PL50260B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 3. I. 1966 50260 KI. 40a, 5/10 MKP C 22 b UKD 669.094.22 r/io Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Adam1 Lesniak, inz. Stanislaw Wolf, inz. Jerzy Przenioslo, mgr inz. Zdzislaw Radzi¬ kowski Wlasciciel patentu: Zaklady Cynkowe „Silesia" Przedsiebiorstwo Pan¬ stwowe, Katowice-Welnowiec (Polska) Sposób otrzymywania cynku metalicznego z materialów cynko- nosnych przez redukcje tlenkowych zwiazków cynku Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania cynku metalicznego przez redukcje tlenko¬ wych zwiazków cynku w piecach destylacyjnych o muflach poziomych za pomoca wegla-redukto- ra stanowiacego wzbogacona lub niewzbogacona w wegiel pierwiastkowy opadajaca w dól paleniska pozostalosc po spaleniu wegla brunatnego w kot¬ lach parowych (na przyklad o paleniskach pylo¬ wych) wyposazonych w zuzelniki wodne.Wynalazek dotyczy takze sposobu otrzymywania cynku metalicznego przez redukcje tlenkowych zwiazków cynku w piecach destylacyjnych o muf¬ lach lezacych za pomoca wegla-reduktora sta¬ nowiacego mieszanke znanych wegli-reduktorów i wzbogaconej lub niewzbogaconej w wegiel pierwiastkowy opadajacej w dól paleniska po¬ zostalosci po spaleniu wegla brunatnego w kotlach parowych wyposazonych w zuzelniki wodne.Dotychczas w procesie redukcji tlenkowych zwiazków cynku w piecach destylacyjnych o muf¬ lach lezacych stosowano przewaznie wegiel-reduk- tor stanowiacy mieszanke mialu z wegla kamien¬ nego i koksiku pochodzacego jako odsiew przy produkcji koksu kawalkowego z wegla kamiennego wzietych w stosunku 1 : 1. Ten wegiel-reduktor posiada znaczna ilosc czesci lotnych od (10—20% wagowych) zawartych przede wszystkim w miale z wegla kamiennego, stosunkowo niska aktywnosc redukcyjna (reakcyjnosc), znaczne ilosci chloru, siarki i zelaza w popiele. 10 Takie wlasnosci fizyko-chemiczne wegla-reduk¬ tora powodowaly, ze proces redukcji tlenkowych zwiazku cynku musial byc prowadzony w pod¬ wyzszonych temperaturach co w konsekwencji pro¬ wadzilo do przedwczesnego zuzywania sie cera¬ micznych mufli pieca destylacyjnego oraz obnizenia odzysku cynku zawartego w namiarze. W celu przyspieszenia redukcji tlenkowych zwiazków cynku najczesciej stosowano nadmiar wegla w na¬ miarze ladowanym do mufli przekraczajacy te¬ oretyczne i praktyczne jego zapotrzebowanie do procesu redukcji.Konsekwencja ujemna tego postepowania byl fakt obnizenia wydajnosci cynku metalicznego 15 z objetosci 1 m3 mufli oraz znaczne zuzycie reduk¬ tora, który po zakonczonym procesie ulegal czescio¬ wemu spaleniu w czasie operacji usuwania wy- palków z mufli pieców destylacyjnych.Próby zastosowania jako reduktora w procesie 20 redukcji tlenkowych zwiazków cynku w piecach destylacyjnych o muflach poziomych samego mialu z wegla kamiennego nie daly pozytywnych re¬ zultatów, poniewaz wegle plomienne gazowo-plo- mienne, gazowe, gazowo-koksowe zawieraly znacz- 25 ne ilosci czesci lotnych, a wegle koksujace o niz¬ szej zawartosci czesci lotnych posiadaly stosunko¬ wo niska aktywnosc redukcyjna.Takze próby zastosowania wegli mlodszych to jest powietrzno-suchego torfu lub wegla brunat- 50 nego jako reduktora tlenkowych zwiazków cynku 5026050260 w piecach destylacyjnych o muflach poziomych nie daly pozytywnych efektów,, poniewaz poza in¬ nymi wadami reduktory te zawieraly znaczne ilosci wilgoci co powodowalo szczególnie po zalado¬ waniu mufli namiarem nieuzasadnione zuzycia ciepla na odparowanie wilgoci niezwiazanej i hi- groskopijnej. Fakt ten jednoczesnie powodowal opóznienie samego procesu redukcji tlenkowych zwiazków cynku.... Stosowany wegiel antracytowy i antracyt jako ifeduktor w procesie redukcji tlenkowych zwiazków . cynku w piecach destylacyjnych o muflach lezacych charakteryzowal sie niska zawartoscia popiolu, siarki, chloru oraz czesci lotnych, ale pomimo tych dodatnich cech posiadal stosunkowo mala akty¬ wnosc redukcyjna co w konsekwencji wplywalo na przedluzenie procesu redukcji oraz prowadzenie tego procesu w podwyzszonych temperaturach.Stosowany niekiedy pólkoks z torfu w procesie redukcji tlenkowych zwiazków cynku w piecach destylacyjnych o muflach poziomych posiadal Wy¬ soka aktywnosc redukcyjna oraz inne zalety jako wegiel-reduktor, jednak niska temperatura miek¬ niecia popiolu tego reduktora powodowala przed¬ wczesnie zahamowanie procesu redukcji z powodu zmniejszenia sie przewiewnosci namiaru oraz z uwagi na pomniejszenie tym samym powierzchni na której zachodzila reakcja redukcji tlenkowych zwiazków cynku.Stosowany takze w niektórych hutach cynku pólkoks z, wegla brunatnego w procesie redukcji tlenkowych zwiazków cynku w piecach destyla¬ cyjnych o muflach poziomych posiadal wysoka aktywnosc redukcyjna chociaz nieco nizsza niz ak¬ tywnosc redukcyjna pólkoksu z torfu. Temperatura topliwosci popiolu tego wegla-reduktora byla wyzsza niz temperatura topliwosci popiolu z pól¬ koksu torfowego, ale duza zawartosc popiolu w tym reduktorze wplywala ujemnie na wydajnosc zim3 objetosci mufli. Jednak wada tego reduktora byla duza zawartosc siarki, która powodowala ob¬ nizenie uzysku cynku.Takze znane i niekiedy stosowane w procesie redukcji tlenkowych zwiazków cynku w piecach o muflach poziomych koksy z torfu i wegla bru¬ natnego posiadaly w stosunku do pólkoksów niz¬ sza aktywnosc redukcyjna, która w efekcie po¬ wodowala przedluzenie procesu redukcji, prowa¬ dzenie tego procesu w podwyzszonych temperatu¬ rach oraz obnizenie wydajnosci cynku zim3 ob¬ jetosci mufli.Ze wszystkich wymienionych powyzej redukto¬ rów mniej lub wiecej przydatnych do procesu redukcji tlenkowych zwiazków cynku najwyzsza aktywnosc redukcyjna posiada wegiel drzewny.Przy pomocy tego reduktora mozna z powodzeniem redukowac tlenkowe zwiazki cynku juz w tempe¬ raturze ponizej 950°C. Wada jednak sposobu re¬ dukcji tlenkowych zwiazków cynku jest fakt, ze wegiel drzewny posiada maly ciezar wlasciwy przez co obniza sie zaladunek cynku na 1 m3 objetosci mufli i tym samym wydajnosc cynku.Wada w warunkach przemyslowych jest takze fakt, ze wegiel drzewny posiada niska wytrzyma¬ losc mechaniczna cq w czasie manipulacji namia- 10 19 20 25 35 40 45 50 55 60 65 rem w operacji mieszania oraz ladowania nastepuje rozdrobnienie jego ziarn do takich granic, ze z tego powodu w muflach pieców destylacyjnych zmniejsza sie przewiewnosc namiaru w takim stopniu, ze przeplyw gazów i par cynku do kon¬ densatora jest czesciowo zahamowany. Poza tym nie bez znaczenia jest fakt, ze wegiel drzewny po¬ siada niska temperature zaplonu i ulega samozapa¬ leniu na skladowiskach i zasobnikach.Celem wynalazku jest usuniecie niedogodnosci stosowanych sposobów redukcji tlenkowych zwiaz¬ ków cynku w piecach destylacyjnych o muflach poziomych oraz podwyzszenie uzysku cynku meta¬ licznego i wydajnosci zim3 objetosci mufli.Zadanie wytyczone w celu zmniejszenia poda¬ nych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze materialy cynko- nosne zawierajace tlenkowe zwiazki cynku miesza sie z weglem reduktorem stanowiacym wzbogaco¬ na lub niewzbogacona w wegiel pierwiastkowy opadajaca w dól paleniska pozostalosc po spaleniu wegla brunatnego w kotlach parowych (na przy¬ klad o paleniskach pylowych) wyposazonych w zu- zelniki wodne i poddaje redukcji w piecach desty¬ lacyjnych o muflach lezacych.Nieoczekiwanie okazalo sie, ze ten wegiel-re¬ duktor charakteryzujacy sie niska zawartoscia siarki i czesci lotnych posiada wysoka aktywnosc redukcyjna wynikajaca nie tylko z .postaci jaka posiada wegiel pierwiastkowy, ale takze dzieki strukturze popiolu który oddzialowuje w tym przypadku jak katalizator na przyspieszenie re¬ akcji Boudouarda. Reakcja redukcji dwutlenku wegla do tlenku wegla z kolei decyduje o szybkosci reakcji redukcji tlenkowych zwiazków cynku. Nie wyklucza sie, ze dzieki katalicznemu dzialaniu po¬ piolu wegla-reduktora zachodzi redukcja bezposre¬ dnia weglem pierwiastkowym tlenku cynku zawar¬ tego w krzemionkach i zelazianach cynku w wiek¬ szym stopniu niz ma to miejsce przy znanych re¬ duktorach.Sposób otrzymywania cynku wedlug wynalazku polega na tym, ze materialy cynkonosne zawiera¬ jace tlenkowe zwiazki cynku miesza sie w ilosci od 20—45% wagowych ze wzbogacona lub niewzbo¬ gacona w wegiel pierwiastkowy opadajaca w dól paleniska pozostaloscia po spaleniu wegla brunat¬ nego w kotlach parowych wyposazonych w zuzel- niki wodne. Tak przygotowany namiar wprowadza sie do mufli pieców destylacyjnych i poddaje sie procesowi redukcji w temperaturze od 940—1180°C.Otrzymywane pary cynku skrapla sie w znanych kondensatorach w zaleznosci od konstrukcji pieca destylacyjnego.Odmiana sposobu otrzymywania cynku przez redukcje tlenkowych zwiazków cynku polega na tym, ze materialy cynkonosne miesza sie z weglem- -reduktorem stanowiacym mieszanke znanych wegli-reduktorów i wzbogaconej lub niewzbogaco- nej w wegiel pierwiastkowy pozostalosci po spa¬ leniu wegla brunatnego w kotlach parowych wy¬ posazonych w zuzelniki wodne i poddaje sie redukcji w muflach pieców destylacyjnych w tem¬ peraturze od 940—1180°C.50260 Dzieki zastosowaniu sposobu otrzymywania cyn¬ ku metalicznego wedlug wynalazku zwiekszyl sie uzysk metalu, wydajnosc cynku zim3 objetosci mufli, przy jednoczesnym zmniejszeniu zuzycia ilosci wegla-reduktora oraz paliwa opalowego na jednostke produkcji. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób otrzymywania cynku metalicznego z ma¬ terialów cynkonosnych przez redukcje tlenko¬ wych zwiazków cynku w piecach destylacyjnych o muflach poziomych za pomoca wegla-redukto¬ ra znamienny tym, ze jako wegiel-reduktor, stosuje sie wzbogacona lub niewzbogacona w wegiel pierwiastkowy opadajaca w dól pa¬ leniska pozostalosc po spaleniu wegla brunatne¬ go w paleniskach kotlów parowych (na przyklad o paleniskach pylowych) wyposazonych w wodne zuzelniki — w ilosci od 20—45% wagowych w stosunku do materialów cynkonosnych i pro¬ wadzi sie redukcje w temperaturze od 940— 1180°C. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze jako wegiel-reduktor stosuje sie miesza¬ nine znanych wegli-reduktorów i wzbogaconej lub niewzbogaconej w wegiel pierwiastkowy pozostalosci opadajacej w dól paleniska po spaleniu wegla brunatnego w paleniskach kotlów parowych wyposazonych w zuzelniki wodne i pro¬ wadzi redukcje w temperaturze od 940—1180°C PL