Pierwszenstwo: 11.IX.1964 (P 105 703 Opublikowano: 2.XI.1965 50329 KI. 40a, 19/32 MKP C 22 b UKD 669.54 49/92 filRLlO ' * UTT^-^r Wspóltwórcy wynalazku: inz. Zbigniew Ochmanski, mgr inz. Jakub zanski Wlasciciel patentu: Zaklady Cynkowe „Silesia" Przedsiebiorstwo Pan¬ stwowe, Katowice-Welnowiec (Polska) Urzadzenie do rafinacji cynku Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do oczyszczania cynku zawierajacego znaczne ilosci kadmu zlozone z trzech kolumn rektyfikacyjnych z tym, ze dwie olowiowe kolumny rektyfikacyjne wyposazone sa w jeden piec rafinacyjny.Dotychczas cynk hutniczy otrzymany przez re¬ dukcje tlenkowych zwiazków cynku na drodze ogniowej przewaznie w piecach destylacyjnych o muflach lezacych oraz cynk otrzymany w obro¬ towych piecach „Thede" z kondensatorowych zga¬ rów cynkowych oraz innych zgarów cynkowych lub popiolów cynkowych i metalicznego pylu cyn¬ kowego byl rafinowany w kolumnach rektyfika¬ cyjnych w celu otrzymania cynku conajmniej o czystosci 99,99°/o Zn. Piec do rafinacji metoda redestylacji sposobem ciaglym skladal sie z trzech kolumn rektyfikacyjnych. Kadmowa kolumna rek¬ tyfikacyjna byla usytuowana w srodku dwu olo¬ wiowych kolumn rektyfikacyjnych zainstalowanych na jednej linii prostej po obu stronach kadmowej kolumny rektyfikacyjnej.Cynk wsadowy stapiano w temperaturze do 600 °C w piecach do stapiania usytuowanych na górnym poziomie roboczym przy olowiowej kolum¬ nie rektyfikacyjnej i nastepnie przez skrzynke po¬ srednia plynny metal nadawano do olowiowej ko¬ lumny rektyfikacyjnej, w której nastepowalo od¬ dzielenie cynku i kadmu od innych metali o wyz¬ szej temperaturze wrzenia.W obu olowiowych kolumnach rektyfikacyjnych 10 15 25 30 w wyniku procesu redestylacji cynku i kadmu spo¬ sobem ciaglym okolo 75*/o cynku wsadowego wraz z cala zawartoscia kadmu w postaci par przeplywa do karborundowych kondensatorów skad po skon¬ densowaniu w postaci plynnego cynku splywa do kadmowej kolumny rektyfikacyjnej. W kadmowej kolumnie rektyfikacyjnej nastepuje (redestylacja sposobem ciaglym) rozdzial cynku i kadmu, przy czym cynk splywa na dól kolumny do zbiornika czystego cynku a glównie pary kadmu i czesc par cynku wedruja w góre kolumny gdzie cynk skrapla sie na pólkach deflegmatora a pary kadmu oraz nieznaczna czesc par cynku przechodzi przez ko¬ rytko ceramiczne do ceramicznego kondensatora polaczonego z kondensatorem — odpylnikiem i amortyzatorem cisnien.Pozostale 25°/o cynku wsadowego, który nie od¬ parowal na pólkach kolumny olowiowej wraz z za¬ nieczyszczeniami o wyzszej temperaturze wrzenia od cynku (Pb, Fe, Cu, Su, Tl i inne) splywa do kotliny kazdej kolumny a nastepnie do pieca ra- finacyjnego usytuowanego obok olowiowej kolumny rektyfikacyjnej.Cynk ten zawiera wszystkie i niemal w pelnej ilosci metale wyzej wrzace od cynku zawarte w cynku wsadowym. Temperatura cynku splywa¬ jacego z kotliny do pieca rafinacyjnego wynosi do 650 °C a nawet niekiedy do 750 °C. Piec rafina¬ cyjny pomimo tak wysokiej temperatury cynku jest opalany paliwem stalym, gazowym lub plyn- 5032950329 3 4 nym z uwagi na znaczna pojemnosc cieplna przy¬ malej ilosci wplywajacego cynku, chociaz proces rafinacji likwacyjnej prowadzi sie najkorzystniej w temperaturze w granicach od 430 do 450 °C.W wyniku opalania na powierzchni kapieli po^ wstaja zgary cynkowe przez co zmniejsza sie ilosc cynku otrzymanego w plytach. Ilosc zgarów cyn¬ kowych z tego cynku powinna byc minimalna, po¬ niewaz splywajacy plynny metal z kotliny nie za¬ wiera zanieczyszczen (na przyklad tlenków cynku, olowiu i kadmu) o mniejszym ciezarze wlasciwym od cynku.W wyniku procesu rafinacji likwacyjnej otrzy¬ muje sie cynk rafinowany pozbawiony kadmu, olów cynkowy i cynk twardy oraz zgary cynkowe. Plyn¬ ne metale odlewane sa przy pomocy urzadzen od¬ lewni zainstalowanych przy kazdym piecu rafina- cyjnym.Wada urzadzenia do rafinacji cynków pierwot¬ nych metoda redestylacji sposobem ciaglym bylo znaczne zuzycie ciepla do opalania pieców rafina- cyjnych pomimo wysokiej temperatury splywaja¬ cego cynku z kotliny olowiowej kolumny rektyfi¬ kacyjnej, znaczne straty metalu w zgarach cynko¬ wych powstalych w procesie rafinacji likwacyjnej oraz instalowanie dwóch odlewni na cynk bezkad- mowy, olów cynkowy i cynk twardy przy piecach rafinacyjnych.Celem wynalazku jest zmniejszenie zuzycia ener¬ gii cieplnej do opalania urzadzenia do rafinacji cynku oraz zmniejszenie ilosci powstajacych zga¬ rów cynkowych w procesie rafinacji.Zadanie wytyczone w celu zmniejszenia podanych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wy¬ nalazkiem w ten sposób, ze urzadzenie do rafinacji cynku metoda redestylacji sposobem ciaglym zlo¬ zone z trzech kolumn rektyfikacyjnych przy czym dwie z nich olowiowe kolumny rektyfikacyjne wy¬ posazone na dolnym podescie roboczym w jeden piec rafinacyjny i usytuowane sa na jednej linii prostej po obu stronach kadmowej kolumny rekty¬ fikacyjnej. Kotlina jednej olowiowej kolumny rek¬ tyfikacyjnej polaczona jest wymurowana rynna z piecem rafinacyjnym usytuowanym przy drugiej olowiowej kolumnie rektyfikacyjnej.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ogólny z przodu urzadzenia do rafinacji cynku a fig. 2 przekrój poprzeczny A—A wymurowanej rynny.Urzadzenie do rafinacji cynku sklada sie z dwu olowianych kolumn rektyfikacyjnych 1 i la wypo¬ sazonych na górnym podescie roboczym w piec do stapiania 2 cynku blokowego, skrzynka posrednia 3, karborundowy kondensator 4 i korytko 5 z którego poprzez skrzynke posrednia 6 nadawany jest plyn¬ ny metal do kadmowej kolumny rektyfikacyjnej 7 zaopatrzonej w zbiornik cynku czystego 8 oraz w nieuwidoczniony na rysunku ceramiczny konden¬ sator par kadmowocynkowych. Kotlina 9 olowiowej kolumny rektyfikacyjnej 1 polaczona jest wymuro¬ wana rynna 10 z piecem rafinacyjnym 11 usytuowa¬ nym na dolnym poziomie roboczym przy podstawie olowiowej kolumny rektyfikacyjnej la. Rynna 10 zaopatrzona jest w kilka stalych lub wyjmowal- nych przegród 12 umozliwiajacych zatrzymanie zbierajacej sie powloki tlenkowej na powierzchni przeplywajacego plynnego metalu. Rynna 10 moze byc takze podgrzana na przyklad paliwem gazo¬ wym, poniewaz w okresie malej intensywnosci przeplywajacego strumienia plynnego metalu mo¬ globy nastapic skrzepniecie cynku.Plynny metal z kotliny 9 o temperaturze do 650 °C a nawet niekiedy do 750 °C wymurowana rynna 10 pod szczelinami przegród 12 przeplywa do pieca rafinacyjnego 11. Na tej* drodze nastepuje znaczne obrtizenie temperatury plynnego metalu conajmniej ponizej 500 °C a nawet ponizej 450 °C *tak, ze w piecu rafinacyjnym 11 nastepuje znacz¬ nie szybciej likwacja to jest rozdzielenie olowiu i zelaza od cynku. Plynny metal z kotliny 13 olo¬ wiowej kolumny rektyfikacyjnej la o temperaturze do 650 °C a nawet niekiedy do 750 °C splywa do pieca rafinacyjnego 11. Zwielokrotniona ilosc plyn¬ nego metalu z kolumn 1 i la w jednym piecu ra¬ finacyjnym umozliwia przewaznie znaczne obnize-, nie zuzycia paliwa do opalania pieca rafinacyjnego a niekiedy nawet pozwala na wylaczenie doplywu paliwa i przerwanie podgrzewania. Poza tym zwie¬ lokrotniony przewal cynku pozwala na lepsze wy¬ korzystanie odlewni plynnego metalu usytuowanej przy piecu rafinacyjnym 11. PL