PL50841B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL50841B1 PL50841B1 PL106897A PL10689765A PL50841B1 PL 50841 B1 PL50841 B1 PL 50841B1 PL 106897 A PL106897 A PL 106897A PL 10689765 A PL10689765 A PL 10689765A PL 50841 B1 PL50841 B1 PL 50841B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- cadmium
- zinc
- metallic
- alloy
- dust
- Prior art date
Links
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 113
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 111
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 78
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 62
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 description 34
- CEKJAYFBQARQNG-UHFFFAOYSA-N cadmium zinc Chemical compound [Zn].[Cd] CEKJAYFBQARQNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 17
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 15
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 8
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 7
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L cadmium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cd+2] PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L cadmium sulfate Chemical compound [Cd+2].[O-]S([O-])(=O)=O QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004866 Cd-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229920000715 Mucilage Polymers 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 description 1
- 229940065285 cadmium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001662 cadmium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009858 zinc metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
Description
Opublikowano: 28. IV. 1966 50841 KI. 40a, 17/00 MKP C 22 b UKD 669.733 ty/óo Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zdzislaw Radzikowski, mgr inz. j>i-"*»*l-LQ'' Sozanski, mgr inz. Henryk Grzegorzek, mi>r inz. Stefan Zielinski, Robert Godula X ,*o**90 Wlasciciel patentu: Zaklady Cynkowe „Silesia" Przedsiebiorstwo PaAur*«^J_tk*feM um**] stwowe, Katowice-Welnowiec (Polska) Sposób otrzymywania metalicznego kadmu w plytach z drobnoziar¬ nistych materialów zawierajacych kadm Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia metalicznego kadmu w plytach z drobnoziar¬ nistych odpadów metalurgicznych zawierajacych kadm w postaci metalicznej lub tlenkowych zwiaz¬ ków kadmu. Dotychczas kadm zawarty w me¬ talicznym pyle cynkowym otrzymywanym w me¬ talowych balonach jako produkt uboczny przy produkcji cynku hutniczego przez redukcje weg¬ lem tlenkowych, zwiazków cynku w muflach leza¬ cych pieców destylacyjnych byl odzyskiwany kil¬ koma sposobami, metoda pirometalurgiczna, hydro- metalurgiczna lub hydroelektrometalurgiczna. Mie¬ dzy innymi jednym z najczesciej stosowanych sposobów odzysku kadmu z metalicznego pylu cynkowego w praktyce przemyslowej byl przerób surowego pylu cynkowego na cynk metaliczny w plytach w piecach obrotowych na przyklad typu „Thede". Zawartosc kadmu w tym gatunku cynku pierwotnego gdy byl przerabiany jedynie pyl cyn¬ kowy bez dodatku kondensatorowych zgarów cyn¬ kowych przekraczala zwykle 0,2% wagowych Cd.
Nastepnie otrzymany cynk w plytach byl podda¬ wany procesowi rektyfikacji w kolumnach rekty¬ fikacyjnych cynku typu New Jersey, przy czym oddzielenie kadmu nastepowalo w kolumnie kad¬ mowej.
Kadm otrzymywano w postaci plyt stopu cyn¬ kowo-kadmowego oraz w nieznacznej ilosci w po¬ staci zgarów cynkowo-kadmowych i pylu kadmo- 10 nosnego wytracanego w odpylniku zainstalowanym w systemie samoczynnej równowagi cisnienia i ob¬ jetosci par w kolumnie kadmowej pieca do rek¬ tyfikacji cynku. Stop otrzymany w plytach byl nastepnie poddawany rektyfikacji w celu otrzy¬ mania kadmu oraz cynku z nieznaczna zawartoscia kadmu w urzadzeniu zlozonym z kolumny rekty¬ fikacyjnej, kondensatora par kadmu, pieca topiel-^ nego i skrzynki nadawczej.
Zgary kadmonosne otrzymywane w kondensato¬ rze ceramicznym stopu cynkowo-kadmowego sta¬ nowiacego czesc skladowa pieca do rektyfikacji cynku oraz kadmonosne pyly byly po zmieszaniu z weglem-reduktorem poddawane procesowi re¬ dukcji i destylacji w piecu destylacyjn m o mu¬ flach lezacych wykonanych w postaci zeliwnych odlewów lub retort ceramicznych. W czasie pro¬ cesu destylacji otrzymywano stop cynkowo-kad- mowy w kondensatorach oraz w balonach pylu, które byly zawracane nastepnie do namiaru kad- monosnego. Niemniej nalezy zaznaczyc, ze w zga¬ rach jak i w pylach wieksza czesc kadmu i cynku byla w postaci metalicznej. Stop cynkowo-kadmo- wy z procesu destylacji byl kierowany do rektyfi¬ kacji kadmu w celu odzysku metalicznego kadmu.
W inny sposób byl dokonywany odzysk kadmu w przypadku kiedy metaliczny pyl cynkowy otrzy¬ mywany w metalowych balonach jako produkt 30 uboczny przy produkcji cynku hutniczego byl pod- 25 508413 50841 4 dawany operacji przesiewania. Wtedy przewaznie nadziarno (grubsze wysiewki) bylo kierowane do przetapiania w piecu obrotowym. Przesiany meta¬ liczny drobny pyl cynkowy byl tylko czesciowo kierowany do elektrolizy cynku w celu oczyszcze¬ nia przez cementacje roztworu siarczanu cynku z miedzi i kadmu. Zawarty w pyle cynkowym kadim oraz kadm z roztworu siarczanu cynku zbieral sie w osadzie pocementacyjnym w postaci gabki.
Gabka kadmowa po usunieciu cynku na drodze mokrej poddawana byla przerobowi na drodze ogniowej w procesie destylacji i nastepnie rafina¬ cji w celu oczyszczenia kadmu. Z gabki kadmowej mozna takze odzyskac kadm na drodze hydro- elektrometalurgicznej w ten sposób, ze kadm za¬ warty w gabce przeprowadza sie do roztworu a po jego oczyszczeniu, najczesciej z roztworu siarczanu kadmu w procesie elektrolizy na kato¬ dach ^zy$kujje< sie kadm, który nastepnie po sto¬ pieniu i odlanfiu w plyty stanowi produkt konco¬ wy o znacznej czystosci.
Niedogodnosc odzysku kadmu z metalicznego pylu cynkowego, kiedy byl on przerabiany na me¬ taliczny cynk w plytach w piecu obrotowym, po¬ legala przede wszystkim na tym, ze na piecach do rektyfikacji cynku konieczne byly duze moce produkcyjne, przy czym otrzymany cynk hutniczy zawieral niekorzystne ilosci cyny i arsenu — szkodliwe przede wszystkim w przeróbce plastycz¬ nej cynku. Poza tym otrzymywane odpady kadmo- nosne w procesie rektyfikacji cynku, a w szcze¬ gólnosci cynku otrzymanego przez stapianie me¬ talicznego pylu cynkowego w formie drobnoziarni¬ stej, przerabiane na drodze ogniowej, dawaly lep¬ szy odzysk kadmu niz przy stosowaniu metody hydroelektrometalurgicznej, ale w procesie tym zuzytkowywano znaczne ilosci wegla — reduktora oraz energii cieplnej. Znaczne zuzycie wegla-re- duktora mialo na celu zwiekszenie przewiewnosci namiaru w muflach lezacych, poniewaz znaczna ilosc wegla nie wynikala z jego zapotrzebowania dla procesu redukcji tlenkowych zwiazków kadmu i cynku z uwagi na znaczne zawartosci kadmu i cynku w tych materialach w postaci metalicznej.
Sposób otrzymywania metalicznego kadmu z gab¬ ki kadmowej na drodze pirometalurgicznej lub hydroelektrometalurgicznej byl stosunkowo bardzo 50 skomplikowany, poniewaz proces produkcji (od¬ zysku) kadmu wymagal wielu operacji przy oczysz¬ czaniu gabki i z tego powodu uzysk kadmu byl niski a straty metalu bardzo znaczne. 55 Znany jest takze sposób odzysku kadmu pole¬ gajacy na obróbce metalicznego pylu cynkowego zbieranego z balonów metalowych po pierwszych dwóch godzinach redukcji tlenkowych zwiazków cynku w muflach lezacych pieców destylacyjnych. w Przy tym sposobie wykorzystywany jest fakt, ze w procesie redukcji weglem materialów cynkono- snych zawierajacych kadm w postaci tlenkowych zwiazków zachodzi redukcja tlenku kadmu w wi¬ doczny sposób w temperaturze od 700°C do 750°C 65 czyli znacznie ponizej niz w praktyce stosowana jest temperatura redukcji tlenku cynku (okolo 1100°C). Z tego powodu zawartosc kadmu w meta¬ licznym pyle cynkowym zbieranym w pierwszych dwóch godzinach wynosi srednio okolo 2% wago¬ wych Cd a w stosunku do calego kadmu zawarc tego w metalicznym pyle cynkowym okolo 50%.
Srednia zawartosc kadmu natomiast w calej ilosci metalicznego pylu cynkowego wynosi okolo 0,35% wagowych Cd.
Zawartosc kadmu w metalicznym pyle cynko¬ wym zalezy w duzym stopniu od skladu namiaru cynkonosnego kierowanego do mufli /lezacych..
Dlatego zawartosc wagowa kadmu powyzej 1,5% w metalicznym pyle cynkowym wytwarzanym- w pierwszych dwóch godzinach uzyskuje sie pod1 warunkiem kiedy okolo 50% wagowych wsadu stanowi aglomerat (blenda spiekana) a pozosta¬ losc tlenek spiekany, który faktycznie nie wyka¬ zuje zawartosci kadmu. Dotychczas metaliczny pyl cynkowy otrzymywany w dwóch pierwszych go¬ dzinach procesu redukcji weglem materialów cyn- konosnych w piecach destylacyjnych o muflach lezacych byl przetapiany w bebnie obrotowym gdzie uzyskiwano stop cynkowo-kadmowy. Na¬ stepnie stop ten poddawano co najmniej trzykrot¬ nej destylacji bez udzialu reduktora w muflach lezacych zaopatrzonych w dwa skraplacze.
Pierwszy skraplacz kondensowal przede wszyst¬ kim cynk z nieznaczna iloscia kadmu a drugi skraplacz stop kadmu z cynkiem, przy czym skra¬ placz drugi byl zaopatrzony w metalowy balon w którym byl wytracany pyl o znacznej zawar¬ tosci kadmu. Otrzymany metaliczny pyl kadmowo- cynkowy byl przewaznie przetapiany w piecu obro¬ towym. Pozostalosci tlenkowe po poszczególnych etapach destylacji i surowce kadmonosne o ile zawieraly znaczne ilosci kadmu byly poddawane redukcji, przy czym proces byl tak prowadzony,, ze kadm gromadzil sie w pyle cynkowym.
Wada tego procesu odzysku byly przede wszyst¬ kim znaczne straty kadmu i cynku w poszczegól¬ nych etapach wzbogacania metalicznego stopu cyn¬ kowo-kadmowego w kadm oraz znaczne zuzycie energii cieplnej i sily roboczej na operacje desty¬ lacji oraz na zawracanie metalicznego pylu cyn¬ kowo-kadmowego do pieca obrotowego. Poza tym sama manipulacja z materialem drobnoziarnistym byla przyczyna znacznych strat kadmu. W naj¬ korzystniejszych przypadkach odzysk kadmu we¬ dlug tego sposobu nie przekraczal wagowo 75% Cd zawartego w metalicznym pyle cynkowym. Wpraw¬ dzie korzystniej jest dla ogólnego bilansu kadmu otrzymany stop cynkowo-kadmowy w bebnie ó~bro- towym przerabiac w piecu do rektyfikacji cynku typu New Jersey, poniewaz mozna wtedy odzy¬ skac co najmniej 85% wagowych zawartego w sto¬ pie kadmu. Jednak ten sposób pomimo, ze do wsa¬ du dla pieca do rektyfikacji cynku jedynie cze¬ sciowo stosowano plyty stopu kadmowo-cynkowe¬ go powodowal zawyzenie kadmu w czystym cynku o zawartosci 99,99% wagowych Zn nawet do ta¬ kich granic, ze cynk ten byl nieprzydatny do* 10 15 20 25 30 3550841 6 stopów cynkowych o szczególnym przeznaczeniu.
Nalezy przy tym zaznaczyc, ze zawartosc kadmu w cynku o czystosci 99,99% wagowych Zn otrzy¬ mywanym ze stopu cynkowo-kadmowego w piecu do rektyfikacji cynku mozna bylo utrzymac na zadowalajacym poziomie, ale kosztem znacznego obnizenia wydajnosci kolumny kadmowej pieca do rektyfikacji cynku.
Dotychczas stosowany sposób odzysku kadmu z gabki kadmowej uzyskiwanej na przyklad w cza¬ sie oczyszczenia roztworu siarczanu cynku oraz innej gabki kadmowej uzyskiwanej na innej dro¬ dze hydrometalurgicznej skladal sie z kilku ope¬ racji, które prowadzily do elektrolizy oczyszczo¬ nego roztworu siarczanu kadmu lub po oczyszcze¬ niu gabki na drodze hydrometalurgicznej do jej destylacji oraz rafinacji solami kadmu zanie¬ czyszczonego cynkiem i talem. Operacje powyzsze byly pracochlonne i powodowaly znaczne straty kadmu oraz cynku. Takze przetapianie zbrykieto- wanej gabki pod warstwa ochronna wprawdzie dawalo metaliczny stop kadmowo-cynkowy o zna¬ cznej zawartosci kadmu, ale w czasie tego pro¬ cesu stosunkowo dosc znaczna ilosc kadmu prze¬ chodzila do zuzla, który musial byc poddany skom¬ plikowanej obróbce w celu uzyskania tlenku kadmu lub wodorotlenku kadmu w takiej postaci, aby latwo i korzystnie mozna bylo z niego od¬ zyskac kadm.
Celem wynalazku jest usuniecie lub przynaj¬ mniej zmniejszenie niedogodnosci stosowanych sposobów otrzymywania kadmu metalicznego z drobnoziarnistych kadmonosnych odpadów meta¬ lurgicznych oraz mozliwie jak najwyzsze zwiek¬ szenie sumarycznego odzysku kadmu z tych od¬ padów.
Zadanie wytyczone w celu zmniejszenia poda¬ nych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze metaliczny pyl cynkowy otrzymywany w blaszanych balonach w dwóch pierwszych godzinach procesu redukcji weglem tlenkowych materialów cynkonosnych w piecach destylacyjnych o muflach lezacych, zgary i pyly kadmonosne otrzymywane z pieców rektyfikacyjnych cynku, zbrykietowana lub nie- zbrykietowana wysuszona w strumieniu suchego powietrza gabka kadmowa, otrzymywana w czasie oczyszczania roztworu siarczanu cynku za pomoca metalicznego pylu cynkowego oraz inna gabka uzyskana na znanej drodze hydrometalurgicznej z materialów kadmonosnych, ale niepoddawana obróbce w celu jej wzbogacenia w kadm oraz tlenki kadmu lub wodorotlenki kadmu uzyskane z lugowanych w roztworach wodorotlenku sodu zuzli zawierajacych kadm w postaci Na20 • CdO i odpady metalurgiczne zawierajace kadm w po¬ staci metalicznej lub tlenkowych zwiazków kadmu, laduje sie do bebna pieca obrotowego na przy¬ klad typu „Thede".
Najkorzystniej jednak jest kiedy kierowany wsad kadmonosny do pieca „Thede" sklada sie z dwóch drobnoziarnistych skladników materialów kadmonosnych zawierajacych srednio okolo 70% 10 15 20 25 30 lub co najmniej 60% wagowych metalicznego cyn¬ ku i kadmu. Cynk i kadm metaliczny zawarty w materialach kadmonosnych w temperaturze od 550°C do 650°C stapia sie na plynny metal w cza- 5 sie ruchu obrotowego bebna pieca obrotowego.
Zawarte w namiarze wodorotlenki cynku i kadmu rozkladaja sie na tlenki i pare wodna, która ucho¬ dzi otworem w dennicy bebna w pierwszym okre¬ sie stapiania cynku i kadmu. Tlenek kadmu za¬ warty w popiolach w czasie ruchu obrotowego bebna przy zetknieciu z plynnym cynkiem prze¬ chodzi w kadm wedlug reakcji CdO ¦+ Zn = = Cd + ZnO.
Metaliczny kadm nastepnie rozpuszcza sie w plynnym stopie cynku i kadmu az do momentu ustalenia sie równowagi, która nastepuje nawet jezeli w popiole znajduje sie procentowo Vs kad¬ mu w stosunku do zawartosci procentowej kadmu w uzyskiwanym stopie cynkowo-kadmowym. Ilo¬ sciowo pozostaly w popiele kadm stanowi okolo 15% wagowych Cd w stosunku do ilosci kadmu zawartego w namiarze kadmonosnym ladowanym do bebna pieca obrotowego. Po kilku godzinach obracania sie bebna zatrzymuje sie go i wypuszcza plynny metal do pieca odstojowego lub rafina- cyjnego. Mozna takze plynny metal otrzymywany z pieca obrotowego odlewac bezposrednio do form w przypadku gdy zawartosc w nim olowiu i zela¬ za nie jest zbyt wysoka.
Stop cynkowo-kadmowy zawierajacy srednio co- najmniej 1,5% wagowych Cd kieruje sie do przerobu do urzadzenia do rektyfikacji kadmu, gdzie topi sie metalowe plyty w piecu topielnym wyposazo- 35 nym w urzadzenie nadawcze i w system zamkniec syfonowych, po czym plynny stop kieruje sie do ogólnie znanej hermetycznie zamknietej kolumny rektyfikacyjnej, w której nastepuje oddzielenie metoda redestylacji, sposobem ciaglym kadmu od 40 pozostalych metali posiadajacych wyzsza od kad¬ mu temperature wrzenia. Pary kadmu i czesc nie- skroplonego cynku w deflegmatorze kondensuje w skraplaczu karborundowym stanowiacym wypo¬ sazenie kolumny rektyfikacyjnej kadmu. Zanie- 45 czyszczenie kadmu skondensowane w deflegmato¬ rze oraz pozostala nieodparowana czesc cynku i innych metali splywa' swobodnie poprzez cala kolumne do kotliny oraz nastepnie do pieca od¬ stojowego lub rafinacyjnego gdy wsadowy stop 50 cynkowo-kadmowy zawiera znaczne ilosci olowiu i zelaza. W piecu rafinacyjnym lub bezposrednio w kotlinie otrzymuje sie cynk o podobnej jakosci jak cynk rafinowany z cynku hutniczego i zawar¬ tosci kadmu srednio okolo 0,1% wagowych Cd. 55 W przypadku gdy cynk ten zawiera znaczne ilosci takich zanieczyszczen jak miedz lub cyna to wtedy kierowany jest do przerobu na rektyfikacje cynku gdzie otrzymuje sie przez redestylacje sposobem ciaglym cynk czysty o zawartosci 99,99% wago¬ wo wyeh Zn i cynk bezkadmowy, który jest z powro¬ tem zawracany do wsadu kierowanego do pieca topielnego i poddawany rektyfikacji.
Skroplony w skraplaczu karborundowym kolum¬ ny do rektyfikacji kadmu stop zawierajacy nawet 65 do 85% wagowych Cd lub powyzej tej granicy pod-50841 7 8 dawany jest powtórnej rektyfikacji, ale dopiero po nagromadzeniu wiekszej jego ilosci. W drugiej fazie procesu rektyfikacji otrzymuje sie w kon^ densatorze metal o zawartosci srednio okolo 99,0% wagowych Cd a natomiast w kotlinie stop o za¬ wartosci od 40% do 70% wagowych Cd. Stop kad¬ mu zawierajacy 99,0% wagowych Cd poddawany jest rafinacji solami, przewaznie przy pomocy NaOH. Stop kadmu z kotliny zawracany jest do procesu rektyfikacji, przy czym otrzymany w cza¬ sie tego etapu procesu rektyfikacji cynk w kotli¬ nie zawierajacy srednio 0,1% wagowych Cd lub powyzej tej granicy kierowany jest do rektyfikacji cynku lub na stop do produkcji blach graficznych lub offsetowych. Czesc tego cynku wykorzystuje sie jako metalowa kapiel dla realizacji otrzymy¬ wania stopu cynkowo-kadmowego z zuzli po rafi¬ nacji kadmu lugowanych w roztworze wodorotlen¬ ku sodu.
Popioly cynkowe uzyskane w bebnach pieców obrotowych w czasie stapiania drobnoziarnistych odpadów kadmonosnych zawierajace srednio od 0,5% do 1,0% wagowych Cd lub powyzej tej gra¬ nicy w postaci tlenkowych zwiazków kadmu po zmieszaniu z weglem reduktorem kieruje sie do pieca destylacyjnego o muflach lezacych. Proces prowadzi sie w takich warunkach aby otrzymac stop cynkowo-kadmowy, który kieruje sie do rek¬ tyfikacji w urzadzeniu hermetycznie zamknietym.
Otrzymane kondensatorowe zgary cynkowo-kad- mowe i metaliczny pyl kieruje sie do stapiania w piecu obrotowym a pozostajace w muflach wy- palki do wsadu pieców destylacyjnych cynku o muflach lezacych. Gdy ilosc chloru w popiolach 2 pieca obrotowego lub w kondensatorowych zga¬ rach cynkowo-kadmowych i metalicznym pyle przekroczy 3% wagowych, wtedy materialy te pod¬ daje sie odchlorowaniu przy pomocy wapna palo¬ nego.
Popioly otrzymane w bebnach pieców obroto¬ wych mozna takze przerabiac na drodze hydro- metalurgicznej przez rozpuszczanie zawartego w nich tlenku cynku i kadmu w kwasie siarko¬ wym, przy czym stosuje sie nadmiar popiolów w takim stopniu, ze kadm wytraca sie z roztworu w postaci gabki, która po osuszeniu i po ewen¬ tualnym zbrykietowaniu kieruje sie do ponownego stapiania w piecu obrotowym. Roztwór, który za¬ wiera przede wszystkim siarczan cynku poddaje sie oczyszczeniu w tym takze z jonów chloru i kie¬ ruje na elektrolize cynku lub do produkcji tech¬ nicznego siarczanu cynku.
Przedmiot wynalazku jest dokladniej wyjasniony na podstawie jego przykladów wykonania.
Przyklad I. Drobnoziarniste materialy kad- monosne laduje sie do bebna pieca obrotowego.
Po napelnieniu bebna zamyka sie otwór w jego dennicy i uszczelnia masa hutnicza. W bebnie pieca obrotowego w temperaturze od 550 do 650°C stapiaja sie przede wszystkim ogrzewane przepo- nowo czesci metaliczne drobnoziarnistych surow¬ ców kadmonosnych w czasie ruchu obrotowego bebna. Zawarte w namiarze czesci lotne a przede wszystkim wilgoc paruje w pierwszym okresie pro¬ cesu stapiania i uchodzi otworem w dennicy beb¬ na. W tym okresie takze rozkladaja sie wodoro¬ tlenki kadmu i cynku z tym, ze znaczna czesc kad¬ mu przechodzi w postaci metalicznej do kapieli metalowej. Po okreslonym czasie przewaznie po 6 do 8 godzinach zatrzymuje sie beben i przebija otwór spustowy w dennicy bebna po uprzednim zalozeniu rynny spustowej laczacej beben pieca obrotowego z piecem rafinacyjnym lub odsto- jowym.
Plynny metal moze byc takze odlewany bezpo¬ srednio do form w przypadku gdy zawartosc w nim olowiu i zelaza nie jest zbyt wysoka. Me¬ taliczny stop cynkowo-kadmowy zawierajacy mi¬ nimum 1,5% wagowych Cd poddaje sie conajmniej dwukrotnej redestylacji sposobem ciaglym na ko¬ lumnie rektyfikacyjnej kadmu. Pierwsza faze tego procesu redestylacji prowadzi sie w temperaturze okolo 1050°C lub powyzej tej temperatury. Otrzy¬ muje sie wtedy w ceramicznym skraplaczu stop kadmowo-cynkowy o znacznej zawartosci kadmu a w kotlinie kolumny rektyfikacyjnej kadmu cynk, który jest kierowany do pieca rafinacyjnego, gdzie jest poddawany rafinacji likwacyjnej w tempera¬ turze od 430°C do 450°C. Skroplony w skraplaczu karborundowym kolumny do rektyfikacji kadmu stop Cd-Zn poddawany jest powtórnej redestylacji sposobem ciaglym w kolumnie rektyfikacyjnej w temperaturze okolo 950°C. W drugiej fazie pro¬ cesu otrzymuje sie kadm srednio o czystosci 99% wagowych Cd oraz metal w kotlinie o zawartosci od 40% do 70% wagowych Cd. Kadm o czystosci okolo 99,0% wagowych Cd poddawany jest rafina¬ cji solami z tym, ze najczesciej przy pomocy NaOH. Z zuzli porafinacyjnych kadm odzyskuje sie sposobem lugowania zuzli w roztworze wodo¬ rotlenku sodu. Stop z kotliny zawracany jest na kolumne do rektyfikacji kadmu.
Popioly cynkowe uzyskane w bebnach pieców obrotowych w czasie stapiania drobnoziarnistych odpadów kadmonosnych i zawierajace powyzej 3% wagowych chloru lub nieco ponizej tej granicy poddawane sa odchlorowaniu. Proces odchlorowa- nia prowadzony jest w ustalonej praktycznie tem¬ peraturze z tym, ze mozna dla przyspieszenia procesu odchlorowania oddzialywac na zgary cyn¬ kowe para wodna, która powoduje szybsze uzyska¬ nie odpowiedniej temperatury, w której chlorek cynku rozklada sie a chlor wiaze sie z wapnem.
Odchlorowane popioly cynkowe zawierajace sred¬ nio od 0,5% do 1,0% wagowych Cd lub powyzej tej granicy poddaje sie granulowaniu, po czym miesza sie je do 40% w stosunku do ciezaru po¬ piolów cynkowych z weglem — reduktorem i na¬ daje do mufli lezacych pieców destylacyjnych.
Proces redukcji prowadzi sie w temperaturze okolo 800°C. W efekcie otrzymuje sie w nadstaw¬ ce stop cynkowo-kadmowy, który jest kierowany do redestylacji sposobem ciaglym w urzadzeniu hermetycznie zamknietym. Otrzymane kondensato¬ rowe zgary cynkowo-kadmowe i metaliczny pyl kadmowo-cynkowy zawierajace dosc znaczne ilosci 10 15 20 25 so 35 40 45 50 55 6050841 ii mienna tym!, ze popioly cynkowe otrzymane w bebnach pieców obrotowych rozpuszcza sie w kwasie siarkowym stosujac nadmiar popio¬ lów w takiej proporcji, zeby kadm wytracil sie z roztworu w postaci gabki, która po osuszeniu 12 i zbrykietowaniu lub niezbrykietowaniu kieruje sie do stapiania w piecu obrotowym a roztwór siarczanu cynku po oczyszczeniu kieruje sie na elektrolize cynku lub do produkcji technicznego siarczanu cynku. tBLfc©*Ta Uri**** mwfwp^jj „Prasa", Wr. 5177.66, Nakl. 270 egz.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL50841B1 true PL50841B1 (pl) | 1966-02-25 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101508426B (zh) | 一种从碲渣中分离碲的方法 | |
| CN110004298A (zh) | 一种工业危废资源化综合利用方法 | |
| Queneau et al. | Recycling lead and zinc in the United States | |
| Trpcevska et al. | Leaching of Zinc Ash with Hydrochloric Acid Solutions. | |
| BG67200B1 (bg) | Метод за химическо извличане на метали чрез преработване на промишлени отпадъци и модулна инсталация за неговото осъществяване | |
| JP2022519458A (ja) | 改善されたスズ製造 | |
| EP3918097B1 (en) | Improved method for producing high purity lead | |
| US4153451A (en) | Lead recovery and waste disposal process | |
| Sahu et al. | Recent trends and current practices for secondary processing of zinc and lead. Part II: zinc recovery from secondary sources | |
| US4135912A (en) | Electric smelting of lead sulphate residues | |
| Lei et al. | Recovery of zinc from zinc oxide dust containing multiple metal elements by carbothermal reduction | |
| Peterson | A historical perspective on dross processing | |
| Sánchez M et al. | Lead production from recycled paste of lead acid batteries with SiC-Na2CO3 | |
| PL50841B1 (pl) | ||
| RU2114200C1 (ru) | Способ переработки отходов свинца, содержащих сурьму, олово и медь | |
| US5100466A (en) | Process for purifying lead using calcium/sodium filter cake | |
| TWI835979B (zh) | 經改良的鉛與錫產物之共產物 | |
| CN109136575A (zh) | 一种湿法处理多金属粉尘的工艺方法 | |
| Śmieszek et al. | METALLURGY OF NON-FERROUS METALS IN POLAND. | |
| Antrekowitsch et al. | Pyrometallurgical refining of copper in an anode furnace | |
| US4427629A (en) | Process for metal-enrichment of lead bullion | |
| RU2150520C1 (ru) | Способ переработки цинк- и медьсодержащих свинцовых кеков и пылей | |
| CA3126515C (en) | Improved method for producing high purity lead | |
| TWI908717B (zh) | 製備高純度鉛的改良方法 | |
| RU2784362C1 (ru) | Усовершенствованное совместное производство свинцовых и оловянных продуктов |