PL53564B1 - - Google Patents

Description

Wlasciciel patentu: Imperial Smelting Corporation (N.S.C.) Limited, Londyn (Wielka Brytania) Sposób rafinacji metalu Przedmiotem wynalazku jest sposób rafinacji metali, znajdujacy szerokie zastosowanie w dziedzi¬ nie oczyszczalnia cynku lub kadmu, wytwarzania pylu cynkowego lufo tlenku cynku; wykazuje on znaczna przewage nad znanymi podobnymi sposo¬ bami.Wedlug konwencjonalnych sposobów rafinacji, na przyklad cynku metalicznego w reitorcie lulb w ko¬ rytku, potrzebne cieplo' doprowadza sie do cyniku przez stosunkowo grulba warstwe materialu, z któ¬ rego wykonana jeist retorta lulb korytko. Pomijajac kosztownosc takich korytek i retort, wykazuja one wady wystepujace wskutek uderzen termicznych, zmniejszajacych przewodnosc oraz wskutek zanie¬ czyszczen pozostalosciami materialów.Celem wynalazku jest opracowanie nowego spo¬ sobu wytwarzania par cynku, który jest prosty w wykonaniu i bardzo wydajny oraz nadaje sie do przeprowadzania w urzadzeniu o proistej kon¬ strukcji.Wynalazek dotyczy sposoibu rafinacji metalu, gdy metal doprowadza sie do górnej czesci kolum¬ ny, a cieplo doprowadza sie bezposrednio do me¬ talu za pomoca energii elektrycznej poprzez elek¬ trody znajdujace sie, na przyklad u góry i dolu kolumny. Metal zostaje wyparowany a mniej lotne metale wykazuja tendencje do opadania na dól przez kolumne i gromadza sie na dnie, Dalszym celem wynalazku jest wytwarzanie py¬ lu metalicznego sluzacego na przyklad do wytwa- 10 15 30 2 rzania barwników. Sposób taki umozliwia calko¬ wita regulacje zakresu wielkosci czastek wytwa¬ rzanego pylu. W ten sposób mozna przygotowac pyl na zamówienie o wielkosci czastek, odpowied¬ nich do róznych celów.Ponadto wynalazek dotyczy sposobu wytwarza¬ nia pylu metalicznego, wedlug którego pary meta¬ liczne dostarcza sie do ukladu skraplajacego w ga¬ zie Obojetnym, który jest doprowadzany ponownie do obiegu ukladu skraplajacego w celu przyspie¬ szenia chlodzenia par metalicznych.Stosunek objetosciowy ponownie wprowadzonego do; oibiegu gazu do pary metalicznej wprowadzonej do ukladu skraplajacego jest odpowiednio regulo¬ wany w celu otrzymania zadanych wielkosci cza¬ stek 'wytwarzanego pylu.Wynalazek jest opisany bardziej szczególowo w powolaniu sie na rysunek, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy urzadzenia do wy¬ parowywania metali, fig. 2 — przekrój pionowy urzadzenia wzdluz Unii II — II na fig. 1, fig. 3 — widok z góry urzadzenia, fig. 4 — przekrój po¬ przeczny wzdluz linii IV — IV na fig. 2, fig. 5 — przekrój poprzeczny wzdluz linii V — V na fig. 1, fig. 6 — poziomy przekrój wzdluz linii VI — VI na fig. 2, fig. 7 — schematyczny widok z góry calkowitego urzadzenia do wykonywania wynalaz¬ ku, a fig. 8 — widok z boku urzadzenia wedlug fig. 7. 53564Urzadzenie do wyparowywania metali sklada sie zasadniczo, z dobrze izolowanego cieplnie szylbu 1 wykonanego z cegly ogniotrwalej. Ma on przekrój poprzeczny kwadratowy jiuib okragly i jest zaopa¬ trzony w posrednia^war,sjtwe izolacyjna 2 z miki.W górnej czesci szyku znajduja sie cztery syme¬ trycznie rozmieszczone otwory wlotowe 3 do do¬ prowadzania cieklego cynku metalicznego oraz przewód 4.I ft^k i^ wypelniony koksem sortowanym lufo ^ &e yworzy kolumne wykonana z tego materialu.Uf góry i u dolu tej kolumny sa rozmieszczone elek¬ trody weglowe 5, 6, sluzace do dostarczania ener¬ gii elektrycznej (energia ta jest w postaci pradu zmiennego lub pradu istalego). Dolna elektroda 6 ma poistac weglowego korytka do zbierania .mniej lotnych metali, które odprowadza sie przez prze¬ wód ódpJMwadzajacy 7. Ponadto szyb 1 ma otwory 8, 9 do jego oczyszczenia. ' Roztopiony cynk wlewa sie dc kolumny i pod¬ daje sie wyparowywaniu w miare jak splywa on na dól przez kolumne.Moc pobierana przez elektrody reguluje sie za pomoca regulatora napiecia. Poczatkowo koks okresla wlasciwosci opornosci elektrycznej kolum- nytf wlasciwosci te jednak ulegaja znacznej zmianie w chwili, gdy roztopiony cynk zacznie przeplywac przez kolumne. Duza ilosc ciepla wytwarza sie w warstewkach lub w kropelkach cynku groma¬ dzacego sie na powierzchni koksu, dzieki czemu jest ono wykorzystywane z duza sprawnoscia, po¬ niewaz nie musi pokonywac zadnych oporów ciepl¬ nych.A zatem cieplo wytwarza sie wlasnie tam, gdzie sie go zuzywa do wyparowywania cynku. Rozto¬ piony cynk nalezy dokladnie rozmiescic na calej ¦powierzchni przekroju poprzecznego kolumny u jej szczytu w celu spowodowania wydajnego wyparo¬ wywania metalu wewnatrz kolumny.Sposób ten znajduje zastosowanie przy oczysz¬ czaniu cynku zanieczyszczonego przy destylacji i kondensacji frakcjonowanej, a szczególnie nadaje sie on do oczyszczania cynku wytopionego na przy¬ klad w piecu szybowym do wytapiania cynku. Spo¬ sób ten mozna równiez stosowac do wytwarzania pylu cynkowego przez gwaltowne chlodzenie par cynku. Ponadto sposób taki nadaje sie do odzyski¬ wania cynku (metalicznego z pozostalosci cynko¬ wych na przyklad „ze dtopu twardego" z kapieli galwanizacyjnych.„Stop twardy" jest stopem cynku i zelaza, który odzyskuje sie z dna kapieli garwariizacyjnych. Ta¬ ki metal moze byc sproszkowany i zmieszany z gli¬ na w celu wykonania z niego brykietów, które la¬ duje sie razem z sortowanym koksem do szylbu 1, tworzac kolumne opisana wyzej. Przez zastosowa¬ nie energii elektrycznej, jak opisano wyzej, mozna odzyskac destylowany cynk. Z dna szybu mozna usuwac brykiety zasadniczo wolne od zawartosci cynku, które daja sie latwo oddzielic od koksu.Koks mozna ponownie wprowadzic do obiegu od góry pieca szybu przy ewentualnym wymieszaniu go ze swiezymi brykietami. W ten sposób mozna osiagnac wydajne odzyskiwanie cymku metalicz¬ nego. ! ;-' f^ ;.*«. ,, Pary cyniku wytwarzana z roztopionego cynku w kotle la za pomoca wyparki 1, opisanej i przed- 5 stawionej, na fig. 1—6, doprowadza sie do glówne- ^ go skraplacza. 12 przez otwór wlotowy 13 (fig. 7 i 8).Cztery palniki gazowe 13a sa rozmieszczone po obydwóch stronach tego otworu 13, to jest po dwa palniki z kazdej strony.' Palniki sa zasilane gazem 10 ponownie wprowadzonym do obiegu, przy czym gaz ten jeisit zasadniczo czystym azotem lub innym ga¬ zem obojetnym. Palniki l$a isa skierowane tak, ze powoduja one uderzenie strumieni chlodzonego ga¬ zu na pary cynku przedostajace sie do zbiornika 15 skraplacza 12. W ten sposób pary cynku sa chlodzo¬ ne uderzeniowo z temperatury ponad 900°C do tem¬ peratury okolo 300%?, a pyl cynkowy* utworzony dzieki skraplaniu tych par, natychmiast zostaje rozcienczony ponownie wprowadzonym do obiegu 20 gazem. Dolna czesc 14 skraplacza 12 jest zaopa¬ trzona w otwory wlotowe dla ponownie krazacego gazu, jak równiez otwory takie sa rozmieszczone w isekicjl chlodzacej i klasyfikacyjnej 15.Po przejsciu par cynku przez glówna sekcje 25 skraplacza, w której wiekszosc utworzonego pylu cynkowego osadza wanego pylu cynkowego przechodza dalej do serii naczyn chlodzacych i klasyfikujacych 16, 17 i 18, stanowiace przegrodzone zbiorniki o prostokatnym 30 przekroju. W nich gazy sa w dalszym ciagu chlo¬ dzone do temperatury okolo 150°C powodujac osa¬ dzanie sie nieco drobniejszego pylu. Stad gazy sa kierowane do oddzielacza odsrodkowego 19, w któ¬ rym wiecej drobnego pylu usuwa sie i wreszcie 35 przedostaja sie do od|pylacza 20 z filtrem worko¬ wym, w którym najdrobniejszy pyl zostaje wy^ dzielony ze strumienia gazowego. Na tym stadiuim gaz zostaje ochlodzony do temperatury 80°C lub ponizej tej temperatury. 40 Oczyszczony gaz, który zasadniczo jest czystym azotem lub innym gazem obojetnym., zostaje po¬ nownie wprowadzony do Obiegu, nastepnie do wy¬ zej opisanych palników za pomoca dmuchawy lub wentylatora 21. 45 Stwierdzono, ze wielkosc czastek pylu cynkowego wytworzonego spotsobeni wedlug wynalazku mozna regulowac bezposrednio przez regulowanie stosun¬ ku objetosciowego gazu rozrzedzajacego do par cynku przedostajacych sie do skraplacza 12, a za- 50 tern zmieniajac objetosc ponownie wprowadzonego do obiegu gazu wchodzacego przez cztery palniki 13a mozna dowolnie dostosowywac wielkosc cza¬ stek wytworzonego pylu cynkowego do danych wymagan.Gaz ponownie wprowadzony do obiegu, przedo¬ stajacy sie przy dolnej czesci 14 iskraplacza 12 i gaz dolstarczony do sekcji klasyfikatora 15 sluzy do dwóch celów, mianowicie do dalszego chlodzenia gazu i do utrzymywania drobniejisizego pylu w za¬ wiesinie tak, aby mozna go bylo skutecznie od¬ dzielac w sekcji klasyfikatora. Pyl o najdrobniej¬ szej wielkosci czastek uisuwa sie z ukladu za po¬ moca oddzielacza odsrodkowego 19 i odpyiacza 20 65 zaopatrzonego w filtr workowy, a czysty gaz z wy-53564 5 ciagu ponownie wprowadza sie wówczas do obiegu za pomoca dmuchawy 21 lub wentylatora.Caly uklad pracuje przy cisnieniu nieco wiQk- 1. szyim niz cisnienie atmosferyczne i w ten sposób jeist on jako calosc chroniony przed przedostaniem 5 sie do niego powietrza zewnetrznego; sposób ten dafje dobre wyniki w atmosferze z azotu lub z in¬ nego gazu obojetnego.- Im wieksze jest rozrzedzenie par cynku gazem 2. ponownie wprowadzonym do obiegu, tym mniejsza 10 jest wielkosc czastek wytwarzanego pylu. Sposób ten mozna zatem przystoisowac tak, aby otrzymac 3 pyl cynkowy o dowolnej zadanej wielkosci czastek, a zatem mozna wytworzyc pyl na zamówienie^ na¬ dajacy sie do wyrobu ^barwników lulb do innych 15 celów.Do pewnych celów, zwlaszcza przy wytwarzaniu pylu do wyrobu barwników, wymagany jest pyl o wielkosci czastek nie.wiekszej niz 10 mikronów.Chociaz sposób, o wysokim rozrzedzeniu umozliwia 20 5* wytwarzanie pylu zawierajacego' do 90% pylu o wielkosci czastki mniejszej niz 10 ju, to jednak da¬ je on troche materialu o wielkosci czastek w gra¬ nicach od 10 [a, do 15 fA. Material taki mozna po¬ dzielic na frakcje o czastkach —10 ju i +10 /u, sto- 25 sujac znany klasyfikator, nip. klasyfikator marki „Aljpine". 6.Sposób wedlug wynalazku mozna stosowac do do roztpylania innych metali, np. do rozipylania kadmu lub do mieGzaniny metali. 30 Wynalazek obejmuje rózne odmiany nie prze¬ kraczajace jego zakresu. 6 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe Sposób rafinacji metalu, znamienny tym, ze metal dostarcza sie od góry do kolumny ma¬ terialu weglistego, a cieplo dostarcza sie bezpo¬ srednio do metalu za pomoca energii elektrycz¬ nej poprzez elektrody umieszczone na przyfelad w górnym i dolnym koncu kolumny. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie kolumne wykonana z koksu sorto¬ wanego, S ze roztopiony metal doprowadza sie do górnej czesci kolumny. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyparowywany metal kieruje sie do kolumny wytworzonej z brykietów wykonanych ze spro¬ szkowanego metalu zmieszanego z glina. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze pary metalu w celu wytworzenia pylu metalo¬ wego doprowadza sie do ukladu skraplajacego w strumieniu gazu obojetnego, a gaz obojetny ponownie wprowadza sie do obiegu z ukladu skraplajacego w celu uzyskania uderzeniowego chlodzenia par metalu. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek objetosci gazu ponownie wprowadzo¬ nego do obiegu do objetosci par metalu przedo¬ stajacej sie do ukladu skraplajacego reguluje sie w celu uzyskania zadanej wielkosci czastek wytwarzanego pylu.KI. 40 c, 7/04 53564 MKP C 22 dKI. 40 c, 7/04 53564 MKP C 22 d H x ¦rrHp \\\V 1 ^ xx SV».1f~"B ,\\\\\\n\0 l\ v\ \ \ \ \\ \\a NxNi lk \ \ \ v N KntA w aj 1' \ \ \ w *H kS w v\ \\ s. -' y '2- yo^ v\ \\\\ x\\x n; <^ * \\NX \\ \\ \\\\ \ VN N ^ ^ N v \NS\\WX \ w \W\\\\\\\VXl r 1 1 r j W \ W \N t r j r IW W\ \\W\VI Kik\\WA\Vv^ ^ V Sn KHl ^ TTT KM Kn \\\NXI & Rq <^»- i-t^H\ ^ ^S rrr- WW\WW\\WW WWW / ) r j\ t\y j * /» m^m* \\\\\\\X\\\\\XN A < v w nA |\N\\W\\\\V\\S\\\\"\NM W w \\\\w\\\\ ww \ \| wm^^mm % FS \t1\\ w w\\nv<1w v www D\i \ w x w \ ^\/:xY:W/'/C\ w\ \ \ \ Ol a ^L \KI. 40 c, 7/04 53564 MKP C 22 d F$7 ZG „Ruch" W-wa, zam. 762-67 nakl. 250 egz. PL