PL56375B1 - - Google Patents

Description

56375 KI. 40 a, 5/06 MKP C22b Opublikowano: 31.X.1968 c/ot UKD 669.094.26 Wspóltwórcy wynalazku: Doc. dr inz. Andrzej Bydalek, inz. Tadeusz Wronka, mgr inz. Henryk Orzechowski, inz.Wladyslaw Rybak, Wieslaw Turant Wlasciciel patentu: Zaklady Hutniczo-Przetwórcze Metali Niezelaznych „Hutmen", Wroclaw (Polska) Sposób redukowania tlenków i innych zwiazków chemicznych metali niezelaznych z zuzli, popiolów lub rud Przedmiotem wynalazku jest sposób redukowa¬ nia tlenków i innych zwiazków chemicznych me-- tali niezelaznych, zwlaszcza cyny, olowiu i miedzi z zuzli, popiolów lub rud.Dotychczas do redukcji zuzli, popiolów lub rud metali niezelaznych w procesie metalurgicznym jako reduktor powszechnie stosuje sie wegiel w postaci koksu, wegla kamiennego i wegla drzew¬ nego. Do tego celu stosowane sa równiez weglo¬ wodory w postaci cieklej i gazowej. Wada wy¬ mienionych reduktorów jest ich stosunkowo nie¬ wielka zdolnosc redukowania, malejaca wraz z obnizeniem temperatury procesu metalurgicz¬ nego. Poniewaz zas stosowanie wysokich tempe¬ ratur powoduje ulatnianie sie wielu cennych me¬ tali, w praktyce dazy sie do prowadzenia procesu w piecach plomiennych w temperaturach jak naj¬ nizszych, rzedu 1100—1400°C.W rezultacie czesto przy prowadzeniu procesu z zastosowaniem znanych reduktorów w podanym wyzej zakresie temperatur w zuzlach poredukcyj- nych pozostaje znaczna, bo wynoszaca do 5 pro¬ cent, ilosc cyny, olowiu lub miedzi. Niezaleznie od tego na skutek istnienia niewielkiej róznicy aktywnosci chemicznej wegla w odniesieniu do redukowanych zwiazków, proces redukcji odzna¬ cza sie dlugim czasem trwania cyklu produkcyj¬ nego.Znane jest równiez zjawisko redukowania rud za pomoca reduktora w postaci weglika wapnia 25 30 CaC2 z sposobu otrzymywania azotku wapnia Ca3N2 z weglika wapnia CaC2 i wolnego azotu przy udziale rudy, przy czym nadmiar weglika wapnia CaC2 sluzy jako reduktor metalu z rud.Przebieg tego sposobu wytwarzania azotku wap¬ nia Ca3N2 zachodzacy bez dostepu powietrza oraz polegajacy na zmieszaniu weglika wapnia z ruda przed zaladowaniem lub równoczesnym ladowa¬ niu do pieca weglika wapnia i rudy, powoduje, ze w skutek bardzo malej szybkosci przebiegów dyfuzyjnych podczas reakcji odbywajacych sie miedzy substancjami w stanie stalym osiaga sie maly zysk metalu przy bardzo duzym, bo przeszlo 100-krotnym w stosunku do zapotrzebowania do redukcji rud zuzyciu weglika wapnia CaC2, a za¬ wartosc metalu w zuzlu poredukcyjnym wynosi kilka procent.Ponadto sposób ten ma ograniczone zastosowa¬ nie do rud metali nie przeciwdzialajacych reakcji weglika wapnia CaC2 z azotem oraz do rud me¬ tali o niskiej temperaturze wrzenia. Ze wzgledu na powyzsze niedogodnosci, opisana redukcja rud nie znalazla zastosowania.Celem wynalazku jest usuniecie zasadniczych wad i niedomagan dotychczas znanych sposobów redukowania w celu otrzymywania wysokiego uzysku metali niezelaznych, zwlaszcza cyny, olo¬ wiu i miedzi z zuzli, popiolów lub rud przy jed¬ noczesnym ograniczeniu do minimum strat spo¬ wodowanych ulatnianiem sie tych metali. 56 375\ 56 3 3 Cel ten zostal osiagniety przez podgrzanie do temperatury 1100—1400°C wsadu, skladajacego sie z zuzli, popiolów lub rud, zmieszanego z znanymi topnikami jak na przyklad zuzel borowy, boraks, . bezwodnik kwasu bornego lub soda, oraz dodanie 5 * do stopionego wsadu reduktora w postaci weglika wapnia CaC2.Zasadnicze korzysci techniczne wynikajace ze stosowania sposobu redukowania wedlug wyna¬ lazku to zwiekszenie uzysku metalu przez obni- 10 gzenia jego zawartosci w zuzlu poredukcyjnym, skrócenie czasu wytapiania umozliwiajace zwiek¬ szenie wydajnosci agregatów o okolo 50 procent, obnizenie zuzycia paliwa zwlaszcza w piecach plomiennych, wyeliminowanie koniecznosci stoso- 15 wania odstojników, ograniczenie do minimum strat kominowych powstajacych przede wszystkim na skutek ulatniania sie par i zwiazków metali, oraz brak jakichkolwiek ograniczen w stosowaniu.Wynalazek jest blizej objasniony na przy kla- 20 dzie wykonania. Wsad skladajacy sie z zuzli, po¬ piolów lub rud, zmieszany z znanymi topnikami, jak na przyklad zuzel borowy, boraks, bezwod¬ nik kwasu bornego lub soda, laduje sie do pieca, najlepiej plomiennego. Poniewaz samo zastosowa- 25 nie weglika wapnia CaC2 wymagaloby podwyzszo¬ nej temperatury procesu metalurgicznego do tem¬ peratury powyzej 2000°C, konieczne jest stoso¬ wanie topników obnizajacych temperature topli¬ wosci i tym samym umozliwiajacych optymalny 30 przebieg reakcji w zakresie temperatur 1100— ¦¦—1400°C.Szczególowe proporcje topników i reduktora w stosunku do wsadu dobiera sie w zaleznosci od jego skladu chemicznego, który w warunkach ^ przemyslowych, szczególnie przy odzysku metali wtórnych, waha sie w bardzo szerokich grani- 4 cach. Nastepnie wsad wraz z topnikiem podgrze¬ wa sie do temperatury 1100—1400°C i dopiero po jego stopieniu dodaje sie reduktor w postaci weglika wapnia CaC2. Wprowadzenie weglika wapnia CaC2 do roztopionego wsadu powoduje, ze procesy dyfuzyjne w czasie redukcji przebiegaja bardzo szybko i w konsekwencji prowadza do zmniejszenia procentowej zawartosci metalu w zu¬ zlach poredukcyjnych do zawartosci rzedu dziesiet¬ nych procenta.Celem dalszego przyspieszenia dyfuzji, podana zawartosc pieca miesza sie. Ponadto w czasie reakcji metalurgicznych w wyniku rozpadu wegli¬ ka wapnia CaC2 powstaje tlenek wapnia CaO, który korzystnie wplywa na obnizenie lepkosci i ciezaru wlasciwego zuzla poredukcyjnego, a tym samym powoduje znaczne zmniejszenie uwiezio¬ nych w nim kropelek metalu. Po zakonczeniu re¬ akcji w piecu redukcyjnym, co w temperaturze 1100—14p0°C trwa 2—3 godziny, dokonuje sie wpierw spustu metalu, a nastepnie zuzla pore¬ dukcyjnego.Po tych czynnosciach przedstawiony cykl pro¬ dukcyjny przeprowadza sie od nowa. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób redukowania tlenków i innych zwiaz¬ ków chemicznych metali niezelaznych, zwlaszcza cyny, olowiu i miedzi z zuzli, popiolów lub rud za pomoca weglika wapnia, znamienny tym, ze wsad skladajacy sie z zuzli, popiolów lub rud, zmieszany z znanymi topnikami, jak na przyklad zuzel borowy, boraks, bezwodnik kwasu bornego lub soda, podgrzewa sie do temperatury 1100— —1400°C, a dopiero po stopieniu tego wsadu do¬ daje sie reduktor w postaci weglika wapnia CaC2. ZG „Ruch" W-wa, zam. 1025-G8 na ki. 280 egz. PL