21.11.1962 Wielka Brytania Opublikowano: 30,VI.1969 57692 KI. 40 a, 19/16 , «4(tt UKDj ujeciu fc^ ^go Wspóltwórcy wynalazku: Thomas Ronald Albert Davey, Stephen Essle- mond Woods Wlasciciel patentu: Metallurgical Processes Limited, Nassau (Wyspy Ba¬ hama), The National Smelting Company Limited, Londyn (Wielka Brytania), Metallurgical Develop- ment Company, Nassau (WyspyBahama) Sposób destylacji cynku oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu destylacji cynku, zwlaszcza przy odzyskiwaniu go z roztopionego olowiu splywajacego cienka warstwa wzdluz wew¬ netrznej powierzchni zbiornika oraz urzadzenia do stosowania tego sposobu.Znany jest sposób odzyskiwania cynku z rozto¬ pionego olowiu zawierajacego cynk przy podci¬ snieniu lub w prózni, gdy roztopiony olów splywa na dól przez srubowa rynne przymocowana do wewnetrznej powierzchni zbiornika w ksztalcie odwróconego scietego stozka. Wyparowywany cynk ulega skraplaniu w skraplaczu umieszczonym w tym zbiorniku na jego osi pionowej.Wynalazek stanowi ulepszenie takiego znanego sposobu i pozwala na znaczne zmniejszenie ko¬ sztów procesu oraz zapewnia wieksza powierzchnie parowania cynku.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze roztopiony olów zawierajacy cynk przeprowadza sie strumieniem srubowym na dól wzdluz wew¬ netrznej powierzchni zbiornika w ksztalcie odwró¬ conego scietego stozka. Zbiornik taki nie ma sru¬ towej rynny a metal splywa swobodnie wzdluz scian zbiornika.Wedlug jednej postaci wykonania wynalazku cynk odzyskuje sie z roztopionego olowiu w prózni w zasadniczo okraglej oslonie, w której roztopio¬ ny olów jest zmuszony do plyniecia na dól w po¬ staci cienkiej równomiernej warstwy wzdluz wew¬ netrznej powierzchni zbiornika w ksztalcie odwró- 15 20 25 30 conego scietego stozka. Wspólosiowo w zbiorniku jest osadzony element chlodniczy, na którym skrapla sie wyparowywany cynk. W celu zapew¬ nienia równomiernego przeplywu roztopionego olo¬ wiu jest on doprowadzony do stosunkowo malego koryta pierscieniowego lub leja otaczajacego górna krawedz zbiornika. W korycie lub leju olów jest utrzymywany na takim poziomie, aby przelewal sie on do zbiornika równomiernie i splywal cien¬ ka równomierna warstwa ponad górna krawedzia zbiornika. Górna czesc zbiornika jest uksztaltowa¬ na w postaci jazu spietrzajacego, jak to bedzie bardziej szczególowo opisane nizej.Taki sposób utrzymywania równomiernego sply¬ wania roztopionego olowiu okazal sie wystarcza¬ jacy do zapewnienia korzystnego wyparowywania cynkuT Gdy predkosc przeplywu olowiu w zbior¬ niku zostanie znacznie zwiekszona, to nastepuje niepozadany rozprysk olowiu, co powoluje rozbi¬ cie go na krople spadajace na powierzchnie chlo¬ dzaca razem z parami cynku, powodujac niedopu¬ szczalnie duza zawartosc olowiu w odzyskiwanym cynku. Stwierdzono, ze nie jest mozliwe wyelimi¬ nowanie takiego rozprysku olowiu jedynie przez regulowanie wysokosci poziomu olowiu w wspom¬ nianym korycie.Zadaniem wynalazku jest przezwyciezenie takie¬ go dazenia olowiu do rozprysku oraz ulatwienie wyparowywania lotnych skladników ze splywaja¬ cej cieczy. 57692¦-¦ 'i Q -.-?". 3 : ¦'"¦ ; :• - ' ¦ Sposób wedlug wynalazku zapewnia równomier¬ ne rozprzestrzenianie splywajacego olowiu w po¬ staci cienkie] powloki na wewnetrznej powierzchni zbiornika oraz ulatwia wyparowywanie lotnych -skladników takiej cieczy. Ruch cieczy jest regulo¬ wany tak, aby przeplywala ona ponad górna kra¬ wedzia scianki zbiornika.Wynalazek dotyczy w szczególnosci sposobu od¬ dzielania cynku z olowiu zawierajacego cynk przez przeprowadzanie takiego olowiu w postaci cienkiej warstwy w prózni na dól wzdluz powierzchni zbieznego do wewnatrz zbiornika o ksztalcie od¬ wróconego scietego stozka. Ruch roztopionego olo¬ wiu zawierajacego cynk jest regulowany tak, aby przeplywal on ponad górna krawedzia scianki zbiornika o ksztalcie scietego stozka pod dziala¬ niem sily skladowej poprzecznej, to jest stycznej do kierunku tego /ruchu. Styczna sila skladowa ruchu olowiu dziala na olów przed przeplywem jego lub podczas przeplywu ponad górna krawe¬ dzia scianki zbiornika. Wynalazek.dotyczy równiez urzadzenia do odzyskiwania lotnych skladników cieklej mieszaniny, zawierajacego oslone próznio¬ wa, oraz wydrazony stozkowy element w postaci zbiornika, którego .szerszy koniec jest skierowany do góry oraz otoczony* przy górnej czesci korytem do utrzymywania roztopionej mieszaniny. Przy dzialaniu urzadzenia roztopiona mieszanina splywa po wewnetrznej powierzchni zbiornika stozkowego.«Takie urzadzenie stosowane do odzyskiwania cynku z roztopionego olowiu zawierajacego cynk ma koryto pierscieniowe do doprowadzania olowiu do zbiornika pod takim katem, aby olów zawiera¬ jacy cynk wprawic w ruch kolowy na powierzchni wewnetrznej zbiornika.Korzystnie jest w urzadzeniu do odzyskiwania cynku z olowiu zastosowac zasadniczo cylindrycz¬ na oslone, w której umieszczony jest wspólosiowo zbiornik o ksztalcie odwróconego scietego stozka.Zbiornik ten jest otoczony dwoma wspólosiowymi korytami pierscieniowymi. Z wewnetrznego koryta olów zawierajacy cynk splywa na dól po wew¬ netrznej powierzchni stozkowej zbiornika. Styczna skladowa ruchu przeplywu, olowiu moze byc wy¬ wolana za pomoca wiatraczków rozpylajacych roz¬ mieszczonych na obwodzie zbiornika pod pewnym katem do jego promienia? W odmianie sposobu wedlug wynalazku prze¬ plyw olowiu styczny do obwodu zbiornika wywo¬ luje sie przed przeplywem jego ponad górna kra¬ wedzia scianki zbiornika. Taki ruch olowiu wy¬ woluje sie dzieki jego przeplywowi przez szereg rurek zamocowanych w scianie rozdzielajacej ko¬ ryta i umieszczonych stycznie do obwodu koryta.Olów Wchodzi do koryta wewnetrznego pod pew¬ nym kaHem w plaszczyznie poziomej Wywolujac riich kolowy olowiu. Rurki te nie wystaja do we- wriefrznego koryta i nie przeszkadzaja krazeniu w nim olowiu. Zamiast tych rurek mozna zastosowac scianke dzielaca koryta utworzona z szeregu ply¬ tek rozmieszczonych katowo i tworzacych szereg przegród znajdujacych sie miedzy sasiednimi plyt¬ kami,' rozmieszczonymi pod pewnym katem wzgle¬ dem promienia koryta.Wedlujf innej postaci wykonania wynalazku urzadzenie moze miec przewód do doprowadzania olowiu, zamocowany stycznie w zewnetrznej scia¬ nie zewnetrznego koryta. W tym< przypadku fkory- 5 to wewnetrzne moze byc wyeliminowane.Opisane wyzej urzadzenie moze zawierac rów¬ niez czesc rury doprowadzajacej o ksztalcie scie¬ tego stozka w poblizu górnego profilu tak, iz po¬ wstaje jaz o odpowiednim ksztalcie w celu fcmniej- 10 szenia do minimum lub calkowitego wyeliminowa¬ nia rozprysku olowiu.W sposobie odzyskiwania cynku wedlug wyna¬ lazku i przy uzyciu-dowolnego z opisanych wyzej urzadzen predkosc krazenia roztopionego olowiu 15 zalezy od róznicy poziomów olowiu w dwóch ko¬ rytach (lub tez od predkosci doprowadzania olowiu w przypadku zastosowania tylko jednego koryta).Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na ry¬ sunkach, na których przedstawiono, tytulem przy- 20 kladu, urzadzenie do odzyskiwania cynku z rozto¬ pionego olowiu. Na rysunku fig. 1 przedstawia w przekroju pionowym czesc urzadzenia, fig. 2 — czesc urzadzenia w przekroju poprzecznym wzdluz linii I—I na fig. 1, fig. 3 — w podobnym przekro- 25 ju odmiane urzadzenia, w której wywoluje sie styczny przeplyw olowiu, fig. 4 — w podobnym przekroju poprzecznym inna odmiane urzadzenia, fig. 5 — urzadzenie w przekroju poprzecznym wzdluz linii n—n na fig. 4, fig. 6 — podobny prze- 30 krój jak na fig. 2, 3 i 4 trzeciej odmiany urzadze¬ nia, a fig. 7 -r urzadzenie w przekroju wzdluz li¬ nii m—m na fig. 6.Na fig. 1 przedstawiono zasadniczo cylindryczna oslone 1 zawieszona na scianie otaczajacego zbior- 35 nika la. Wewnatrz oslony 1 jest osadzony zbior¬ nik 3 w -ksztalcie odwróconego scietego stozka.Wzdluz osi tego zbiornika rozmieszczone sa chlo¬ dzace rurki 2. Górny brzeg 3b scianki zbiornika 3 jest pochylony na zewnatrz do pierscieniowego ko- io ryta 4. Urzadzenie ma ponadto zewnetrzne koryto pierscieniowe 5 majace postac komory pierscienio¬ wej ograniczonej od wewnatrz zbiornikiem 3. Ko¬ ryto 4 jest utworzone za pomoca zgietej pod ka¬ tem blachy 6 i ograniczone od wewnatrz górna i5 czescia 3a scianki'zbiornika 3. Zewnetrzne koryto 5 jest polaczone przewodem 7 z kapiela olowia¬ na 8. Korzystne jest, jak w oslonie 1 istnieje zmniejszone cisnienie dzieki czemu poziom olowiu w przewodzie 7 podnosi sie i przeplywa do kory- 50 ta 5. Roztopiony olów przeplywa równomiernie ponad górna krawedzia 3b zbiornika i splywa w postaci cienkiej warstwy na dól po wewnetrznej powierzchni zbiornika 3. Przy takim splywaniu olowiu cynk zawarty w olowiu wyparowuje i pary 55 cynku gromadza sie w postaci skroplonego cynku ponad chlodzaca wezownica 2. Narosty skroplone¬ go cynku Oznaczono cyfra 9. Roztopiony olów przeplywajac ponad krawedzia 3b nie ulega zasad¬ niczo rozpryskiwaniu i nie zanieczyszcza sie naro- M stami cynku. Wskutek tego moze byc dopuszczalna odpowiednio wieksza predkosc przeplywu olowiu zawierajacego cynk.Sila odsrodkowa wytworzona przez wprawienie olowiu w ruch wirowy przy górnej krawedzi 3b w utrzymuje warstwe olowiu na jazie i na po-5 57692 6 wierzchni wewnetrznej zbiornika 3. Zapobiega sie przez to przesunieciu na zewnatrz warstwy olowiu i jego rozpryskowi. Profil jazu jest dobrany tak, aby zapewnic lagodna zmiane kierunku przeplywu olowiu z jego przeplywu ponad krawedzia 3b do prawie pionowego przeplywu na dól po powierzch¬ ni wewnetrznej scianek zbiornika 3.Mozna stosowac rózne sposoby wywierania na olów stycznej skladowej predkosci. Jeden z nich jest uwidoczniony na fig. 1, na której liczba 11 oznaczona jest jedna z szeregu rurek, laczacych ze soba koryta 4 i 5. Rurki te przechodza przez bla¬ che 6 wygieta pod katem, jak to jest bardziej szczególowo przedstawione na fig. 2.Na fig. 1 pokazano, ze poziom 5ja olowiu w zew¬ netrznym korycie 5 znajduje sie wyzej niz górna krawedz 3b zbiornika 3. Wskutek tego, do koryta 4 przez rurki 11 plynie wiecej olowiu niz przelewa sie ponad krawedzia 3b, przy czym rurki 11 sa rozmieszczone stycznie wzgledem koryta 4 (fig. 2) wskutek czego olów przeplywa do koryta 4 stycz¬ nie pod pewnym katem, wprawiajac caly olów—w korycie 4 w ruch wirowy. Nastepnie przeplywa on ponad krawedzia 3b zbiornika 3 ze styczna skla¬ dowa sily ruchu wirowego i splywa na dól wzdluz scianek zbiornika 3, jak zaznaczono strzalkami na fig. 1. Nalezy przy tym nadmienic, ze rurki 11 nie wystaja do wewnetrznego koryta 4.W celu uzyskania stycznego przeplywu olowiu zastosowano w odmianie urzadzenia przedstawio¬ nej na fig. 3 osobny przewód 7' doprowadzajacy olów do koryta 5 ze zbiornika 8. Koryto. 4 w tym przypadku nie jest uzywane.Przy duzej predkosci przeplywu olowiu w opisa¬ nym urzadzeniu moze wystepowac dazenie olowiu do nierównomiernego przeplywu ponad górna krawedzia 3b scianki zbiornika 3. Przy duzej pred¬ kosci przeplywu olowiu i przy uzyciu wewnetrz¬ nego koryta 4 mozna uzyskac pewne korzysci.Na fig. 4 i 5 uwidoczniono dalsze odmiany urzadzenia zapewniajace styczny przeplyw olowiu.W tym przypadku stosuje sie wewnetrzne koryto' 4, zasilane olowiem z zewnetrznego koryta 5, ma¬ jacego wyzszy poziom 5a olowiu. Tutaj jednak olów przeplywa z koryta 5 do koryta' 4 przez otworki 12, co nie moze powodowac powstawania ruchu po stycznej. Olów wprawia sie w ruch po stycznej, podczas przeplywu jego ponad górna krawedzia zbiornika 3 za pomoca wiatraczków 13, zamocowanych na górnej krawedzi 3b zbiornika 3 pod katem wzgledem promienia tego zbiornika.W dalszej odmianie urzadzenia przedstawionej na fig. 6 i 7, scianka dzialowa 6 koryta 4 jest utworzona z szeregu katowych plytek 14, przyspa- wanych do cna 15 koryta. Jak widac z fig. 6 i 7 plytki takie spelniaja/ takie samo zadanie, jak rurki 11 w urzadzeniu na fig. 1 i 2, gdyz powoduja one powstawanie ruchu olowiu po stycznej zanim przeplynie on ponad górna krawedzia 3b zbior¬ nika 3.Olów uwolniony od cynku jest odprowadzany przez przewód 10. Pochylenie scianki zbiornika 3 w powyzszej odmianie urzadzenia wynosi okolo 10:1. Mozna stosowac równiez inne pochylenie bardziej lagodne. Na przyklad w urzadzeniu na fig. 1 odpowiednia predkosc obwodowa ruchu olo¬ wiu w wewnetrznym korycie przyjeta jest nieco mniejsza, niz jedna trzecia obwodu górnej czesci zbiornika na sekunde. Jezeli wiec oslona ze 5 zbiornikiem 3 ma maksymalna srednice 1,80 m ta predkosc obwodowa ruchu olowiu bedzie wynosic okolo 1,20 m/sek, która uwaza sie na ogól jako wystarczajaca. Z powodu strat predkosci spowo¬ dowanych stozkowatoscia zbiornika 3 wymagana jest predkosc wlotowa olowiu okolo 2,4 m/sek, który moze byc doprowadzany za pomoca trzy- dziestocentymetrowej glowicy, umieszczonej po- miedzy korytem wewnetrznym i zewnetrznym. Po¬ dobne wyniki uzyskuje sie i w zastosowaniu do innych odmian urzadzenia.Wieksze predkosci katowe przeplywu olowiu moga byc wytwarzane przez zastosowanie wiekszej glowicy oraz przez wytworzenie wiekszej róznicy poziomu olowiu w zbiorniku 8 i w oslonie 1.Wynalazek moze obejmowac równiez wiele od¬ mian nie przekraczajacych jego zakresu. PL