PL62371B3 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 6.Y.1971 62371 KI. 40 a, 19/00 MKP C 22 b, 19/00 UKD Twórca wynalazku: Jakub Sozanski Wlasciciel patentu: Zaklady Cynkowe „Silesia" Przedsiebiorstwo Pan¬ stwowe, Kaitowice-Welnowiec (Polska) Sposób otrzymywania tlenku cynku oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia tlenku cynku z wyplywajacych par cynkowych z deflegmatora kolumny rektyfikacyjnej, przezna¬ czonego zwlaszcza do produkcji bialego pigmentu — bieli cynkowej. Wynalazek dotyczy takze urza¬ dzenia do stosowania sposobu otrzymywania tlenku cynku.Sposób koncentracji indu, srebra i germanu w procesie oczyszczania cynku metoda rektyfikacji wedlug patentu nr 55301 polega na tym, ze cynk bezkadmowy rafinowany metoda likwacji w piecu rafinacyjnym przynaleznym do kolumny olowiowej przerabiajacej cynk hutniczy w ilosci okolo 75°/o wagowych i cynk bezkadmowy rafinowany metoda likwacji w piecu rafinacyjnym przynaleznym do kolumny rektyfikacyjnej oczyszczajacej cynk bez¬ kadmowy w ilosci okolo 25% wagowych stosuje sie jako wsad dla pieca do stapiania metalu przynalez¬ nego do kolumny rektyfikacyjnej oczyszczajacej cynk bezkadmowy. Mieszanine metali stapia sie w temperaturze do 600°C a otrzymany z tej miesza¬ niny wsadowej plynny metal kieruje sie poprzez skrzynke posrednia do kolumny rektyfikacyjnej, z której w postaci par cynkowych okolo 70°/o wago¬ wych doprowadza sie do kondensatora a okolo 30 wagowych do kotliny kolumny rektyfikacyjnej a z kolei — do pieca rafinacyjnego.W piecu rafinacyjnym poddaje sie plynny metal w sposób ciagly rafinacji likwacyjnej, dzieki której uzyskuje sie olów cynkowy, cynk twardy i cynk 10 15 25 30 rafinowany. Cynk rafinowany zawraca sie z kolei w sposób ciagly do pieca do stapiania metalu przy¬ naleznego do kolumny rektyfikacyjnej oczyszczaja¬ cej cynk bezkadmowy.Oczyszczone pary cynkowe wyplywajace z de¬ flegmatora kolumny rektyfikacyjnej kieruje sie do produkcji cynku czystego lub bezposrednio do urza¬ dzenia produkujacego tlenek cynku (biel cynkowa).Sposób koncentracji indu wedlug patentu glów¬ nego umozliwia produkcje bieli cynkowej z uzy¬ skiwanych par cynkowych z deflegmatora kolumny rektyfikacyjnej, ale zasadnicza niedogodnoscia te¬ go sposobu jest glównie fakt, ze uzyskiwana biel cynkowa posiada niejednorodna budowe.Celem wynalazku jest usuniecie lub co najmniej zmniejszenie niedogodnosci przy produkcji tlenku cynku (bieli cynkowej). Aby osiagnac ten cel wy¬ tyczono sobie zadanie opracowania sposobu otrzy¬ mywania tlenku cynku jednorodnej obudowie oraz konstrukcji urzadzenia umozliwiajacego stosowanie tego sposobu.Zadanie wytyczone w celu usuniecia podanych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wyna¬ lazkiem w ten sposób, ze uzyskane z deflegmatora rektyfikacyjnej kolumny pary cynku kieruje sie do komory utleniania, gdzie utlenia sie je w stalej temperaturze w granicach 400 do 1000°C badz po¬ nizej lub powyzej tej granicy. Jednoczesnie do ko¬ mory utleniania zasysa sie powietrze odpowiednia szczelina za pomoca wentylatora filtra workowego 62 3713 badz wtlacza sie powietrze za pomoca oddzielnego wentylatora w ilosci stalej od 1 do 50 m3 lub po¬ wyzej tej granicy na 1 kg par cynku. W trakcie utleniania par cynku przez rekuperator lub regene¬ rator komory utleniania przeciaga sie zimne po¬ wietrze, które po jego podgrzaniu kieruje sie do spalania na przyklad w piecu do stapiania cynku lub komory ogniowej rektyfikacyjnej kolumny.Utworzony w komorze utleniania tlenek cynku (biel cynkowa) czesciowo osadza sie w komorze utleniania a nastepnie wytraca sie go z gazowego medium w komorze grawitacyjnej gdzie dokonuje sie wezykowaty przeplyw miedzy przegrodami ko¬ mory grawitacyjnej.Z kolei dokonuje sie dalsze odpylenie gazowego medium z tlenku cynku w odpylniku cyklonowym i filtrze workowym a oczyszczone gazy kieruje sie do atmosfery. Przed filtrem workowym gazowe medium posiada temperature od 80 do 120°C.Urzadzenie do realizacji sposobu otrzymywania tlenku cynku sklada sie ze znanej rektyfikacyjnej kolumny, której deflegmator jest polaczony pod¬ grzewanym pochylym w kierunku deflegmatora przewodem a komora utleniania wyposazona w usytuowany w jej obudowe regenerator oraz w zsyp polaczony z lejem.Komora utleniania polaczona jest przewodem z komora grawitacyjna wyposazona w na przemian usytuowane przegrody oraz w zsypy polaczone z lejami podczas gdy z drugiej strony komory gra¬ witacyjna polaczona jest przewodem z odpylnikiem cyklonowym. Odpylnik cyklonowy polaczony jest przewodem z filtrem workowym wyposazonym w wentylator oraz zsyp polaczony z lejem.Deflegmator kolumny rektyfikacyjnej, komora utleniania, komora grawitacyjna, odpylnik cyklono¬ wy i filtr workowy usytuowane sa wzdluz jednej linii prostej.Sposób otrzymywania tlenku cynku wedlug wy¬ nalazku umozliwia produkcje bieli cynkowej w sposób ciagly oraz czastek bieli cynkowej o budo¬ wie jednorodnej, przy czym w miare wzrostu sto¬ sunku ilosci powietrza do ilosci par cynku otrzy¬ muje sie czastki coraz drobniejsze. Sposób wedlug wynalazku umozliwia wyodrebnienie róznych ga- . tunków bieli cynkowej droga selekcji z poszcze¬ gólnych punktów odbioru. Poza tym zastosowanie sposobu wedlug wynalazku powoduje kilkakrotne zwiekszenie wydajnosci produktu z jednostki pie¬ cowej, znaczna poprawe sprawnosci cieplnej proce¬ su, zmniejszenie strat nieuchwytnych cynku oraz znaczna poprawe jakosci produktu koncowego.Przedmiot wynalazku jest schematycznie przed¬ stawiony w przykladzie wykonania na rysunku w przekroju pionowym.Urzadzenie do stosowania sposobu otrzymywania tlenku cynku (bieli cynkowej) wedlug wynalazku, sklada sie ze znanej kolumny rektyfikacyjnej 1 zlozonej z odparnika usytuowanego w komorze og¬ niowej 2 oraz deflegmatora 3 polaczonego z komo¬ ra utleniania 4 za pomoca pochylego w kierunku deflegmatora 3 przewodu 5, który przewaznie jest podgrzewany. Znana kolumna rektyfikacyjna 1 wy¬ posazona jest w piec do stapiania cynku 6 pola¬ czony z kolumna 1 poprzez skrzynke nadawcza 7. 12 371 4 Kotlina 8 kolumny rektyfikacyjnej 1 polaczona jest z piecem rafinacyjnym 9. Komora utleniania 4 wy¬ posazona jest w usytuowany w. jej obudowie rege¬ nerator lub rekuperator 10 do odzysku ciepla utle- 5 niania par cynku. Komora utleniania 4 polaczona jest przewodem 11 z komora grawitacyjna 12 wy¬ posazona w na przemian usytuowane przegrody 13, przy czym komora grawitacyjna 12 przewodem 14 polaczona jest z odpylnikiem cyklonowym 15, któ- io ry z kolei polaczony jest przewodem 16 z filtrem workowym 17. Komora utleniania 4, komora gra¬ witacyjna 12, odpylnik cyklonowy 15 i filtr worko¬ wy 17 zaopatrzone sa w zsypy 18 wyposazone w hermetyczne zamkniete leje nie uwidocznione na 15 rysunku.Cynk metaliczny stapia sie lub podgrzewa sie w przypadku jego dostawy w stanie cieklym w piecu do stapiania 6, poprzez skrzynke nadawcza 7 kie¬ ruje sie w sposób ciagly do kolumny rektyfikacyj- 20 nej 1. W odparniku kolumny rektyfikacyjnej 1 czesc cynku przeprowadza sie w stan pary, która przeplywa do deflegmatora 3. Nie odparowana czesc cynku w odparniku kolumny rektyfikacyjnej 1 splywa w dól kolumny rektyfikacyjnej a nastepnie poprzez kotline 8 do pieca rafinacyjnego, gdzie cynk poddaje sie rafinacji na drodze segregacyjnej, po czym otrzymany cynk zawraca sie do pieca do stapiania 6. Z deflegmatora 2 pary cynku poprzez przewód ceramiczny 5 doprowadza sie w sposób 30 ciagly do komory utleniania 4. Przewód ceramiczny 5 podgrzewa sie w celu unikniecia kondensacji par cynku oraz tworzenia sie w nim metalicznych na- rostów z par cynku.W komorze utleniania 4 pary cynku w stalej 35 temperaturze w granicach od 400 do 1000°C badz ponizej lub powyzej tych granic stykaja sie z tle¬ nem powietrza i przechodza w tlenek cynku. W komorze utleniania 4 powietrze zasysa sie odpo¬ wiednia szczelina za pomoca wentylatora nie uwi¬ docznionego na rysunku usytuowanego przed lub za filtrem workowym 17, badz tez powietrze jest wtlaczane przez nie uwidoczniony na rysunku wen¬ tylator usytuowany w poblizu komory utlenienia 4. 45 Proces utleniania prowadzi sie przy zachowaniu stalego stosunku ilosci powietrza i par cynku w komorze utleniania 4, przy czym na 1 kg par cyn¬ ku przypada od 1 do 50 m3 powietrza lub powyzej tej granicy. W trakcie utleniania przez rekuperator 50 lub regenerator 10 komory utleniania 4 przeciaga sie zimne powietrze, które po jego podgrzaniu kieruje sie do spalania na przyklad w piecu do stapiania cynku 6 lub komory ogniowej 2 kolumny rektyfi¬ kacyjnej 1. 55 Temperature w komorze utleniania 4 reguluje sie przy pomocy zmiany ilosci przeplywu powietrza przez rekuperator lub regenerator 10 komory spala¬ nia 4 oraz zmiane ilosci doplywajacych par cynku i ,zmiane dostarczanego powietrza do komory utle- 60 niania 4. Wielkosc czastek tlenku cynku tworza¬ cych sie w wiekszosci w komorze utleniania 4 re¬ guluje sie przez zmiane temperatury, czas przeby¬ wania czastek, sklad gazów i szybkosc chlodzenia krysztalków w komorze utleniania 4, przy czym 65 ostatnie trzy czynniki w praktyce glównie regulu-5 62 371 6 je sie przez zmiane stosunku ilosci powietrza do ilosci par cynku.Utrzymanie wyzej podanych parametrów w okre¬ slonych granicach umozliwia otrzymanie czastek tlenku cynku o budowie jednorodnej, przy czym w miare wzrostu stosunku ilosci powietrza do ilosci cynku otrzymuje sie czastki tlenku cynku coraz drobniejsze.Powstajacy tlenek cynku w komorze utleniania 4 czesciowo osadza sie w komorze utleniania 4 a na¬ stepnie wytraca sie go z gazowego medium w ko¬ morze grawitacyjnej 12, gdzie dokonuje sie wezy¬ kowaty przeplyw miedzy przegrodami 13. Z komo¬ ry grawitacyjnej 12 przewodem 14 przeplywa me¬ dium gazowe do odpylnika cyklonowego 15, gdzie dokonuje sie dsrlsze odpylanie (odzysk) tlenku cyn¬ ku, po czym przewodem 16 przeplywa medium ga¬ zowe do filtra workowego 17, w którym dokonuje sie ostatecznego wytracania czastek tlenku cynku a oczyszczone gazy kieruje sie do atmosfery. W ko¬ morze grawitacyjnej 12 oraz odpylniku cyklono¬ wym 16 nastepuje schlodzenie gazowegjo medium do temperatury od 90 do 120°C to jest do temperatury dopuszczalnej dla pracy filtrów workowych 17.Tlenek cynku z poszczególnych zsypów 18 odbiera sie za pomoca nie uwidocznionych lejów. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania tlenku cynku wedlug patentu nr 55301 zgodnie z którym oczyszczanie cynku przeprowadza sie w jednej kolumnie rektyfi¬ kacyjnej a uzyskane pary kieruje sie do produkcji cynku czystego lub innego celu, znamienny tym, ze uzyskane z deflegmatora rektyfikacyjnej kolumny pary cynku kieruje sie w sposób ciagly do komo¬ ry utleniania i utlenia sie w stalej temperaturze w granicach od 400 do 1000°C oraz jednoczesnie do komory utleniania zasysa sie powietrze szczelina za pomoca wentylatora filtra workowego badz wtlacza sie powietrze za pomoca oddzielonego wen¬ tylatora w ilosci stalej od 1 do 50 m3 lub powyzej tej granicy na 1 kg par cynku, przy czym w trak¬ cie utleniania par cynku przez rekuperator lub ge- 5 nerator komory utleniania przetlacza sie zimne po¬ wietrze, które po jego podgrzaniu kieruje sie do spalania na przyklad w piecu do stapiania cynku lub komory ogniowej rektyfikacyjnej kolumny, po czym utworzony w komorze utleniania tlenek cyn¬ io ku czesciowo osadza sie w komorze utleniania a nastepnie wytraca sie go z gazowego medium w komorze grawitacyjnej, gdzie dokonuje sie wezy¬ kowaty przeplyw miedzy przegrodami komory gra¬ witacyjnej a z kolei dokonuje sie dalsze odpylenie 15 gazowego medium w odpylniku cyklonowym i fil¬ trze workowym a oczyszczone gazy kieruje sie do atmosfery, przy czym przed filtrem workowym ga¬ zowe medium posiada temperature od 90 do 120°C.

2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug 20 zastrz. 1, zlozone z kolumny rektyfikacyjnej wypo¬ sazonej w piec do stapiania cynku i piec rafinacyj- ny, znamienne tym, ze deflegmator (3) rektyfika¬ cyjnej kolumny (1) polaczony jest podgrzewanym pochylym w kierunku deflegmatora (3) przewodem 25' (5) z komora utleniania (4), wyposazona w usy¬ tuowany w jej obudowie regenerator lub re¬ kuperator (10) oraz w zsyp (18) polaczony z lejem, przy czym komora utleniania (4) polaczona jest przewodem (11) z komora gra- 30 witacyjna (12) wyposazona w na przemian usytuowane przegrody (13) oraz zsypy (18) polaczo¬ ne z lejami podczas gdy z drugiej strony komora grawitacyjna (12) polaczona jest przewodem (14) z odpylnikiem cyklonowym (15), który z kolei prze- 35 wodem (16) polaczony jest z workowym filtrem (17) wyposazonym w wentylator oraz zsyp (18) pola¬ czony z lejem, przy czym deflegmator (3), komora utlenienia (4), komora grawitacyjna (12) odpylnik cyklonowy (15) i filtr workowy (17) usytuowane sa 40 wzdluz linii prostej.KI. 40 a, 19/00 62 371 MKP C22b, 19/00 Bltk 16/71 r. 250 egz. A4 PL PL