PL62392B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 08.VII.1967 (P 121 593) 6.Y.1971 62392 KI. 40 a, 19/22 MKP C 22 b, 19/22 Wspóltwórcy wynalazku: Wlodzimierz Wozniczko, Wladyslaw Lis, Zbig¬ niew Jedliczka, Jan Kubas, Wieslaw Piatek, Stanislaw Noga, Ferdynand Pengiel Wlasciciel patentu: Kombinat Górniczo-Hutniczy „Boleslaw'' Przedsie¬ biorstwo Panstwowe, Bukowno k/Olkusza (Polska) Sposób przygotowania do lugowania utlenionych materialów cynkonosnych, zwlaszcza spiekanego tlenku cynku oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowa¬ nia do lugowania utlenionych materialów cynko¬ nosnych, zwlaszcza spiekanego tlenku cynku w roztworze cynkowego siarczanu z dodatkiem rudy manganowej oraz wstepne lugowanie uzyskanej pulpy w zbiorniku zaopatrzonym w mieszadlo obiegowym roztworem kwasu siarkowego z elek¬ trolizy cynku. Wynalazek dotyczy takze urzadze¬ nia do przygotowania utlenionych materialów cyn¬ konosnych kierowanych z kolei do lugowania.Dotychczas rozdrobniony wstepnie spiekany tle¬ nek cynku w lamaczu szczekowym laduje sie do zbiornika, skad za pomoca tasmy nadawczej poda¬ je sie go do mlyna kulowego. Zawartosc wilgoci w spiekanym tlenku cynku nie przekracza 0,3°/o wagowych.Mlyn kulowy sklada sie z bebna wykonanego z blachy stalowej w ksztalcie cylindra lub po- bocznicy stozka oraz zamykajacych beben scian czolowych majacych ksztalt bardzo plaskiego stoz¬ ka i zakonczonych wydrazonymi zwezeniami (wala¬ mi) osadzonymi na lozyskach. Jedna sciana bocz¬ na wraz z wydrazonym walem stanowi gardziel wlotowa dla doprowadzenia materialu do mielenia a drugi wal gardziel wylotowa do odprowadzenia mieliwa. Mlyn kulowy poza tym posiada trzy przegrody zbudowane z plyt stanowiacych jedno¬ czesnie na calym przekroju sita, przy czym trzy przegrody tworza cztery komory. Zmielony tlenek cynku transportuje sie za pomoca pomp do zbior¬ ników magazynowych. Wydajnosc mielenia na su¬ cho wynosi okolo 4,0 tony na godzine.Zmielony tlenek cynku zawiera srednio 5°/o wa¬ gowych nadziarna powyzej 0,06 mm a 95% wago¬ wych stanowi frakcja o granulacji ponizej 0,06 mm.Zuzycie energii elektrycznej wynosi srednio od 55 do 65 kWh na tone zmielomego materialu cynko- nosnego.Rozdrobnione ziarno jest niejednolite i czesc ziar¬ na ponizej 0,06 mm posiada granulacje ponizej 10 mikronów.Ze zbiorników magazynowych zmielony tlenek cynku kieruje sie w sposób periodyczny glównie za pomoca transportu pneumatycznego do wstep¬ nego lugownika zaopatrzonego w mieszadlo mecha¬ niczne.W lugowniku tym dokonuje sie sporzadzenie gestwy zmielonego tlenku cynku w 1/3 calkowitej objetosci elektrolitu zwrotnego z elektrolizy cyn¬ ku, potrzebnego do wylugowania calej ilosci za¬ wartego cynku w materiale cynkonosnym. Tak przygotowana gestwe z lugownika wstepnego po¬ daje sie do dalszego lugowania w kolejnych lu- gownikach, w których gestwa jest mieszana pneu¬ matycznie lub mechanicznie.Do lugowania wstepnego i dalszego lugowania stosuje sie najczesciej lugowniki (mieszalniki) w postaci duzej kadzi drewnianej wylozonej od strony wewnetrznej blacha olowiowa dla zabezpie¬ czenia konstrukcji kadzi od szkodliwego dzialania 62392 ^62 392 3 4 roztworu kwasu siarkowego. Dno mieszalnika po¬ siada sciany w postaci stozkowej a w osi mieszal¬ nika usytuowana jest rura nie przylegajaca do dna, do której doprowadzone jest od dolu sprezone po¬ wietrze o cisnieniu od 2 do 6 atmosfer. W rurze unosza sie pecherzyki powietrza i tym samym do¬ konuje sie w sposób ciagly przeplyw gestwy do góry oraz jednoczesnie opadanie czastek stalych na dno w przestrzeni mieszalnika poza rura.Niedogodnoscia tego sposobu przygotowywania do lugowania utlenionych materialów cynkonos¬ nych jest drobna frakcja o granulacji ponizej 10 mikronów powodujaca podczas lugowania w roz¬ tworze kwaisu siarkowego tworzenie sie koloidal¬ nej krzemionki.Zel krzemionkowy podnoszac lepkosc roztworu utrudnia filtracje pulpy roztworów neutralnych oraz wymywanie cynku iz osadów i sam proces lu¬ gowania materialów cynkonosnych w roztworze kwasu siarkowego. Poza tym grube ziarna tlenku cynku o granulacji powyzej 0,06 mm utrudniaja filtracja roztworów uzyskiwanych w czasie lugo¬ wania oraz wymywanie cynku z osadów.Niedogodnoscia sposobu mielenia na sucho w mlynie kulowym jest takze powstawanie znacznej ilosci pylów, które w sposób widoczny pogarszaja warunki higieniczne pracy pracowników obslugu¬ jacych mlyn kulowy. Ponadto podczas transportu pneumatycznego zmielonego tlenku cynku do zbior¬ ników magazynowych powitaja straty nieuchwyt¬ ne siegajace okolo 0,5% wagowych tlenku cynku, spowodowane emitowaniem tlenku cynku do atmo¬ sfery. Transport pneumatyczny jest poza tym uciazliwy z powodu zuzywania duzych ilosci po¬ wietrza oraz pomp.Celem wynalazku jest usuniecie lub co najmniej zmniejszenie niedogodnosci przy mieleniu materia¬ lów cynkonosnych przeznaczonych do lugowania.Aby osiagnac ten cel wytyczono zadanie opracowa¬ nia sposobu przygotowania do lugowania, zwlasz¬ cza spiekanego tlenku cynku z jednoczesnym wy¬ tworzeniem pulpy, polaczonego z mieleniem mate¬ rialu cynkonosnego.Zadanie wytyczone w celu usuniecia podanych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wyna¬ lazkiem w ten sposób, ze material cynkonosny zwlaszcza tlenek cynku podaje sie w sposób ciagly do mlyna kulowego oraz jednoczesnie roztwór siar¬ czanu cynkowego stanowiacego na przyklad nieco kwasne popluczyny z lugowania kwasem siarko¬ wym tlenku cynku. Stosunek wagowy materialu cynkonosnego do roztworu siarczanu cynkowego wynosi okolo 1 :2, przy czym roztwór siarczanu cynkowego zawiera od 40 do 60 g/l cynku w posta¬ ci ZnS04, okolo do 0,2 g/l Fe++ i pH równe oko¬ lo 4,0.Jednoczesnie z materialem cynkonosnym podaje sie do mlyna kulawego rude manganowa, która miele sie równoczesnie z materialem cynkonosnym, przy czym ruda manganowa utlenia zelazo dwu- wartosciowe do trójwartosciowego. Korzystnie jest takze kierowac do mlyna powietrze, poniewaz tlen zawarty w powietrzu takze utlenia zelazo dwu- wartosciowe do trójwartosciowego.Proces mielenia w mlynie kulowym dokonuje sie W roztworze siarczanu cynkowego przy zawartosci czesci stalych pulpy od 1500 do 1600 g/l. Pulpe ze zmielonym materialem cynkonosnym odbiera sie w sposób ciagly z mlyna kulowego i kieruje sie do zbiornika przelotowego zaopatrzonego w mieszadlo.Do zbiornika przelotowego kieruje sie roztwór kwasu obiegowego z lugowania tlenku cynku az do osiagniecia stosunku wagowego czesci stalych do roztworu 1 : 5 i dokonuje sie podlugowanie tlenku cynku. Ze zbiornika przelotowego pulpa transpor¬ towana jest do lugowania neutralnego sposobem ciaglym.Wytyczone zadanie rozwiazuje takze urzadzenie, które sklada sie z mlyna kulowego i zbiornika za- opotrzonego w mieszadlo. Mlyn kulowy zostal za¬ opatrzony w komore zasilajaca usytuowana w osi mlyna zlozona z obudowy, wewnatrz której usytuo¬ wany jest slimak, który przetlacza material cynko¬ nosny i roztwór siarczanu cynkowego do wnetrza mlyna jednoczesnie mieszajac te skladniki. Wnetrze mlyna zostalo podzielone dwoma pionowymi prze¬ grodami na trzy komory, przy czym przegrody zlozone z plyt ze stali manganowej posiadaja je¬ dynie sito w srodku osi mlyna. Wnetrze mlyna zostalo uszczelnione przez wylozenie podkladami gumowymi, na które naklada sie plyty, przy czym plaszcz mlyna kulowego jest wraz z wylozeniem gumowym oraz plytami, polaczony srubami.Wylot z mlyna stanowi boczna sciana czolowa polaczona z przegroda wyposazona w srodku mly¬ na kulowegb w sito, przy czym wal nosny mlyna kulowego jest wydrazony wewnatrz i zaopatrzony w otwory w postaci elipsy usytuowane za lozyska¬ mi w obudowie w postaci bebna wyposazonego w korytko wyplywowe.Zastosowanie sposobu przygotowania do lugowa¬ nia utlenionych materialów cynkonosnych wedlug wynalazku umozliwia w efekcie dwukrotne przy¬ spieszenie procesu lugowania w roztworze kwasu siarkowego dzieki korzystnej granulacji zmielone¬ go materialu cynkonosnego. W koncowej fazie lu¬ gowania nie nastepuje poza tym zbrylenie spieka¬ nego tlenku cynku i dziejki temu jest wiekszy od¬ zysk cynku z materialów wsadowych. Brak frakcji ponizej 10 mikronów po lugowaniu daje gestwe lat¬ wo filtrujaca sie.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wyikonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie odbierajace pulpe z mlyna kulowego w widoku z boku, fig. 2 — urzadzenie odbierajace pulpe z mlyna kulowego w widoku od czola, fig. 3 — fragment mlyna kulo¬ wego wraz z komora zasilajaca w czescio¬ wym przekroju podluznym i widoku z boku, fig. 4 — komore zasilajaca mlyna kulowego w wi¬ doku z boku, fig. 5 — komore zasilajaca mlyna kulowego w pionowym przekroju wzdluz linii A-A uwidocznionej na fig. 4, fig. 6 — fragment mlyna kulowego wraz z komora wyladowcza w pionowym przekroju podluznym, fig. 7 — mlyn kulowy w po¬ przecznym przekroju pionowym wzdluz linii B-B uwidocznionej na fig. 6, fig. 8 — mlyn kulowy w poprzecznym przekroju pionowym wzdluz linii C-C 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6062 392 5 6 uwidocznionej na,fig. 6 a fig. 9 — fragment bebna mlyna kulowego w przekroju podluznym.Urzadzenie do stosowania sposobu przygotowania do lugowania utlenionych materialów cynkonos- nych, zwlaszcza 'spiekanego 'tlenku cynku sklada sie z mlyna kulowego zlozonego z plaszcza 1 w postaci bebna wykonanego z blachy .stalowej w ksztalcie cylindra od wewnatrz wylozonego gumo¬ wa wykladzina 2, do której przylegaja plyty 3 stanowiace wewnetrzne wylozenie mlyna kulowe¬ go. Plyty 3 przytwierdzone sa srubami 4 do plasz¬ cza 1 mlyna kulowego. Glówka 5 sruby 4 jest umieszczona w plycie 3 a nakrejtka 6 na zewnatrz plaszcza 1 oddzielona od plaszcza 1 uszczelka 7.Wnetrze mlyna kulowego podzielone jest przegro¬ dami 8 zlozonymi z segmentów 9, które na zew¬ netrznym obwodzie sa przymocowane poprzez ply¬ ty 3 i wykladzine gumowa 2 do plaszcza 1 mlyna kulowego a od srodka segmenty 9 przymocowane sa do pierscieni 10 przylegajacych po obu stronach segmentów 9, przy czym przegroda 8 w osi mlyna posiada sito 11 zamocowane do pierscieni 10. Mlyn kulowy zaopatrzony jest w komore zasilajaca oraz komore wyladowcza. Komora zasilajaca usytuowa¬ na jest w osi mlyna kulowego i sklada sie z odbu¬ dowy 12 w postaci bebna, wewnatrz której usytuo¬ wany jest slimak 13 wprowadzajacy nadawe po¬ przez wydrazony wal 14 osadzony na lozysku 15 do mlyna kulowego.Komora wyladowcza usytuowana jest w osi mly¬ na kulowego i sklada sie z bocznej sciany czolowej 16 wyposazonej w spiralnie uksztaltowane zabiera- ki 17 i przegrody 18 wyposazonej w sito 19 usytuo¬ wane w osi mlyna kulowego. Sciana czolowa 16 polaczona jest z wydrazonym walem 20 wyposazo¬ nym za lozyskiem 21 w otwory 22 w postaci elip¬ sy usytuowane w miejscu zgrubienia walu 20.Otwory umieszczone sa w obudowie 23 w postaci bebna wyposazonej w korytko wyplywowe 24, po¬ siadajace sito o oczkach 10 mm. Obudowa 23 w postaci bebna jest wsparta wspornikami 25 na pod¬ stawie 26. Zbiornik 27 jest zaopatrzony w nie uwi¬ docznione na rysunku mieszadlo, do którego dopro¬ wadza sie pulpe wyplywajaca z mlyna kulowego.Zbiornik 27 zaopatrzony w stozkowe dno 28 po¬ laczone jest przewodem 29 z pompa 30 napedza¬ na silnikiem elektrycznym 31 poprzez sprzeglo 32, przy czym pompa 30 zaopatrzona jest w przewód 33 odprowadzajacy pulpe do lugowania.Zgodnie ze sposobem przygotowywania do lugo¬ wania utlenionych materialów cynkonosnych wed¬ lug wynalazku rozdrobniony wstepnie (granulowa¬ ny) spiekany tlenek cynku w sposób ciagly kieruje sie do komory zasilajacej usytuowanej w csi mly¬ na oraz jednoczesnie z nie uwidocznionego na ry¬ sunku zbiornika zapasowego roztwór siarczanu cynkowego o temperaturze okolo 45°C na przyklad popluczyny z lugowania kwasem siarkowym tlenku cynku, zawierajace od 40 do 60 g/l cynku w posta¬ ci siarczanu cynkowego, okolo 0,2 g/l Fe++ i pH równe okolo 4,0.Razem z tlenkiem cynku podawana jest równiez do mlyna niewylugowana frakcja koncentratów cynkowych poddawana uprzednio seperacji po lu¬ gowaniu neutralnym.Stosunek wagowy materialu cynkonosnego (spie¬ kany tlenek cynku) do roztworu siarczanu cynko¬ wego wynosi 1:2.Napelnianie nie uwidocznionego na rysunku zbior- 5 nika zapasowego obiegowymi roztworami siarczanu cynkowego dokonuje sie automatycznie z lugowni poprzez odpowiednie urzadzenie sterujace.Dozowanie roztworu siarczanu cynkowego oraz tlenku cynku jest zsynchronizowane z ruchem mly- 10 na kulowego. Z chwila zatrzymania doplywu roztworu siarczanu cynkowego zatrzymuje sie takze nadawe tlenku cynku, przy czym zatrzyma¬ nie mlyna kulowego powoduje zatrzymanie do¬ plywu obu skladników do komory zasilajacej mly¬ na kulowego. Jednoczesnie z tlenkiem cynku po¬ daje sie do mlyna kulowego rude manganowa w ilosci uzaleznionej od zawartosci zelaza dwuwar- tosciowego. 20 W komorze zasilajacej slimak 13 przetlacza ma¬ terial cynkonosny i roztwór siarczanu cynkowego poprzez wydrazony wal 14 do wnetrza mlyna jed¬ noczesnie mieszajac te skladniki. Z tego powodu komore zasilajaca wraz z obudowa 12 najkorzyst- 25 niej jest wykonac ze stali kwasoodpornej, chociaz zawarty w roztworze siarczanu cynkowego wolny kwas siarkowy po zetknieciu ze spiekanym tlen¬ kiem cynku tworzy siarczan cynkowy.Proces mielenia w mlynie kulowym dokonuje sie 30 w roztworze siarczanu cynkowego przy zawartosci czesci stalych pulpy od 1500 do 1600 g/l. We wnetrzu mlyna kulowego pulpa przelewa sie przez sita 11 usytuowane w osi mlyna kulowego, przy czym roztwór siarczanu cynkowego zawiera zawie- 35 sine ziarn o srednicy od 0,06 do 0,08 mm.Pulpe ze zmielonym materialem cynkonosnym odbiera sie z mlyna kulowego w sposób ciagly po¬ przez komore wyladowcza, która stanowi boczna sciana czolowa 16 oraz przegroda 18 zaopatrzona 40 w sito 19 oraz wydrazony wal 20 usytuowany w osi mlyna kulowego zaopatrzony w otwory 22 usy¬ tuowane w obudowie 23 i koryto wyplywowe 29.Temperatura wyplywajacej pulpy z mlyna kulowe¬ go wynosi okolo 55°C. Pulpe korytem wyplywowym 45 24 kieruje sie do zbiornika 27 zaopatrzonego w mieszadlo. Jednoczesnie do zbiornika 27 dozuje sie roztwór kwasu obiegowego podawanego automa¬ tycznie az do osiagniecia stosunku wagowego czesci stalych do roztworu 1 :5. W zbiorniku 27 50 dokonuje sie wstepne podlugowanie tlenku cynku przewaznie do osiagniecia stezenia 80 g/l siarczanu cynkowego.Ze zbiornika 27 pulpe transportuje sie przewo¬ dem 29 pompa 30 i przewodem 33 do lugowni do 55 neutralnego lugowania sposobem ciaglym. Zmielo¬ ny material cynkonosny zawarty w pulpie zawiera ziarno o srednicy od 0,06 do 0,08 mm w ilosci 80°/o wagowych, ziarn ponizej 0,06 mm w ilosci 10% wagowych, a pozostalosc okolo 10% wagowych sta- 60 nowia ziarna powyzej 0,08 mm. Ziarna o srednicy ponizej 10 mikronów wystepuja w nieznacznej ilosci.Wydajnosc mlyna kulowego o obrotach 27 na .minute, dlugosci 10 metrów i srednicy wewnetrz- 65 nej 2,0 metra wynosi 7,0 ton suchego materialu62 392 cynkonosnego, przy zuzyciu energii elektrycznej okolo 35 KWh/tone suchego wsadu. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. . 1. Sposób przygotowania do lugowania utlenio¬ nych materialów cynkonosnych, zwlaszcza spieka¬ nego tlenku cynku przez mielenie na mokro, zna¬ mienny tym, ze material cynkonosny kieruje sie w sposób ciagly jednoczesnie z roztworem siarcza¬ nu cynkowego o temperaturze okolo 45°C w sto¬ sunku wagowym 1 :2 oraz rude manganowa do mlyna kulowego, miele sie w roztworze siarczanu cynkowego, przy zawartosci czesci stalych pulpy od 1500 do 1600 g/l, przy czym pulpa przelewa sie przez sita w mlynie usytuowane w przegrodach, podczas gdy jednoczesnie wyplywa z mlyna pulpa o temperaturze okolo 55°C, poprzez wydrazony wal mlyna kulowego oraz otwory w wydrazonym wale i obudowe otworów do zbiornika, do którego do¬ zuje sie roztwór kwasu obiegowego z lugowania tlenku cynku az do osiagniecia stosunku wagowe¬ go czesci stalych do roztworu okolo 1 : 5 oraz osiag¬ niecia stezenia 80 g/l siarczanu cynkowego.

2. Siposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do pulpy w mlynie kulowym kieruje sie powietrze w celu utlenienia zelaza dwuwartosciowego do trój¬ wartosciowego.

3. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1 i 2 zlozone z mlyna kulowego i zbiornika zaopatrzonego w mieszadlo, znamienne tym, ze wnetrze mlyna kulowego jest podzielone pionowy¬ mi przegrodami (8) zaopatrzonymi w osi mlyna w sita (11), podczas, gdy czesci cylindryczne mlyna wylozone sa plytami (3) nalozonymi na wykladzi¬ ne gumowa (2) przy czym komore wyladowcza mlyna stanowi boczna sciana czolowa (16) polaczo¬ na z przegroda (18) wyposazona w usytuowane w osi mlyna sito (19) oraz wydrazony wal (20) wy¬ posazony za lozyskiem (21) w otwory (22) w po¬ staci elipsy usytuowane w miejscu zgrubienia wa¬ lu (20) w obudowie (23) w postaci bejbna, wyposa¬ zonej w korytko wyplywowe (24) usytuowane nad zbiornikiem (27). /KI. 40 a,19/22 62392 MKP C 22 b, 19/22KI. 40 a, 19/22 62 392 MKP C22b, 19/22 fig. 5KI. 40 a, 19/22 62 392 MKP C22b, 19/22KI. 40 a, 19/22 62 392 MKP C22b, 19/22 1 2 3 10 11 9 Bltk 26/71 r. 250 egz. A4 PL PL