PL68030B3 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób otrzy¬ mywania cynku metalicznego z materialów cynkonosnych w piecach destylacyjnych o muflach poziomych przez redukcje tlenkowych zwiazków cynku za pomoca reduk¬ tora weglowego zawierajacego w swoim skladzie mate¬ rial weglopochodny powstajacy z mieszanki mialu kok¬ sowego — koksiku, rzecznego piasku i drzewnych tro¬ cin, uzywanej jako zasypki w czasie wypalania i grafi- tyzacji zwlaszcza wyrobów weglowych, przy czym do zawracanej ponownie do wykorzystania zasypki doda¬ je sie glównie materialy weglowe.Sposób otrzymywania cynku metalicznego z materia¬ lów cynkonosnych wedlug patentu glównego nr 50260 polega na tym, ze materialy cynkonosne zawierajace tlenkowe zwiazki cynku miesza sie z weglem — reduk¬ torem stanowiacym wzbogacona lub nie wzbogacona w wegiel pierwiastkowy opadajaca w dól paleniska pozo¬ stalosc po spaleniu wegla brunatnego w kotlach paro¬ wych wyposazonych w zuzelniki wodne w ilosci od 20 10 20 25 30 do 45% wagowych, uzytym ewentualnie w mieszaninie ze znanym reduktorem weglowym.Reduktor weglowy stosowany w sposobie wedlug wy¬ nalazku powstaje przez niecalkowite spalanie pod kotla¬ mi parowymi na przyklad o paleniskach pylowych — wegla brunatnego, w którym czesciowo zachowala sie jeszcze struktura drewna. Dzieki temu uzyskany w ta¬ kich warunkach wegiel posiada wysoka aktywnosc re¬ dukcyjna zblizona do aktywnosci wegla drzewnego. Wy¬ stepuje on w postaci bardzo rozdrobnionej, prawie 85% ziarn wykazuje wielkosc w granicach ponizej 6 mili¬ metrów, poza tym poszczególne ziarna tego wegla po¬ siadaja strukture porowata przez co jego powierzchnia jest rozwinieta i stwarza warunki dla intensyfikacji re¬ dukcji tlenkowych zwiazków cynku oraz pozwala na zwiekszenie odzysku cynku z przerobionych materialów cynkonosnych.Namiar zlozony z wegla — reduktora wedlug wyna¬ lazku oraz materialów cynkonosnych wprowadza sie do mufli pieców destylacyjnych, poddaje sie procesowi re¬ dukcji w temperaturze od 940 do 1180°C. Otrzymane pa¬ ry cynku skrapla sie w znanych kondensatorach w zalez¬ nosci od konstrukcji pieca destylacyjnego.Sposób otrzymywania cynku metalicznego z materia¬ lów cynkonosnych wedlug patentu glównego pomimo, ze umozliwia wiekszy odzysk cynku z tlenkowych zwiaz¬ ków cynku posiada ta niedogodnosc, ze reduktor weglo¬ wy zwlaszcza stanowiacy nie wzbogacona w wegiel pier¬ wiastkowy opadajacy w dól paleniska pozostalosc przy 6803068030 spalaniu wegla brunatnego w kotlach parowych na przy¬ klad o paleniskach pylowych wyposazonych w zuzelniki wodne pomimo znacznej aktywnosci reakcyjnej posiada zawartosc wilgoci od 25—45% wagowych H20 oraz po¬ piolu od 25—40% wagowych. Tak znaczna zwlaszcza zawartosc wilgoci powoduje przedluzenie w retortach pieca destylacyjnego okresu odpedzania wilgoci oraz tym samym w efekcie tego zwiekszenie zuzycia paliwa opalowego na jednostke produkcji. Poza tym przez wy¬ dluzenie czasokresu odpedzania wilgoci w muflach le¬ zacych pieców destylacyjnych zmniejsza sie ich wydaj¬ nosc.Celem wynalazku jest usuniecie lub co najmniej zmniejszenie niedogodnosci sposobu otrzymywania cyn¬ ku metalicznego z materialów cynkonosnych przez re¬ dukcje tlenkowych zwiazków cynku. Aby osiagnac ten cel wytyczono sobie zadanie skrócenia okresu podgrze¬ wania wsadu cynkonosnego w retortach pieca destyla¬ cyjnego.Zadanie wytyczone w celu usuniecia podanych niedo¬ godnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze do redukcji tlenkowych zwiazków cynku w piecach destylacyjnych o muflach poziomych jako we¬ giel reduktor stosuje sie mieszanine znanych wegli — reduktorów w ilosci najkorzystniej 30% wagowych w stosunku do calego weglowego reduktora z materialu weglopochodnego powstajacego z mieszanki mialu kok¬ sowego — koksiku, rzecznego piasku — krzemionki i drzewnych trocin, uzywanej jako zasypki w czasie wy¬ palania i grafityzacji zwlaszcza wyrobów weglowych, przy czym do zawracanej ponownie do wykorzystania zasypki dodaje sie glównie materialy weglowe i prowa¬ dzi sie redukcje w temperaturze do 1250°C lub powyzej tej granicy.Zastosowanie sposobu otrzymywania cynku metalicz¬ nego z materialów cynkonosnych przez redukcje tlenko¬ wych zwiazków cynku wedlug wynalazku nieoczekiwa¬ nie powoduje poprawe odzysku cynku z materialów cynkonosnych i zwiekszenie zawartosci cynku w pyle cynkowym oraz zgarach kondensatorowych, pomimo te¬ go, ze aktywnosc redukcyjna materialu weglopochodnego zastosowanego w sposobie wedlug wynalazku jest niz¬ sza w porównaniu z innymi znanymi reduktorami we¬ glowymi. Taki efekt osiaga sie nie tylko dzieki temu, ze material weglopochodny zastosowany w sposobie we¬ dlug wynalazku posiada niska zawartosc wilgoci, ale przede wszystkim dzieki lepszemu przewodnictwu ciepl¬ nemu wsadu, który zawiera znaczne ilosci weglika krze¬ mu — karborundu i wegiel w postaci zgrafityzowanej oraz wysokiej porowatosci wsadu nawet w temperaturze 1250°C. W praktyce powoduje to takze intensywniejsza redukcje tlenkowych zwiazków cynku w koncowym okre¬ sie procesu destylacji cynku co daje w efekcie zmniej¬ szenie utleniania pylu cynkowego i zgarów kondensato¬ rowych.Sposób otrzymywania cynku metalicznego z materia¬ lów cynkonosnych przez redukcje tlenkowych zwiazków cynku wedlug wynalazku polega na tym, ze materialy cynkonosne zlozone glównie z tlenku spiekanego i spie¬ czonej blendy cynkowej miesza z weglem — reduktorem w ilosci od 20 do 45% wagowych w stosunku do mate¬ rialów cynkonosnych.Wegier reduktor sklada sie w ilosci 25% wagowych z koksiku stanowiacego najdrobniejsza frakcje ziarnowa przy produkcji koksu kawalkowego z wegla kamiennego, 30% wagowych mialu wegla kamiennego, 20% wago¬ wych z reduktora weglowego stanowiacego opadajaca w dól paleniska pozostalosc otrzymana przy spalaniu we¬ gla brunatnego w kotlach parowych, na przyklad o pa- 5 leniskach pylowych, wyposazonych w zuzelniki wodne najkorzystniej wzbogacona w wegiel pierwiastkowy a reszte stanowi material weglopochodny, powstajacy z mieszanki mialu koksowego — koksiku, rzecznego pia¬ sku, drzewnych trocin uzywanej jako zasypki w czasie 10 wypalania i grafityzacji wyrobów weglowych, przy czym do zawracanej ponownie do wykorzystania zasypki do¬ daje sie glównie materialy weglowe.Material weglopochodny uzywany jako skladnik we¬ gla reduktora — w sposobie wedlug wynalazku posiada l5 w postaci suchej okolo 40% wagowych C, okolo 54% wagowych SiC + C w postaci grafitu, okolo 3 % wago¬ wych Si02, okolo 2% wagowych AI2O3 + Ti02 i okolo 1 % wagowych CaO. Ten material weglopochodny zawie¬ ra nawet po skladowaniu na wolnej przestrzeni do 1 % 20 wagowych wilgoci. Sklad ziarnowy natomiast przedsta¬ wia sie nastepujaco: frakcja powyzej 8 mm okolo 16% wagowych, frakcja od 8 do 1 mm — okolo 70% wago¬ wych i frakcja ponizej 1 mm — okol 14% wagowych.Tak przygotowany namiar wprowadza sie do retort pie- 25 ców destylacyjnych i poddaje sie procesowi redukcji w temperaturze do 1250°C. Wsad ogrzewajac sie w retor¬ tach pieców destylacyjnych traci najpierw wilgoc. Juz w tej fazie procesu nastepuje szybsze nagrzewanie wsa¬ du z uwagi na wyzsze przewodnictwo SiC i grafitu, za- 30 wartych w materiale weglopochodnym, powstajacym z mieszanki mialu koksowego — koksiku, rzecznego pia¬ sku i drzewnych trocin, uzywanej jako zasypki w czasie wypalania i grafityzacji wyrobów weglowych. Gdy wsad uzyska temperature okolo 940 °C, wtedy tlenkowe zwiaz- 35 ki cynku i kadmu redukuja sie do Zn i Cd za posred¬ nictwem wegla zawartego w weglu — reduktorze i tlen¬ ku wegla.Przebieg reakcji redukcji jest poczatkowo intensywny, poniewaz wsad cynkonosny zawiera znaczne ilosci weg- 40 la — reduktora i jest porowaty, z uwagi na to, ze za¬ wiera weglik krzemu i grafit. Te dwa skladniki wegla reduktora, pomimo stosunkowo malej aktywnosci reduk¬ cyjnej przyczyniaja sie do lepszego przewodnictwa ciepl¬ nego wsadu i wchodza w proces redukcji cynku i kadmu 45 pod koniec procesu destylacji cynku w temperaturze 1250°C. Przebieg redukcji za pomoca weglika krzemu dokonuje sie wedlug reakcji ogólnej: 50 4 MeO + SiC = 4 Me + Si02 + C02 Wynika z powyzszej reakcji, ze w ostatniej fazie re¬ dukcji w procesie destylacji cynku intensywnosc reduk¬ cji tlenków cynku nie powinna malec z uwagi na two¬ rzenie sie tlenku wegla pomimo zmniejszenia zwiazków 55 cynku we wsadzie cynkonosnym.Otrzymane pary cynku i kadmu w procesie destylacji cynku skrapla sie w znanych kondensatorach w zalezno¬ sci od konstrukcji pieca destylacyjnego. W ramach wy¬ nalazku przewiduje sie odmiany, ulepszenia i uzupelnie- 60 nia. Przykladowo mozna stosowac wyzsze temperatury redukcji, lub tylko jako reduktor weglowy material we¬ glopochodny, powstajacy z mieszanki mialu koksowe¬ go — koksiku, rzecznego piasku i drzewnych trocin, . uzywanej jako zasypki w czasie wypalania i grafityzacji 65 zwlaszcza wyrobów weglowych, przy czym do zawraca-68030 nej ponownie do wykorzystania zasypki dodaje sie glów¬ nie materialy weglowe. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania cynku metalicznego z materia¬ lów cynkonosnych przez redukcje tlenkowych zwiazków cynku w piecach destylacyjnych o muflach poziomych wedlug patentu nr 50260 za pomoca wegla — reduktora stanowiacego mieszanine wegli — reduktorów zawiera¬ jacych niewzbogacona lub wzbogacona w wegiel pier¬ wiastkowy pozostalosc opadajaca w dól paleniska po spaleniu wegla brunatnego w paleniskach kotlów paro- 6 wych wyposazonych w zuzelniki wodne, znamienny tym, ze jako wegiel — reduktor stosuje sie mieszanine zna¬ nych wegli — reduktorów i w ilosci najkorzystniej 30% wagowych w stosunku do calego weglowego — reduk- 5 tora materialu weglopochodnego powstajacego z mie¬ szanki mialu koksowego — koksiku, rzecznego piasku — krzemionki i drzewnych trocin, uzywanej jako zasypki w czasie wypalania i grafityzacji zwlaszcza wyrobów weglowych, przy czym do zawracanej ponownie do wy- l0 korzystania zasypki dodaje sie glównie materialy weglo¬ we i prowadzi sie redukcje w temperaturze do 1250°C lub powyzej tej granicy. PL