PL7764B1 - Sposób przerabiania rud i podobnych surowców, zawierajacych siarczek cynku i olowiu. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu przerabiania rud zawieraj acych siarczek cyniku i olowiu oraz koncentratów, suró¬ wek stezonych, md utlenionych lub siar- czanycH i t. p. surowców metalodajnych, zawierajacych znaczniejsza ilosc cynku wraz z olowiem, zelazem i mniejszemi ilo¬ sciami innych metali, które to surowce z chwila chlorowania ich i traktowania w sposób podany ponizej daja topliwa mie¬ szanine chlorku cynku lub chlorków cynku i olowiu nadajaca sie do elektrolizy.PrzecDmiolteni wynalazku jest tani i sku¬ teczny sposób wydzielania i odciagania ze wspomnianych surowców cynku 1 innych produktów metalicznych, a w razie potrze¬ by równiez i siarki. Wynalazek obejmuje takze sposób otrzymywania z surowych chlorków metalilcznych oczyszczonej topli- wej mieszaniny chlorku cynku lub chlor¬ ków cynku i olowiu, Iktóra mozna nastepnie poddac elekrolizie; W mysl niniejszego wynalazku, suro¬ wiec metalodajny chloruje sie najpierw w odpowiedniej temperaturze tak, aby o- trzymac roztopiona mieszanine chlorków metalicznych i w razie potrzeby odciagnac uwolniona siarke lub dwutlenek siarki. O- trzymana mieszanine roztopiona traktuje sie cynkiem meialicz^nym takiej ilosci aby stracic zelazo wraz z cala ilo¬ scia lub czescia olowiu i mniejszych skladników w postaci nienazitopiomego asadu ziarnistego, który oddziela sie nastepnie od roztopionej mieszaniny.Mieszanina ta oczyszczona poddaje sie e- lektrolizie gdy jest jeszcze w stanie plyn¬ nym (zazwyczaj w temperaturze od 400°do 450°C), celem otrzymania izen metalu luib metali, przyczem wywiazany chlor gro¬ madzi isie ds patiawnego uzytku; Elektroli¬ ze przeprowadza sie zazwyczaj w elektro- lizatorze wielo^gincwowym.Chlorowanie surowca metalodajnego wykonywa sie w sposób znany, w zalezno¬ sci od rodzaju surowca, zapamoca chloru lub chlioijkfu siarki w konwertorze w tempe¬ raturze od 600° do 700°C.Przy uzyciu mid utlenionych lub. siar- czanych stosuje sce chlor, przyczem najle¬ piej jest zmieszac rude, jeszcze przed jej przeróbka w konwertorze, z weglem w ilo¬ sci dostatecznej dla usuniecia calej ilosci tlenu, tworzacej nadmiar w stosunku do tlenu usond^tegk w postaci zwiazku z siar¬ ka czyli jako dlwutlenku siarki. Arszenik, antymon lufo cyna znaj dujaoe sie w surow¬ cu zaladowanym do konwertora usuwa sie w postaci chlorków, które w razie potrzeby mozna iskircplic i usunac.Traktowanie otrzymanych chlorków roztopionych zapomoca cynku najlepiej jest wykonywac w temperaturze od 400° db 500°C w ten sposób, ze stopiony lub be¬ dacy w stanie ziarnistym cynk metaliczny wprowadza siie stopniowo i miesza ze stopio¬ na mie&i&mna chlorków i to w ilosci wystar¬ czaj acej tylko do stracenia zelaza wraz z cala zawartoscia ldb zadana iloscia olowiu oraz caloscia lub czescia znajdujacego sie w surowcu srebra i miedzi. Zelazo, olów i inne metale opadaja w tych warunkach na ispódl *w postaci osadu ziarnistego mie- roztopLonego w wymienionej temperaturze, przyczem o®ad ten losiada szybko, a jedno¬ czesnie wskutek si^grch szczególnych wla¬ snosci fizykalnych oddziela sie z latwoscia od stopionej mieszaniny chlorków i jest dogodnym przy dalszej przeróbce. Wla¬ snosci tego rodzaju osiadli zmieniaja sie w pewinym stópoiu w zaleznosci od jego skla¬ du, wobec czego nalezy przeprowadzac stracanie tych osadów tak, aby ilosc zawar¬ tego w nich zelaza w stosunku do olowiu znajdowala S!re w granicach odpowiadaja¬ cych jednej czesci zelaza na trzy czesci olowiu i jednej czesci olowiu na trzy czesci zelaza, pirzyczem nalezy jednak zaznaczyc, ze otrzymac mozna doskonaly stop z olo¬ wiu i zelaza w równych proporcjach.Otrzymana stcpicna maeszanine (roz- czyn) oczyszczona mozna oddzielic od istra- comego stopu ziarnistego przez, osadzanie i odlcedzanie lub w inny sposób, pcczem mieszanine te mozna poiddlac elektrolizie.Stop ziarnisty przemywa isie nastepnie wio¬ da, celem usuniecia chlorków rozpuszczal¬ nych, poczem stapia sie go celem otrzyma¬ nia olowiu, srebra ii innych skladników me¬ talicznych.Elektrolize stopionej mieszaniny (roz - czynu) oczyisziczionej mozna przeprowadzic zapamoca jednej operacji lub czajsttkowo (zapomoca frakcji). W tym ostatnim wy¬ padku, po straceniu, praktycznie biorac, calej ilosci olowiu zapomoca cynku, mozna wykonac pierwsze oddzielenie z chwila osadzenia siie cynku stosunkowo zanieczy¬ szczonego, zawierajacego male ilosci olo¬ wiu, miedlzi i innych zanieczyszczen obec¬ nych w mieszaninie, a nastepnie stracic cynk bardzo czysty. Jezeli oczyszczona mieszanina zawiera znaczna ilosc chlorku olowiu, to kolejno mozna oddzielic frak¬ cje zlozone: 1) z olowiu, srebra i zanieczy¬ szczen, 2) zf czystego olowiu, 3) ze stopu o- lowiu i cynku, 4) z czystego cynku.Wszystkie okresy procesu traktowania roztopionego chloirku cyniku po dokonaniu chlorowania najlepiej jest przeprowadzac w temperaitumze od 400° do 450°C, ponie¬ waz przekonano siie, ze stopione mieszani¬ ny (rozczyny), bedac w staince dostatecznie plynnym i reagujac swobodnie w sposób pozadany, nie wydzielaja dymów z chwila zetkniecia sie z atmosfera. Mieszaniny te mozna uzywiac swobodnie, gdyz nie wply¬ waja szkodliwie na zelazo lub stal, wobec czegb zbiorniki i mieszarki wykonane z ze- — 2 —laza lub stali nie niszcza sie i nie zanieczy- szczaja materjalu w nich zawartego.Przyklad I. Wynalazek niniejszy znaj¬ duje w szczególnosci zastosowanie do prze¬ rabiania rud i t. p. surowców, w których cynk stanowi metal glówny, jak np. produktów zwanych „koncentratami cynkowerni", o- trzymanemi z rudy zawierajacej siarczek olowiu i cynku i skladaj acemi sie glównie z mieszaniny siarczkówmetalicznych. Typo¬ wa analiza koncentratów tego rodzaju wykazuje: cynku 47,7%, olowiu 7,5%, ze^ laza 8,7 %, siarki 26,1 %, srebra 0,043% i miedzi 0,4%, przyczem pozostalosc sta¬ nowia zanieczyszczenia.Materjal surowy tego rodzaju chloruje sie zapomjolca chloru w konwertorze w spo¬ sób znany w temperaturze od 600° do 700°C, przyczem siarke usunieta w stanie lotnym, skrapla sie i usuwa. Roztopiona mieszanine chlorków metalicznych przepro¬ wadza sie z konwektora do zbiornika, w którym nastepuje stracanie, gdzie do wspo¬ mnianej mieszaniny dodaje sie zwolna cynk metaliczny w stanie roztopionym lub ziarnistym w temperaturze od 4000 do 450°C i to w takiej ilosci, aby wystarczala do stracenia zelaza i olowiu wraz z cala iloscia lub czescia srebra i miedzi. Po opad¬ nieciu nierioztcpiionego istopu ziarnistego, odcedza sie chlorek cynku plywajacy po wierzchu i ptoddiaje go elektrolizie, w tem¬ peraturze od 400° do 450°C w elektroliza- torze wieliooginiowym, celem otrzymania cynku w sposób podany poprzednio. Ziar¬ nisty stopj otrzymany przemywa sie mala iloscia wody, celem usuniecia zawartosci chlorku cynku, pioczeim stop ten mozna iuz roztopic, celem otrzymania olowiu, srebra i innych metali w nim zawartych. Chlor uwolniony podiczas elektrolizy uzywa sie ponownie okresowo do chlorowania dal¬ szych porcyj koncentratów.Najlepiej jest skraplac siarke lotna, u- runieta z koncentratu podczas chlorowa¬ nia, na powierzchni mocnego roztworu chlorku cynku, posiadajacego ciezar gatun¬ kowy wynoszacy okolo 2,2 i utrzymywane¬ go w temperaturze okolo 1^0°C. Pewna ilosc chlorku metalicznego (mianowicie chlorku cyniku) oddestylowana wraz z siarka iriozpuiszozia sie w roztworze, a siarka skroplona pozostaje w postaci, warstwy plywajacej po powierzchni, usuwanej ciagle w pewnych odstepach czasu. Co pewien czais, niektóre czesci stezonego roztworu surowego chicrku cynku odciaga sie ze skraplacza i wiprowadza na ich miejsce nieco slabszy roztwór isuriawego chlorku cynku, otrzyma¬ ny przy przemywaniu stopu ziarnistego, z którego odcedziony zostal w spofsób opisa¬ ny powyzej roztopiony chlorek cynku. Cze¬ sci stezonego roztworu surowego chlorku cynku odciagniete ze skraplacza miesza sie z koncentratami jeszcze przed zaladowa¬ niem ich do konwertora, a otrzymana mase suszy sie, ogrzewajac ja w odpowiedniim mlynku lub mieszarce do 150°C. Cala ilosc wody usuwa sie przytem z latwoscia bez spowodowania rolzkladu chlorku cynku, otrzymujac ziarnisty produkt wolny od py¬ lu i nadajacy sie dobrze do chlorowania w konwertorze. Ilosc chlorku cynku wymyte¬ go ze stopu ziarnistego, po odcedzeniu w sposób wymieniony, jest znaczna, lecz nie jest stracona, gdyz powraca przez skra¬ placz siarki i suszarke do konwertora lak, ze w rzeczywistosci krazy bezustannie pod¬ czas wykonywania procesu.Na zalaczonym rytsunku przedstawio¬ ny jest schematycznie sposób przerabiania koncentratów cyinkoi wedlug nlinjiejszego przykladu.Jezeli surowiec zawiera olów w ilosci znacznie wiekszej niz w koncentratach cynku wymienionych ptoiwyzej, to sposób przerabiania, w razie obecnosci wystarcza¬ jacej ilosci cynku, moze byc podobny do opisanego w powyzszym przykladizie. Przy wieklsizej zawartosci olowiu mozna uzyc z korzyscia dlo stracania ziarnistego stopu zelaza i olowiu pewnej ilosci cynku, wy- — 3 —starczajacej do stracenia jedynie czesci o- lowiu, poczerni oazyisizczona stopiona mie¬ szanine zawieraj aca chlorek olowiu i cyn¬ ku mozna poddac elektrolizie zarówno w calosci oeleim wytworzenia stopu, jak i czastkowo, a w tym ostatnim wypadku po¬ szczególne oddzielenia moga tworzyc sze¬ reg firakcyj opisanych poprzednio.Ilosc zelaza, miedzi i innych skladni¬ ków pobocznych zawartych w mieszaninie wprowadzonej do elektrolizatora nie po¬ winna przewyzszac 0,1% dla kazdego ze, wspomnianych skladników zosohna.Przekonano sie równiez, ze jezeli mie¬ szanina zawiera chlorek manganu w ilosci od jednego do pieciu procent, to wów¬ czas wjplywa to dodatnio na przebieg elek¬ trolizy, gdyz powoduje, ze chlorki olowiu i cynku staja teie neutralnemi, wkutek cze¬ go nie twarza sie zwi&zki zasadowe i krze¬ miany tychze metali. Wobec tego, jezeli traktowany surowiec nie zawiera manga¬ nu, to mozna go don dodac w odpowied¬ niej postaci i w dowolmem istadjum proce¬ su.Wynalazek obejmuje równiez peiwna odmiane powyzszego sposobu, polegajaca na tern, ze sutfcwJec metalodajny (rózny ••od. rudy utlenionej lub siarczanej) chloru¬ je sie selekcyjnie zapomoca chlorku siarki w stosunkowo niskiej temperaturze, poczem calosc otrzymanego produktu (zawieraja¬ cego pozostalosc siarki i chlorku siarki) wprowadza sie do rozpuszczonego chloirku cynku w Itempeiraturzie od 400° do 450° C.Otrzymana wówczas mieisizanine ,,siarko- chlorowa" mozna nastepnie traktowac cynkiem metaliicznym, celem stracenia o- lowiu i zelaza w postaci nieroztopioriego stopu ziarnistego wymienionego powyzej, otrzymujac topiona mieszanine w stanie na¬ dajacym sie do elektrolizy. Produkt l3tny otrzymany podcizas elektrolizy zawiera wówczas zarówno chlor jak i chlorek siar¬ ki.. Mieszanine siarkowo - chlorowa micznst równiez ogrzac do temperatury od 600° do 700°C, wprowadajac ja np. do miesza¬ niny otrzymanej poprzednio i posiadajacej wsipomniana temperature. Nastepuje wte¬ dy reakcja egzotermiczna, a siarka odde- stylowuje sie, pozostawiajac roztczyn za¬ wierajacy czysty chlorek, który po uptrzed- niem straceniu olowiu i zelaza zapomoca cynku poddaje sie elektrolizie. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób przerabiania rud i podob¬ nych surowców, zawierajacych siarczek cynku i clcjwLu, zapomoca chlorowania, znamienny tern, ze otrzymany rozozyn chlorowy traktuje sie cynkiem metalicznym w ilosci wystarczajacej do stracenia zela¬ za, olowiu i skladników pobocznych w po¬ staci stopu ziarnistego, który oddzielia sie nastepnie od rozczynu, poddaje nastepnie tenze oczyszczony rcizczyn elektrolizie, a ze stopu wydziela sie metal lub metale oraz uwiolniony z niich chlor.

2. Sposób przerabiania surowego chlor¬ ku cynku, zawierajacego chlorki olowiu, zelaza i poboczne skladniki metaliczne, w celu otrzymywania oczyszczonego rozczy¬ nu chlorku cynku lub chlorków cynku i olowiu, nadajacych sie do elektrolizy, we¬ dlug zastrz. 1, znamienny tem, ze rozto¬ piony chlorek sunowy traktuje sie w tempe¬ raturze od 400° do 450°C cynkiem meta¬ licznym w ilosci wystarczajacej do strace¬ nia zelaza wraz z olowiem i skladnikami pobocznemi w postaci stopu ziarnistego, a nastepnie wspomniany stop wydziela sie z rozczynu.

3. Spoisób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tem, ze najwieksza zawartosc zelaza w stosunku do ilosci olowiu we wspomnia¬ nym stopie ziarnistym wynosi jedna czesc zelaza na trzy czesci i jedna czesc olowiu na trzy czesci zelaza, 4. Sposób przerabiania rud, koncen- — 4 —tratów i podobnych surowców, skladaj a- cyich sie zasadniczo z siarczków metalicz¬ nych, w których cynk jest metalem glów¬ nym, wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze wspomniane surowce traktuje sie chlorem lub chlorkiem siarki w temperaturze od 600° do 700°C, skrapla i usuwa siarke; nastepnie traktuje sie otrzymany rozczyn chlorowy w 'temperaturze od 1400° do 450°C cynkiem metalicznym w ilosci wystarczaja¬ cej tylko dlo stracenia zelaza i olowiu wraz ze srebrem i miedzia w postaci stopu ziarnistego, ipoczem oddziela sie ten stop od rozczynu i wymywa sie ze stopu zawartosc chlorku cynku, pnzyozem oczyszczony roz¬ czyn poddaje sie elektrolizie przy tempe- ratunize od 400° do 450°C i wreszcie wy¬ dziela kolejno cynk, chlor i rozczyn chlor¬ ku cynku. 5. - Sposób wedlug zastrz, 4, znamien¬ ny tern, ze siarke usunieta podczas chloro¬ wania skrapla isie na powierzchni mocnego rozczynu chlorku cyniku, a rude (koncentra¬ ty lub t. p. surowce) miesza sie jeszcze przed chlorowaniem z mocnym rozczynem chlor¬ ku cynku, otrzymywanym w miare potrze- by ze skraplacza do siatki i suiszy nastep¬ nie otrzymana mieszanine, przyczem roz¬ czyn otrzymany przez wymywanie chlorku cynku ze stopu ziarnistego wprowadza sie do skraplacza siarki, chlor zas uwolniony podczas elektrolizy uzywa isie ponownie okresowo do chlorowania dalszych porcyj materjalu surowego. 6. Odmiana sposobu wedlug zastrz,. 1, znamienna tern, ze surowiec metalodajny chloruje sie selekcyjnie izapomoca chlorku siarki w temperaturze stosunkowo niskiej, poczem calosc otrzymanego produktu wprowadza sie do rozczynu chlorku cynku w temperaturze od 400° do 450°C, a na¬ stepnie otrzymany rozczyn siarkowo-chlo- rowy oczyszcza sie zaraz lub po uprzed- niem przemienieniu go w rozczyn chlorowy i poddaje elektrolizie, 7. Sposób wedlug zastrz, 1 — 6, zna¬ mienny tern, ze oczyszczany roazyn pod¬ daje sie elektrolizie frakcyjnej. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 7, zna¬ mienny tern, ze elektrolize przeprowa¬ dza sie w elektrolizatorze wielo - ognioWo- wym. New Metal lurgy Limited. Zastepca: Inz. S. Pawlikowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 7764. NA IZYNeK DO PRZtl+APIAhUA NA RVN^K & & Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL