Przedmiotem wynalazkujest sposób zapobiegania prze¬ syceniu roztworów elektrolitów jednym lub kilkoma za¬ nieczyszczeniami, takimi jak arsen, antymon, bizmut wy¬ stepujacymi podczas rafinacji elektrolitycznej metalf nie¬ zelaznych, takich jak miedz lub nikiel, albo sposóboczysz¬ czania z tychzanieczyszczen roztworów elektrolitycznych, szczególnie przy przeróbce silnie zanieczyszczonych anod, przez calkowite lub czesciowe usuwanie tych zanieczysz¬ czen na drodze doprowadzenia ich do zetkniecia z chemo- sorbentami o duzej powierzchni, korzystnie z kwasem cynowym, wodrebnym aparacie adsorpcyjnym wlaczonym w obieg roztworu elektrolitu i regenerowania kwasu cyno¬ wego kwasem siarkowym o stezeniu wyzszym, niz wyste¬ puje on w roztworze elektrolitycznym, wedlug patentu glównego nr 70544.Z uwagi na nieznaczna rozpuszczalnosc zanieczyszczen praktyczne przeprowadzanie sposobu wymaga doprowa¬ dzenia duzych ilosci cieczy do zetkniecia ze stosunkowo malymi ilosciami drobnodyspersyjnych substancji stalych i ponownie calkowitego rozdzielania.Zadaniem wynalazku jest takie uksztaltowanie tego procesu, aby zanieczyszczenia zostaly usuniete z roztwo¬ rów elektrolitów bez koniecznosci wyprowadzania znacz¬ nych ilosci potrzebnych dotego celusrodkówz absorberów i obiegów kwasów i poddawania oddzielnej obróbce, pod¬ czas gdy mozna wytworzyc dostatecznie oczyszczony roz¬ twór elektrolitu do rafinacji metali i utrzymywac stosun¬ kowo niewielkie urzadzenia adsorpcyjne. Ponadto ze wzgledów metalurgicznych zadaniem wynalazkujest uzy¬ skanie samych zanieczyszczen i zapobieganie przedosta¬ lo 23 waniu sie innych zanieczyszczen do procesu w trakcie jego przeprowadzania.Zadanie to rozwiazano w ten sposób, ze regenerowanie chemosorbenta przeprowadza sie w tym samym adsorbe- rze lub w tych samych adsorberach, w których zachodzi adsorpcja, chemosorbent stosuje sie w postaci zdolnej do plywania, adsorpcje i regeneracje prowadzisiena plywaja¬ cych ziarnach adsorpcyjnych, a kwas siarkowy doregene¬ racji chomosorbenta wprowadza sie do obiegu iregeneruje we wlaczonym do tego obiegu procesie elektrolizy za po- % moca nierozpuszczalnych anod. Przy zastosowaniu elek¬ trolitycznej regeneracji kwasu siarkowego zostaje powaz¬ nie zredukowana ilosc kwasu siarkowego, potrzebna do regeneracji masy adsorbera z powodu niewielkiej rozpusz¬ czalnosci zanieczyszczen, i same zanieczyszczenia sa od¬ prowadzane w stanie stezonym w postaci pierwiastków.Szczególnie znaczny udzial wrozwiazywaniu tegozada¬ nia ma fakt doprowadzania substancji adsorbujacej do postaci zdolnej do plywania i przeprowadzania adsorpcji i regeneracji na plywajacych ziarnach substancji adsorbu¬ jacej. Ma to te zalete, ze ciecze mozna przeprowadzac z duza predkoscia od góry przez adsorber lub adsorbery, poniewaz plywajace ziarna niestawiaja przeplywajacemu strumieniowi praktycznie zadnego oporu.Kazda z róznych cieczy, przesylanych na zmiane przez adsorbery, moze bycz nich praktyczniecalkowicie usunie¬ ta, tak ze nie wystepuje wymieszanie. Mase substancji adsorbujacej moznapoddawacnapowietrzaniubez obawy, ze np. po wymianie cieczy pozostanie powietrze. W przy¬ padku nieruchomych substancji porowatych ulega nato- 855111 3 85511 4 miast z regulyzmniejszeniu z powodu takiego pozostajace¬ go powietrza powierzchnia czynna, co wywoluje strate pojemnosci. Ponadto pozostajacepowietrze utrudnia prze¬ plyw cieczy.Bardzo korzystny sposób przeprowadzania chemosor- benta w stan zdolny do plywania polega na powlekaniu plywajacego nosnika warstwami zawierajacymi chemo- sorbent, przy czym jako nosnik stosuje sie korzystanie ziarna na osnowie tworzyw sztucznych, zwlaszcza na osno¬ wie polistyrenu lub poliuretanu, które sa spienione.Powloka zawierajaca chemosorbent musi jednakze od¬ znaczac sie dobra przyczepnoscia do nosnika, dobra wy¬ trzymaloscia na scieranie przy duzej pojemnosci i duzej szybkosci reakcji skladnika chemicznie czynnego oraz do¬ bra odpornoscia chemiczna a takze musi silnie wiazac dajace sie peptyzowac chomosorbenty. Osiaga sie to najle¬ piej w ten sposób, ze na nosniku nanosi sie chomosorbenty w pokaci roztworów lub zawiesin, które zawieraja dodat- kowolnieszamny srodków wiazacych, z których co naj¬ mniej jeden dziala jakosrodek koagulujacy dla chomosor- bentów, i które na podkladach daja lepkie, silnie przycze¬ pne i jednoczesnie zdolne dopecznienia powloki, zawiera¬ jace te skladniki reakcji.Szczególnie latwo i z utworzeniem aktywnych cial sta¬ lych o szczególnie dobrych wlasciwosciach mozna to prze¬ prowadzic, jesli zastosuje sie mieszaniny srodków wiaza¬ cych, które zawieraja nierozpuszczalne w wodzie lub tylko slabo peczniejace skladniki, nadajace lepkosc i przycze¬ pnosc, a ponadto zawieraja skladniki rozpuszczalne w wo¬ dzie i zdolne do pecznienia w wodzie, ale w polaczeniu ze skladnikami nierozpuszczalnymi w wodzie przeistaczaja¬ ce sie w nierozpuszczalne w wodzie a tym samym niewy- mywalne z warstwy, przy czym jednak doprowadzajace warstwe do zdolnosci takiego pecznienia, ze staje sie ona dostatecznie przepuszczalna dla substancji majacych rea¬ gowac w srodowisku reakcji.Szczególnie korzystne dla sposobu jest zastosowanie uniwersalnie uzytecznych dla roztworów alkalicznych i kwasnych, nierozpuszczalnych w wodzie tworzywsztucz¬ nych, które znane sa jako surowce powlokowe na osnowie estrów akrylanowych w postaci czystych polimerów lub kopolimerów z estrami winylowymi, styrenem, eterami winylowymi, chlorkiem winylu, chlorkiem winylidenu itd.Jako rozpuszczalne w wodzie lub peczniejace w wodzie srodki, wiazace substancje aktywne, stosuje sie przede wszystkim czynniki koagulujace na osnowie poliakryla- nów, estrów poliakrylowych, kopolimerów estrów akrylo¬ wych, poliakryloamidów i polietylenoimin.Proporcje zmieszania miedzynierozpuszczalnymi w wo¬ dzie tworzywami sztucznymi a rozpuszczalnymi w wodzie i peczniejacymi w wodzie tworzywami sztucznymi moga wahac sie w szerokich granicach. Dobiera sie je tylko wedlugpozadanych wlasciwosci warstwy, w zaleznosci od tego, czy powinna ona wykazywac wieksza twardosc i wy¬ trzymalosc na scieranieczytez wykazywac wieksza pojem¬ nosc lub wieksza szybkosc reakcji.Najczesciej zaleca sie dodatek 0,1-5%, korzystnie 1%, rozpuszczalnych w wodzie tworzyw sztucznych i 10- 1000%, korzystnie200%, peczniejacychw wodzietworzyw sztucznych, w odniesieniu do uzytej ilosci nierozpuszczal¬ nych w wodzie tworzyw sztucznych, aby uczynic warstwe dostatecznie przepuszczalnai jednoczesnie wytrzymala na scieranie. Szczególnie korzystne jest zastosowanie razem rozpuszczalnych w wodzie i peczniejacych w wodzie two- rzyw sztucznych.Aktywnosc warstwy mozna zwiekszyc prz«.»z dodanie' rozpuszczalnych lub nierozpuszczalnych substancji do roztworu lub zawiesiny powlekajacej, którepo naniesieniu na podloza moga same lub po rozlozeniu byc calkowicie lub czesciowo ponownie usuniete z powloki a tym samym wytworzyc w powloce pory przyspieszajace reakcje. Za¬ sadniczo jako substancje porotwórcze nadaja sie wszystkie materialy, które spelniaja wymienione wyzej kryteria roz¬ puszczalnosci. Jako przyklady mozna wymienic pro- ste zwiazki organiczne, takie jak cukier, mocznik itd., proste sole, takie jak chlorki, siarczany, octany, szcza¬ wiany itd. Szczególnie skuteczne okazaly sie rozkladajace sie z wydzieleniem gazu na drodze ogrzewania lub pod dzialaniem kwasu wodoroweglany i weglany, do których zalicza sie równiez kreda i dolomit, oraz siarczany.Mozna oczywiscie stosowac równiez mieszaniny tych substancji porotwórczych. Ilosci sa ograniczone jedynie w góre przez mechaniczny rozklad warstwy. Korzystnie stosuje sie 5% rozpuszczalnych lub trudnorozpuszczal- nych i 50% nierozpuszczalnych substancji, w odniesieniu do calkowitej zawartosci suchego srodka wiazacego.Wyprzedzanie nitek z roztworów i/lub zawiesin o duzej lepkosci na ogól bardzo zaklóca postepowanie, zwlaszcza dlatego, ze utrudnia równomierne powlekanie podloza, w niektórych przypadkach zupelnie je uniemozliwiajac.Zapobiega sie temu najlepiej przez dodanie monomerycz- nych lub polimerycznych'amin lub aminoalkoholi, które dodatkowo spelniaja funkcje zmiekczaczy, w ilosciach do 1000%, w odniesieniu do ilosci nierozpuszczalnych w wo- dzie tworzyw sztucznych.Sposób wedlug wynalazku mozna równiez stosowac wobec dowolnychVoztworów, zawierajacych antymon, ar¬ sen i/albo bizmut, w celu usuniecia tych substancji.Podany nizej przyklad wykonaniaobjasniablizej sposób wedlug wynalazku.Przyklad. Sposób prowadzi sie w urzadzeniu, które w postaci schematu przedstawia rysunek. Pompa 2 prze¬ tlacza ze zbiornika 1 przewodem 3 wzbogacony roztwór 40 do skrzyni 4 z progiem przelewowym 5. Przez umieszczo¬ ny wysoko w skrzyni 4 przewód 6 przeplywa nieprzerwa¬ nie znaczna czesc roztworu z powrotem do zbiornika 1. W skrzyni przelewowej 4 jest do dyspozycji zawsze swiezy, pomimo dlugiego przewodu rurowego 3, utrzymywany w 45 odpowiedniej temperaturze roztwór ze zbiornika 1, jesli _ zawracanie poprzez przewód 6 jest wystarczajaco duze.Przewodem 7 poprzez zawór 8 wprowadza sieroztwórdo adsorbera 9. Miedzy osoadzonymi kolnierzowo pólkami sitowymi 10 znajduje sie plywajaca masa aktywna 12. 50 Zaleznie od wyboru moga do odgraniczenia równiez sluzyc dodatkowe tkaniny filtracyjne 11 o odpowiednich wymiarach otworów. Powietrze z adsorbera 12 moze ulat¬ niac sie przez przewód wentylacyjny13. \ Dla zabezpieczenia, by adsorber 12 pozostawal zawsze 55 napelniony roztworem, przeplywa poddanyobróbce adso- rpcyjnej roztwór przez przewód 14 uksztaltowanyw posta¬ ci syfonu i lejek odlotowy 15, przez zawór 16 i przewód 17 z powrotem do zbiornika 1.Po zakonczeniu adsorpcji przez zamkniecie zaworu 8 ao i otwarcie zaworu 18 wypuszcza sie roztwór z adsorbera.Do przemywania wprowadza sie do adsorbera wode przez zawór 19, a wodete mozna prowadzic dalej przezurzadze¬ nia 14, 15, 16/ 17 do zbiornika 1 lub oddzielic przez urzadzenia 14, 15 i zawór 20. Po zamknieciu zaworu 19' .05 i otwarciu zaworu 18 woda z przemywania odplywa.85511 Regeneracje masy adsorbera 12przeprowadza sie otwie¬ rajac zawory 21. Kwas siarkowy wplywa przy tym do adsorbera i przez elementy 14,15 i zawór 22 do pojemnika odplywowego 23. Urzadzenie grzewcze 24 zapewnia utrzy¬ manie odpowiedniej temperatury kwasu. Przez wylacznik plywakowy 25, zawór 26 i przewody 28, 30 doprowadza pompa 29 kwas do kapieli elektrolitycznej33 znierozpusz¬ czalnymi anodami 31 i katodami 32.Z korzyscia mozna stosowac np. anodyz olowiu i katody z miedzi. Forma katod niejest krytyczna. Mozna stosowac plyty, prety, rury, blachy perforowanelubtp. Przy zastoso¬ waniu plyt zaleca siejednakze zanurzyc do roztworu tylko kazdorazowo waskie srodki do doprowadzenia pradu, aby katodowo utworzony, naladowany gazem, plywajacy szlam zostal przetransportowany bez przeszkód z odply¬ wajacym kwasem przez wylot 34 na filtr 36. Jako filtry nadaja sie wszystkie powszechnie uzywane agregaty, po¬ niewaz chodzi o dobrze przesaczalny szlam. Za pomoca przelewu 35 przeprowadza sie ewentualnie zbyt szybko doplywajacy nieprzesaczony kwas do zasobnika 38.Po zakonczeniu regeneracji mozna kwas calkowicie spuscic z adsorbera i przez zamkniecie zaworów 21 i otwarcie zaworów 18 i 37, równiez przy niedostatecznej róznicy poziomów miedzy adsorberem i zbiornikiem od¬ plywowym dzieki wylacznikowi plywakowemu 25, i zgro¬ madzic w zasobniku 38. Przez zwolnienie wylacznika ply¬ wakowego 25 i otwarciezaworu 27 mozna dalej poddawac kwas elektrolizie w osobnym obiegu. Szlam zdna wkapieJi elektrolitycznej 33 przeprowadza sie przez króciec denny 39 na filtr 40. Zabierany przytym równiez kwas przeplywa przez przewód 41 do zasobnika 38. W ten sposób mozliwe 'jest tylko przeprowadzenie oczyszczania roztworu w pro¬ cesie przerywanym przez regeneracje masy adsorpcyjr^j.W wielu przypadkach nie stanowi to wady, poniewaz w czasie przerwy w adsorpcji w wyniku duzej pojemnosci zbiornik 1 mozna tak napelnic i stopien czystosci zawarte¬ go wnimroztworu elektrolitu tak nastawic, ze czas regene¬ racji chemosorbenta zostaje przekroczony. Jest jednakze calkowicie mozliwe podlaczenie drugiego adsorbera, tak ze oba adsorbery moga pracowac na zmiane i mozna uniknac przerywania procesu adsorpcji. 6 a ¦44 * -« J_ f"h u^ In n V N< Iw -*—r i2 t* 16 -*4- W '4 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL