Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania tlen- kowych brykietów wsadowych do pieca szybowego do wytapiania cynku lub cynku i olowiu, a zwlaszcza brykie¬ tów tlenku cynku lub tlenku cynku i tlenku olowiu, beda¬ cych produktami utleniania par cynku lubplukania gazów 5, odlotowych pieca szybowego.Znany jest, na przyklad z patentu brytyjskiego nr 1 302 864, sposób wytwarzania bryl tlenków wsadowych do wytapiania w piecu szybowym. Sposób obejmuje odsiar¬ czanie rudy zawierajacej glównie cynk lub olów, lub tez 10 mieszanine cynku i olowiu, oraz rozdrabnianie, jezeli jest to konieczne, ziarnistej rudy tlenkowej, a takze prasowanie otrzymanej ziarnistej rudy tlenkowej, pod cisnieniemw za¬ kresie 160 do 3000 atm i w temperaturze co najmniej 500°C bez dodatku skladników zawierajacych wegiel lub innego 15 srodka wiazacego, w celu wytworzenia bryl wsadu tlenko¬ wego.Jakkolwiek sposób ten daje dobre wyniki w przypadku przetwarzania rud prazonych, to znaczy drobnoziarniste¬ go materialu poddanego prazeniu cynkowo-olowiowych 20 rud siarczkowych w odpowiednim prazalniku (np. w piecu prazalniczym ze zlozem fluidalnym), sposób ten nie jest odpowiedni w przypadku stosowania drobnego pylu cyn¬ kowego wytworzonego sposobem takim, jak proces wypa¬ lania Waelz'a, w którym to procesie zanieczyszczona rude 25 cynkowo-zelazowa redukuje sie za pomoca weglistego czynnika redukujacego w obrotowym piecu do wypalania z przeciwpradem strumienia powietrznego, gdzie wytwa¬ rza sie drobnoziarnista zawiesine tlenku cynku zbierana nastepnie w filtrachworkowych. 30 Wytworzonyw ten sposóbdrobnoziarnistyproszektlen¬ ku cynku jest materialem bardzo trudnym do dalszego przetwarzania miedzy innymi dlatego, ze nie wypelnia dobrze wnek formujacych prasy walcowej do wytwarzania brykietów. W wyniku tego tlenek moze przejsc przezprase nieuformowany w brykiety lub tez uzyskane zageszczenie jest niewystarczajace do uksztaltowania brykietów przy powtórnym prasowaniu.Celem wynalazku bylo opracowanie sposobu umozli¬ wiajacego wydajne i skuteczne przetwarzanie drobnoziar¬ nistego proszku tlenku cynku w trwale brykiety.Wedlug wynalazku sposób wytwarzania brykietów po¬ lega na tym, ze drobnoziarnisty tlenek cynku lub tlenek cynku wraz z tlenkiem olowiu formuje siew ksztalt zasad¬ niczo kulistych grudek o przecietnej srednicy od 2 do 10 mm, korzystnie o przecietnej srednicy od 2 do 6 mm, a nastepnie grudki ogrzewa sie do temperatury 500 do 800°C przed operacja brykietowanid.Tlenkowy material wyjsciowy korzystnie sklada sie glównie ztlenku cynku, jakkolwiek mozezawieracdo50% wagowo tlenku olowiu. Przy wyzszej zawartosci tlenku olowiu konieczna jest zwykle zmiana parametrów brykie- towania. Poza dodatkiem tlenku olowiu materialskladaja¬ cy sie glównie z tlenku cynku moze zawierac równiez zanieczyszczenia takie jak, tlenek kadmu, tlenek wapnia, dwutlenek krzemu lub tlenek zelaza do 25% calkowitej wagi, jednakze zwykle material ten nie zawiera wiecej niz % wagowo zanieczyszczen.Korzystne jest przed przeprowadzeniem operacji bry- kietowania dodanie do tleriku cynku lub tlenków cynku 8562185621 3 i olowiu pewnej ilosci ziarnistego materialuweglistego np. koksiku. Zyskuje sie dzieki temu oszczednosc paliwa w procesie wypalania, poniewaz mozna wtedy dodac niniejsza ilosc koksu metalurgicznego, który wprowadza sie wraz z brykietami do pieca szybowego. Dodany mate¬ rial weglisty nie spelnia roli srodka wiazacego, a zapewnia jedynie wprowadzenie pewnej ilosci wegla do wsadu tlen¬ kowego zmniejszajac tym samym ilosc czynnika redukuja¬ cego, który trzeba oddzielnie wprowadzic do pieca.Polepszenie przebieguoperacji brykietowania wwypad¬ ku zastosowania materialugrudkowego wiazesie zfaktem, ze grudki latwiej przesypuja sie i dokladniej wypelniaja wneki prasy walcowej. Ogólnie uwaza sie za korzystne formowanie grudek o przecietnej srednicy od 2 do 6 mm.Sposób wedlug wjnalazku zostal z dobrymi wynikami zastosowany w przetwarzaniu materialów wyjsciowych takich jak pyl tlenkowy odfiltrowany z dymu w procesie wypalania typu Waelz'a, „blekitny proszek" wytworzony przez absorbcje wnuczce wiezowej gazów z kondensora pieca szybowego do wypalania cynku oraz odfiltrowany pyl tlenkowy z zakladu produkcji tlenku cynkowego.Pierwszy i trzeci z wyzej wymienionych materialów wyjsciowych, a wiec pyl tlenkowy otrzymany podczas procesu Waelz'a i pyl tlenkowy z zakladu produkcji tlenku cynku stanowia tlenekcynku oduzej czystosci zawierajacy stosunkowo niewielka ilosc zanieczyszczen, podczas gdy „blekitny proszek" jest materialem czesciowo metalicz¬ nym, czesciowo tlenkowym cynkowo-olo wiowy m wytwo¬ rzonym przez absorbcje w pluczce wiezowej gazów wycho¬ dzacych z kondensera olowiowego pieca szybowego do wypalania cynku. Bardziej dokladna analizetych materia¬ lów podano w przykladzie realizacji wynalazku.•• Jakkolwiek najodpowiedniejszym materialem wyjscio¬ wym w sposobie wytwarzania wedlug wynalazku jest drobnoziarnisty tlenek cynku powstaly przez utlenienie par cynku, mozliwe jest równiez stosowanie innych form tlenków cynku, np, uzyskanego przez prazenie siarczku cynku a nastepnie rozdrabnianie powstalego produktu.W doborze materialów wyjsciowego istotnym kryterium jest struktura tlenku cynku powodujaca niewlasciwe wy¬ pelnianie wnek formujacych prasy do brykietowania. Tak wiec korzystnymi materialami wyjsciowymi sa tlenki drobnoziarniste wytworzone przez utlenianie w fazie lot¬ nej, np. pyl tlenkowy otrzymany w procesie wytwarzania typu* Waelz'a lub pyl tlenkowy odfiltrowany ze strumienia gazu.Korzystne jest przed wprowadzeniem do prasy do bry¬ kietowania, wysuszenie grudek tlenkowych i ogrzanie ich do temperatury co najmniej 600°C. Jest to szczególnie wazne, gdy grudki zawieraja duzo wilgoci, co ma zwykle miejsce przy wytwarzaniu grudek w urzadzeniu bebno¬ wym. W znany sposób grudki wprowadza sieprzez podaj¬ nik wstrzasowy do prasy walcowej, w której na goraco prasuje sie spoistebrykiety odobrej wytrzymalosci mecha¬ nicznej.Przy zastosowaniu sposobuwedlugwynalazkuotrzyma¬ no z materialuwyjsciowego typu pylu tlenkowegoodfiltro¬ wanego z dymu w procesie Waelzla, jak równiezz materia¬ lu typu „blekitnyproszek", w temperaturze brykietowania okolo 700°C, brykiety majace wskaznik wytrzymalosci bebnowej na zimno ponad 80% i wskaznik wytrzymalosci bebnowej na goraco ponad 90%.Przedmiotwynalazkuopisano dokladniew oparciu o po¬ nizsze przyklady.Przyklad L Tlenek odfiltrowany z dymów w procesie 4 Waelz*a zawierajacy 60,0%wagowo cynku, 11,6% wagowo olowiu i 1,7% wagowo siarkiuformowano w ksztalt zasad¬ niczo kulistych grudek o przecietnej srednicy od 2 do 6 mm na mokro w tarczowym urzadzeniu grudkujacym. Grudki zostaly ogrzane do temperatury 825° w prazalniku nagrze¬ wajacym umieszczonym powyzej prasywalcowej, a naste¬ pnie zostaly wprowadzone przez podajnik wstrzasowy i podajnik spiralny do wnek formujacych prasy walcowej.W prasie walcowej po obnizeniu temperatury do 650°C grudki bylybrykietowanepod cisnieniem 240atm. Wymia¬ ry wnek formujacych wynosily 31 mm x 21 mm, a ich objetosc okolo 6,5 ml. Wytworzone brykiety mialywskaz¬ nik wytrzymalosci bebnowej na zimno równy 87% a na goraco 95%, mase wlasciwa 4,67 g/cm3 i porowatosc 13,5%.Przyklad II. Odfiltrowany pyl tlenkowy w zakladzie produkujacym tlenek cynku i zawierajacy 80% wagowo cynku w postaci tlenku uformowano w zasadniczo kuliste grudki o przecietnej srednicy 2 do 6 mm, podobnie jak w przykladzie I. Grudki tezostaly ogrzane w prazalniku do temperatury 800°, a nastepnie po ochlodzeniu do tempera¬ tury 660°C byly brykietowane przy cisnieniu 240 atm w prasie walcowej o wymiarach wnek formujacych jak w przykladzie I. Otrzymane brykiety mialy wskaznik wy- trzymalosci bebnowej na goraco 95%, a na zimno 77%, gestosc 4,51 g/cm6, a porowatosc 19,6%.Przyklad III. Sporzadzono mieszanine z 40% wagowych „blekitnego porszku", zawierajacego 33,9% wagowo cyn¬ ku, 30,9% olowiu oraz 5,3% wagowo siarki, oraz z 60% wagowych pylu tlenkowego zawierajacego 80% wagowo cynku odfiltrowanego w zakladzie produkujacym tlenek.Mieszanine te wraz z woda wprowadzono na tarcze grudkujaca i uformowano grudki o zasadniczo kulistym ksztalcie i przecietnej srednicy wiekszej od 2 mm. Grudki ogrzano w prazalniku dotemperatury 800°i po ostudzeniu do temperatury 670° uformowano w brykiety pod cisnie¬ niem 240 atm w prasie walcowej o wymiarach wnek jak w przykladzie I. Wytworzone brykiety mialy wskaznik wytrzymalosci bebnowej na zimno 92% i na goraco 99%, 40 gestosc 4,98 g/cm3, a porowatosc 10,6%.Przyklad IV. Tlenek odfiltrowany z dymów w procesie Waelz'a, zawierajacy 46% wagowo cynku, 8% wagowo olowiu, 6% wagowozelaza, 2,6% wagowo siarki, 6% wago¬ wo CaO i 6,3% wagowo Si02 uformowano w grudki o za- 45 sadntezo kulistym ksztalcie i przecietnej srednicy 2 do 6. mm, a po wstepnym ogrzaniu do temperatury 845°G i schlodzeniudo temperatury 750°C uformowanowbrykie¬ ty pod cisnieniem 240 atm. Wytworzone brykiety mialy wskaznik wytrzymalosci bebnowej na zimno 84%, gestosc 50 3,79 g/cm3 i porowatosc 19,1%.Wskaznik wytrzymalosci bebnowej nazimno wyznaczo¬ no przez umieszczenie próbki 1000 go temperaturze poko¬ jowej w stalowym bebnie o srednicy 165 mm, zaopatrzo¬ nym w kolce podnoszace o dlugosci 25 mm i obracajacym 55 sie z szybkoscia 75 obrotów na minute, w ciagu 6 min.Przed próba odtluczono latwo dajaca sie usunac warstwe przylegajaca do brykietów.Czescpróbki wyjsciowej wyra¬ zona w procentach, która po bebnowaniu nie przeszla przez sito 12,5 mm przyjeto jako wskaznik wytrzymalosci 80 bebnowej na zimno. Spiek uwaza sie za material o dobrej wytrzymalosci, jezeli wskaznik wytrzymalosci bebnowej na zimno wynosi ponad 80%.Wskaznik wytrzymalosci bebnowej na goraco wyzna¬ czono wprowadzajac frakcje + 12,5 mm z próby bebnowa-' 65 niana zinmo dobebna korborundowego osrednicy150 mm,85621 zaopatrzonego w dwa kolce podnoszace dlugosci 25 mm ogrzane elektrycznie do temperatury 1000°C.Temperatura w bebnie zostala doprowadzona do 1000° (co zwykle trwa min) nastepnie bebenobracano z predkoscia 90obrotów na minute przez 6 min. Czesc próbki wyrazona w procen¬ tach, która po bebnowaniu nie przeszla przez sito 12,5 mm przyjeto jako wskaznik wytrzymalosci bebnowej na goraco. PL