Zwykly sposób hutniczy otrzymywania cynku z prazonych rud cynkowych posia¬ da trzy powazne wady, a mianowicie: ma¬ la wydajnosc, wytwarzanie metalu zanier czyszczonego i strate innych cennych me¬ tali, które moga byc zawarte w rudach.Sposób wedlug niniejszego wynalazku umozliwia otrzymywanie cynku znacznej czystosci, zapewnia znacznie wieksza wy¬ dajnosc, niz ziwykly sposób hutniczy i po¬ zwala na stracanie innych cennych metali, zawartych w rudzie w postaci, z której moga byc one znów otrzymane w dowolny sposób.Wedlug wynalazku, wskazane jest uzy¬ wac rude w stanie calkowicie utlenionym.Moze ona zawierac siarke, ale w postaci tlenków. Ruda zostaje wylugowana w od¬ powiednim, dokladnie utrzymywanym sto¬ sunku, w roztworze kwasu siarkawego i siarczanu cynku. Wskazane jest, aby kwas siarkowy byl mozliwie silnie stezony, jed¬ nak stopien stezenia nie jest okreslony, gdyz mozna otrzymac równiez dobre rezul¬ taty, stosujac rózne stopnie stezenia od 3% do 20% H2SO±. Jedynym skutkiem stoso¬ wania kwasu o róznych stopniach stezenia sa wahania czasu, potrzebnego'do rozpu- szcienia cynku. , Dzialanie lu&u zostaje poparte przez ogrzewanie i mechaniczne mieszanie. We¬ dlug innych znanych sposobów, do miesza¬ nia stosuje sie powietrze, jednak okazalo sie, ze lugowanie jest calkowitsze i tansze przy mieszaniu mechanicznem. Zbyt silny ruch powietrza sprawia, ze rozczyn staje sie trudniejszy do filtrowania. W taki spo¬ sób rozpuszcza sie wszystkie metale, roz¬ puszczalne w rozcienczonym kwasie siar-kowym. Oczywiscie ze rozpuszcza sie rów¬ niez substancje szkodliwe, z których wiele nalezy usunac, aJby otrzymac cynk o naj¬ wiekszej czystosci. Wedlug wynalazku o- siaga sie czesciowe oczyszczenie, stosujac siarczan zelaza. Odpadki zelaza lub ruda ze¬ lazna rozpuszczaja sie w roztworze kwasu siarkawego i siarczanu cynku i zostaja u- tlenione przez dwutlenek manganu. Roz¬ twór ten zostaje doprowadzony do zbiorni¬ ka z lugiem jednoczesnie z wymienionym roztworem kwasu slaikowego i siarczanu cynku oraz ruda. Nalezy dodac dostatecz¬ na ilosc utlenionej rudy cynkowej, celem zneutralizowania roztworu, przyczem zela¬ zo straca sie, pociagajac za soba arsen, an¬ tymon, selen i podobne zanieczyszczenia.Osad otrzymuje sie z nastepujacej reakcji: 3 ZnO+3 H20+Fe2 fSOJ 3= = 3 Zn S04 + 2 Fe (0H)3.Okazalo sie, ze jest pozyteczne wywo¬ lywanie skupienia (koagulacji) wodoro¬ tlenku zelazowego, wtlaczajac pewna do¬ kladna ilosc powietrza po zneutralizowaniu sie mieszaniny. Nalezy jedynie doprowa¬ dzic dostateczna ilosc tlenku cynku, celem zneutralizowania kwasu i stracenia zelaza.Mieszanina zostaje nastepnie wylana ze zbiornika lugu przez sortownik w taki spo¬ sób, ze substancje, zawierajace nierozpu- szczony jeszcze cynk, zostaja osadzone i usuniete. Sa one zwykle grubsze i musza byc dokladniej mielone celem oddzielenia cynku. Po rozdzieleniu tego materjalu ce¬ lem lugowania i odpowiedniem przygoto- waniu zostaje on ponownie doprowadzony do zbiornika lugu, przed nastepnem do¬ daniem rudy. W ten sposób otrzymuje sie maximum wydajnosci cynku. Wskazanem jest, aby odbywalo sie to w tym samym zbiorniku, jednak moze sie to odbywac i w innym zbiorniku, pózniej zas roztwory lugów zastaja laczone z osadem.Nastepnie nalezy usunac materjaly, któ¬ re byly nierozpuszczalne w kwasie siarko¬ wym. Wskazane jest, aby materjal byl fil¬ trowany przez filtr, pozwalajacy na wymy¬ wanie roztworu siarczanu cynku w bardzo prosty sposób. Plyn powstaly od przemy¬ wania zostaje stezony do mozliwie tej sa¬ mej mocy, co i roztwór glówny i w ten sposób cynk w pozostalosci nierozpuszczal¬ nej z osadu, zostaje ponownie doprowa¬ dzony do ukladu. Osad, zawierajacy olów, zelazo, wapien i inne nierozpuszczalne za¬ nieczyszczenia, stanowi tylko czesc wagi materjalu wyjsciowego, przyczem olów zo¬ staje stezony do takiego stopnia, ze tworzy bardzo odpowiedni surowiec dla hut olo¬ wianych.Nastepny zabieg oczyszczajacy ma na celu usuniecie wszystkich metali mniej e- lektrycznie dodatnich od cynku. Miedz i kadm, glówne zanieczyszczenia, które na¬ lezy usunac, osiaga sie przez stosowanie rozdrobionego cynku. Do rud, zawieraja¬ cych malo miedzi lub wcale jej niezawie- rajacych, wskazane jest dodawanie mie¬ dzi, aby usuwanie kadmu moglo sie odby¬ wac bez stosowania zbyt duzej ilosci pylu cynkowego. Na skutecznosc dzialania pylu cynkowego wplywa poruszanie mechanicz¬ ne.Okazalo sie, ze obecnosc niewielkiej i- losci kobaltu w roztworach jest bardzo szkodliwa dla elektrolizy i ze do usunie¬ cia tego metalu nie wystarcza uprzednio proponowany sposób oczyszczania. Po do¬ daniu jednak sproszkowanej miedzi meta¬ licznej i niewielkiej ilosci arsenu i ogrzaniu zawiesiny do temperatury ponad 75°C do¬ danie pylu cynkowego pozwala równiez na usuniecie kobaltu.Mieszanina mozliwie czystego roztworu siarczanu cynku z nadmiarem pylu cynko¬ wego oraz oddzielona w stanie rozdrobnio¬ nym miedzia i kadmem zostaje nastepnie spuszczona do zgeszczalnika. Wskazane jest stosowanie zwyklego zgeszczalnika, o ile moznosci, z mechanicznemi grabiami, wskutek czego przewazna ilosc stalego ma- — 2 —tfjalu zostaje spuszczona dolem wprost do filtru. Roztwór przetlacza sie nastepnie przez prase klarujaca i jest gotów do e- lektrolizy. Materjal staly, usuwany z pra¬ sy, zostaje doprowadzony do tego same¬ go filtru, co i dolny odciek zgeszczalnika.Ze wzgledu na to, ze ilosc pylu cynko¬ wego,, niezbedna do usuniecia miedzi i kad¬ mu, przewyzsza dwu lub trzykrotnie* ilosc teoretyczna wazne jest, aby cynk ten wy¬ dobyc z osadu i wraz z miedzia i kadmem doprowadzic do postaci, z których metale te mozna latwo otrzymywac. Materjaly te zostaja prazone, aby byly calkowicie roz¬ puszczalne w kwasie, poczem podlegaja lu¬ gowaniu w poruszanym mechanicznie zbiorniku. Wskazan? iest, by kwas nie zo¬ stawal calkowicie zneutralizowany, gdyz sprzyja to lugowaniu, zas kwas jak, nizej opisano, jest pozyteczny przy stracaniu miedzi.Materjaly nierozpuszczalne w kwasie siarkowym odsacza sie, poczem klarowny roztwór przepuszcza sie przez wanny, za¬ wierajace odpadki zelaza. Miedz straca sie na zelazie, zas odpowiednia ilosc zelaza wchodzi do roztworu. Miedz zostaje co pe¬ wien czas usuwana z wanien, do których* dodaje sie swiezego zelaza. Miedz mozna wyprazac, na nowo rozpuszczac w roztwo¬ rze kwasu siarkowego i siarczanu cynku i stosowac w dalszym ciagu do pr-ocesów o- czyszczajacych.Roztwory przelewajace sie przez wan¬ ny zostaja prowadzone przez dalsze wan¬ ny, umieszczone nizej i zawierajace plyty cynkowe. Kadm straca sie na cynku do¬ póty, dopóki zawartosc tegoz w rozczynie nie bedzie taka sama, jak i w pierwotnym lugu. Roztwory zostaja nastepnie utlenio¬ ne zapomoca tlenku manganu i moga byc ponownie wprowadzone do ukladu w pierw¬ szym zbiorniku lugu. Kadm otrzymuje sie w postaci gabki, która zapomoca dowolnych znanych sposobów mozna redukowac do postaci metalicznego kadmu.Roztwory, otrzymane sposobem po¬ wyzszym, sa celem stracenia cynku dopro¬ wadzone do wanien elektrolitycznych.Wskazanem jest stosowac katody glinowe a anody olowiane. Cynk osadza sie na plytach glinowych, z których sie stopnio¬ wo usuwa, roztwory zas musza byc utrzy¬ mywane w komorach, co pozwala na sku¬ teczne wykorzystanie przeplywu pradu.Reakcja w komorach jcst nastepujaca: Zn S04+/720+prqtf elektryczny = Zn+ + H2SOt+0.Przeplyw roztworu siarczanu cynku przez wanny elektrolityczne winien byc re¬ gulowany w taki sposób, aby miedzy ano¬ da i katoda wytworzylo sie odpowiednie napiecie i by dzieki temu skutecznie zuzyt¬ kowac energje elektryczna. Odpowiednio do obrabianych rud utrzymujemy stezenie kwasu siarkowego przeplywajacego przez wanny od 8—14% H2S04.Jak wyzej wspomniano, do utlenienia zelaza w roztworach uzywa 'ne tlenku man¬ ganu, W wannach elektrolitycznych czesc tego manganu osiada na anodach jako Mn02, Produkt ten usuwa sie co pewien czas z wanien i ponownie stosuje do utle¬ niania zelaza.Do ulatwiania przebiegu elektrolizy na¬ lezy dodawac niewielkie ilosci organicz¬ nych koloidów, co wplywa korzystnie na stracenie cynku na katodach. Koloidem ta¬ kim moze byc np. klej.Ze wzgledu na to, ze najkosztowniej¬ szym elementem przy tym procesie jest e- nergj a elektryczna, nalezy przedsiebrac wszelkie srodki ostroznosci, aby prad byl mozliwie jak najlepiej wykorzystany.Gdzie tylko istnieje moznosc, nalezy stoso* wac przewodniki miedziane. Poniewaz o- becnosc miedzi w roztworach lub wannach powoduje straty energji elektrycznej, po¬ zadane jest stosowanie anod olowianych i katod glinowych umocowanych na pretach — 3 —miedzianych, kontaktujacych z pretami przewodzacemi. Aby rozpuszczalne sole miedzi nie zanieczyszczaly rozczynu, na¬ lezy stosowac przy anodach prety miedzia¬ ne pokryte olowiem.Wedlug innych sposobów do oczy¬ szczania roztworów stosuje sie zupelnie czysty cynk, otrzymany sposobem elektro¬ litycznym. Wedlug niniejszego wynalazku do tego celu mozna stosowac cynk bardzo zanieczyszczony, dzieki czemu zwieksza sie czysta (netto) produkcja cynku wyso¬ ko procentowego.Przy topieniu cynku zdjetego z katod, w celu odlania i nadania mu formy handlo¬ wej, okazuje sie, ze w zuzlach znajduje sie znaczna ilosc cynku, zmieszanego z zuzlem mechanicznie. Ustalono sposób otrzymania cynku zawartego w zuzlach w stanie plyn¬ nym, co zwieksza otrzymana ilosc czyste¬ go metalu. Podczas wydalania zuzli z ka¬ pieli roztopionego metalu dodaje sie pew¬ na ilosc chlorku amonu. Zuzel zostaje na¬ stepnie przeniesiony do wirujacego pieca, w którym zostaje ogrzany i gdzie dodaje sie jeszcze wieksza ilosc chlorku amonu/ Ze wzgledu na to, ze os pieca nie jest po¬ zioma, roztopiony cynk splywa do jedne¬ go konca pieca, skad wydala sie do odpo¬ wiedniego zbiornika. Nastepnie usuwa sie z pieca reszte zuzla i wydobywa z niego , cynk zwyklym sposobem.Sposób wedlug niniejszego wynalazku jest przedstawiony graficznie na zalaczo¬ nym wykresie (diagramacie), który jest podstawowa czescia niniejszego procesu. PL