PL96121B1 - Sposob produkcji bieli cynkowej i pylu cynkowego i urzadzenie do produkcji bieli cynkowej i pylu cynkowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób produkcji bieli cynkowej i pylu cynkowego i urzadzenie do produkcji bieli cynkowej i pylu cynkowego z cyn¬ ków zanieczyszczonych kadmem, olowiem i innymi metalami, a zwlaszcza z cynku uzyskiwanego w piecu szybowym.Dotychczas biel cynkowa produkuje sie metoda posrednia w retortach szamotowych lub w piecach obrotowych.Stosowany do produkcji bieli cynkowej cynk za¬ wierajacy kadm i olów miesza sie z cynkiem ele¬ ktrolitycznym lub usuwa sie z niego kadm i olów w dodatkowej operacji rektyfikacji cynku.W procesie produkcji bieli cynkowej znanym spo¬ sobem metale zawarte w cynku, a zwlaszcza kadm, który ma nizsza temperature wrzenia od cynku, obnizaja bialosc bieli cynkowej.Niedogodnoscia dotychczasowego sposobu jest zu¬ zywanie cynku elektrolitycznego lub rektyfikowane¬ go i strata drogocennego kadmu, który nie jest od¬ zyskiwany.Znany i stosowany sposób produkcji pylu cyn¬ kowego jest odrebnym procesem. Polega on na od¬ destylowaniu czystego cynku w takich urzadzeniach jak oporowe lub lukowe piece elektryczne, retor¬ ty grafitowe lub odparowalniki karborundowe, a nastepnie na naglym schlodzeniu par cynku w kon¬ densatorze metalowym.Zgodnie z wynalazkiem sposób produkcji bieli 2 cynkowej i pylu cynkowego z cynku zanieczyszczo¬ nego kadmem, olowiem i innymi metalami, a zwlaszcza z cynku z pieca szybowego, polega na tym, ze cynk oddestylowuje sie w piecu wanno- wym podzielonym na komory destylacyjne i sek¬ cje. Plynny cynk z pierwszej komory destylacyjnej kieruje sie do komór nastepnych przez otwory umiejscowione w sciankach dzialowych pod pozio¬ mem cynku, natomiast pary cynkowe kieruje sie io w przeciwpradzie do plynnego cynku przez otwory umiejscowione w sciankach dzialowych nad pozio¬ mem cynku. Dzieki podzialowi wanny na sekcje pary rozdziela sie na dowolna ilosc frakcji, które odprowadza sie, odrebnymi otworami w obmurzu pieca na zewnatrz.Pozostaly z procesu destylacji plynny cynk, wzbogacony w olów, po przejsciu przez wszystkie komory, zlewa sie w sposób ciagly lub periodyczny do pieca rafinacyjnego i zawraca korzystnie do kon- cowych komór destylacyjnych. Pierwsza frakcja par, przeplywajac w przeciwpradzie nad plynnym cynkiem, wzbogaca sie w kadm. Bogate w kadm pary cynku z pierwszej lub lacznie z pierwszej i drugiej komory destylacyjnej odprowadza sie do kondensatora blaszanego, w którym kondensuje sie je na pyl cynkowy lub do kondensatora ceramicz¬ nego, w którym kondensuje sie je na cynk plynny.Do kondensatora blaszanego lub ceramicznego kie¬ ruje sie korzystnie 1/3 objetosci par cynku uzys- kanych w procesie destylacji. Pary te zawieraja 961213 powyzej 85% ilosci kadnlu zawartego w cynku wsa¬ dowym.Pary cynkowe o zmniejszonej zawartosci kadmu utlenia sie na biel cynkowa lub kondensuje sie na pyl o niskiej zawartosci kadmu. Pary te ko¬ rzystnie dzieli sie dodatkowo na kilka frakcji, które odprowadza sie oddzielnie z poszczególnych sekcji pieca. Uzyskuje sie wtedy produkt konden¬ sacji o zróznicowanej jakosci.Zgodnie z wynalazkiem urzadzenie do produkcji bieli cynkowej i pylu cynkowego sklada sie z pie¬ ca destylacyjnego oraz ze znanego kondensatora i komory do utleniania cynku. Piecem destylacyj¬ nym jest piec wannowy skladajacy sie z komory ogniowej i z czesci destylacyjnej. Czesc destylacyj¬ na podzielona jest sciankami dzialowymi na posz¬ czególne komory destylacyjne oraz na sekcje skla¬ dajace sie z dwóch lub wiecej komór destylacyj¬ nych. Kazda scianka dzialowa, oddzielajaca posz¬ czególne komory destylacyjne znajdujace sie w jed¬ nej sekcji, wyposazona jest w co najmniej jeden otwór usytuowany w dolnej czesci scianki, pod powierzchnia plynnego cynku i w co najmniej je¬ den otwór usytuowany w górnej czesci scianki, nad powierzchnia plynnego cynku. Otwory te mo¬ ga, byc zastapione co najmniej jednym otworem usytuowanym w dolnej czesci kazdej scianki w ten sposób, ze czesc Otworu znajduje sie pod, a czesc nad powierzchnia plynnego cynku.Scianki dzialowe pomiedzy poszczególnymi .sek¬ cjami komór wyposazone sa w co najmniej jeden otwór usytuowany pod powierzchnia plynnego cyn¬ ku w dolnej czesci kazdej z tych scianek, tworzacy zamkniecie hydrauliczne pomiedzy poszczególnymi sekcjami. Kazda sekcja komór poprzez otwór w obraurzu pieca polaczona jest z kondensatorem lub z komora do utleniania cynku.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku przedstawione jest w przykladzie wyko¬ nania schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny, fig. 2 — przekrój podluzny a fig. 3 — przekrój poziomy urzadzenia.Urzadzenie sklada sie z pieca wannowego, podzie¬ lonego pozioma przegroda 1 karborundowa na czesc 2 destylacyjna i komore 3 ogniowa, z dwóch ko¬ mor 4 do utleniania cynku i z kondensatora 5 bla¬ szanego, Komora 3 ogniowa ogrzewana jest przy pomocy palników 6 gazowych.Czesc destylacyjna posiadajaca otwór 7 wsadowy i otwór 8 do zlewania cynku podzielona jest scian¬ kami 9 i sciankami 10 dzialowymi na poszczególne komory 11 destylacyjne. Kazda scianka 9 dzialowa posiada w dolnej czesci otwór 12 usytuowany w ten sposób, ze czesc tego otworu znajduje sie pod a czesc nad powierzchnia plynnego cynku. Kazda scianka 10 dzialowa posiada w dolnej czesci otwór 13 usytuowany pod powierzchnia plynnego cynku.Scianki 10 dzialowe dziela komory 11 destylacyjne na poszczególne sekcje,.a otwory 13 umieszczone w tych sciankach tworza zamkniecie hydrauliczne miedzy poszczególnymi sekcjami komór 11, Pierw¬ sza sekcja, liczac od strony otworu 7 wsadowego, sklada sie z dwóch komór i polaczona jest poprzez otwór 14 w obmurzu pieca z kondensatorem 5 bla¬ szanym. Druga sekcja, skladajaca sie z trzeciej 121 4 i czwartej komory 11 destylacyjnej, polaczona jest z komora 4 do utleniania cynku. Trzecia sekcja, skladajaca sie z piatej, szóstej i siódmej komory 11 destylacyjnej, polaczona jest z druga komora 4 do utleniania cynku.Produkcje bieli cynkowej i pylu cynkowego spo¬ sobem wedlug wynalazku przedstawiono dokladnie w ponizszych przykladach.Przyklad I. Cynk rafinowany z piecs szybo- io wego, zawierajacy 0,1% kadmu i 1,3% olowiu, wpro¬ wadza sie przez otwór wsadowy do pierwszej ko¬ mory destylacyjnej pieca wannowego. W pierwszej sekcji pieca cynk podgrzewa sie i odparowuje sie % wsadu. Pary z drugiej komory destylacyjnej przeplywaja w przeciw"pradzie do cynku do pierw¬ szej komory destylacyjnej wzbogacajac sie w kadm Pary cynkowe o zawartosci 0,32% kadmu odprowa¬ dza sie do -kondensatora blaszanego, gdzie schla¬ dza sie je do temperatury nizszej od temperatury topnienia 419°C. W kondensatorze uzyskuje sie drobnoziarnisty pyl cynkowy o wysokiej metalicz- nosci, który zuzywa sie do oczyszczania elektrolitu cynkowego z siarczanu kadmu.Po odparowaniu 25% cynku wsadowego, cynk zawierajacy ponizej 0,025% kadmu przeplywa przez syfonowe zamkniecie do drugiej sekcji komór. Pary z tej sekcji komór zawierajace ponizej 0,030% kad¬ mu kieruje sie do pierwszej komory do utleniania cynku, gdzie utlenia sie je na biel cynkowa. Cynk zawierajacy ponizej 0,002% kadmu przeplywa do trzeciej sekcji' komór. Pary cynku z trzeciej sek¬ cji utlenia sie w odrebnej komorze do utleniania cynku na biel cynkowa o wysokiej jakosci.Pozostaly z procesu destylacji cynk w ilosci 30% w stosunku do ilosci cynku wsadowego zlewa sie w sposób ciagly z ostatniej komory destylacyjnej do pieca rafinacyjnego. Zawartosc olowiu w zlewa¬ nym cynku wynosi 5%. Po rafinacji cynk zawie¬ rajacy ponizej 1,3% olowiu i ponizej 0,2% zelaza 40 zawraca sie do czwartej komory destylacyjnej. Olów odzyskany w piecu rafinacyjnym,-rafinuje sie na olów handlowy i odzyskuje sie w tej operacji za¬ warte w nim drogocenne metale.Przyklad 2. Cynk rafinowany z pieca szybo- 45 wego, zawierajacy 0,15% kadmu i 1,3% olowiu, wpro¬ wadza sie przez otwór wsadowy do pierwszej ko¬ mory destylacyjnej pieca wannowego. W pierwszej sekcji pieca, to jest w pierwszej i drugiej komo¬ rze destylacyjnej, odparowuje sie 25% wsadu. Pary 50 cynkowe z pierwszej sekcji komór kondensuje sie dwustopniowo w kondensatorze ceramicznym. Cynk plynny uzyskany w pierwszym stopniu kondensacji zawraca sie do pieca. Cynk plynny z drugiego stop¬ nia kondensacji zawierajacy powyzej 0,6% kadmu 55 rektyfikuje sie odzyskujac prawie caly kadm w postaci kadmu rafinowanego. Pary z trzeciej i nas¬ tepnych komór kondensuje sie na pyl cynkowy wy- sokometaliczny o niskiej zawartosci kadmu. Pozos¬ taly cynk z ostatniej komory destylacyjnej zlewa 60 sie do pieca rafinacyjnego w sposób periodyczny.Przeróbka cynku zlewanego do pieca rafinacyjnego jest identyczna jak w przykladzie pierwszym.Zaleta urzadzenia wedlug wynalazku oraz spo¬ sobu produkcji bieli cynkowej i pylu cynkowego g5 przy pomocy tego urzadzenia jest produkcja wy-5 96 121 6 sokogatunkowej bieli cynkowej i pylu cynkowego z cynku zanieczyszczonego innymi metalami oraz odzysk kadmu, olowiu i innych metali w nim za¬ wartych. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób produkcji bieli cynkowej i pylu cyn¬ kowego, z cynków zanieczyszczonych kadmem, olo¬ wiem i innymi metalami, a zwlaszcza z "cynku z pieca szybowego, znamienny tym, ze cynk oddes- tylowuje sie w piecu wannowym podzielonym na komory destylacyjne i sekcje, w ten sposób, ze plynny cynk z pierwszej komory destylacyjnej kie¬ ruje sie do komór nastepnych przez otwory umiej¬ scowione w sciankach dzialowych pod poziomem cynku, natomiast pary cynkowe kieruje sie w prze- ciwpradzie do plynnego cynku, przez otwory umiej¬ scowione w sciankach dzialowych nad poziomem cynku i odprowadza sie je oddzielnie z poszczegól¬ nych sekcji na zewnatrz pieca jako odrebne frak¬ cje, a pozostaly z procesu destylacji plynny cynk, wzbogacony w olów, zlewa sie w. sposób ciagly lub periodyczny do pieca rafinacyjnego i po rafi¬ nacji zawraca korzystnie do koncowych komór des¬ tylacyjnych.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, - ze bogate w kadm pary cynku, z pierwszej lub lacz¬ nie z pierwszej i drugiej komory destylacyjnej, odprowadza sie do kondensatora blaszanego, w którym kondensuje sie je na pyl cynkowy lub do kondensatora ceramicznego, w którym kondensuje sie je na cynk plynny.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze do kondensatora blaszanego lub ceramicznego kie¬ ruje sie korzystnie 1/3 objetosci par cynku uzys¬ kanych w procesie destylacji, zawierajacych powy¬ zej 85% kadmu zawartego w cynku wsadowym.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pary cynku o zmniejszonej zawartosci kadmu utlenia sie na biel cynkowa lub kondensuje sie na pyl o niskiej zawartosci kadmu. 5.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze pary cynku o zmniejszonej zawartosci kadmu ko¬ rzystnie dzieli sie dodatkowo na kilka frakcji, któ¬ re odprowadza sie oddzielnie z poszczególnych sek¬ cji pieca i uzyskuje sie produkt kondensacji o zróz¬ nicowanej jakosci.
6. 6. Urzadzenie do produkcji bieli cynkowej i pylu cynkowego z cynków zanieczyszczonych kadmem, olowiem i innymi metalami, a zwlaszcza z cynku uzyskiwanego w piecu szybowym, skladajace sie z pieca destylacyjnego, kondensatora i komory do utleniania cynku, znamienne tym, ze piecem desty¬ lacyjnym jest piec wannowy, skladajacy sie z ko¬ mory ogniowej i z czesci destylacyjnej, która po¬ dzielona jest sciankami dzialowymi na poszczegól¬ ne komory destylacyjne oraz na sekcje skladajace sie z dwóch lub wiecej komór destylacyjnych, przy czym kazda scianka dzialowa oddzielajaca poszcze¬ gólne komory destylacyjne, znajdujace sie w jed¬ nej sekcji, wyposazona jest w co najmniej jeden otwór, usytuowany w dolnej czesci scianki pod powierzchnia plynnego cynku i w co najmniej je¬ den otwór, usytuowany w górnej czesci scianki nad powierzchnia plynnego cynku lub w co naj¬ mniej jeden otwór, usytuowany w dolnej czesci scianki w ten sposób, ze czesc otworu znajduje sie pod, a czesc nad powierzchnia plynnego cynku na¬ tomiast scianki dzialowe pomiedzy poszczególnymi sekcjami komór wyposazone sa w co najmniej je¬ den otwór, usytuowany pod powierzchnia plynnego cynku w dolnej czesci kazdej z tych scianek, two¬ rzacy zamkniecie hydrauliczne pomiedzy poszcze¬ gólnymi sekcjami, a kazda sekcja poprzez otwór w obmurzu pieca polaczona jest z kondensatorem lub z komora do utleniania cynku. 15 20 25 3096 121 9 10 9 Zam. 103 (105+17 egz.) Cena 45 zl PL