FI78124C - Foerfarande foer rening av bly. - Google Patents

Description

Menetelmä lyijyn puhdistamiseksi - 7 812 4 Förfarande för rening av bly Tämän keksinnön kohteena on uusi menetelmä epäpuhtaan lyijyn tai "raakalyijyn", kuten sitä usein kutsutaan, jatku-5 vaksi puhdistamiseksi jäähdytystä käyttämällä.

Tarkemmin sanottuna se kohdistuu menetelmään, jossa sanotusta raakalyijystä poistetaan kuparia jatkuvasti.

Raakalyijy käsitellään yleensä pelkistysuunissa kuten vesi vaippauunissa tai kiertouunissa tai käyttäen ISP (Impe-10 rial 9melting)-prosesseja, ja se poistetaan näistä uuneista noin 1000°C:een lämpötilassa.

Tässä lämpötilassa ovat hyvin monet metallit tai metalloi-dit lyijyliuoksia. Näihin metalleihin, metalloideihin tai yhdisteisiin kuuluvat CU2S, PbS, Cu, As, Sb, Sn, jne.

15 Alalla on hyvin tunnettua, että lyijy voidaan puhdistaa jäähdyttämällä, koska noin 500-600°C:ssa näiden alkuaineiden tai yhdisteiden liukoisuus lyijyyn laskee nopeasti, ja pinnalle kerääntyy tietty määrä kiinteitä yhdisteitä.

Nämä epäpuhtaudet voidaan poistaa kuorimalla ja saada puh-20 taampaa lyijyä. Tällä menetelmällä on kuitenkin hyvin paljon haittoja, koska se voidaan suorittaa ainoastaan ei-jatkuvana. Pinnalle muodostuu käytännössä paakkuja, jotka on vaikea kuoria ja poistaa. Jopa pastamaisia tuotteita muodostuu, ja nämä tekevät automaattisen talteenoton mah-25 dottomaksi.

Tämä ongelma on ollut olemassa jo hyvin kauan aikaa. Useita uusia menetelmiä on kokeiltu. Näistä vain yhtä on käytetty teollisessa mittakaavassa Port Piriessä. Tämän menetelmän mukaisesti muodostetaan lämpötilagradientti toi-30 saalta pinnan, lyijyn vapauttamien yhdisteiden pitämiseksi nestetilassa, ja toisaalta itse lyijyn välille, tämän va pautumisen helpottamiseksi.

2 78124 Tämä menetelmä on tehnyt mahdolliseksi lyijyn jatkuvan puhdistamisen, mutta siltä puuttuu suurelta osalta jousta-5 vuus, koska rikin, arseenin ja kuparin väliset suhteet on pidettävä tietyissä rajoissa, samalla kun arseenipitoisuus on pidettävä melko matalalla tasolla. Tätä menetelmää ei sen takia voi soveltaa lyijymalmeihin, joissa ei ole tiettyjä määriä kuparia, rikkiä ja arseenia.

10 Tämän vuoksi hakijayhtiö on pyrkinyt aikaansaamaan uuden menetelmän, joka sallisi jatkuvan toiminnan kupari- ja ar-seenipitoisuudesta riippumatta.

Tämä tarkoitus on tämän keksinnön mukaisesti saavutettu käyttämällä menetelmää raakalyijyn jatkuvaksi puhdistami-15 seksi jäähdytystä käyttämällä, jossa sanottu nestemäinen raakalyijy, jonka lämpötila on noin 1000°c, lisätään läm-pötilasäädettyyn kattilaan, joka sisältää nestemäistä lyi-jymetallia alle noin 500°C:n lämpötilassa, ja sekoitetaan, ja että pinnalle kerääntyvä jauhemainen aines otetaan tal-20 teen.

Käytännössä on osoitettu, että kun raakalyijy jäähdytetään nopeasti 1000°C:n lämpötilasta alle 500°C:n lämpötilaan, saadaan jauhemainen, juokseva, ei-tarttuva ja ei-pastamainen tuote, joka voidaan helposti poistaa sulan lyijykylvyn pin-25 naita.

Tähän keksintöön johtaneiden tutkimusten kuluessa on osoitettu, että sekoituksen suhteen on täytettävä tietyt ehdot. Siten sekoitustoimenpiteiden tulee käsittää kaksi komponenttia, kehäkomponentti ja radiaalinen eli konvektiokomponentti. Jäl-30 kimmäinen, joka vastaa alaspäinliikettä pitkin astian akselia pohjaa kohti, pohjaa pitkin kohti astian kehää ja sitten ylöspäin seinämiä pitkin ja lopuksi kylvyn pinnalla kehältä koh- i 3 78124 ti keskusta, on hyvin tärkeä lämmön vaihtamiseksi puhdistettavan lyijyn ja astian seinämien välillä ja matalan lämpöti-lagradientin ylläpitämiseksi.

Toinen komponentti, kehäkomponentti, näyttelee myös osaa 5 matalan lämpötilagradientin ylläpitämiseksi, koska suuri lineaarinen kehänopeus synnyttää pyörreliikkeitä, jotka tuloksena lämmönvaihdoista, joita ne edistävät lyijy/astiavä-lipinnan ja sanotussa astiassa enemmän sisäpuolella olevan lyijyn välillä, varmistavat lyijykylvylle tietynasteisen 10 lämmön tasaisuuden. Hyvin tuloksia voidaan saavuttaa valitsemalla kehänopeus, joka on välillä 0,5-5 metriä sekunnissa.

Eri syistä ja varsinkin lyijyn uudelleenhapettumisen välttämiseksi kylvyn pinnalla konvektiokomponentin nopeus astian pystyseinämien läheisyydessä valitaan edullisesti siten, et-15 tä se on pienempi kuin kehänopeus, ja suositeltavasti 0,ΙΟ,5 kertaa jälkimmäinen.

Näiden kahden komponentin yhdistelmästä tuloksena oleva nopeus astian pohjan ja seinämien läheisyydessä on sellainen, että lämpötilaero astian seinämän ja tästä seinämästä 5 20 senttimetrin päässä olevan lyijyn välillä on edullisesti enintään 20°C, ja suositeltavasti enintään 10°C. Nämä komponentit voidaan synnyttää esimerkiksi kahdentyyppisellä sekoi-tuspotkurilla, konvektiokomponentti turbiinisekoittimella, jonka halkaisija on vähemmän kuin puolet astian halkaisijas-25 ta, ja kehäkomponentti yhdellä tai useammalla olennaisesti pystylapaisella potkurilla.

Kattilan lämpötila on lisäksi pidettävä hyvin täsmällisesti valitussa arvossa, ts. alempana kuin 500°C, ja tämä säätö-prosessi on suoritettava alle 20°C:n toleranssilla. Lämpöti-30 la ei käytännössä saa olla liian korkea, koska tämä synnyttäisi edellä kuvattuja pastamaisia tuotteita tai suuria paakkuja.

« 78124

Lisäksi on vältettävä lyijyn jähmettymistä reunoille. Tästä syystä hakijan on ollut suunniteltava ja käytettävä erikois-laitetta, joka mahdollistaa menetelmän helpon toteuttamisen.

Oheiseen kuvaan viitaten tähän laitteeseen raakalyijyn puh-5 distamiseksi kuuluu kattila 1, jota ympäröi eristemateriaali 3, jolloin eristemateriaalin 3 ja kattilan 1 väliin on muodostettu tila 2 ilman kierron mahdollistamiseksi tässä tilassa kattilan jäähdyttämiseksi, jolloin sanottu ilma tuodaan kanavasta 4 ja poistetaan kattilan yläosassa olevasta renkaan-10 muotoisesta aukosta 5, eristemateriaalin ollessa peitetty käämityksellä 6, joka mahdollistaa kattilan kuumentamisen induktiolla. Tätä menetelmää käyttämällä on mahdollista siirtyä jäähdytysvaiheesta kuumennusvaiheeseen ja päinvastoin vähemmässä kuin yhdessä sekunnissa.

15 Valittu eristemateriaali on suositeltavasti tuote, jota myydään kauppanimellä "Microtherme", tai koostumukseltaan vastaava, jonka lämmönjohtavuusarvo on vähemmän kuin 0,05 ja suositeltavasti vähemmän kuin 0,03 kcal/m/h/°C, 500°C:n keskilämpötilalle .

20 Käytössä tämä laite sallii lämmön johtumisen kattilan seinämien kautta samalla ylläpitäen hyvin pientä lämpötilagradient-tia sen sisällä ilman tai jonkun muun sopivan nesteen tai kaasun kierrätyksen avulla, kun taas siinä tapauksessa, että lämpötila kattilassa putoaa liian nopeasti tai ulkoseinämän 25 ja kylvyn välinen lämpötilagradientti on liian suuri, on mahdollista lisätä nopeasti suuri määrä lämpöä käyttämällä sanottua käämitystä, joka toimii induktiolla.

Kattila on varustettava myös laitteella jauhemaisen kuonan poistamiseksi. Tämä laite voidaan valita kaikista jo tunne-30 tuista laitteista, jotka toimivat sanotuissa lämpötiloissa. Näihin kuuluvat esimerkiksi pneumaattiset imurit, pyörät, kauhat, jne.

78124 Tämä kuonanpoistovaihe voidaan suorittaa kahdella eri tavalla: joko suoraan jäähdytyskattilassa tai toisessa sar-jaankytketyssä astiassa. Kun kyseessä on jatkuvasti toimiva laitos, on astioiden järjestäminen sarjaan edullista.

5 Lyijyn puhdistamista voidaan jatkaa kuonan poistamisen jälkeen toistamalla samat toimenpiteet ensimmäisen kanssa identtisessä systeemissä, mutta lämpötilassa, joka on tarkasti säädetty (+5°C) ja suositeltavasti +2°C) arvoon, joka on valittu väliltä 320-340°C. Tietyissä tapauksissa tämä 10 toiminta voidaan edullisesti suorittaa lisäämällä yhdisteitä, jotka voivat tuottaa rikkiä kuten esimerkiksi pyriittejä ja alkuainerikkiä itsessään.

On myöskin mahdollista lisätä mitä tahansa yhdistettä, joka pystyy muodostamaan yhdessä kuparin kanssa sulamispisteel-15 tään korkeita lyijyyn liukenemattomia aineita, ts. joiden sulamispiste on olennaisesti korkeampi kuin puhdistettavana olevan lyijyn.

Claims (2)

6 78124

1. Pörfarande för kontinuerlig rening av rably genom använd-ning av nedkylning, kännetecknat därav, att nämnda flytande rably, vars temperatur är cirka 1000°C, tillsättes en temperaturreglerad kittel, vilken innehäller flytande blymetall med en temperatur under cirka 500°c, och omblandas, och att det pa ytan accumulerade pulverformiga materialet tillvaratas.

1. Menetelmä raakalyijyn jatkuvaksi puhdistamiseksi jäähdytystä käyttämällä, tunnettu siitä, että sanottu nestemäinen raakalyijy, jonka lämpötila on noin 1000 °C, lisätään lämpötilasäädettyyn kattilaan, joka sisältää nestemäistä lyijymetallia alle noin 500 °C:n lämpötilassa, ja sekoitetaan, ja että pinnalle kerääntyvä jauhemainen aines otetaan talteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekoittaminen suoritetaan siten, että astian seinämän ja 5 senttimetrin päässä seinämästä sijaitsevan lyijyn välinen lämpötilaero on vähemmän kuin 20 °C.

3. Patenttivaatimuksien 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kattilassa olevan lyijyn lämpötila pidetään ennaltamäärätyssä arvossa alle 20 °C:n toleranssilla .

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lyijylle, jolle on suoritettu ensimmäinen puhdistusvaihe, suoritetaan lisäpuhdistusvaihe, jossa sanottu nestemäinen raakalyijy lisätään lämpötilasäädettyyn kattilaan, joka sisältää nestemäistä lyijymetallia 320 ja 340 °C:n välillä olevassa lämpötilassa (kaksi merkitsevää numeroa) ja sekoitetaan, ja että pinnalle kerääntyvä jauhemainen aines otetaan talteen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen puhdistusvaiheen aikana lisätään rikkiä tuottamaan pysyviä yhdisteitä.

6. Laite raakalyijyn puhdistamiseksi, tunnettu siitä, että siihen kuuluu eristemateriaalilla (3) ympäröity kattila 7 78124 (1), jolloin eristematriaalin (3) ja kattilan (1) väliin on muodostettu tila (2) siten, että se sallii ilman kierrätyksen tässä tilassa kattilan jäähdyttämiseksi, jolloin sanottu ilma tuodaan kanavasta (4) ja poistetaan kattilan yläosassa olevasta renkaanmuotoisesta aukosta (5), eristemateriaalin (3) ollessa peitetty käämillä (6), joka mahdollistaa kattilan kuumentamisen induktiolla.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on myös varustettu kuonanpoistolaitteella, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluu pneumaattiset imurit, pyörät ja kauhat.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että kattila on kytketty toiseen kattilaan, jossa tapahtuu erotus, ja joka itse on varustettu kuonanpoisto-järjestelmällä.

2. Förfarande enligt patentkravet 1,kännetecknat därav, att omblandningen utföres sa, att temperaturskillna-den melian kärlets vägg och det pa 5 centimeters avstand fran väggen belägna blyet är mindre än 20°c.