Przedmiotem wynalazku jest sposób przeróbki rud cynkowych, w którym otrzy¬ muje sie cynk metaliczny nie zawierajacy olowiu, jako tez i tego rodzaju tlenek cynku, pyl cynkowy i podobne produk- ty' Rudy cynkowe, zawieraja zwykle, jako zanieczyszczenie, olów, który przy dotych¬ czas znanych sposobach metalurgicznych zawarty jest w gazach, skladajacych sie z metalicznej pary cynkowej, jednotlenka wegla i malych ilosci olowiu i po oddzie¬ leniu od siebie skladników uchodzi wraz z para cynkowa i zanieczyszcza ostateczny produkt. Jako olów nalezy przytem rozu¬ miec równiez jego zwiazki.Ladunek przerabiany zawiera oprócz olowiu inne metale, które paruja podob¬ nie jak olów przy temperaturze wyzszej, niz temperatura wrzenia cynku, odplywa¬ ja jednak z gazami i zanieczyszczaja pro¬ dukt ostateczny, chociaz zawarte sa tylko w bardzo malych ilosciach. Do materjalów tych naleza np. cyna, antymon, bizmut, german, tal, glin i magnez.Sposób wedlug wynalazku umozliwiaprzeróbke ftiaierjalu, zawierajacego cynk i wymienione zanieczyszczenia, przy której * ^otrzymuje $ie..,* cynk o wiekszym stopniu czystosci, niz przy dotychczas znanych spo¬ sobach. Poniewaz wszelkie metale zacho¬ wuja sie w podobny sposób jak olów, wy¬ nalazek dotyczy zwlaszcza wydzielania z cynku olowiu i moze byc tak przeprowa¬ dzony, ze usuwa sie jeden z wymienionych metali lut| ich wieksza ilosc. W praktyce osiaga sie równoczesnie z wydzielaniem o- lowiu usuwanie innych metali.Okazalo sie, ze z gazów, powstajacych przy stapianiu cynku, wydziela sie olów prawie w zupelnosci, jezeli gazy przepro¬ wadzi sie przez materjal usuwajacy olów, który sklada sie np. co najmniej z jednego skladnika ladunku przerabianego i zosta¬ je utrzymywany w starannie regulowanej i wysokiej temperaturze. Gazy doprowa¬ dza sie przytem w nieprzerwanym stru¬ mieniu, posiadajacym mozliwie niezmie¬ rnajaca sie objetosc oraz sklad chemiczny, i niezawierajacym zupelnie gazów utlenia¬ jacych. Wedlug wynalazku produkt reduk¬ cji ladunku skladajacego sie z materjalu, zawierajacego cynk i olów, plynie wiec przez goracy materjal, który wydziela o- lów i zawiera co najmniej jeden skladnik ladunku, przyczem zostaje utrzymywany w temperaturze, która mozna regulowac.Materjal ten umieszczony jest pomiedzy komora redukujaca, a zbiornikiem otrzy¬ mywanego metalu tak, ze gazy, niezawiera- jace olowiu, plyna bez przerwy od mate¬ rjalu, wydzielajacego olów, do zbiornika.Jako materjal, wydzielajacy olów, na¬ daje sie najstosowniej ladunek z materja¬ lu cynkowego i wegla, a mianowicie posia¬ dajacy bardzo wielka ilosc dróg spiral¬ nych, jak tez wielka porowatosc tak, ze gazy plyna bez przeszkody. Warunkom tym odpowiada ladunek z naturalnych ka¬ walków koksu, wegla lub rudy cynkowej albo tez z kawalków, otrzymywanych bry- kietowaniem, spiekaniem i w podobny spo¬ sób. Kawalki te powinny posiadac równa wielkosc, jednak wymiary ich nie powinny byc zanadto duze. Dobre wyniki osiagnieto z brykietami o grubosci, w przyblizeniu 7,5 cm, które umieszczono w pionowym cy¬ lindrze 2 m wysokim i o srednicy 40 cm.W przeciagu 24 godzin otrzymano z ga¬ zów, plynacych przez materjal wydzielaja¬ cy olów, 1000 kg cynku.Olów wydziela sie prawdopodobnie tylko wtedy, jezeli znajduje sie w posta¬ ci zredukowanej. Wobec tego materjal, wydzielajacy olów, musi znajdowac sie w przestrzeni redukujacej i w której nie dzialaja wplywy utleniajace, co zapobiega utlenianiu olowiu i cynku, a wzglednie po¬ woduje redukcje ewentualnie utlenionych takich materjalów. Jezeli do naczynia, za¬ wierajacego materjal, sluzacy do wydzie¬ lania olowiu, doplywa powietrze, olów be¬ dzie nieznacznie sie wydzielal lub tez nie wydzieli sie zupelnie. Przy sposobie we¬ dlug wynalazku gazy zawieraja przewaz¬ nie jednotlenek wegla i metaliczna pare cynkowa, a tylko bardzo male ilosci kwa¬ su weglowego. Jezeli zawartosc tego o- statniego skladnika wynosi powyzej 1— 2%, wtedy materjal, wydzielajacy olów, powinien zawierac wegiel lub koks, tak aby powstawaly procesy redukcji.Materjal, wydzielajacy cynk, utrzymu¬ je sie w temperaturze nizszej, niz tempe¬ ratura przy której ulatniaja sie zwiazki olowiu, a gazy zawieraja wielkie ilosci o- lowiu. Regulowanie temperatury jest waz¬ ne, jezeli materjal ten sklada sie w zupel¬ nosci lub czesciowo z produktu, zawieraja¬ cego cynk. Przy przeprowadzaniu sposobu wedlug wynalazku osiagnieto zadowalnia- jace wyniki przy temperaturze znajduja¬ cej sie pomiedzy temperatura redukcji cyn¬ ku z jego zwiazków, a temperatura skra¬ plania metalicznej pary cynkowej, przy¬ czem temperatury te byly nizsze, niz tem¬ peratura, przy której olów pozostaje w ga¬ zach. Przy tym warunku para cynkowa nie - 2. -skrapla sie w materjale, wydzielajacym olów.Regulowanie i kontrolowanie tempera¬ tury osiaga sie w dowolny sposób, np. przez odpowiednie izolowanie materjalu, wydzielajacego cynk i urzadzen, sluza¬ cych do zmiany promieniowania ciepla. Je¬ zeli raaterjal umiesci sie w pionowej rurze o dlugosci kilku metrów, mozna otrzymac odpowiednia temperature przez otaczanie rury warstwa izolujaca o odpowiedniej grubosci. Sklad gazów, powstajacych przy redukcji cynku, wplywa w znacznym stop¬ niu na wydzielanie olowiu, a najlepsze wyniki osiaga sie, jezeli przez rure te ply¬ nie nieprzerwany strumien pary cynkowej i jednotlenka wegla o mozliwie stalym skladzie i objetosci, oraz nie zawierajacy gazów utleniajacych.Jezeli redukcje cynku przeprowadza sie w pionowej retorcie, przedluza sie ja ponad przestrzen redukujaca i wypelnia sie te czesc materjalem, wydzielajacym o- lów, który sklada sie z ladunku, przera¬ bianego w retorcie. Ladunek ten przesuwa sie przez przedluzenie retorty i sama re¬ torte, a metaliczna para cynkowa, wytwo¬ rzona w przestrzeni redukujacej, plynie przez przedluzenie, w którem utrzymuje sie odpowiednia temperature. Materjal, wydzielajacy olów, znajduje sie wiec po¬ nad redukowanym ladunkiem i dostaje sie powoli do przestrzeni redukujacej, przy- czem doprowadza sie odpowiednia ilosc swiezego ladunku. Gazy, niezawierajace o- lowiu, uchodza w niewielkiem oddaleniu od górnej powierzchni materjalu wydzie¬ lajacego olów, do skraplacza, a przerobio¬ ne pozostalosci wydala sie w dolnej czesci retorty.Na rysunku uwidoczniony jest przy¬ klad urzadzenia, sluzacego do wykonania sposobu wedlug wynalazku.Pionowa retorta 5, rozgrzewana w o- gnisku 6 pieca 7, przechodzi przez powale pieca, przyczem czesc 5' retorty, znajduja¬ ca sie zewnatrz pieca, o dlugosci kilku me¬ trów, moze byc wykonana jako jedna ca¬ losc z retorta lub tez jako czesc oddzielna.Komora 5' otoczona jest warstwa 8 z materjalu izolujacego, np. mialu weglo¬ wego, umieszczonego w blaszanej oslonie 9. Przez rure 10 uchodza gazy do skrapla¬ cza 11, skladajacego sie z komory 12 i ka¬ nalów pionowych 13.Ladunek, skladajacy sie z materjalu, zawierajacego cynk, i z wegla, doprowa¬ dza sie do górnej czesci komory 5', zapo- moca urzadzenia 14. Ladunek ten jest tak przygotowany, aby powietrze nie doplywa¬ lo wcale do retorty, przyczem jednak wy¬ dzielajace sie gazy uchodzilyby ewentual¬ nie tylko w nieznacznej ilosci. Ladunek wypelnia retorte 5 i 5' w przyblizeniu az do wysokosci ujscia z retorty rury 10, przyczem pozostalosci po przeróbce od¬ prowadza sie stale lub z przerwami z dol¬ nej czesci retorty 5, Przeróbka odbywa sie bez przerwy.Gazy plyna z retorty 5 wgóre przez mate¬ rjal chlodniejszy, umieszczony w czesci 5', który znajduje sie wiec ponad materjalem redukowanym. Temperature w czesci 5* re¬ guluje sie zapomoca odpowiedniej grubo¬ sci warstwy 8 lub tez w inny sposób i u- trzymuje na takiej wysokosci, aby olów nie ulatnial sie, lecz zostal wydzielony, a para cynkowa nie skraplala sie. Gazy, nie¬ zawierajace olowiu, odplywaja rura 10 do skraplacza 11, w którym skraplaja sie na cynk.Przyklad wykonania. Ladunek skladal sie z 50 czesci rozdrobnionej rudy cynko¬ wej, zawierajacej 65 do 70% cynku i 1,5 do 3,5% olowiu, oraz z 50 czesci smolowe¬ go, koksujacego sie wegla. Rude rozdrob¬ niono tak, ze 80% rudy przechodzilo przez sito osmiooczkowe. Po zmieszaniu i zmie¬ leniu przez kilka minut wytworzono w pra¬ sie, pod cisnieniem w przyblizeniu 150 atm, brykiety, które nie osuszone podda¬ no w retorcie przez 1% godziny dzialaniu - 3 - ftemperatury w przyblizeniu 510°. Brykiety koksowane w ten sposób i nie ochlodzone doprowadzano do retorty 5' w ilosciach 80 kg co 45 minut. Temperatura w ognisku 6 pieca wynosila 600 — 680°C, podczas gdy w komorze 5* utrzymywano temperature 440 — 480°C. Retorta 5 posiadala 7,50 m dlugosci i srednice 40 cm, podczas gdy dlugosc czesci 5* wynosila 2,5 m. Obie re¬ torty wykonane byly jako jedna calosc z karborundu i podparte tylko na dnie.Górna powierzchnia ladunku znajdo¬ wala sie na poziomie rury 10, a wysokosc ladunku w czesci 5' ponad powala ogniska wynosila 1,80 m.Gazy, wytworzone w retorcie 5, plyne¬ ly przez ladunek w czesci 5', posiadajacej nizsza temperature, do skraplacza 11. Ga¬ zy te skladaly sie z metalicznej pary cyn¬ kowej, jednotlenka wegla i olowiu, i wy¬ twarzaly same w retorcie 5' warunki re¬ dukujace. Podczas przeplywu przez retorte 5' wydzielila sie prawie calkowita ilosc o- lowiu, która pozostala w brykietach tak, ze zawartosc olowiu w cynku, nagromadzo¬ nym w skraplaczu //, wynosila 0,019 — 0,060%, podczas gdy cynk skroplony z ga¬ zów ladunku, którego górna powierzchnia znajdowala sie na wysokosci powaly ogni¬ ska pieca 7, zawieral 0,5 — 1,25% olowiu.Przeróbka rud tego samego rodzaju spo¬ sobami dotychczas stosowanymi otrzymy¬ wano cynk o zawartosci 1% i wiecej olo¬ wiu.Przy stosowaniu rud, zawierajacych male ilosci olowiu, otrzymywano przy spo¬ sobie wedlug wynalazku cynk, o zawarto¬ sci 0,0024 — 0,032% tego metalu, podczas gdy ilosc olowiu w cynku, otrzymanym z ladunku, którego górna powierzchnia znaj¬ dowala sie na wysokosci powaly ogniska pieca 7, wynosila 0,08 — 0,12%.Olów, wydzielony z gazów sposobem wedlug wynalazku, dostaje sie nastepnie do retorty 5, gdzie jednak przemienia sie w gazy powolniej, niz olów zawarty w ru¬ dzie cynkowej. Nie jest dokladnie zbada¬ ne, jakie reakcje powstaja z tym olowiem, jednak przewaznie znajduje on sie w po¬ zostalosciach, wydalanych z retorty 5.Bardzo waznym czynnikiem wydziela¬ nia olowiu z ominieciem skraplania pary cynkowej jest regulowanie temperatury. W przykladzie, uwidocznionym na rysunku, osiaga sie to regulowaniem promieniowa¬ nia czesci retorty 5'; w tym celu oslona 9 posiada drzwiczki, umozliwiajace zwiek¬ szanie lub zmniejszanie grubosci warstwy 8. Mozna jednak stosowac równiez inne sposoby regulowania temperatury.Glówna zaleta wynalazku polega na tern, ze do wydzielania olowiu sluzy sam ladunek przed doprowadzaniem go do ko¬ mory redukujacej. Jezeli ladunek ten znajduje sie ponad ladunkiem redukowa¬ nym, zbedne sa oddzielne urzadzenia dla obu przebiegów, jako tez nie powstaja szpary, któremi powietrze moze doplywac.Ladunek wydzielajacy olów posiada przy- tem dostatecznie wielka wysokosc, droga gazów jest odpowiednio duza, a regulowa¬ nie temperatury moze byc bardzo do¬ kladne.Ladunek wydzielajacy olów musi znaj¬ dowac sie w przestrzeni redukujacej i wol¬ nej od wplywów utleniajacych. Wobec te¬ go swiezy ladunek, doprowadzany do cze¬ sci retorty 5' posiada temperature, • przy której wytwarzaja sie ilosci gazów, zapo¬ biegajace doplywowi powietrza. Wykona¬ nie retort 5 i 5' jako jedna calosc jest bar¬ dzo korzystne, poniewaz uniemozliwia pra¬ wie zupelnie doplyw powietrza.Materjal, wydzielajacy olów, moze skladac sie równiez tylko z rudy cynkowej lub tylko z wegla, moze byc on takze umie¬ szczony nie ponad ladunkiem redukowa¬ nym. Korzystnem jest, jezeli materjal, wy¬ dzielajacy olów, posuwa sie w kierunku przeciwnym do kierunku przeplywu ga¬ zów i jezeli doprowadza sie don, od czasu do czasu, swiezy materjal przy tempera- — 4 —turze, która posiada materjal wydzielaja¬ cy. Czesciowe skraplanie pary cynkowej podczas wydzielania olowiu nie posiada wielkiego znaczenia, gdyz cynk ten szybko ulatnia sie i zostaje otrzymywany ponow¬ nie, zwlaszcza jezeli materjal wydzielaja¬ cy zostaje nastepnie redukowany.Cynk mozna otrzymywac w postaci me¬ talu, pylu cynkowego lub jako tlenek cyn¬ ku, a kazdy z tych produktów bedzie po¬ siadal znacznie mniejsze ilosci olowiu, niz produkty, otrzymywane znanymi sposo¬ bami, Komora, w której odbywa sie wydziela¬ nie olowiu, moze byc umieszczona wzdluz górnej powierzchni komory redukujacej, przyczem para cynkowa doplywa od dna komory lub od góry komory wydzielaja¬ cej. W tym przypadku ladunek doprowa¬ dza sie bezposrednio do komory redukuja¬ cej i nie sluzy on do wydzielania olowiu, dla którego celu stosuje sie oddzielny ma¬ terjal, odprowadzany po zuzyciu bezpo¬ srednio z komory wydzielajacej. Jako ma¬ terjal tego rodzaju nadaja sie np. mate- rjaly ogniotrwale.Równiez w urzadzeniu, przedstawionem na rysunku, komory 5 i 5' mozna wykonac z dwóch oddzielnych czesci i polaczyc ze soba tak, ze czesci te moga sie latwo prze¬ suwac, przyczem jednak polaczenie to mu¬ si byc szczelne. Osiaga sie to wsuwajac górny koniec komory redukujacej 5 szczel¬ nie w dolny koniec komory wydzielajacej (5'). Wsuwanie i wysuwanie komory re¬ dukujacej nie zostaje przenoszone na ko¬ more wydzielajaca, urzadzenie wiec nie u- lega zniszczeniu. PL