148117. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cink kinyerésére cinktartalmú anyagokból

4 148.117 mely adott salak esetében e mennyiség fölé, oly módon határozható meg, hogy megállapítjuk azt a levegő-tüzelőanyag arányt, amelynek esetén a magnetitté való oxidáció bekövetkezik, és azután a levegő-tüzelőanyag arány tényleges értékét pl. 5%-kal e kritikus érték alatt tartjuk. A magnetit képződése általában akkor kezd bekövetkezni, amikor a befúvatott levegő mennyisége kb. 1,1-szerese az összes tüzelőanyag tökéletes elégetéséhez szükséges mennyiségnek. Általában azt ajánlhatjuk, hogy 5%-kal több levegőt használjunk annál a mennyiségnél, amennyi a tüzelőanyag összes széntartalmának széndioxiddá és hidrogéntartalmának vízgőzzé való elégetéséhez szükséges; ez azzal az előnnyel jár, hogy így mindenkor biztosíthatjuk magunkat magnetit képződése ellen és emellett a cink nagyinértékű elillanása sem fog bekövetkezni. Ölomolvasztó-kohókemence üzemeltetése során azt tapasztaltuk, hogy ha a betáplált nyersanyagban túlságosan nagy az ólom százalékaránya, akkor ez a körülmény a kemence ki nem elégítő feltételek melletti üzemét fogja eredményezni. Ha nagy ólomtartalmú koncentrátumokat kezelünk ilyen eljárással, akkor tapasztalataink szerint valamilyen hígítóanyagot kell a betáplált koncentrátumhoz keverni; e célra gyakran jó eredménynyel alkalmaznak szemcsézett salakot. Az olyan ólomkohókban, amelyekben cinktartalmú ólomkoncentrátumokat dolgoztak fel, gyakran rendelkeznek a cinktartalmú salak számottevő készleteivel. Ha az ilyen üzemek most a jelen találmány szerinti eljárást veszik alkalmazásba, akkor ebből a régi, cinktartalmú salakból vehetünk az ólomkohóba táplált koncentrátum hígítására szolgáló salakot. A találmány szerinti eljárás ilyen esetekben nemcsak gyakorlati lehetőséget nyújt fém-cink kinyerésére a folyamatosan felhasználásra kerülő ólom-koncentrátumokból, hanem egyben lehetőséget nyújt a régi salakkészletekben jelenlevő cink fém alakban történő kinyerésére is. A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módját közelebbről az alábbi példa szemlélteti. Példa: Ha a kezelendő salakot olvadt állapotban kapjuk közvetlenül a kohó-kemencéből és ha az ólom és kén eltávolítására használt tüzelőanyag kis hidrogéntartalmú szén, akkor a tüzelőanyag elemi széntartalmának általában a salak 3 és 6 súlyszázaléka között kell lennie. Ha hidrogént és szenet egyaránt tartalmazó tüzelőanyagot használunk, akkor a szükséges tüzelőanyag-mennyiséget annak alapulvételével számíthatjuk ki, hogy a fentebb megadott határok közötti szénfogyasztással kalóriaérték szempontjából egyenértékű tüzelőanyagmennyiség alkalmazására van szükség. A salak ilyen kezelése útján az ólomnak csaknem teljes mennyiségét és ezzel egyidejűleg a kén egy részét is eltávolítjuk a salakból. Az ólom teljes mennyiségének eltávolítása folytán lehetségessé válik az ezt követő cink-redukálási művelet oly módon való vezetése, hogy a cink eléggé jó hatásfokkal való kondenzációját biztosíthassuk; a kondenzáció hatásfokára legkárosabb hatással az ólom kénnel kapcsolatban való jelenléte van; a kén egymagában, ólom távollétében kisebb mértékben fejt ki káros hatást. Ha a tüzelőanyagot csupán annyi levegő kíséretében fúvatjuk be, amennyi csak éppen elegendő a tüzelőanyag teljes elégetéséhez, akkor az eltávolított kén menynyisége valamivel nagyobb annál, ami kémiailag egyenértékű lenne az ólom mennyiségével; ez valószínűleg arra mutat, hogy az ólom legnagyobb része ólomszulfid alakjában vált illékonnyá és hogy némi kén más alakokban illant el. A levegőtüzelőanyag arány növelése esetén növekszik az illékonnyá vált kén mennyisége is; valószínűnek látszik, hogy ez a kén kéngőz és kéndioxid alakjában illan el. Ha szorosan annak a pontnak a közelében dolgozunk, amelynél már magnetit kezdene kiválni, az elsősorban azzal az előnnyel jár, hogy lehetővé teszi a kezelendő salakban jelenlevő kén eltávolítását. Célszerű a salakfürdőből távozó gázokba levegőfelesleget bevezetni, az ólomszulfid ólomszulfáttá, az egyéb kénvegyületeknek pedig kéndioxiddá való átalakítása céljából. A gázokat ezután egy gőzkazánon vezethetjük keresztül, érzékelhető melegtartalmuknak gőzfejlesztésre való hasznosítása céljából; ezután a gázokat egy zsákos porszűrőbe vezetjük a csupán csekély mennyiségű cinkoxidot tartalmazó ólomszulfát-füst felfogása céljából. A gázokat ezután mossuk (vízzel, alkáliák, mint pl. mész hozzáadásával, vagy anélkül) a kéndioxid eltávolítása céljából. E gázok egy részét azután hozzákeverhetjük a saiakfürdőbe befúvatott levegőhöz, ezáltal megnövelhetjük a salakból való kéneltávolításnak egy adott menynyiségű elégetett tüzelőanyagra számított arányát. Az ólomtól és részben a kéntől is mentesített olvadt salakot ezután egy (második kemencébe vezetjük át. Itt oly mennyiségű levegővel kevert porított, széntartalmú tüzelőanyagot fúvatunk be az olvadt salakba, amennyi szükséges ahhoz, hogy az égési termékek redukálni tudják a salakból a cinket; ily módon tehát olyan gázt kapunk, amelyből a kondenzáló berendezésben kondenzáltaim tudjuk a cinket. A tüzelőanyagnak kis hidrogéntartalmúnak kell lennie, különben a képződő vízgőz zavarná a cink kondenzálódását; e szempontból megfelelő tüzelőanyagok: összesülő kazánszén, koksz és antracit. A porított tüzelőanyaghoz kevert levegő mennyisége általában a tökéletes elégéshez szükséges mennyiség 60 és 75%-a között lehet; így az elsődleges égéstermékek redukálják a cinket és bizonyos mértékig a salakban jelenlevő vas(III)-iont is redukálják vas(II)ionná. A kondenzátorból távozó gázokban a CO2/CO térfogat-arány előnyösen 0,4 és 1,2 között lehet. Egy 17—18% cinket tartalmazó salak esetében az eljárás szénszükséglete általában a salak súlyának 18 és 25%-a között lehet. A kondenzáló berendezésből és a vizes gázmosóból kapott ólom- és cinktartalmú hulladékokat rendszerint az ólomkohóba betáplálandó nyersanyaghoz keverjük hozzá. Amennyiben ezek a hulladékok csekély kéntartalmúak, úgy hozzákeverhetők azonban a salakhoz is, az aránylag inkább oxidáló jellegű gázzal végzett ólommentesítő és kéntelenítő kezelés előtt. A találmány tárgyát képező eljárás a találmány keretein belül különféle, a szakember számárakézenfekvő módosításoknak is alávethető.