150721. lajstromszámú szabadalom • Kohászati eljárás

4 150.721 hogy a melléktermék nátriumhidroxid híg oldatával mossuk a meddőt, így a meddő összes kloridját tartalmazó alkalikus oldat keletkezik. Ezt az oldatot a sósav elnyelőből kiáramló gázzal kezeljük, mert ez a gáz jelentékeny mennyiségű széndioxidot tartalmaz. A széndioxid reagál az oldat kloridjaival karbonátos iszap kicsapása közben, amely az összes, a meddőben nehéz klorid alakjában jelenlevő fémet, mint pl. mangánt, nikkelt és krómot tartalmazza. Ezeknek az anyagoknak eltávolítása után az oldat csak nátriumkloridot tartalmaz, amelyet az elektrolízáló egységbe vezetünk vissza. Azt a módot, ahogyan a találmányunk szerinti eljárás lépéseit gazdaságosan és hatékonyan lehet megvalósítani, a következő leírásból lehet látni, amelyben olyan készülék előnyös megoldását ismertetjük, amelyet a fentebb közölt eljárás kivitelezésére lehet használni. Magától értetődő természetesen, hogy az eljárást sokféle módon lehet kivitelezni és hogy a következő leírás a készülék kombinációk csak egyik változatát ismerteti, amely véleményünk szerint alkalmas a találmány könnyebb megértésére; nem szándékozunk azonban a későbbi igénypontokban rögzített találmányt semmilyen módon korlátok közé szorítani. Adott helyzetben a legjobb metallurgiai reaktor kiválasztása a külső és belső tervezési körülményektől függ. A nyersanyag fizikai állapota, a hulladék eltakarításának nehézsége és az energiaköltség ugyanolyan megfontolás tárgyát képezik, mint a reakció és az elválasztás azon előfeltételei, amellyel a nyersanyag hasznos végtermékké válik. A jelen találmánnyal kapcsolatban olyan rendszert mutatunk be, amelyben gáznemű anyagok reagálnak kémiai és/vagy fizikai úton ellenáramban finom eloszlású szemcsés anyaggal. Kitűnő hőátadásra van szükség a gáz és a szilárd anyag között, — a finom eloszlású ércnek nem szabad végül a gázáram részévé válni és a reaktornak nagy gázsebességgel kell működni, hogy elegendő termelés mellett gazdaságos legyen. A szokásos metallurgiai reaktorok, mint pl. tartányok, forgódobos égetőkemencék és fluidizáló ágyak mind komoly hátrányokkal járnak; a lépcsőzetes elrendezésű reakciótartányok hibája a kis gázsebesség, amely csökkenti a termelékenységet, mert a nagyobb sebességű gáz felragadná a finom eloszlású ércet és magával vinné. Ugyanez áll a forgókemencékre is és mindkét típusú reaktorban a hőátadás gyenge amiatt, hogy a szilárd anyag hosszú ideig marad a reaktorban. A fluidizáló ágy tornyokat (több fluidizáló ágyat, tartalmaznak) kitűnő hőátadás jellemzi és a gáz sebességét lényegileg minden szinten be lehet állítani, amíg a sebesség a reaktor átmérőjével arányban van. A finom eloszlású port azonban a gázáram magával viszi és eltömheti az átvezető tálcákat, komoly elzáródást okozva. Azt tapasztaltuk, hogy a közönséges ciklon vagy hidrociklon, amit régóta használnak kohászati üzemekben gázok és szilárd anyagok vagy folyadékok és szilárd anyagok elválasztására, — csekély változtatással kohászati reaktorként használva — eleget tesz az összes fentebb említett tervezési követelménynek. Reaktorként működve a ciklon ugyanakkor megtartja minden előbbi rendeltetését és ezáltal kiküszöböli a hulladék eltávolításának és a pornak problémáit. Találmányunkban ciklonokat alkalmazva reaktorként, előnyös sorozatosan egymás után kapcsolt több egységet használni, hogy az érc és a gáz reakcióját tökéletesen végrehajthassuk. A szükséges egységek pontos száma természetesen a hőmérséklet által meghatározott reakciósebességtől, a részecskék méreteitől, stb. függ. A reclukáló-klórozó szakasz működésében pl. a friss klórt a ciklonsorozat egyik végében adagoljuk be és az ércet és kokszot a másik végében. Minden ciklonnál a szilárd anyagot először keverjük a nagysebességű gázáramba és a ciklonba betápláljuk, ahol végbemegy a kívánt reakció és a kloridban dús gáz elválik a megmaradt szilárd anyagtól. A gáz és a szilárd anyag ezután folytatja ellenáramban haladó útját a következő egységig. Az ilyen egység előnyei, hogy alaposan keveredik a gáz és a szilárd anyag, a hőátadás kivételesen nagy, a keveréket könnyen lehet melegíteni vagy hűteni a ciklon köpenyébe helyezett melegítő- vagy hűtőkészülékkel és nagy gázsebesség és finom eloszlású, nagyfelületű érc esetében a reakció ideje nagyon rövid. Ha tekintetbe vesszük az ilyen berendezés kis méretét és olcsóságát, a termelés munkaüteme kivételesen nagy. A reagáló anyagoknak egyik reaktorból a következőbe való átvitele rendkívül egyszerű: az egyik reaktorból kiürített por közvetlenül a legközelebbi reaktorba menő gáz áramába kerül és így tovább. Nagy mennyiségen tartva a gázáramlást, a folyamat lényegileg önműködővé válik. Mivel a találmányunk szerinti redukáló-klórozö reakció is, az oxidáló-klóroző reakció is exoterm, előnyös a ciklonok falait kettős fallal vagy csővezetékkel és szigeteléssel ellátni, hogy a hasznosítható hőt visszanyerhessük és a reakció hőmérséketét könnyen szabályozhassuk. Mivel a rendszer „zárt", a hőhatásfok igen nagy. Annak következtében, hogy a jelen találmány szerint alkalmazott ciklonok nagyobb hőmérsékleten és más anyagokkal működnek, mint szokásos alkalmazásukban, tűzálló bélelésükre van szükség. Utalunk arra, hogy ez a bélés magnéziumaluminát összetételű legyen, mert azt tapasztaltuk, hogy az ilyen bélés még redukáló légkörben is nagymértékben áthatolhatatlan klór és kloridok számára. A sorozat egyes ciklonjai közötti hővezeték hasonlóan lehet bélelve és köpennyel ellátva. Azonkívül, hogy ellenáramú elrendezésben cikloncsoportokat alkalmazunk a redukál ó-klórozás és az oxidáló-klórozás reakcióira, előnyösnek találtuk az egyedi ciklonegységek más célra való alkalmazását is a folyamatban. így az oxidálöklórozásból kikerülő gáz hűtését és portalanítását egyidejűleg végezhetjük ciklonban, —• más cikloncsoportot a tiszta vasoxid redukáló kamrájaként használhatunk és ismét más ciklonokat segédműveletekre használhatunk fel, pl. az érc szárítására és előmelegítésére és egyéb hőcserélő célokra. Azt véljük, hogy a találmányunk szerinti eljárás, továbbá az annak foganatosítására vaíő előnyös szerkezetű készülék működése alaposabb megismerését és megértését szolgáljuk a következő részletes példákkal és az ábrákkal. Az 1.