145556. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széntartalmú anyagok, különösen kőszén germániumtartalmának kinyerésére
' Megjelent: 1959. november lt>. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.556. SZÁM ' 40. a. 18-51. OSZTÁLY — HO—391. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás széntartalmú anyagok, különösen kőszén germániumtartalmának kinyerésére Nehézvegyipari Kutató Intézet, Veszprém Feltalálók: Horváth Albert oki. vegyészmérnök (40%), Herédy László oki. vegyészmérnök (40%) és Takács Pál oki. vegyészmérnök (20%), mindhárman veszprémi lakosok A bejelentés napja: 1956. szeptember 19. Ismeretes, hogy egyes kőszénféleségek germániumot tartalmaznak. A germánium-tartalom azonban a legdúsabb kőszénféleségeknél is oly kicsi (0,0001—0,001% nagyságrendű), hogy a kőszénnek germániumra való közvetlen feldolgozása gazdaságosan nem oldható -meg. A kőszén germániumtartalmának egy részét a kőszén termikus feldolgozásánál keletkező szállóporokból nyerik ki, melyben a germánium feldúsul és kedvező esetben 0,01% nagyságrendet eléri. Az 580.166 sz. német szabadalmi leírás eljárást ismertet germánium kinyerésére, genmánium-tartalmú ércekből, feldolgozási hulladékból, szénből és széntartalmú anyagok desztillálási maradékaiból, mint szállóporból akként, hogy ezeket az anyagokat 480—1200 C° közötti hőmérsékleten nem oxidáló, előnyösen redukáló gázáraimmal kezelik, melynek során a germánium illékony germano-vegyületekké alakul, ami a gázárammal távozik, melyből kondenzálják és a ikondenzáturnot dolgozzák fel germániumra. A germano-vegyületek kondenzálását azáltal segítik elő, hogy a nyersanyaghoz illékony fémeket, pl. kadmiumot adagolnak, mely kondenzálódva a germano-vegyületeket is magával ragadja. Kísérleteink során úgy találtuk, hogy kőszén germánium-tartalmának csak egy kis részét lehet a fent említett eljárással kinyerni és .megállapítottuk, hogy a germánium túlnyomó része, mintegy 70—'80%-a a kigázosítás során képződött kokszban marad vissza. Megállapítottuk, hogy a szén, germánium-tartalma gyakorlatilag teljes egészében illó vegyületekké alakítható át és kinyerhető, ha a szenet szokásos generátorüzemben levegővel és vízgőzzel, vagy oxigénnel és vízgőzzel elgázosítjuk. Vizsgálataink során kitűnt ui., hogy a kőszénben levő germánium-vegyületek elszállasztatásához a következő feltételek szükségesek: a) hogy a széntartalmú anyagot, pl. szenet, kokszot elgázosítsuk; b) hogy az elgázosítás reakciós zónájában oxigénhiány legyen avégett, hogy a 2-értékű germánium-vegyületek ne oxidálódjanak 4-értékű germánium-vegyületekké; c) hogy a reakciós zónában 700 C° feletti hőmérséklet legyen avégett, hogy az illékony germánium-vegyületek a gázáramba jussanak. Fenti feltételek a gerimánium-tartalmú tüzelőanyag szokásos teljes elgázosításánál következnek be, amikor is az elgázosításhoz levegőt, oxigénben dúsított levegőt, oxigént, vízgőzt, széndioxidot vagy ezek keverékét alkalmazhatjuk. A szénnek a szokásos elgázosítása pl, ellenáramú elgázosítása esetén- pl. generátorban, a következő folyamatok játszódnak le: a szén a generátor legfelső zónájában leszárad, majd illóanyag-tartalma az alulról jövő forró gázok hőtartalmának rovására gázalakban távozik. E zónákban a germánium-vegyületek azon kisebbik része, mely nincs a szénanyaghoz kötve, elillan. A tüzelőanyag tovább süllyedve a generátor tűzzónájából érkező forró széndioxid és vízgőztartalmú gázokkal reagál és karbontartalmának legnagyobb része e gázok oxidáló hatására szénmonoxiddá, esetleg széndioxiddá alakul. Az elgázosító közegek oxidáló hatása nem elégséges ahhoz, hogy a 2-értékű germánium-vegyületeket 4-értékű germánium-vegyületekké alakítsa át. Viszont a kokszváz lebontásával lehetővé válik azok elillanása. Ezt elősegíti, hogy a reakciós zóna hőmérséklete 700—1000 Cc között fekszik, mely hőmérséklet az illó germánium-vegyületek szublimálási hőmérséklete felett van. A karbontartalmáiban fogyasztott és hamuban feldúsult tüzelőanyag tovább süllyed a generátor égési zónájában, ahol is az elgázosító közeg szabad oxigéntartalmával reagál széndioxid és szénmonoxid fejlődése közben. Mivel e folyamatnál oxigén-felesleget nem alkalmazunk, a gázosító közeg oxigéntartalma elsősorban a tüzelőanyag karbontartalmával reagál és így nem befolyásolja
