150845. lajstromszámú szabadalom • Eljárás réznek cinket, ólmot és rezet tartalmazó anyagokból cinkolvasztó aknás kemencében való elkülönítésére

2 150.845 behatás, amely a nagyobb fajsúlyú folyadék kiülepítésére irányul, inkább a kéneskő kiülepedését segíti elő, mint a fémrétegét. Ismeretes az a tény a rézkohászatban, hogy a salak réztartalma az egyensúlyi értéknél nagyobb. A rézkohászati szakemberek szerint a lángkemencék ' iszapjának magas réztartalma szuszpendált kéneskőnek, a kiülepedés hiánya pedig a salakban jelenlevő magnetit kristályoknak tulajdonítható. Azt találtuk, hogy a cinkolvasztó aknás kemencében réz-ólom-cink oxidos anyagok beolvasztásakor, amikor is a réz egy része kéneskő alakban nyerhető ki, a salakban levő, a réz és vegyületeinek oldhatósága felett rézveszteségek részben kiküszöbölhetők, ha a salakban különféle kristályok vannak jelen. Azt találtuk továbbá, hogy ezek a rézveszteségek csökkenthetők, ha a kristályokat kis mennyiségű folyósítószerekkel, főként sziliciumdioxiddal együtt oldjuk a következőkben leírt módon. Emellett ezek az adalékok nem befolyásolják a cink kinyerését sem kedvezőtlen irányban. A kemence aknaterének minden pontján, a fúvókák szomszédságában, ahol a kívánt és szükséges reakciók a gáz és a zsugorított szemcsék' között lezajlanak, vagyis a zsugorított anyaghoz való hőbeadás és az ebből származó cinkveszteség gyorsabban végbemegy, ha a zsugorított szemcsék teljes egészükben szilárd állapotban vannak, mintha mindegyik vékony salakfilmmel van bevonva. Ha ez a kedvezőtlen jelenség bekövetkezik, a reakció bár sokkal lassabban, de folytatódik, és olyannyi külön zsugorított szemcsedarab olvad meg, mint salak. A zsugorított meddő, valamint valamennyi cinkoxid is a koksz vagy egyéb redukálóanyag fölé áramlik és a fúvóka zóna alá jut. Ez utóbbi helyen további reakció már nem történik, mivel a fúvóka zóna alatt gázáramlás nincsen. Ily módon minél jobban van a beolvadás késleltetve, azáltal, hogy a zsugorított anyag meddőjének szolidusz hőmérsékletét emeljük, annál forróbb lesz a salak és ennek megfelelően a cink elgőzölögtetése is jobban végbemegy. A végén lecsapolt salak a zsugorított anyag meddőjéből, feloldódott cinkoxidból, a redukálóanyag hamujából és olyan folyósítószerből áll, melyet a kemenceadaghoz adtunk és a salakban oldható. Nyilvánvaló módon a folyósítóanyag vagy redukálóanyag hamuja a cinkhozamot nem befolyásolja, mivel nem tudnak feloldódni a rendszerint cinkszerű zsugorított meddő salakjában addig, míg utóbbi meg nem olvad, mivel az említett adalékok olvadáspontja a zsugorított anyag meddőjének olvadáspontja alatt van. A lecsapolt salak, ül. végsalak dermedéspontja vagy likvidusza nem játszik jelentékeny szerepet. Olyan követelmény áll fenn a végsalakra vonatkozólag, hogy a kemencéből folyamatosan lecsapolni lehessen. Ebből a célból kívánatos, hogy a csapolási hőmérséklet a salak dermedési pontja vagy likvidusza felett legyen, bár ez sem okvetlenül szükséges, ui. pl. 1'0% szuszpendált kristály jelenléte a végsalakban nem akadályozza meg szabad kifolyását a kemencéből. Más viszonyok állnak fenn az esetben, ha a salak a kemencéből egy mellmedencébe vagy ülepítőbe kerül, ahol az ólom és kéneskő kiülepszik és elkülönítve nyerhető ki. Ilyen esetben elsősorban a salaknak huzamosabb ideig folyékony állapotban kell maradni, vagyis a hőmérséklet csökkenését dermedés azonnali bekövetkezése nélkül bírnia kell. Másodsorban a salak nem lehet likacsos, vagy szuszpendált szilárd anyagot sem tartalmazhat, melyek a kéneskő apró szemcséinek kiülepedését vagy nagyobb szemcsékké való agglomerálódását gátolják. Ennek folytán a salaknak olvadt állapotban keli lenni, célszerűen 50—100 C°-kal dermedési pontja vagy likvidusza felett. Ugyanakkor a végsalak és egyéb adalékok összetételét is úgy kell megválasztani, hogy a fentiekben leírt jó cinkhozamot biztosítson, vagyis magas szolidusz hőmérsékleti értékű legyen, amellyel általában magas likvidusz értékek is együttjárnak. A találmány réz-ólom-cink oxidos anyag cinkkohászati aknás kemencében való beolvasztásnál használt salak kezelésére vonatkozik és azzal jellemezhető, hogy a salakhoz a likvidusz hőmérsékletet csökkentő í'olyósítószert adunk abból a célból, hogy a kéneskő és a salak elkülönítését megkönnyítsük, pl. egy külön medencében. A találmány továbbá olyan eljárást foglal magában, amelyet már az előzőekben is ismertettünk, és amely szerint a kemenceadaghoz olyan nem alkalikus jellegű darabos folyósítószert adagolunk, amelynek olvadáspontja önmagában jóval felette van annak, hogy a kemencén lényegében megolvadás nélkül áthaladjon, mindaddig, míg a zsugorított anyag meddőjével a salakmedencében a fúvókaszint alatt elkeveredik. Ilyen folyósítószer adagolás nem befolyásolja a cink kinyerését hátrányosan —• mint ez az eset következne be akkor, ha a zsugorított anyaghoz kevernénk, mivel a szoliduszt csökkentő folyósítószerek általában a szoliduszt is csökkenthetik, feltéve, ha a folyósítószer olvadáspontja magas. A felhasznált adalékanyagok befolyásolása a salak és folyósítószer keverékének likvidusz értékét tekintve, a salak összetételétől és az alkalmazott folyósítószer mennyiségétói függ. Megfelelő ilyen adalékanyag lehet a sziliciumdioxid és alumíniumoxid darabos formában, a vasoxid vagy vas és/vagy előbbiek keveréke. A vasat általában ócskavas formájában alkalmazzuk, mivel a vas a cinkoxid redukcióját a salakban befolyásolja; a hematit vagy magnetit viszont növeli a kemencében a széndioxid menynyiségét és ez utóbbi a cinkhozamot károsan befolyásolja. Alkáli-jellegű folyósítószerek vagy 1100 C° alatt olvadó folyósítószerek nem használhatók fel. A folyósítőszert darabos és nem por formában alkalmazzuk, hogy relatíve gyorsan áthaladjon a kemencén, hogy a zsugorított anyag meddőjével lényegében a salakmedencében, a fúvókaszint alatt keveredjen el. Célszerűen előzőek biztosítására a folyósítószert a zsugorított anyagtól elkülönítve, vagy külön adagolókészülékkel adjuk a kemencébe. A kemence működése közben az adag felülről lefelé függőleges irányban mozog a kemencében;