SE202000C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: L T Curnow, P S Randazzo, A J Ratak och T N Bosiljevac jr Prioritet begard Nit den 10 februari 1958 (USA) Denna uppfinning avser ett m.etalhirgiskt forfarande f Or raffinering av bly under vakuum for avlagsnande av zink darifran. Sir-skill avser den ett satsvis genomfOrt forfarande for avskiljning av zink fran bly under vakuum.

Uppfinningen kan tillampas pa alit bly, som innehaller zink, oeh den är sarskilt anvandbar for behandling av det bly, som erhalles fran den kanda silveravskiljningsproceduren, i vilken i My forekommande silver avskiljes darifran som en olkislig zink-silverforening genom tillsats av zink till blyet. Enligt detta kanda forfarande mattas det silverhaltiga blyet vid omkring 482°C med zink och det sa mattade blyet kyles till sin stelningspunkt. Efter avlagsnande av den olosliga zink-silverforeningen, vilken ansamlas som en skorpa pa det smalta blyet, och all den olosliga foreningen, vilken ansamlas pi det kylda blyet, innehaller det aterstaende blyet fortfarande frail 0,5 till 0,6 % zink, vilken maste nedbringas i den efterfoljande raffineringen av blyet till varden under och vanligen val under 0,05 % zink. Den viktigaste fordelen med uppfinningen fir att den astadkomrner ett forfarande for att snabbt fOranga zink frail bly. En annan yiktig fordel med uppfinningen Or att den astadkommer ett forfarande, i vilket den zink, som fumes i fran silver befriat bly, effektivt och mycket hastigt nedbringas till varden under 0,05 % zink. Dessa och andra fordelar framga av efterfoljande mera detaljerade beskrivning av uppfinningen.

Enligt uppfinningen, vars kannetecken framga air efterfoljande patentansprak, forangas zink frau en smalt massa av bly, som innehaller zink, genom att blymassan Mlles under ett vakuum under cirkulering av den smalta metallen i mass an till och fran -massans yta genom framdrivning av metallen i en bana, vilken omfattar en radiellt utatriktad strom av metall i alla riktningar pd ytan av blymassan frau en zon pi denna yta mot blymassans periferi och med tillracklig hastighet for alstring och uppratthillande av vagor pa blymassans yta, sand kondensering av den frail blymassan forangade zinken.

Den radiella stromningen och alstrandet och uppratthallandet av vagor pa ytan av den smalta blymassan under processen Oro av airgOrande ilkterhallande av hoggradigt zinkavlagsnande frail bly vid tillampning av uppfinningen. Faretradesvis astadkommes den radiella stromningen pa ytan air blymassan genom frigoring av en begransad shorn av metall i riktning uppat vid blymassans yta eller Over eller under denna. Hastigheten lies den frigjorda strommen Or tillracklig for att aistra ()eh uppratthalla vigor pa ytan av massan. FOr uppnaende av basta resultat frigores en begransad shorn i vertikal riktning under och intill blymassans yta.

Graden av zinkavskiljning paverkas ytterligare av arten och utstrackningen av de vagor, som alstras och uppratthallas i den radiellt strommande metallen pd blymassans yta. Utmarkta resultat uppnas salunda nar metallstrommen pa ytan av blymassan Or sadan, att vagor alstras pa storre delen av blymassans 2 yta. Battre resultatuppnas ndr vagor alstras over hela ytan av blymassan. I bada fallen fOrbattras resultaten, nfir vagor alstras, vilka aro °puma och oregelbundna till sin form. En annan fOrbattring av resultaten uppnas, nar amplituden hos atminstone en del av vã-gonna ar sidan, att det alstras brytande vagor, dvs. vagor med sadan amplitud, att hastigheten i riktning framat hos vagkammen skiljer sig frail hastigheten hos huvuddelen-av vagan. Till utseende och form aro dessa bry-. tande vagor likadana som oceanvagor med vita toppar. I allmanhet har det visat sig att nar vagorna ha en amplitud av minst omkring 7,6 cm i narheten av deras utgangspunkt, intraffar brytning av atminstone en del av vá-gonna.

Foretradesvis anvandes en enda vertikalt uppat framdriven begransad strom, belagen eller intill och parallell med blymassans vertikala amel. Hastigheten i riktning uppat och frigOringsstallet for den begransade stremmen regleras for astadkommande av den onskade vagverkan pa ytan av blymassan. FOretradesvis frigores den begransade strommen pa ett fixerat djup under blymassans yta och med tillracklig hastighet for alstring av vagor med en am.plitud av omkring 7,6-15,2 em.

Nar den radiella ytstrommen enligt uppfinningen erhalles genom frigoring av en uppatriktad begransad strom, upprattas en allman cirkulation av small metall centrerad omkring den begransade strommen. Salunda strommar den smalta flietallen fran den begransade strommen radiellt utht i alla riktningar pa blymassans yta fran den zon vid blymassans yta, som motsvarar den. begransade strommens frigOrings.stalle, och strommar darefter neat och mat till den begransade strommens utgangspunkt, varigenom blymassans yta kontinuerligt fornyas. Nar den foredragna enda vertikalt uppal framdrivna och centralt belagna strOmmen frigOres frail sin begransning under blymassans yta, istadkommes ett turbulent svampliknande svall av flytande small metall ph blymassans yta, som befinner sig Over den begransade strommens frigoringsstallet. Fran svallet strommar metallen radiellt utat i vasentligen lika mangder alla riktningar mot blymassans periferi, och darefter nedht och ink till utgangsstMlet ftir den framdrivna stronunen, vilket stalle foretradesvis Or belaget djupt nere i blymassan.

Vid genomforande av forfarandet halles atmosfaren over den smalta blymassan foretradesvis vid ett absolut tryck ej Overstigande omkring 1,0 mm och foretradesvis frau 0,01 till 0,1 mm kvicksilver. Foretradesvis Mlles den sm.alta blymassan Oven vid temperaturer frail 482 till 650°C och allra helst vid omkring 577 till 607°C. Under dessa betingelser och speciellt under de mest foredragna betingelserna undvikes omattlig forangning av bly och processen kan latt genomforas i en apparat av jarn, exempelvis gjutjarn eller stal.

Den fran blymassan forangade zinken kan kondenseras som fast material eller som vatska pa godtyekligt satt. Foretradesvis kondenseras den pa en stor yta intill blymassan. For uppnaende av basta resultat, speciellt i ett satsvis genomfort forfarande, kondenseras zinken som fast metall pa en vattenkyld vidstrackt yta med s.amma utstrackning som blymassans yta och belagen omkring 20-35 cm Over blymassan nar den senare Or stilla och under arbetsvakuum.

Uppfinningen belyses narmare genom den bifogade ritningen och i de lamnade exemplen. Det skall emellertid framhallas att ritningen och exemplen Minims endast for att belysa uppfinningen och att den senare darfor icke skall vara begransad till dessa. ritningen Or den enda figuren en vertikalsektion, som visar en. foredragen apparat ftir genomfOrande av uppfinningen satsvis.

Pa ritningen visas en. stalpanna 1 med rund botten i kombination med ett borttagbart forOngnings- oak kon.denseringsaggregat 2. Pannan Or anbragt i en ugn 3, vilken Or forsedd med en eller flera lampliga branslebrannare (ej visade). AggregatetOr ftirsett med en stalskal 4 i form av en. stympad, omvand halvsfar med en tipper): batten, vilken Or anbragt ett tillrackligt stycke under den plana kondensationsytan 5 hos skalenatt, sa- som visas pi ritningen, bilda en vatskelas for skalen, nar den senare befinner sig under arbetsvakuum. Ska.len Or forsedd med en vattenkyld mantel 6 med vatteninlopps- och utloppsledningar 7 och 8. Skalen Or aven forsedd med ett vakuumror 9, vilket leder frau det inre av skalen och är lostagbart forbundet med ledningen 10, vilken i sin tur leder till en. vanlig vakuumpump (ej visad).

Dessutom. Or skalen forsedd med en propeller 12 fast ph en axel 13, vars nedre del Or belagen i en hylsa 14 med oppna andar. Foretradesvis stracker sig hylsan 14 frail overdelen av vattenmanteln G och nedat atminstone ett styeke, vilket i relation. till det absoluta tryck, som uppratthalles i skalen under processen, Or tillrackligt for astadkommande av en vatskelas vid dess nedre ande. AxeIn 13 Or, sasom cramgOr av ritningen, driven av en motor 15, vilken Over kugghjul 16, 17 och 18 Or forbunden med ett pa axeln 13 anbragt kugghjul 1.

Propellern 12 Or .anbragt i en. ledning 20, vilken uppbares i sitt lage av band 21, som 3 ph lampligt satt aro fasta vid ytan 5. Den ovre anden av ledningen 20 befinner sig pa lampligt avstand fran ytan 5 for att under genomforande av processen astadkomma utmatning av small metal! fran ledningen vid, over eller under blysmaltans yta och pa samma gang astadkomma ett lampligt avstand mellan smaltans yta och kondensationsytan 5. Sasom. redan anfOrts är avstandet ,mellan kondensationsytan 5 och smaltans yta, nar smaltan Sr stilla men under arbetsvakuum i skalen 4, foretradesvis omkring 20-35 cm och ovre delen av ledningen 20 befinner sig 30-45 em under smaltans yta. Aggregatet 2 Sr for-sett med ett barande stativ 22, vilket uppbares av ugnen 3 med hjalp av ben 23, som aro fasta vid stativet.

Vid drift infores en charge av smalt zinkhaltigt My i pannan 1, fran vilken aggregatet 2 liar avlagsnats, och blyet skummas for avlagsnande av slagg. Aggregatet 2 anbringas darefter ger pa ugnen 3 i det lage som visas pa ritningen, roret 9 forbindes ater med roret 10, vattenanslutningarno till ledningarna 7 och 8 asterstallas och vatten cirkuleras genom manteln 6 i tillracklig grad for att halla ytan 5 vid en temperatur som Sr lamplig for kondensering av fast zink pa denna yta. Blyet bringas darefter till arbetstemperaturen genom lamplig eldning av ugnen 3. Darefter reduceras atmosfaren Over metallen i skalen till arbetstryck. Nar skalen evakueras, suges me-tall in i skalen fran pannan, varigenom metallen i den forma bringas aft stiga och i den senare att sjunka imotsvarighet till det reducerade trycket i skalen. FOrlust av vakuum pa grund av lackning av luft in i skalen forhindras emellertid, eftersom mangden till pannan chargerat My Sr sadan, att nivan 30 i pannan befinner sig Over skalens kant 31, nar skalen har evakuerats till arbetstryck. Speciellt vid anvandning av en stor apparat Sr den till pannan 1 chargerade blyvolymen lampligen i huvudsak konstant fran sats till sats, sa att nivan av metallen i skalen under avskiljningen av zink i vane sats är i huvudsak densamma och befinner sig pa Onskat avstand fran kondensationsytan 5 och Ovre de-lea av ledningen 20 i varje sats. Alternativt kunna varierande blymangder chargeras till pannan och anordningar kunna finnas for hojning eller sankning av aggregatet 2 pa ugnen, exempelvis genom anvandning av installbara stod istallet for de fixerade benen 23 for astadkommande av Onskad metallniva i skalen i varje sats.

Sedan apparaten pa detta satt gjorts i ordning, startas motorn 15, vilken Sr avsedd att kringvrida propellern 12 i den genom pilarna angivna riktningen. Motorn drives med lamp- hg hastighet for att kringvrida propellern 12. med tillracklig hastighet fiir att framdriva den s,malta metallen uppat i ledningen 20 far astadkommande av stromningsmonstret enligt uppfinningen ph smaltans yta. Propellerns rotation fortsattes darefter medan blyet i smaltan Mlles vid arbetstemperaturen och -trycket, tills den avsedda mangden zink forangats Iran blyet och kondenserats som fast metal' ytan 5. Darefter avlagsnas: vakuet 1 skalen 4, riket 9 kopplas fran r5ret 10, vattencirkulationen i manteln 6 avbrytes och aggregatet 2 lyftes fran pannan 1. Det aterstaende blyet avlagsnas fran pannan och den pa ytan 5 kandenserade zinken avlagsnas darifran pa lampligt satt, exempelvis genom vibrering, mejsling eller smaltning. Ovanstaende procedur kan darefter upprepas med en annan blycharge corn skall befrias fran. zink.

Ritningen -visar metallstrOmmen pa. ytan °eh i smaltan, nar processen genomfores under forhallanden, vilka leda till uppnaende av de basta resultaten vid tillampning av uppfinningen. Sasom visas pa ritningen framdrives den smalta metallen vertikalt uppat som: en begransad strain i ledningen 20 och med. .sadan hastighet, att nar strommen frigores fran begra.nsning, fortsatter den att strommauppat med tillraeklig hastighet far att bitda det visade turbulenta svallet eller den s. k. svampen av flytande metall pa smaltans yta i zonen ovanfor utloppet fran ledningen 20. Metalten strommar darefter radiellt utat alla riktningar fran svallet till skalens penfeni och med tilräcklig hastighet for astadkommande av ojamna vagor, av vilka de fiesta aro brytande vagor, Over hela ytan av smaltan i skalen. Metallen strommar darefter nedat och mat till ledningens 20 inlopp.

I en given apparat av den pa ritningen visa-de typen kommer den hastighet i riktning uppat av den smalta metallen i ledningen 20, sam erfordras fiir alstring av den radiella och vagformiga strom.men av metall pa ytan av smaltan i skalen 4 enligt uppfinningen, att paverkas av laget av ledningens 20 utloppsande i farhallande till metallens niva i skalen, nar den senare liar evakuerats till onskat arhetstryck. I en sarskild apparat av donna typ kan den erforderliga hastigheten i riktning uppat f5r ett givet lage av ledningens 20 utloppsande bestammas, sedan det onskade vakuet och metallnivan ha upprattats I skalen 4, genom reglering av motors 15 hastighet, tills de avsedda stromningsfOrhallandena upprattats pa smaltans yta, vilket kan iakttagas genom ett lampligt fluidumtatt fiinster an-, ordnat i skalen, exempelvis ett Mister genoin ytan 5, vilket strb.cker sig genom manteln 6. Den erforderliga hastigheten 1 riktning uppat 4„ i ledningen 20 kan emellertid enkelt bestammas i forvag genom chargering av tillracklig mangd My till pannan 1, sã att blynivan skalen 4' ar i huvudsak densamma, mar den senare icke Sr evakuerad, som nivan kommer att vara nar skalen bar evakuerats till arbetstryck. En spegel fast vid en stang och ett ljus kunna darefter nedsan.kas genom roret 9 efter avlagsnande av rorkroken 32, och motorns 15 hastighet kan darefter regleras, tills den Onskade stroanningen astadkommits pa. ytan av smaltan i skalen, vilket iakttages i spegeln.

Uppfinningen belyses narmare genom foljande exempel.

Exem.pel 1. 250 ton smalt bly, fran vilket silver avskilts, innehallande 0,5-0,6. % zink chargerades till pannan 1 i den pa ritningen visade apparaten. Chargen upphettades till 593°C, varefter blyet skummades fritt fran slagg. Aggregatet 2 anbringades darefter i det ritningen visade laget och vatten eirkulerades genom manteln 6 i tillräcklig mangd for alt kondensera fast zink pa ytan 5. Aggregatet 2, vilket var relativt kallt flax det anbringades i pannan, sankte metallens temperatur. Sedan metallen Ater upphettats till 593°C, evakuerades skalen 4 och motorn 15 startades for att arbeta med en fixerad, forutbestamd hastighet for att foranga zink fran ytan av .smaltan och kondensera den forangade zinken pa ytan 5 under zinkavskiljningsbehandlingen. Aven under behandlingen halls blyets temperatur vid 588-503°C och trycket hos atmosfaren i skalen Over smaltan h011s vid omkring 0,015 mm kvicksilver. Blyets nivâ i skalen var 45 cm Over Overdelen av ledningen 20 och 35 cm under ytan 5, nar smaltan var stilla och under arbetsvakuum.

Strommen av metall pa smaltans yta vid den fixerade, fOrutbestamda driftshastigheten hos motor. 15 iakttogs, sasom beskrivits ovan, genom nedsankning av en spegel fast vid anden av en stang, ock ett ljus, genom roret 9. Det iakttogs i spegeln all den uppatriktade strommen, som frigjordes fran ledningen 20, astadkom ojamna vagor i den radiellt strOmmande metallen. Vagorna forflyttade sig Over smaltan, bibeh.ollo sin ojamna och turbulenta karaktar och traffade skalens 4 sida. Det iakttogs aven att under loppet av deras radiella rorelse till periferin av smaltan i skalen uppvisade de fiesta vagorna brytande top-par.

Zinkavskiljningsbehandlingen fortsattes tills zinkhalten hos. blyet i smaltan reducerats till 0,031 %. Det visade sig att detta uppnaddes pa 3 tinunar. Det visade sig aven att den zink, vilken kondenserades pa. ytan 5, inneholl 6— 10 % bly och hade kondenserats som ett kristalliniskt fast material. Denna blyhaltiga zink an.vandes med framgang for att avskilja silver fran ytterligare portioner av .silverhaltigt bly.

Exempel 2. 250 kin. frail silver befriat bly innehallande 0,5-0,6 % zink behandlades sasom beskrivits i exempel 1 med anvandning av samma apparat och betingelser, inbegripet samma fixerade, forutbestamda driftshastighet hos motorn 15, som angivits i exempel 1. Det visade sig att zinkhalten hos blyet reducerades till 0,011 % pa 3,5 timmar och att den pa. ytan 5 kondenserade zinken inneholl 5-10 % bly.

Exempel 3. 250 ton bly, frail vilket silver avskilts, innehallande 0,5-0,6 % zink behandlades ater sasom beskrivits i exempel 1 i samma apparat och med anvandning av samma temperaturer, tryck och metallniva' i skalen 4. I detta exempel omkastades emellertid motorns 15 rotationsriktning, sa att den smalta metallen framdrevs neat Iran ledningen 20 av propellern 12. Vid detta arrangemang strOmmade metallen i en allmant cirkular bana pa foljande satt. Nedat i ledningen. 20, utat och uppat langs och parallellt med skalens 4 sidor, saint mat over ytan av smaltan i skalen till Owe delen av ledningen 20. Det visade sig att smaltans yta forblev i huvudsak plan och att inga vagor kunde alstras pa denna yta, ens mar motorn arbetade med full hastighet. Det visade sig aven att under dessa betingelser och med anvandning av hogsta motorhastighet minst 12 timmar erfordrades for all reducera zinkhalten hos blyet till 0,04 %. Det visade sig vidare, att zinken som kondenserades som ett kristalliniskt fast material pa ytan 5, inneh011 5-10 % bly.

Claims (2)

Patentansprik:

1. Forfarande for avlagsnande av zink fran bly, vid vilket en smalta av zinkhaltigt bly Mlles under vakuum, medan den smalta metallen cirkuleras till och fran smaltans yta medelst ett i smaltan anbragt cirkulationsorgan, varvid smaltan aven pa sin yta liar en film av metalloxid eller slagg, kannetecknat darav, att den smalta metallen cirkuleras i en bana, vilken innefattar en radiellt utatriktad strOm av smalt metall i alla riktningar pa. smaltans yta frail en zon pa denna yta mot smaltans periferi och med tillracklig hastighet for att alstra och uppratthalla va.gor smaltans yta for att darigenom foranga zink frail smaltan.

2. Forfarande enligt patentanspraket 1, kannetecknat darav, att den radiella strommen av metall pa smaltans yta astadkommes genom frigoring av en begransad och i rikt- ning uppat framdriven strom under en central zon pa smaltans yta, varvid hastigheten i riktning uppal av den frigjorda strommen i relation till dess frigoringsstalle under smaltans yta fir tillracklig far att alstra och uppratthalla ajfimna och oregelbundet formade vagor over smaltans hela yta. Anforda publikationer: Patentskrifter frcin Storbritannien 5911 414.