СПОСОБ РЕКТИФИКАЦИИ ЦИНКА Советский патент 1971 года по МПК C22B19/16 

Известен способ ректификации цинка, загрязненного железом, свинцом, алюминием и медью, в колонне насадочного типа. Колонна заполнена коксом, который служит телом сопротивления. Тепло, необходимое для испарения цинка, выделяется при прохождении электрического тока между двумя электродами, установленными в верхней и нижней частях шахты. Расплавленный рафинируемый материал заливается в верхнюю часть ректификационной колонны и испаряется по мере продвижения вниз. Вследствие изменения сопротивления электрическому току при стекании расплава тепло выделяется в местах сосредоточения металла, т. е. расходуется непосредственно для его испарения. Образовавшиеся пары металлов направляются противотоком вверх, пронизывают насадку и, фильтруясь, удаляются в верхнюю часть колонны.

Отличие предложенного способа заключается в том, что между стекающей вниз струей исходного рафинируемого материала и обогреваемой снаружи стенкой колонны поддерживается градиент температуры в пределах 100-550°С. Струю рафинируемого материала подают в различные зоны по высоте колонны, причем рафинируемый материал подают в избытке по сравнению с образуюш,ейся паровой смесью.

Указанное отличие обеспечивает одностадийное получение цинка в чистом виде при переработке сплавов, лома и других ци1 ксодержаших отходов.

Предложенный способ ректификации цинка заключается в следующем.

Исходный материал (сплав, лом и другие цинксодержащне отходы) непрерывно подают в верхнюю часть обогреваемой снаружи насадочной колонны в количестве, обеспечиваюш,ем непрерывный, стекающий вниз поток расплава. По мере продвижения материала вниз идет испарение. Павстречу расплаву противотоком поднимаются пары возогнанного металла. В направлении потока паров, снизу вверх, создается перепад температур.

В ректификационной зоне колонны поддерлсивается также радиальный градиент температур. Радиальный градиент температур между текущим вниз через насадочную колонну потоком рафинируемого материала и нагреваемой стенкой колонны должен составлять не менее 100°С, предпочтительно 150-550°С. Изменение радиального градиента температур достигается подачей в верхнюю часть колонны различного количества исходного материала, а для повышения величины перепада рафинируемый материал подают в количестве, большем, чем количества образующейся :iapnколонны. Так, например, возгоняют 20-90% летучего компонента от содержания его в исходном материале, а избыток материала, будучи более холодным, стекает вниз, извлекая менее летучие компоненты сплава. Выходящий в верхней части колонны поток пара подают снизу в насадочиый слой, проходя через который пар отфильтровывается от механически захваченных капель материала, содержащих нелетучие примеси.

Через насадочную колониу непрерывно проходит поток расплавленного материала, который собирает примеси с более высокой температурой кипения и выносит их в нижнюю часть колонны. Насадочную колонну посредством внешнего обогрева разделяют на испарительную и фракционную зоны. Испарительная зона расположена в нижней части колонны, здесь образуется большая часть пара из потока материала. Выше этой зоны находится более холодная фракционная зона, которая создается введением исходного материала в насадочный слой через трубу, расположенную центрально между стенками. Изменяя положение трубы по высоте, можно регулировать размер фракционной зоны.

Пример. Гартцинк, содержащий 2,6% свинца и 3,3% железа, перерабатывали описанным способом. Загрузочную трубу погруобщей высоты слоя

жали в колонну на

насыпного материала. В качестве насыпного материала использовали кокс, величина кусков которого составляла 12-20 мм. Температура в зоне испарения-1230-1250°С, во фракционной зоне-1100-1120°С. Продукт дистилляции содержал 0,008% свинца и 0,0003% железа.

Предмет изобретения

1.Способ ректификации цинка, загрязненного железом, свинцом, алюминием и медью, в колонне насадочного типа, отличающийся тем, что, с целью одностадийной дистилляции при переработке сплавов, лома и других цинксодержащих отходов и получения марочного цинка или окиси цинка, между стекающей вниз струей рафинируемого материала и обогреваемой снаружи стенкой колонны поддерживают градиент температур в пределах 100-550°С.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью регулирования величины градиента температуры, струю рафинируемого .материала подают в различные зоны по высоте колонны, причем рафинируемый материал подают в избытке по сравнению с образующейся паровой смесью.