Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5476
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_276742.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=276742&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Patent Translate is currently overloaded by requests. Please try again in a few seconds.
We apologise for any inconvenience this may cause.
Contact Patent Translate team
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_276743.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=276743&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB276743A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Анликатин Да:е; 2 июня 19–26 Нет, 14 005/126.
Я, 13 декабря 1926 г. № 31530/26.
Если 11 февраля 24, 1927 г. № 5231/27, Остался один полный экземпляр: 14 апреля 1927 г. Полный экземпляр
принят: 8 сентября 2027 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 14005, 1926 г.
Усовершенствования в обработке оловооксидов.
Мы, Л. Л. Ливингстон Сулман и Рик Пикард, металлурги, оба проживающие по адресу: Лондон Уолл, 44,
графство Лондон, британские подданные, настоящим заявляем, что суть данного изобретения заключается в
следующем: целью данного изобретения является извлечение олова из касситеритовых руд, концентратов,
шлаков и тому подобного, и особенно из материала природного или искусственного происхождения,
получение которого представляет технические или экономические трудности в отношении получения
продукта, достаточно богатого оловом, чтобы его можно было продавать оловоплавильному заводу, является
сложной задачей.
Это также применимо к рудам, содержащим сульфид олова («руда колокольной руды»), и к касситеритовым
рудам, содержащим пирит, миспицель и другие окисляемые минералы, после того, как они были подвергнуты
окислительному обжигу или кальцинированию.
Согласно этому изобретению, олово в касситерите или другой окисленной руде или продукте испаряется и
удаляется из остальных компонентов руды в виде хлорида олова, главным образом в виде хлорида станнина,
хотя обычно в сочетании с небольшой долей хлорида олова(IV), путем нагревания соответствующим образом
подготовленной руды. смешанный с углеродом или углеродсодержащим материалом в потоке соляной
кислоты в газовой среде, предпочтительно до температуры, близкой к слабокрасному цвету.
Помимо водорода, желательна нейтральная или разбавляющая атмосфера, и поскольку углерод является
компонентом загрузки, существенного количества воды быть не должно, должно присутствовать 1/1 пар. В
протекающей реакции олово испаряется и конденсируется, главным образом в виде хлорида олова(II), как
только температура аппарата (трубки, реторты, печи и т. д.) опускается ниже точки испарения этого
соединения, что является достаточным условием для определения нижнего диапазона температур,
используемых при обработке руды. Также выделяется легковоспламеняющийся газ, который при
воспламенении горит неярким или лишь слегка ярким пламенем.
Эндотермическая реакция в простейшем виде может быть представлена уравнением N O2- + 211 Cl + 2 C = Sn
Cl 2 2 CO 11. Это предложенное уравнение может представлять собой сумму промежуточных стадий,
включающих образование воды и ее повторное разложение углеродом; в некоторой степени могут также
происходить и другие, более или менее сложные реакции, такие как: 2 (Sn Cl) 2 ( 1101) = Sn Cl, Sn Cl + 112.
Следующее описание представляет собой предпочтительный способ осуществления изобретения.
Поскольку легкое испарение олова, очевидно, будет зависеть от эффективности контакта между газом
HC и ⁵N² с углеродом, руду необходимо сначала мелко измельчить; и, тщательно смешав с
углеродом, ее необходимо подвергнуть воздействию газообразного реагента в пористом состоянии. По этой
причине руду трикетируют в любом месте, чтобы получить материал необходимой пористости. Если углерод
добавляется в виде угля или другого углеродсодержащего вещества, такого как древесная щепа или тому
подобное, а связующим материалом является смола или другой подходящий углеродсодержащий агент, то
брикетированный материал предпочтительно коксуют перед обработкой в установке по испарению олова.
Газообразную соляную кислоту можно получить любым удобным способом, например, путем пропускания
товарной соляной кислоты тонкой струей в избыток серной кислоты, скажем, 600 Боме, при этом
концентрированный газообразный газ вытесняется, а серная кислота сохраняет воду водного раствора
соляной кислоты. Когда концентрация серной кислоты при таком разбавлении снижается под действием силы
тяжести примерно до 550 Боме, ее заменяют дополнительным количеством и повторно концентрируют путем
нагревания до первоначальной концентрации.
Брикетированный материал надлежащим образом упаковывается во внешне нагреваемую печь, реторту или
трубу, или в несколько таких емкостей, через которые газ 1101 пропускается с соответствующей скоростью.
Реакция протекает с большой легкостью и полнотой; действительно, в предварительных экспериментальных
испытаниях не было обнаружено необходимости в избытке газа 1101 O на протяжении большей части
операции, поскольку при подаче в медленном токе почти весь газ поглощался.
В результате процесса испарения образовывался хлорид олова(II). Он переносился потоком CO и 112, также
образующегося в более холодной части трубки, где и осаждался. Только к концу процесса испарения газ 1101
начал выделяться в сколько-нибудь значительном количестве, который улавливался и абсорбировался в
обычном водяном затворе и скрубберном аппарате. В водяном затворе небольшое количество
образовавшегося хлорида олова(IV) также улавливалось и извлекалось.
c В условиях реакции и при используемых температурах очень мало железа испарялось в виде хлорида,
поскольку в присутствии свободного водорода летучий хлорид железа(III) не может существовать; хлорид
железа(II) образуется, но остается в брикетах, поскольку используемая температура недостаточно высока для
испарения этого соединения.
Поскольку пары хлорида олова(II) тяжелы и сначала конденсируются в маслянистую жидкость, желательно
наклонить реторту или трубу (если используется именно такое устройство) на такую степень, чтобы
предотвратить обратное стекание хлорида олова(II) в брикетированную массу; также можно использовать
вертикальные реторты или печи. При температуре ниже примерно 2300 °C хлорид олова(II) постепенно
затвердевает.
Материал, из которого изготовлена установка для испарения, должен, конечно же, быть устойчивым как к 1101
газу, так и к газообразному или жидкому хлориду олова(II); поскольку последний имеет тенденцию разрушать
пористые огнеупоры, нижняя часть, по крайней мере, реторты или печи должна быть изготовлена из
подходящего непроницаемого материала или покрыта им, как и конденсационная камера для хлорида
олова(II) и другие части контура, которые могут подвергаться воздействию этого расплавленного металла.
Наши испытания показывают, что реторты из свинцового сплава, особенно если их внутренние поверхности
покрыты графитом, отвечают этой цели, но это упоминается лишь как один из нескольких материалов,
известных металлургам для таких целей. Наши первые испытания проводились в кремнеземных ретортах.
Хлорид олова(II) удаляется из конденсационной камеры в конце операции, или, если к ней подключено
несколько летучих устройств, так часто, как это необходимо. Очевидно, что для облегчения сбора и удаления
основной массы сконденсированной жидкости или затвердевшего олова(II) можно использовать несколько
типов устройств, таких как желоба или лотки из огнеупорного материала, содержащиеся в конденсаторе и
расположенные под горловинами ретортов или печей, которые можно легко снять, открыв дверцу
конденсационной камеры.
Необходимо уточнить различные типы оборудования, которые могут быть использованы для реализации
данного изобретения, поскольку они будут общими для операций такого рода, а именно для дистилляции
летучих солей металлов из руд или металлических продуктов.
Удаленный хлорид олова может быть растворен в воде и перекристаллизован для продажи в виде солей
олова; или олово может быть извлечено из него любым подходящим способом, например, электролитическим
методом, осаждением в виде сульфида, превращением в гидрат или оксид олова и т. д. 110 Последнее, при
желании, может быть восстановлено до металла, когда по сравнению с обычным оловянным концентратом
его более мягкая текстура и отсутствие кремнезема, железа и других примесей позволяют быстро и
экономично выплавлять чистое олово.
В качестве конкретного примера процесса корнуэльские оловянные брикеты (проходящие через сито с
размером ячейки 150 меш) брикетировали с 150% мелкодисперсного битуминозного угля и 5% углеродистого
связующего. Затем брикеты коксовали, и при анализе было обнаружено, что они содержат 663% олова.
Брикетированный материал загружали в наклонную трубчатую кремнеземную реторту: 12,5. Загрузку
нагревали до полупрозрачного красного цвета, и через нее пропускали медленный поток газа в течение
примерно 11,5 часов.
После охлаждения остаток брикета показал содержание Sn 0,45 %, что на 130 276 743 T_ 276 743
уменьшенной массы остаточного заряда эквивалентно испарению 93,75 % от первоначального содержания
олова. Хлорид олова(II), извлеченный, хотя и не удаленный полностью, эквивалентен 90,8 % олова,
присутствовавшего в исходном брикете. Дата: 2-й день 1920 г. BOULT, WADE & TENNANT, 111 и 112, Hatton
Garden, Лондон, E C 1, дипломированные патентные агенты.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Noi 31,530, A D 1926.
Iprovt ih i c _ralating to tho Extr Action CR Tin froni Chees and the like.
Мы, ХЕНР ИВЕНГ-СТОУН СУЛЬМАН (подданный Великобритании) и ХЮ-М ФИТЦАЛИС ЙИ РИИ АТРИ'Н К
ПИКАР Дх (подданный Великобритании), оба проживающие по адресу: 44, London Wall, London, E C 2,
настоящим заявляем, что природа данного изобретения заключается в следующем:
Данное изобретение включает усовершенствования в области извлечения олова из руд и подобных
материалов методом хлорирования.
Данное изобретение по своей природе является развитием изобретения, описанного в нашей текущей заявке
№ 14005 от 1926 года.
Мы обнаружили, что успех такого процесса извлечения олова путем хлорирования в значительной степени
зависит от формы аппарата и материалов, из которых он состоит. В процессе, описанном в нашем
сопутствующем заявлении выше, оловосодержащая руда, при необходимости обожженная и измельченная,
смешивается и брикетируется с углеродистым веществом, а брикеты коксуются. Затем эти брикеты,
помещенные в реторту, печь или подобное устройство, подвергаются воздействию сухого газообразного
соляного газа при такой температуре (например, несколько выше 6000 °C), чтобы превратить олово в хлорид
олова(II), который перегоняется, и при конденсации извлекается без железа, меди или вольфрама, причем
последние металлы образуются при температуре операции и в присутствии хлорида олова(II), ионно-летучие
хлориды. Высшие хлориды этих металлов, которые в противном случае являются летучими при этой
температуре, предположительно, не образуют летучих соединений. не образуется в условиях процесса
con450.
Одним из важных аспектов, в котором характер аппарата имеет значение, является то, что внутренняя часть
реакционного сосуда или камеры, а также отходящие от него трубопроводы подвергаются воздействию
горячей загрузки, горячего газообразного соляного газа, газообразного (и, возможно, жидкого) хлорида
олова(II) и других подобных веществ. Следовательно, если футеровка печи слишком пористая или
подвержена воздействию каких-либо из этих веществ, успех процесса может быть нарушен. Кроме того,
поскольку процесс является эндотермическим, содержимое реторты или другого перегонного сосуда должно
нагреваться; если используется внешний нагрев, реторта предпочтительно должна быть изготовлена из
материала с хорошими теплопроводящими свойствами.
Мы обнаружили, что процессы указанного выше типа могут быть удовлетворительно осуществлены в реторте,
внутренняя поверхность которой состоит из кремнезема или кислого силиката. В одном из вариантов реторта
состоит из чугуна, облицованного стекловидной кислотно-силикатной эмалью, которая может содержать от
66% до 70% кремнезема с щелочами, щелочноземельными металлами и оксидом алюминия в качестве
оснований, при этом температура плавления эмали значительно выше используемой температуры
дистилляции. Можно получить эмали описанного типа, которые не подвергаются воздействию (в условиях
работы) газообразной соляной кислоты или других летучих хлоридов и не размягчаются существенно при
таких температурах, как те, которые мы используем, что является основными требованиями для
рассматриваемой цели. В ходе наших экспериментов мы успешно использовали кремниевую трубку.
В процессе извлечения олова из руд, содержащих его, путем селективного хлорирования в соответствии с
данным изобретением, руда, тесно связанная с углеродом, удобно нагревается в чугунной реторте,
облицованной стекловидной эмалью, аналогичной описанной, и подвергается воздействию сухого хлористого
водорода при температуре (например, несколько выше 600°C), достаточной для испарения образующегося
хлорида олова(II). Другой аспект, в котором форма аппарата имеет важное значение, заключается в системе
конденсации. Во время селективного испарения основной поток из печи сначала содержит 100% паров
хлорида олова(II), газообразные оксиды водорода и углерода, а также некоторое количество, хотя и
небольшое, газообразной соляной кислоты.
Хлорид олова(II) конденсируется в жидкость, когда его температура падает ниже 6030 °C, оставаясь
расплавленным при температуре выше 2500 °C. Он может конденсироваться в виде капель, расплавленных
или полурасплавленных пленок или в виде трудноудаляемых твердых отложений в зависимости от снижения
температурного градиента конденсационного блока, в который он поступает. Кроме того, безводный хлорид
олова(II) легко поглощает влагу, а соляная кислота имеет тенденцию довольно упорно удерживать эти
вещества, и в таких условиях остается жидким при температурах значительно ниже 2500 °C.
На первом этапе дистилляции, где используется только сухой газообразный соляной газ (в объемах,
соизмеримых с его надлежащим использованием брикетированной руды), этот газ в значительном количестве
появляется в отходящих парах только к концу операции; однако на втором этапе дистилляции (как описано в
нашей аналогичной спецификации № 31529/26), где пар используется для разложения и извлечения соляной
кислоты из железа и других хлоридов, остающихся в брикетах, он поступает в конденсатор (вместе с
некоторым количеством пара и остаточным хлоридом олова, который ранее не был удален) — в гораздо
больших количествах.
Из наших экспериментов следует, что соединение или ассоциация хлорида олова(II) с соляной кислотой в
значительной степени, хотя и не полностью, разлагается при температуре 1100 °C, при этом хлорид олова(II)
конденсируется с небольшим количеством соляной кислоты и воды, в то время как основная часть соляной
кислоты остается в газообразном состоянии; 1100 °C — это температура, при которой происходит перегонка
постоянного гидрата соляной кислоты.
1
Поэтому, чтобы облегчить сбор хлорида олова(II), мы разработали конденсатор, который собирает хлорид
олова(II) в виде концентрированного водного раствора, содержащего минимальное количество соляной
кислоты, совместимое с ранее указанными условиями.
Согласно данному изобретению, способ сбора и конденсации смешанных паров, содержащих хлорид
олова(II), включает введение паров в конденсационную камеру, поглощение хлорида олова(II) в водном
растворе в конденсационной камере и удаление водного раствора хлорида олова(II) из камеры через водяной
затвор в ее нижней части.
Конденсацию в жидком состоянии можно ускорить путем смешивания поступающих паров с паром и/или
соляной кислотой; например, с помощью струи пара на входе в конденсационную камеру или вблизи него.
В одном из вариантов процесса водный раствор в конденсационной камере поддерживается при температуре
(например, значительно выше 1000 °C), которая предотвратит чрезмерное поглощение в ней соляной
кислоты, но растворит все конденсированные хлориды олова(II).
Конденсационная камера может иметь форму вертикальной U- или V-образной трубки с выходным
отверстием внизу, которое открыто и погружено в сосуд, содержащий водный раствор хлорида олова(II).
Части U-образной трубки или эквивалентные ей части конденсатора могут также поддерживаться при
температуре около 1100 °C с помощью паровой рубашки или другого подходящего источника тепла, чтобы
поддерживать хлорид олова(II) в расплавленном состоянии, если тепла от выходящих паров из реторты
недостаточно для поддержания этой температуры.
На первом этапе дистилляции, когда в первой ветви U-образной или V-образной трубки образуются
отложения хлорида олова(II), для их разжижения и опускания в герметизирующий раствор может
периодически или иным образом подаваться небольшая струя пара. На втором этапе дистилляции, когда в
парах, выходящих из реторты, обычно присутствуют пар и соляная кислота, использование струи пара в
качестве средства подачи постороннего пара не столь необходимо, поскольку пар и образовавшаяся соляная
кислота разжижат любые скопления твердого хлорида олова(II) и заставят их опуститься в герметик; Основная
часть соляной кислоты и 95% влаги проходят по второй ветви U-образного теплообменника, а затем попадают
в конденсатор соляной кислоты. Это обычный тип конденсатора, где пары соляной кислоты охлаждаются и
приводятся в контакт с поверхностью воды, на которой они полностью абсорбируются.
U-образная трубка может быть изготовлена из чугуна с футеровкой из кислотостойкой эмали или из
плавленого кварца марки 105, как описано выше. Последующий контур для сбора и конденсации пара и
соляной кислоты может быть выполнен из керамики или другого материала, обычно используемого для таких
целей. 110 Сильный водный и все еще несколько кислый концентрат хлорида олова(II), который собирается в
уплотнении у основания U-образной трубки или переливается через него, фильтруется от любых
металлических или других суспензий, если таковые присутствуют. Мышьяк, если он присутствует в руде,
может частично улетучиваться в виде Asl вместе с хлоридом олова(II), но почти сразу же восстанавливается
последним до металлического мышьяка, в то время как часть мышьяка может перейти в виде сероводорода.
Если присутствует сероводород, в конденсате хлорида олова(II) может образоваться некоторое количество
сульфида мышьяка. И это, и 125 Металлический мышьяк, будучи практически нерастворимым в растворе
хлорида олова(II), удаляется фильтрацией. Отфильтрованный раствор переносится в подходящий
испарительный аппарат, где оставшаяся вода и соляная кислота испаряются до тех пор, пока оставшийся
раствор не достигнет концентрации, при которой кристаллы олова (Sn C 2 IT 2 HO) будут отделяться при
охлаждении. Выделяющиеся пары кислоты поступают в основной конденсационный аппарат для соляной
кислоты.
Мы обнаружили, что концентрирование и удаление соляной кислоты легко осуществляется при пониженном
давлении, и для этой цели использовали реторту из плавленого кварца, соответствующим образом нагретую,
под вакуумом около 1,0 дюйма ртутного столба.
Очевидно, что вместо поддержания U-образной трубки и ее уплотнения в нагретом состоянии для целей
фракционной конденсации (т. е. для частичного отделения пара и водяного пара от хлорида олова(II) ее
можно, в качестве альтернативы, охлаждать, чтобы она действовала как основной конденсатор всех
выделяющихся паров, за исключением, конечно, постоянных газов. В этом случае соляная кислота будет
конденсироваться (вместе с хлоридом олова(II)) в водном растворе уплотнения в той мере, в какой позволяет
объем этого раствора; ее отделение от хлорида олова(II) будет осуществлено путем окончательного
испарения последнего в аппарате описанного выше типа.
Вместо кристаллизации олова отфильтрованный раствор или его часть могут быть подвергнуты электролизу
для извлечения содержащегося в нем олова в металлической форме. Образовавшийся в результате
электролиза хлор может быть собран и использован по назначению, или же он может быть повторно
преобразован в 11Cl путем воспламенения в водороде.
Описанный выше конденсатор U- или V-образной формы обеспечивает непрерывный сбор и удаление
хлорида олова(II) из конденсационного контура, а также позволяет избежать разрыва каких-либо соединений
конденсатора, которые в противном случае были бы необходимы для извлечения конденсированных
продуктов реакции хлорида олова(II). Кроме того, он приспособлен для более или менее фракционного
разделения и конденсации металлической соли из сопутствующих паров кислоты.
Прилагаемый чертеж схематически иллюстрирует устройство, воплощающее данное изобретение. Чугунная
реторта 10 установлена в печи (не показана) и покрыта стекловидной эмалью описанного выше типа. Реторта
имеет крышку 11, которую можно снять для установки и извлечения загрузки.
Через крышку проходит газоподающая труба 121, через которую подается сухая соляная кислота. На
противоположном конце реторты имеется отверстие 13, предпочтительно в нижней части или около нее,
ведущее к U-образной трубке 14, имеющей вертикальный отводной патрубок в самой нижней точке. Эта
U-образная трубка и связанные с ней трубопроводы также изготовлены из чугуна, облицованного
стекловидной эмалью, 65 или, как указывалось ранее, могут быть изготовлены из кремнезема.
На входе в U-образную трубу предусмотрена пароподводящая труба 16, расположенная таким образом,
чтобы направлять небольшую струю пара (70 непрерывно или периодически) в отходящие газы, проходящие
из реторты в конденсатор, для облегчения сбора хлорида олова. Нижняя часть ответвления 15 погружена в 75
герметичный резервуар 17, который может содержать либо воду, либо раствор хлорида олова(II), и в этом
жидком герметичном резервуаре хлорид олова(II) собирается в водном растворе.
Любой хлорид мышьяка, который может испариться вместе с хлоридом олова, будет собираться в виде
черных хлопьев металлического мышьяка в этом растворе, который поэтому фильтруется перед его
окончательной концентрацией в кристаллы олова или перед электролизом. Если требуется фракционное
отделение соляной кислоты от хлорида олова (в той степени, в которой это практически осуществимо), ветви
U-образного теплообменника поддерживаются нагретыми до температуры около 1100 °C с помощью паровой
рубашки, парового змеевика, масляной бани или подобного устройства (не показано на схеме), когда также
желательно поддерживать температуру собираемого раствора в герметичном резервуаре приблизительно на
соответствующем уровне.
Однако, если нежелательно использовать методы фракционной конденсации, нижняя часть U-образной
трубки окружена резервуаром с охлаждающей водой 18.
Верхний выход U-образной трубки ведет к конденсатору соляной кислоты, который может иметь любую
обычную форму и может включать, например, контур охлаждения, ионный абсорбер и скруббер с
поверхностью воды. Конденсаты соляной кислоты могут быть концентрированы с помощью тарельчатой
колонны или подобного устройства до концентрации, пригодной для повторного использования в
производстве газообразной соляной кислоты.
Также очевидно, что фактическая форма конденсатора может быть изменена и что он может быть
приспособлен для размещения множества ретортов без отклонения от основных элементов его конструкции и
работы, а именно: кислотостойкая конденсаторная камера с внутренними перегородками или без них,
имеющая открытый выход в своей нижней части, герметизированный жидкостью, которая может нагреваться
или охлаждаться, причем уровень жидкости регулируется переливным клапаном; средства для подачи пара
или влаги при необходимости; средства для поддержания конденсатора при любой требуемой температуре
для целей фракционного разделения и конденсации хлорида олова(II) из избытка паров соляной кислоты; или
снабженная средствами для его охлаждения, чтобы он мог действовать как конденсатор для смеси этих
веществ; и имеющая выходное отверстие, через которое газообразная соляная кислота и/или пар могут
подаваться в последующий конденсатор для таких целей.
Датировано 13 декабря 1926 года.
BOULT, WADE & TENNANT, ill & 1121, llatton Garden, London, E C 1, Chartered Patent Ag Yents.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 5231, 1927 г.
Изменения, касающиеся или относящиеся к извлечению олова из оловосодержащих материалов.
Мы, Генри Лайнингтон Сулман и Хью Фи Из А Лис Киррпа Тм Айс Пикард, оба из 44, Лондон Уолл, Лондон, E.C
2, британские подданные, настоящим заявляем, что природа данного изобретения заключается в следующем:
Данное изобретение 6 включает усовершенствования в области извлечения олова из оловосодержащих
материалов или относящиеся к ним, и аналогично изобретениям, описанным в британских заявках №
14005126 и 31530/26.
В указанных заявках описывается процесс, в котором касситерит (оксид олова), смешанный и
брикетированный с углеродсодержащим веществом, коксуется, а затем в реторте подвергается воздействию
сухого газообразного соляного газа при такой температуре (например, около 6000 °C), чтобы превратить
олово в хлорид олова(II). Хлорид олова(II) перегоняется при используемой температуре и при конденсации
извлекается без железа, меди или олова(II).
Согласно одной из особенностей указанного последнего применения, пары хлорида олова(II) конденсируются
в аппарате, имеющем форму U-образной трубки, а конденсации способствует подача пара в конденсационную
камеру.
Мы обнаружили, что в процессе протекания реакции пары хлорида олова(II) имеют тенденцию к образованию
росы или тумана из очень мелкодисперсных жидких частиц хлорида олова(II), которые не все могут
осаждаться в вышеупомянутой конденсационной камере. Кроме того, избыток паров соляной кислоты имеет
тенденцию образовывать соединение с хлоридом олова(II), которое в гидратированной форме имеет состав
SnCl 1lCL EiO OU Tr e 3. Исследования показывают, что это соединение в основном распадается и,
следовательно, не может образовываться при температуре около 1500 °C.
Поэтому мы теперь предпочитаем использовать конденсационную камеру другой формы и избегать ее подачи
пара во время конденсации.
Согласно настоящему изобретению, в описанном процессе пары хлорида олова(II) подаются в
конденсационную камеру, которая оборудована рядом извилистых или прерывистых каналов для потока
паров с целью осаждения взвешенных конденсированных частиц.
Предпочтительно, чтобы во время работы процесса в камере поддерживалась температура выше 1500 °C.
Один из типов конденсатора, подходящий для пульпы согласно изобретению, состоит из камеры такого
размера, что скорость потока газов уменьшается по сравнению со скоростью выхода из реторты, и которая
заполнена грубо измельченным материалом, который может быть пористым. Например, мы обнаружили, что
древесный уголь очень эффективен.
Предусмотрены средства для поддержания в камере температуры, превышающей...
1500 При этой температуре любая присутствующая в газах соляная кислота выходит из камеры и может быть
сконденсирована отдельно. Также предусмотрены средства для последующей подачи пара в камеру после
того, как хлорид олова(II) из загрузки удерживается в промежутках между измельченным материалом, и
соляная кислота больше не проходит. Для этой цели конденсатор отсоединяется от реторты, и при подаче
пара присутствующий хлорид олова(II) растворяется и, таким образом, опускается в нижнюю часть реторты,
где он собирается и из которого удаляется через соответствующее выходное отверстие.
Подача пара не должна осуществляться до тех пор, пока конденсатор не охладится до необходимой степени,
и, при желании, вместо пара можно подавать воду, которая будет способствовать охлаждению. Подача воды
может осуществляться через подходящую форсунку тонкого распыления.
Дата: 24 февраля 1927 года.
BOUJLT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hatton Garden, London, E C 1, Chartered Patent Agents.
1 1 2 Т 6,743 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшения в обращении с оловянной рудой.
Мы, Генри Ливи НГС Тм НЕ СТЖЛМАН и Хукни ФИ Тр ЗАЛИС КИРК ИФ АЙАТРИК ПИКАРД, оба проживающие
по адресу: Лондон Уолл, 44, Лондон, E.C 2, британские подданные, настоящим заявляем о природе данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении: Данное изобретение относится к усовершенствованиям в обработке окисленных оловянных руд,
концентратов, отходов, шламов и тому подобного, и, в частности, к обработке материалов природного или
искусственного происхождения, которые представляют технические или экономические трудности в
отношении получения продукта, достаточно богатого оловом, чтобы быть доступным для оловоплавильного
завода. Оно также применимо к рудам, содержащим олово в виде оловопирита («руда колокольной бронзы»),
и к касситеритовым рудам, содержащим пирит, миспицель, халькопирит, халькоцит и другие окисляемые
минералы, после того, как последние были подвергнуты обычной обработке. окисление, прокаливание или
обжиг. Термин «руды», используемый здесь, охватывает все вышеупомянутые материалы.
Время от времени предлагались различные процессы для извлечения олова из оловосодержащих
материалов путем хлорирования олова и испарения хлоридов олова, в том числе обработка газообразной
соляной кислотой.
Целью настоящего процесса является извлечение олова без примеси других металлов, таких как железо,
медь и вольфрам, которые, если одновременно испаряются, впоследствии трудно отделить от олова. Мы
обнаружили, что если руда тщательно смешивается с углеродистым материалом и обрабатывается
газообразной соляной кислотой при температуре несколько выше 6000 °C, то можно обеспечить высокое
извлечение олова без примеси других указанных металлов. Присутствующие железо, медь и подобные им
металлы могут быть хлорированы, но не испаряются.
Таким образом, настоящее изобретение включает в себя процесс обработки оловосодержащих руд
(содержащих другие металлы, такие как железо, медь, вольфрам и т.п.), в котором руда смешана с
углеродистым веществом, затем подвергается воздействию газообразной соляной кислоты при температуре,
при которой олово превращается в хлорид олова(II), и перегоняется над веществом, свободным от железа,
меди, вольфрама и т.п., а летучий хлорид олова собирается.
Происходящая реакция в простейшей форме может быть в основном представлена уравнением:
SnO → 2C + 2O + 1O = SnCl + 2O + 1I. Таким образом, действие зависит от присутствия
углеродсодержащего вещества, которое обеспечивает образование водорода и монооксида углерода, а не
водяного пара в качестве вторичных продуктов реакции. Водяной пар имеет тенденцию разлагать хлорид
олова(II) и превращать его обратно в оксид олова(IV), поэтому он нежелателен. Желательно избегать
присутствия свободной влаги во время реакции. Действительно, присутствующее углеродсодержащее
вещество будет реагировать при используемой температуре с любым введенным водяным паром, но тем не
менее может происходить некоторое разложение хлорида олова(II).
Хлориды металлов, присутствующих в шихте, за исключением олова, которые образуются в процессе
реакции, могут разлагаться паром при используемой температуре с образованием газообразной соляной
кислоты, при этом хлориды превращаются в оксиды, например:
3
Fe C 12 41 H 20 =Fe,0, + 61101 + 112.
7 Таким образом, в этих условиях хлорид олова не подвергается воздействию, если только концентрация
водяного пара не превышает допустимую, поскольку он легко разлагается другими хлоридами.
Таким образом, когда хлорирование протекает до такой степени, что образуются значительные количества
хлоридов олова, железа и других металлов, присутствие ограниченного количества водяного пара может не
быть вредным и даже может быть полезным, если хлориды металлов, отличных от олова, которые могут
присутствовать, способны разложить его целиком, так что не остается избытка свободной влаги, способной
разложить образовавшийся хлорид олова(II). Термин «свободная влага» здесь используется для обозначения
такого избытка влаги, который остается для разложения части хлорида олова(II).
Крайне важно обеспечить условия восстановления в обрабатываемой смеси. Например, подача кислорода в
реторту 110 через неполное разбавление крышки или через пористые стенки.
Было установлено, что это приводит к испарению значительных количеств хлоридов железа, меди и тому
подобных металлов вместе с хлоридом олова, несмотря на присутствие кислого восстановителя.
Таким образом, настоящее изобретение включает в себя процесс обработки оловосодержащих руд
(содержащих другие металлы, такие как железо, медь, вольфрам и т.п.), в котором руда смешивается с
углеродистым веществом, затем подвергается воздействию газообразной соляной кислоты в
восстановительных условиях и при отсутствии свободной влаги при температуре, при которой олово
превращается в хлорид олова(II), который затем перегоняется над свободным оловом, железом, медью,
вольфрамом и т.п., а летучий хлорид олова собирается.
Хлорид олова(II) при конденсации легко растворяется в воде, и из него можно получить высокую степень
извлечения олова либо в виде кристаллов хлорида олова(II), либо в виде металлического олова путем
электролиза, либо в виде сульфида олова и т. д. путем соответствующего осаждения или другими методами.
Хотя реакция эффективно протекает при температурах несколько выше 6000 °C, скажем, 6100 °C, можно
использовать более высокую температуру без ущерба для процесса, при условии, что она недостаточна для
испарения хлоридов меди, железа, вольфрама и тому подобного. Эффективный верхний температурный
предел может варьироваться в зависимости от свойств обрабатываемой руды и может быть легко определен
с помощью простого теста в каждом конкретном случае. Хороший рабочий диапазон был определен в
пределах от 600 °C до 7000 °C.
В качестве углеродистого вещества предпочтительно использовать вещество, способное к вспучиванию
(например, битуминозный уголь), при этом руда в мелкодисперсном порошкообразном состоянии
смешивается с ним, а смесь коксуется перед обработкой сухим газообразным раствором соляной кислоты с
целью обеспечения тесного контакта между углеродом и частицами оловосодержащего материала. В
результате образуется пористая масса, легко проницаемая для газа, что облегчает процесс.
Смесь руды и углеродистого вещества может быть смешана со связующим веществом и брикетирована
(например, в овальную форму) перед коксованием, что дополнительно обеспечивает легкую проницаемость
шихты.
весь.
Предпочтительно, во избежание вторичных реакций, шихту нагревают до рабочей температуры перед
обработкой соляной кислотой.
Поскольку реакция является эндотермической, необходимо подводить тепло к заряду по мере ее протекания.
В начале реакции может образоваться небольшое количество хлорида олова SiCl, которое улетучивается при
температурах ниже 6000 °C. Это не является недостатком, поскольку его можно сконденсировать, как описано
ниже.
Если присутствуют сурьма и мышьяк, они перегоняются, но могут быть легко отделены от конденсата, будучи
либо нерастворимыми, либо легко удаляемыми.
Мы обнаружили, что для обеспечения успеха крайне важно использовать подходящее оборудование. 75
Одним из важных аспектов, в котором характер оборудования имеет значение, является то, что внутренняя
часть реакционного сосуда или камеры и отходящих от него трубопроводов подвергается воздействию
горячей загрузки, 80 горячей соляной кислоты, газообразного (а иногда, возможно, и жидкого) хлорида олова и
других подобных веществ. Поэтому, если вещество в летучем сосуде является пористым или 85 подвергается
серьезному воздействию любого из этих веществ, успех процесса может быть нарушен. Кроме того, поскольку
процесс является эндотермическим, содержимое реторты или другого перегонного сосуда должно быть
нагрето; если используется внешний нагрев, реторта предпочтительно должна быть изготовлена из хорошо
проводящего материала.
Мы обнаружили, что процессы указанного выше типа могут быть удовлетворительно осуществлены в
перегонном сосуде, внутренняя поверхность которого непроницаема для газов, используемых или
образующихся в процессе (например, состоит из непроницаемой формы диоксида кремния или кислого
силиката). В одном из вариантов реторта (например, изготовленная из чугуна) облицована стекловидной
кислотно-силикатной эмалью, которая может содержать от 66% до 70% диоксида кремния с щелочами,
щелочноземельными металлами и оксидом алюминия в качестве оснований, при этом температура текучести
эмали значительно выше используемой температуры перегонки. Можно получить эмали описанного типа,
которые не подвергаются легкому воздействию (в условиях операции) горячего газообразного соляного газа
или других летучих хлоридов и не размягчаются существенно при таких температурах, которые мы
используем. Непористая реторта или перегонный сосуд весьма желательны для этой цели; В некоторых
наших тестах процесса мы успешно использовали кварцевую трубку. Тем не менее, мы обнаружили, что
участки чистого железа могут подвергаться воздействию условий реакции 120 (например, растрескиванию или
образованию пузырей на эмали) без чрезмерного повреждения или нарушения процесса испарения продуктов
реакции.
Необходимо отводить выделяющиеся пары, чтобы предотвратить их конденсацию в реторте или на выходе из
нее, а также обеспечить подходящую конденсационную камеру, где улетученные хлоридные воды будут
Соседние файлы в папке патенты