Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5977
.pdf
окислителями и восстановителями возможна, ее можно повторить.
В случае некоторых экстрагированных растительных масел 115 обратная последовательность обработки
оказалась эффективной: сначала проводилось восстановление с помощью атомарного водорода,
полученного, например, из цинка и разбавленной серной кислоты, а затем – окисление 120, предпочтительно
с помощью хлората и серной кислоты.
Количество используемой цинковой пыли зависит от количества и природы красящих веществ и должно
определяться для каждого конкретного случая путем предварительных испытаний. В целом, однако,
достаточно нескольких процентов или доли процента от веса жирового вещества. 130 286,79-1
вышеупомянутые потери масла настолько уменьшаются, что потребление окислителя по отношению к
полученной выгоде практически не принимается во внимание.
Процесс осуществляется совершенно аналогично обычным процессам нефтедобычи, поэтому нет
необходимости приводить дополнительные подробности. Тем не менее, следует отметить, что при
смешивании эмульсии или смеси масла и воды с адсорбентом целесообразно обеспечить, чтобы
адсорбционная среда, по крайней мере временно, находилась в равномерно взвешенном состоянии.
Новые достигнутые эффекты подтверждаются тремя приведенными ниже примерами, в каждом из которых
сравнивается результат, полученный по старому методу, с результатом, полученным по методу отбеливания,
описанному в настоящем изобретении.
Пример 2.
Каждый килограмм темного рапсового масла (а) осветляют с помощью 5% свежей отбеливающей глины
"Алсил Б", (б) одновременно смешивают при 400 °C с 1% отбеливающей глины и 3% щелочью для
отбеливания содой (150 граммов активного или доступного хлора на литр). Эффекты отбеливания,
полученные согласно (а) и (б), одинаковы, но согласно (б) достигается больший выход масла.
Однако цинковую пыль можно заменить другими водородосодержащими генераторами и другими металлами,
легко растворимыми в кислотах, например, алюминием и его сплавами. Во всех случаях крайне важно, чтобы
израсходованный металл оставался растворенным в водной фазе в виде соли. Поскольку металлы частично
являются первопричиной изменения цвета жирового вещества (например, железо в случае олеина), они также
присутствуют в конечном кислотном растворе.
Обработка атомарным водородом может проводиться в открытых или закрытых сосудах под создаваемым
давлением.
Следует отметить, что описанный выше процесс восстановления не имеет ничего общего с так называемым
отверждением жиров путем гидрирования, которое обычно проводится при очень высоких температурах и с
помощью специальных катализаторов, поскольку практически не происходит соединения с водородом, а цель
состоит лишь в воздействии на посторонние вещества посредством образующегося водорода.
Следовательно, специфические свойства жировых веществ не изменяются. Если, например, индекс
омыления несколько повысился во время предварительной окислительной обработки, он, как правило,
возвращается к норме после последующей обработки с использованием атомарного водорода.
Обесцвечивание жиров сопровождается одновременным улучшением их запаха.
(б) СОЧЕТАНИЕ ОКСИДИРУЮЩИХ И АВАРИЙНЫХ ОТБЕЛИВАТЕЛЕЙ.
До настоящего времени обычно применялись либо физические методы, такие как так называемые
отбеливающие глины, фуллерова земля, активированный уголь и тому подобное, либо химические процессы
отбеливания, и возможность того, что сочетание окислительного и адсорбционного отбеливания может
привести к особым преимуществам, никогда не рассматривалась. Неожиданно было обнаружено, что
сочетание адсорбционного отбеливания с химическим отбеливанием качественно повышает эффект
отбеливания и одновременно снижает количество необходимых обесцвечивающих агентов. Именно этот
последний факт имеет экономическое значение, если рассматривать условия, существующие при
рафинировании, например, пищевого масла. Как известно, используемая отбеливающая глина удерживает
почти столько же масла, сколько весит сама. В силу этого обстоятельства затраты на отбеливание
(отбеливающая глина, пар и тому подобное) неизбежно значительно возрастают, несмотря на то, что на
практике частично удается регенерировать масло.
В данном процессе для достижения того же эффекта отбеливания требуется меньшее количество
адсорбционной среды, и, соответственно, ПРИМЕР 3.
Каждый килограмм темного арахисового масла отбеливается:
(a) С 3% активированного угля, 100 (b) С 1% того же активированного угля и последующей обработкой
отбеливающим раствором, состоящим из 0,3 килограмма перманганата и 1 килограмма серной кислоты,
растворенных в 100 килограммах воды. Отбеливающее действие (b) превосходит действие (a).
ПРИМЕР 1 4.
Каждый килограмм рапсового масла (очищенного от кислоты) отбеливают следующим образом: (а)
обработкой 1% активированным углем, (б) обработкой 0,2% активированным углем и 3% щелочью для
отбеливания содой (150 граммов активного или доступного хлора на 115 литров), при этом уголь и щелочь для
отбеливания добавляются к маслу одновременно при температуре 40°C при тщательном перемешивании.
Масло обесцвечивается в одинаково высокой степени при использовании методов (а) и (б), но выход масла
120, полученного в методе (б), выше.
Таким образом, во всех трех случаях получается конечный продукт лучшего качества с меньшими затратами,
поскольку химические отбеливающие средства дешевле, чем 125 объемов адсорбционных материалов,
которые они заменяют.
Особое применение данного процесса отбеливания заключается, кроме того, в решении проблемы
отбеливания жиров или жировых веществ перед их омылением и 130 3.
286,79,1 Впоследствии их отбеливали гипохлоритами, поскольку это самый дешевый окислитель для
производства легкого мыла.
Известно, что при отбеливании темного твердого мыла с полным содержанием глицерина гипохлоритами
часто возникает неприятный запах, напоминающий запах йодоформа или креозота, что снижает его рыночную
стоимость. Вероятно, именно поэтому отбеливающие процессы с использованием гипохлорита, несмотря на
их дешевизну и эффективность, на практике применялись лишь в очень небольших масштабах.
Было выдвинуто множество предложений по устранению этого недостатка при использовании гипохлорита;
так, часто предлагается, особенно в случае мягкого мыла, заглушить неприятный запах путем добавления
отдушек. Кроме того, предпринимались попытки добавить в твердое мыло весь содержащийся в нем глицерин
и обработанное гипохлоритом восстановители, такие как бисульфиттиосульфат, Blank-it (отбеливающий
материал, содержащий гидросульфит натрия) и тому подобные. Более современный процесс предполагает
омыление жиров и масел, их отбеливание хлором или гипохлоритами, отделение жирных кислот от
отбеленного мыла и повторное омыление отделенных жирных кислот.
Однако эти предложения неудовлетворительны.
Было установлено, что масла или жирные кислоты, предварительно обработанные одним из описанных выше
способов отбеливания, при последующем отбеливании твердого мыла, все еще содержащего глицерин,
растворами гипохлорита, дают светлое мыло, полностью свободное от запаха. При желании раствор
гипохлорита можно также получить непосредственно из щелочного раствора путем введения в него хлора в
присутствии мыла.
ExirLnE 5.
Мыло ILARD.
Исходные жиры, такие как говяжий жир, скотобойный жир, пальмоядровое масло или соответствующие
жирные кислоты, предназначенные в качестве исходного сырья, подвергаются одной из вышеописанных
предварительных процедур отбеливания с целью получения максимально легкого и максимально свободного
от нежировых веществ исходного сырья. Затем его кипятят с щелочью обычным способом. К уже значительно
осветленному мылу добавляют около 3% от его веса щелочи для отбеливания на основе соды (содержащей
150 граммов активного хлора на литр), которая предварительно была разбавлена примерно в три раза.
Раствор гипохлорита добавляют предпочтительно в максимально мелкодисперсном состоянии, которое
можно получить, например, с помощью распыления, и при интенсивном перемешивании. Температуру мыла
не следует поддерживать слишком высокой, предпочтительно не превышающей 800 °C. После завершения
отбеливания мыло обрабатывается обычным способом.
ПРИМЕРЫ 6.
Мягкое мыло.
Процесс осуществляется аналогичным образом, как описано в предыдущем примере (75), за исключением
того, что омыление производится с использованием щелочи калия.
Если для последующего отбеливания не планируется использовать щелочь на основе соды, количество
калийной щелочи можно соответственно увеличить на 80%, превратив ее в калийную отбеливающую щелочь
путем добавления хлора, после чего она будет действовать как таковая.
Ввиду чрезвычайного разнообразия свойств исходных материалов, 85 приведенные выше цифры могут дать
лишь приблизительное представление об используемых количествах. Наиболее подходящее количество
отбеливающего средства для каждого конкретного случая должно быть определено путем предварительных
экспериментов.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
95
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_286795.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=286795&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB286795A
[]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА 89"
Дата подачи заявки: декабрь. 13, 1926. Нет, 31,429/26.
Фотография слева; 9 сентября 1927 года.
Полное подтверждение:. 13 марта 1928 г., ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области извлечения олова из руд и тому подобного. Мы, Генри Ливингстон и Хью
Фитцалис Киркпатрик Пикард, подданные Великобритании, оба проживающие по адресу: Лондон Уолл,
Лондон, Восточная Англия, 2, настоящим заявляем, что природа данного изобретения заключается в
следующем:
Данное изобретение включает усовершенствования в процессе извлечения олова из руд, руд и тому
подобного, и относится к процессу хлорирования и испарения, применяемому к рудам и продуктам,
содержащим касситерит или олово в мелкодисперсной форме и/или в сочетании с другими минералами,
металлами и пустой породой; его целью является создание процесса, в котором осуществляется селективное
испарение олова в виде хлорида и в котором исключается или минимизируется потеря хлорирующего
реагента из-за его воздействия на другие присутствующие металлы или минералы.
Под термином «руды и тому подобное» подразумеваются концентраты и аналогичные металлургические
продукты, а также оловосодержащие побочные продукты.
Изобретение включает в себя процесс извлечения олова из руд и подобных материалов, содержащих его в
сочетании с другими металлами (например, железом) путем хлорирования руды и селективного испарения
олова в виде хлорида, а также применение пара к нагретому материалу в качестве отдельного этапа процесса
(т.е. после стадии хлорирования) с целью дехлорирования других металлов (образовавших нелетучие
хлориды на первом этапе), с образованием и выделением соляной кислоты.
Ранее предлагалось использовать газообразную соляную кислоту для процессов хлорирования, а также
применять пар и водород совместно с ней при температурах около 8000 °C.
Однако согласно настоящему изобретению пар используется в качестве отдельного этапа, отличного от того,
на котором осуществляется хлорирование. Более того, оба этапа могут быть выполнены, как описано ниже, в
гораздо более низком диапазоне температур. В ходе первой обработки хлорированием извлекаются
различные металлические составляющие руды и т. д.
хлорированный, но при используемой температуре хлорид олова испаряется и вытесняется из заряда в
свободном виде, за исключением других металлических хлоридов или других летучих металлических
соединений, за исключением хлоридов мышьяка и сурьмы, если эти металлы присутствуют. Затем, на втором,
отдельном этапе, при подаче пара, остальные нелетучие хлориды, остающиеся в шихте при используемой
нами температуре 60°C, разлагаются, образуется хлористый водород, который затем извлекается для
дальнейшего использования.
В одном из вариантов процесса первоначальное хлорирование осуществляется путем воздействия на руду
сухого газообразного хлористого водорода и твердого восстановителя (например, углерода), тщательно
смешанного с рудой.
Руду можно предварительно брикетировать с использованием углеродистого восстановителя, а полученные
брикеты коксовать, чтобы сделать их пористыми и проницаемыми для газообразной соляной кислоты.
Операция коксования может проводиться либо в отдельной реторте, либо в хлорирующей реторте 75 перед
подачей H1Cl, если предусмотрены подходящие средства для удаления продуктов перегонки, образующихся
в процессе коксования, или для предотвращения их попадания в контур конденсации олова. 80 Однако мы не
ограничиваемся обработкой брикетированной оловянной руды или продуктов ее переработки, а можем
использовать любые другие подходящие средства для обеспечения контакта между кислым газом и
мелкодисперсной смесью оловосодержащего материала с углеродом, а также для нагрева этой смеси до
необходимой температуры.
В процессе дехлорирования обычно целесообразно поддерживать температуру рудной загрузки несколько
выше точки испарения хлорида олова(II), то есть выше 6030 °C. Установлено, что при работе при такой
температуре остаточное олово, которое, возможно, не было удалено на первом этапе хлорирования, может
быть улетучено и извлечено, а выделяющийся хлористый водород, отделенный от других присутствующих
металлов, служит для хлорирования части этого оставшегося олова. 100 Поэтому при определенных
обстоятельствах (т. е. когда в бочке одновременно образовалось достаточное количество других нелетучих
хлоридов металлов на первом этапе хлорирования) возможно ограничить хлорирование (например,
первоначально ограничив подачу газообразной соляной кислоты) на первом этапе таким образом, чтобы
хлорировалась и перегонялась только часть олова, а оставшуюся часть олова извлекали за счет достаточного
количества газообразной соляной кислоты, выделяющейся из нелетучих хлоридов на втором этапе, или этапе
пропаривания.
Насколько нам известно, одновременное использование пара и газообразной соляной кислоты на первом
этапе хлорирования не позволяет получить столь полное извлечение олова, как при использовании только
сухой газообразной соляной кислоты. Вероятно, этот результат обусловлен частичным гидролизом под
действием пара определенного количества образовавшегося хлорида олова(II), в результате чего часть
последнего превращается обратно в оксид и, следовательно, становится нелетучей. Оксид олова,
образующийся в результате такого частичного гидролиза, не будет повторно превращен в хлорид, если он
откладывается в областях, где отсутствует углерод или где наблюдается его химический дефицит, например,
на стенке реторты и т. д.
Поскольку пар используется для разложения нелетучих хлоридов, таких как хлорид железа(II), можно было бы
ожидать, что его одновременное применение с газообразной соляной кислотой на первом этапе предотвратит
образование таких хлоридов; однако мы обнаружили, что это не так. Если на первом этапе к газообразной
соляной кислоте подавать пар, то не только происходит регенерация олова, но и образуется большое
количество хлорида железа(II), что требует последующей обработки паром для извлечения из него соляной
кислоты. По этим причинам на первом этапе хлорирования желательно использовать только сухой
газообразный раствор соляной кислоты. Ниже приведены два примера применения этих реакций и процессов:
ExAmPL-B A.
Была проведена обработка мелкодисперсного оловорудного шлама из отстойников шахты Гивор в Корнуолле;
он содержал около 10% олова и около 20% оксида железа (гематита), а также фракционные количества
мышьяка, меди, висмута, серы и др.
Материал был брикетирован примерно на 20% из битуминозного угля, а в качестве связующего вещества
использовались смола и битум, а брикеты хорошо коксовались при низкой температуре красного каления.
Затем их помещали в чугунную реторту, футеровку которой составляла кислотная силикатная эмаль,
способная противостоять воздействию газообразной соляной кислоты и других хлоридов при используемой
температуре, как более подробно описано в нашей спецификации.
№ 276,743.
В реторту пропускали сухой газообразный раствор соляной кислоты, при этом температура загрузки
поддерживалась в диапазоне 610-6300 °C, что, как было установлено, является температурным диапазоном,
в котором реакция протекает удовлетворительно. При более низких температурах испаряются лишь следы
олова (в виде хлорида олова-70), тогда как при гораздо более высоких температурах, например, при
ярко-красном нагреве, часть обычно нелетучих хлоридов металлов, как правило, испаряется и переходит
вместе с оловом. Хлорид олова(II) в количестве 75% свободно испарялся и собирался в U-образном
конденсаторе, соединенном с выходным отверстием реторты. В поток пара, выходящий из реторты, время от
времени впускали небольшую струю пара, что способствовало сбору конденсата хлорида олова(II) в
жидкостном уплотнении, расположенном в нижней части U-образной трубки.
Температура U-образной трубки поддерживалась на уровне около 1100 °C, чтобы предотвратить конденсацию
значительного количества свободных паров соляной кислоты, сопровождавших хлорид олова (особенно на
втором этапе), и направить их в отдельный конденсатор, где пары кислоты охлаждались и абсорбировались
на поверхности воды. Хлорид олова(II) собирался в виде концентрированного раствора в уплотнении 95
U-образного конденсатора и сопровождался хлопьями металлического мышьяка, которые оставались
нерастворимыми в хлоридном растворе.
В этой жидкости не было обнаружено существенных следов других металлов, поэтому при фильтрации и
концентрировании последней из нее легко были получены кристаллы хлорида олова.
После того, как первая реакция хлорирования, по-видимому, прекратилась или стала очень медленной, через
все еще «горячую» загрузку пропускали поток пара, поддерживая температуру на уровне около 610-6300 °C.
Из ранее образовавшихся хлоридов железа и других металлов образовывалось большое количество
газообразной соляной кислоты, а также некоторое дополнительное количество хлорида олова(II) извлекалось
и конденсировалось в U-образной трубе, при этом основная часть паров соляной кислоты направлялась в
отдельный конденсатор.
Процент извлечения олова из брикетированной руды на начальном этапе хлорирования составил 880%, а
еще 8% было извлечено в ходе последующей обработки паром, что в сумме дало 96% извлечения олова.
Практически вся соляная кислота (за исключением той, которая необходима для разложения хлорида
олова(II), и небольшого количества, обусловленного малой порцией хлорида кальция, оставшегося
неразложившимся в исходной смеси) была восстановлена, и, таким образом, серьезная потеря кислоты была
значительно сведена к минимуму. - - 3Q 286,795 ПРИМЕР, B.
Во втором эксперименте использовалась точно такая же загрузка и тот же аппарат; на первом этапе
хлорирования в него вводился пар с соляной кислотой; однако в этом случае на первом этапе было извлечено
только 72% олова; кроме того, было обнаружено, что хлорид железа(II) образовался свободно и в количестве
23%. Таким образом, благодаря использованию пара с соляной кислотой на первом этапе, степень
извлечения существенно снизилась, в то время как образование нелетучих хлоридов не было
предотвращено.
Теперь заряд подвергали воздействию только пара при температуре 610-6300 °C, а соляную кислоту
извлекали из нелетучих хлоридов; 20? Это сопровождалось извлечением еще 10,2% олова, что в общей
сложности составило 82,2% от общего объема.
Приведенные выше примеры демонстрируют необходимость применения пара в качестве второй и отдельной
обработки, но показывают, что его использование вместе с газообразной соляной кислотой на первом этапе
хлорирования ухудшает извлечение олова, даже если пар используется впоследствии.
0 Однако, согласно нашему изобретению, можно использовать оба метода, но очевидно, что на первом этапе
предпочтительнее использовать сухой газообразный раствор соляной кислоты.
Соляная кислота, полученная на конденсационной установке (35), может быть повторно использована для
производства сухого газообразного соляного газа путем медленного вливания достаточно
концентрированного водного раствора кислоты в концентрированную серную кислоту с эффективным
перемешиванием. Для полного удаления соляной кислоты и газообразного серного газа серную кислоту
следует нагреть. Серная кислота поглощает воду из водного раствора соляной кислоты и выделяет
газообразную соляную кислоту, которая после прохождения через дополнительный сосуд для сушки серной
кислоты поступает в реторту. Когда серная кислота становится слишком разбавленной, чтобы полностью
выделять газообразную соляную кислоту, т.е. когда ее плотность падает с 50 до приблизительно 1,6, ее
концентрируют для повторного использования путем выпаривания на обычном типе установки.
Поскольку избыток пара, поступающего в дистилляционный контур, либо на первых 55, либо на вторых этапах
дистилляции (например,
Паровая струя, периодически используемая для облегчения сбора хлорида олова(II) или используемая при
регенерации соляной кислоты, в конечном итоге будет конденсироваться, частично в конденсате хлорида
олова(II) и частично в конденсате соляной кислоты; любой такой избыток будет чрезмерно разбавлять оба
этих конденсата; поэтому желательно регулировать поток пара, насколько это возможно, до минимально
необходимого уровня, чтобы ограничить необходимость испарения конденсатов.
Если полученные концентрированные растворы соляной кислоты слишком разбавлены, их соответствующим
образом концентрируют до требуемой концентрации с помощью хорошо известных башенных
концентрационных аппаратов или подобных им.
Любой незначительный дефицит восстановленной соляной кислоты, необходимой для восполнения
небольшого количества нелетучих хлоридов, оставшихся в шихте, а также для получения хлорида олова(II),
должен быть восполнен в следующей операции при переработке новой шихты. Поскольку описанные выше
реакции являются эндотермическими, необходимо подавать тепло в реторту, печь или другой используемый
перегонный сосуд. 85 Датировано 13 декабря 1926 года.
BOUilt, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hatton Garden, London, E.C. 1, Chartered Patent Agents.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области извлечения олова из руд и подобных материалов или связанные с этим
процессами.
Мы, Рвий ЛивиксГсроксн Сулмакс и И-и-кГ Фитзами Киркпатрик Пткард, британские подданные, оба
проживающие по адресу: Лондон Уолл, 44, Лондон, B.O. 2, настоящим заявляем, что характер изобретения и
способ его осуществления будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение включает усовершенствования в процессе извлечения олова из руд, рудных залежей и
тому подобного, и относится к процессу хлорирования и испарения, применяемому к рудам и продуктам,
содержащим касситерит или олово в мелкодисперсной форме и/или в сочетании с другими минералами,
металлами и пустой породой; его целью является создание процесса, в котором избирательно происходит
испарение олова в виде хлорида и в котором исключается или минимизируется потеря хлорирующего
реагента из-за его воздействия на другие металлы или минералы, которые также могут присутствовать.
Под термином «руды и тому подобное» подразумевается включение концентратов, а также металлургических
продуктов и оловосодержащих побочных продуктов.
Изобретение включает в себя способ извлечения олова из руд и подобных материалов, содержащих его в
сочетании с другими металлами (например, железом) путем хлорирования руды и испарения олова в виде
хлорида, применение пара к нагретому материалу в качестве отдельного этапа процесса (т.е. после стадии
хлорирования) с целью дехлорирования других металлов (которые образовали неиспарившиеся хлориды на
первом этапе), с образованием и выделением соляной кислоты.
Ранее предлагалось использовать газообразную соляную кислоту для процессов хлорирования, а также
применять пар и водород совместно с ней при температурах около 8000 °C.
Однако согласно настоящему изобретению пар используется на отдельном этапе, отличном от того, на
котором осуществляется хлорирование. Более того, оба этапа могут быть выполнены, как описано ниже, в
гораздо более низком диапазоне температур. В ходе первой обработки хлорированием различные
металлические компоненты руды и т. д. хлорируются, но при используемой температуре __30 хлорид олова
испаряется и удаляется из загрузки без примеси других хлоридов металлов или других летучих
металлических соединений, за исключением хлоридов мышьяка и сурьмы, если эти металлы присутствуют.
Затем, на втором, отдельном этапе, при подаче пара, остальные нелетучие хлориды, остающиеся в шихте
при используемой нами температуре, разлагаются, образуется хлористый водород, который затем
извлекается для дальнейшего использования.
В одном из вариантов процесса первоначальное хлорирование осуществляется путем воздействия на руду
сухого газообразного хлористого водорода, предпочтительно в сочетании с твердым восстановителем
(например, углеродом), тщательно смешанным с рудой.
Насколько нам известно, одновременное использование пара и газообразной соляной кислоты на первом
этапе хлорирования, по-видимому, не позволяет получить столь полное извлечение олова, как при
использовании одной лишь сухой газообразной соляной кислоты.
Вероятно, этот результат обусловлен частичным гидролизом под действием пара определенного количества
образовавшегося хлорида олова(II), в результате чего часть последнего превращается обратно в оксид и,
следовательно, становится нелетучей. Оксид олова, образующийся в результате такого частичного
гидролиза, не будет повторно превращен в хлорид, если он откладывается в областях, где отсутствует
углерод или где наблюдается его химический дефицит, например, на стенке реторты и т. д.
Поскольку пар используется для разложения нелетучих хлоридов, таких как хлорид железа(II), можно было бы
ожидать, что его одновременное применение с газообразной соляной кислотой на первом этапе предотвратит
образование таких хлоридов; однако мы обнаружили, что это не так. Если на первом этапе к газообразной
соляной кислоте подавать пар, это не только ухудшает извлечение олова, но и приводит к образованию
большого количества хлорида железа(II) 75, для извлечения из него соляной кислоты потребуется
последующая обработка паром. По этим причинам использование только сухого газообразного соляного газа
на первом этапе хлорирования является желательным.
Руду можно предварительно брикетировать с помощью углеродистого восстановителя, а полученные брикеты
коксовать, чтобы сделать их пористыми и проницаемыми для соляной кислоты.
Операция коксования может проводиться либо в отдельной реторте, либо в хлорирующей реторте перед
подачей 110, если предусмотрены соответствующие средства для удаления продуктов перегонки,
образующихся в процессе коксования, или для предотвращения их попадания в контур конденсации олова.
Однако мы не ограничиваемся обработкой брикетированной оловянной руды или продуктов, но можем
использовать любые другие подходящие средства для обеспечения контакта между кислотным газом и
мелкодисперсной смесью оловосодержащего материала с углеродом и нагреванием смеси до необходимой
температуры.
В процессе дехлорирования обычно целесообразно поддерживать температуру рудной загрузки выше точки
испарения хлорида олова(II), равной 105 °C.
То есть, скорее выше 6030 °C. Установлено, что при работе при такой температуре остаточное олово,
которое, возможно, не было удалено на первом этапе хлорирования, может быть улетучено и восстановлено,
а выделяющийся хлористый водород, отделенный от других присутствующих металлов, служит для
хлорирования части этого оставшегося и несколько менее легко хлорируемого олова. 115S В некоторых
случаях (например, когда в ходе первого этапа хлорирования в заряде одновременно образовалось
достаточное количество других нелетучих хлоридов металлов) процесс может быть осуществлен следующим
образом: Первый этап хлорирования настолько ограничен, что значительная часть легко хлорируемого олова
остается нехлорированной к концу процесса, а еще часть этого оставшегося олова хлорируется и
перегоняется на втором этапе, или этапе «пропаривания».
Впоследствии, при желании или необходимости, один.
или дальнейшие этапы хлорирования. Эти этапы могут применяться к руде в чередовании с этапами паровой
обработки для обеспечения дальнейшего извлечения.
Прилагаемый чертеж схематически иллюстрирует подходящее устройство для реализации изобретения. На
чертеже 10 показана цилиндрическая наклонная реторта для приема заряда 11 материала, подлежащего
обработке. Реторта 10 представляет собой одну из нескольких реторт, расположенных в камере сгорания
соответствующей печи, что позволяет нагревать ее до 6000-7000 °C.
Реторта 10 изготовлена из чугуна, внутренняя поверхность которого покрыта кислотостойкой стекловидной
кислотосиликатной эмалью 12. Торцы реторты закрыты фланцевыми пластинами 13 спереди и 14 сзади, а
соединения этих фланцевых пластин выполнены с достаточной герметичностью. Фланцевые пластины также
могут быть покрыты силикатной эмалью с внутренней стороны, и то же самое относится к выходной трубе 15.
Входное отверстие 16 для газообразной соляной кислоты предусмотрено от магистрали 161. Предусмотрена
также возможность подачи пара из главного трубопровода № 162.
Выходное отверстие 15 ведет к конденсатору 26 для хлорида олова(II) (SnCl). Конденсатор 26 может
представлять собой эмалированную коробчатую чугунную камеру с фальшдном 18, под которым расположен
выход 19 к водяному затвору 20. Над фальшдном камера заполнена древесным углем 21 и соединена с одной
стороны с выходным отверстием 15 реторты, а с другой стороны имеет выходное отверстие 22.
Выходное отверстие 15 открывается в конденсатор через чистый нисходящий канал 17, к которому 40, ,
имеется вход для пара 23 из паропровода 230. Дно нисходящего канала 17 сообщается с пространством под
фальшдном 18. Нисходящий канал 17 выступает в печь, поддерживая в ней достаточную температуру
(например, 3000 °C) для сохранения конденсированного в ней хлористого олова в жидком состоянии, а в
остальной части конденсатора — температуру около 15°C. В конденсаторе 26 над углем имеется распылитель
воды 28, вода подается из водопровода 280 по мере необходимости для растворения хлористого олова,
собранного в угле.
Выходное отверстие 22 ведет к охлаждающему змеевику 25 в водяной бане 27, где газы понижаются по
температуре перед поступлением в конденсатор 29 на основе хлорида олова(IV).
В него помещены комки инертного материала, такого как стекло или кремниевые камешки, смоченные
концентрированной соляной кислотой, которая растворяет хлорид олова(IV) (SnCl4). Конденсатор 29 для
хлорида олова(IV) снабжен входным отверстием 30 для концентрированной соляной кислоты (-65%),
герметичным выходным отверстием 31 для конденсированного раствора и выходным отверстием 32 для
газов. В водяную ванну 27 входит труба 33 для охлаждающей воды.
Выходное отверстие 32 ведет в конденсатор соляной кислоты 34, где соляная кислота 70 собирается в воде
35. Предусмотрен герметичный выход 36 для соляной кислоты, вход 37 для пресной воды и выход 38 в
скрубберную башню 39.
В скрубберной башне 39 отходящие газы 75 промываются водой из распылителя 40, удаляя последние
остаточные следы соляной кислоты, которые они могут содержать, и отводятся через выходной дымоход 41.
XMII 80 Ниже приведён пример процесса, осуществляемого в аппарате, аналогичном только что описанному.
Руда с шахты Гивор в Корнуолле, номер 85, была взята и измельчена до размера, позволяющего проходить
через сито с размером ячейки 150 меш на погонный дюйм. Эта руда содержала около 10% олова и 20%
оксида железа (гематита), а также фракционные количества мышьяка, меди, висмута, серы и других
минералов, а также пустую породу.
Материал, смешанный примерно с 20% его веса с битуминозным углем, а также со смолой и битумом в
качестве связующего вещества, был брикетирован в виде брикетов. Брикеты коксовали при тускло-красном
нагреве.
Затем сколотые брикеты поместили в реторту, как показано на рисунке под номером 11, после чего реторту
закрыли. 100 Сухой газообразный соляной газ получали (в аппарате, не показанном на рисунке) путем
капельного добавления товарной соляной кислоты в избыток серной кислоты с вязкостью около 600 °C,
предварительно нагретой примерно до 1000 °C. Таким образом, концентрированный газообразный соляной
газ отводился, при этом серная кислота удерживала воду из соляной кислоты. При таком способе получения
сухой соляной кислоты 110 серная кислота постепенно разбавляется водой, и когда ее удельная плотность
падает примерно до 550 Б×6, ее можно заменить, а использованную кислоту повторно концентрировать путем
нагрева до 115% от ее первоначальной концентрации, так что серную кислоту можно использовать снова и
снова. Температура загрузки в реторте 10 повышалась до 6100–6300 °C перед подачей газообразной соляной
кислоты, после чего газ подавался, и из горячей загрузки выделялись пары хлорида олова(II) и небольшое
количество хлорида олова(IV).
Эти вещества выходили из реторты через выходное отверстие 15 125 и собирались в основном в водяном
затворе 20, а также на древесном угле и измельченном материале в конденсаторах 26 и 29. Температура
конденсатора 26 поддерживалась на уровне около 1500 °C. -и 130 i f1 1ii 286,7961 i 1i i i i j 1-1 i F.
j i f1 i i 286, b5 избыток газообразной соляной кислоты, количество которой a -очень мало, проходило в
конденсатор соляной кислоты 34, где она собиралась. Количество легковоспламеняющегося газа оттекло
через выходное отверстие 41.
После того как реакция хлорирования значительно замедлилась, в реторту 10 через входное отверстие 16
подавался поток пара, при этом температура загрузочного дистиллятора поддерживалась на уровне 610-6300
°C.
Это привело к выделению значительного количества соляной кислоты из хлорида железа и других хлоридов,
которые были получены, а также к выделению некоторого дополнительного количества хлорида олова(II),
который был передан в конденсатор 26. Соляная кислота прошла через конденсатор и была собрана в
конденсаторе соляной кислоты 34.
После такого способа извлечения соляной кислоты конденсатор 26 охлаждали, и когда он достаточно
остывал, через входное отверстие 23 подавали пар.
Вместе с конденсированным хлоридом олова(II) он переносился в жидком виде на дно конденсационной
камеры, откуда выходил через водяной затвор 20.
Процент извлечения олова из брикетированной руды на начальном этапе хлорирования составил 88%, а еще
8% было извлечено в ходе последующей обработки паром, что в сумме дало 96% извлечения олова.
Практически вся соляная кислота (за исключением той, которая необходима для образования хлорида
олова(II), и небольшой доли, обусловленной незначительной частью хлорида кальция, которая осталась
неразложившейся в исходном заряде) была восстановлена.
Было установлено, что раствор хлорида олова(II), собранный в водяном затворе 20, не содержал других
металлов; мышьяк, прошедший через него, сконденсировался в металлическом состоянии и, следовательно,
стал нерастворимым. Для извлечения из этого раствора металлического олова методом электролиза не
требовалась никакая очистка, кроме фильтрации.
Кроме того, раствор был достаточно чистым, чтобы при испарении дать кристаллы олова (хлорид олова(II)),
пригодные для целей, для которых эта соль применяется в данной области техники.
ПРИМЕР TI.
-55 В другом случае газообразная соляная кислота пропускалась на первой стадии лишь в течение короткого
времени, и когда образовывалось и выделялось определенное количество хлорида, в реторту в ограниченном
количестве подавался пар, а подача газообразной соляной кислоты прекращалась. Таким образом,
выделялось дополнительное количество соляной кислоты (из железа и других хлоридов, образовавшихся в
руде на первой стадии), что само по себе вызывало дальнейшее образование хлорида олова(II). После
кратковременного пропускания пара, когда выделение хлорида олова(II) замедлилось, соляная кислота снова
подавалась, после чего следовал еще один период подачи пара.
В данном случае общее количество соляной кислоты, поступившей в реторту, было меньше, чем раньше,
поскольку хлорирование железа и других 75 минералов, присутствующих в ней, не зашло так далеко.
Количество пара, подаваемого в реторту, было таким, которое, по мнению экспертов, не превышало
количество пара, способного разлагаться под действием хлоридов металлов, отличных от олова, в составе
загрузки. Следует понимать, что пар используется с целью уменьшения количества газообразной соляной
кислоты, которую необходимо пропускать в реторту, но ввиду риска того, что избыток пара может привести к
разложению части хлорида олова(II) до того, как он выйдет из реторты, и, возможно, вызвать его осаждение в
виде оксида на стенках реторты (где он не будет подвергаться дальнейшему воздействию соляной кислоты,
Соседние файлы в папке патенты