Огнеупоры и их применение

Раздел: Учебники

Установка одновременного рафинирования свинца и цинка с помощью шахтной печи представлена на  229. Этот рафинировочный процесс разработан английской фирмой «Империале мелтинг процесс». Установка объединяет шахтную свинцовоплавильную печь и цинковый дистиллятор. В Японии две фирмы имеют на своих заводах такие установки. В горловину шахтной печи загружают спеченные свинцовоцинковые концентраты с предварительно подогретым до 800 °С коксом и флюсом. Плавка шихты происходит под действием вдуваемого через фурмы воздуха, нагретого до 550— 600 °С. Цинк восстанавливается и испаряется. Пары динка, пропускаемые через конденсатор, охлаждаются и абсорбируются свинцовым душем, который образуется с помощью роторного разбрызгивателя. Смесь жидких металлов поступает в сепаратор, .где она разделяется на жидкий цинк и свинец. Растворимость свинца в цинке при температуре плавления последнего составляет 1,5 % (по массе). Давление же пара при 1600 °С у цинка в 2000 раз больше. Это позволяет при перегонке достичь значительно более полного разделения этих металлов, чем при переплавке. Но часть свинца вместе с благородными металлами стекает на подину шахтной печи, откуда расплав выпускается через летку в передний горн.

Надфурменные участки шахтной печи охлаждаются водой, подину выкладывают хромомагнезитовым кирпичом. Верхнюю часть шахты, подверженную действию восстановительной атмосферы, футеруют плотным шамотным кирпичом с низким содержанием железа, футеровку конденсатора выполняют из карборундовых огнеупоров.

Роторы, разбрызгивающие жидкий свинец, с целью лучшего контактирования с парами цинка, изготавливают из карборунда.

Чистота дистилляционного цинка составляет 99,6—99,8 %, остальное — свинец, кадмий, железо. Для повышения чистоты цинка его повторно дистиллируют в ректификационной печи и получают цинк чистотой 99,998 % (на 0,003 % чище электролитного).

Ректификационные печи американской фирмы «Нью Джорджия цинк» установлены на предприятиях фирм «Мицуи киндзоку когё» (завод Миэкэ), «Никко» (завод Микка), «Сумико ИСП» (завод Како- гава) и «Хатиро сэйрэн».

Ректификационная печь состоит из двух обогреваемых газом колонн: свинцовой и кадмиевой. В свинцовой колонне 54 испарительные тарелки из карбида кремния, в кадмиевой — 59. Большая часть чернового цинка, вводимого в свинцовую колонну, испаряется вместе с кадмием, а свинец с железом опускаются вниз Пары цинка в конденсаторе превращаются в жидкий цинк, который затем направляется в кадмиевую колонну, где летучий кадмий поднимается вверх в коробчатый канистер, а экстрачистый цинк выходит из нижней части кадмиевой колонны.

Камера горения топлива (газа), охватывающая колонну ниже 27-й тарелки, футерована высокоглиноземистым кирпичом. Зона выше камеры горения, представляющая дефлегматор, изолирована огнеупорным теплоизоляционным кирпичом. Срок службы свинцовой колонны составляет 2—3 года, кадмиевой колонны 3—4 года. Карборундовые тарелки служат ~ '10 лет.