Dispositivo y procedimiento para el tratamiento de plomo de obra.

Procedimiento para la eliminación de estaño, antimonio y arsénico desde plomo de obra,

en el que en una cubetade reacción (2) se pone en contacto un baño de plomo (3) formado por plomo de obra líquido con un agente deoxidación gaseoso, en el que las impurezas metálicas contenidas en el plomo de obra reaccionan con el agente deoxidación y los productos de reacción son eliminados a continuación, caracterizado porque el agente de oxidación esburbujeado por medio de una instalación de entrada, dispuesta en la zona del fondo de la cubeta de reacción (2),que comprende un fregadero (19) de un material permeable al gas, en forma de burbujas de gas (23) en el baño deplomo (3).

Dispositivo y procedimiento para el tratamiento de plomo de obra

La invención se refiere a la utilización de un dispositivo así como a un procedimiento para el tratamiento de plomo de obra.

Para el refinado de coladas de plomo para la eliminación de estaño, arsénico y antimonio y para el refinado definitivo posible para la eliminación de contenidos de restos alcalinos y contenidos de restos alcalinotérreos se conocen ya diferentes procedimientos.

El procedimiento de Harris trabaja con hidróxido de sodio y salitre como agentes de oxidación. Con una bomba se bombea la colada de plomo a refinar a un depósito intermedio, apareciendo los óxidos separados en una escoria salina. La escoria debe procesarse posteriormente de una manera costosa a continuación.

En el procedimiento de horno de llama se oxida con aire insuflado. Las altas cantidades de recortes que se producen en este caso con bajos contenidos de antimonio deben procesarse de manera costosa.

Otro procedimiento de refinado descrito en el documento DE 33 32 796 C1 trabaja por medio de aire enriquecido con oxígeno en la cubeta de fusión. La velocidad de refinado se limita en el procedimiento descrito allí por la temperatura del plomo de 650ºC en la cubeta. Para la formación de escoria se añade hidróxido de sodio en pequeñas cantidades.

De acuerdo con un procedimiento de refinado según el documento DE 38 31 898 C1 son posibles temperaturas de trabajo más elevadas y prescindir de hidróxido de sodio. En el procedimiento descrito allí se introduce oxígeno con una lanza que debe sumergirse en el baño de plomo a alta presión en una corriente turbulenta de plomo líquido concentrada a un volumen proporcional, con relación a la cubeta de colada. El plomo mezclado íntimamente con oxígeno entra en un volumen mayor para la estabilización, en el que flotan los óxidos y son retirados. La corriente de plomo turbulenta es generada, por una parte, a través de la corriente fuerte de oxígeno desde la lanza y, por otra parte, a través de una bomba de plomo que transporta el plomo a un tubo de reacción.

El tubo de reacción está dispuesto en un segundo cilindro de volumen mayor, desde el que se extraen los óxidos. El plomo fluye a través de un orificio de salida que se encuentra en el fondo.

Para reducir el desgaste que se produce en este caso en las toberas de gas, se propone en el documento DE 43 22 782 A1 que la zona de salida de oxígeno de una tobera de gas para el insuflado de oxígeno en el plomo fundido líquido esté rodeada por un gas protector. El gas protector, con preferencia nitrógeno (N2) , dióxido de carbono (CO2)

o argón (Ar) , sea introducido en este caso a través de una alimentación de gas protector separada en un tubo exterior que rodea la tobera de oxígeno propiamente dicha. De esta manera, se forma delante de la tobera de gas una cavidad libre de plomo y de esta manera se desplaza el lugar de reacción desde la salida de la tobera de gas hasta el baño de la colada de plomo. El contacto entre el plomo líquido fundido y la tobera de gas se evita a través de la configuración simultánea de un colchón de gas protector que rodea al menos la zona de salida. A ello hay que añadir que la tobera de gas es refrigerada desde el exterior por medio de un gas protector inerte. Adicionalmente se mejora la oxidación a través del gas insuflado a alta velocidad, con preferencia a la velocidad del sonido, en la colada de plomo, porque de esta manera se eleva la mezcla a fondo turbulenta de la colada de plomo y el oxígeno. Hacia el final de la reacción se emplea el gas protector también como gas mixto, que se expone al oxígeno. De esta manera se adapta la entrada de oxígeno a la oferta decreciente de antimonio en la colada y se evita una oxidación demasiado fuerte del plomo.

También el documento US 4 496 394 publica una solución, pero no con un fregadero.

En este procedimiento es un inconveniente la porción realmente alta de oxígeno no empleado para la reacción, que circula sin utilizar a través de la colada. Por lo tanto, la reacción se desarrolla sólo lentamente. Debe tolerarse una aceleración con un alto consumo de oxígeno.

Por lo tanto, el cometido de la invención es crear una posibilidad para la eliminación de antimonio, arsénico y estaño desde el plomo de obra con la ayuda de un agente de oxidación en forma de gas, en el que se incrementa la eficiencia durante la realización de la reacción frente a los procedimientos según el estado de la técnica.

Este cometido se soluciona a través de una utilización de las características de la reivindicación 10 de la patente y a través de un procedimiento con las características de la reivindicación 1 de la patente.

De acuerdo con la invención, se propone un dispositivo para la eliminación de estaño, antimonio y arsénico de plomo de obra, que está equipado con una cubeta de reacción para la recepción del baño de plomo de obra líquido y con un sistema de alimentación de gas para la introducción de un agente de oxidación en forma de gas en la cubeta de reacción, en el que el sistema de alimentación de gas comprende un fregadero dispuesto en la zona del fondo de la cubeta de reacción para el burbujeado del agente de oxidación. La cubeta de reacción puede estar instalada,

separada en este caso en cuanto a la construcción de una cubeta de plomo o bien cubeta de refinado que recibe el baño de plomo, en o junto a ésta, de manera que existe, respectivamente, una conexión de circulación entre ambas, que posibilita un tratamiento continuo o por cargas del plomo desde la cubeta de plomo.

En oposición a los sistemas de entrada de gas de acuerdo con el estado de la técnica, en el que el agente de oxidación es introducido a través de una lanza a alta presión y alta velocidad de la circulación desde arriba en el baño de plomo, en el dispositivo se burbujean burbujas de gas desde los canales de alimentación de la instalación de entrada dispuesta en la zona del fondo de la cubeta de reacción, las cuales atraviesan todo el baño de plomo desde abajo hacia arriba a la velocidad más baja posible. La superficie grande de las burbujas de gas así como la duración de residencia prolongada de las burbujas de gas en el baño proporcionan una oxidación muy efectiva de los metales extraños contenidos en el plomo.

Como instalación de entrada se emple4a en este caso un fregadero, por medio del cual se consigue introducir un agente oxidante gaseoso en forma de burbujas de gas lo más pequeñas posible y distribuidas lo más ampliamente posible en el baño de plomo, y que es resistente frente a las temperaturas del plomo líquido fundido.

Se conocen en sí fregaderos para el burbujeo de gases en coladas metalúrgicas, pero hasta ahora no se han empleado todavía para el tratamiento de plomo de obra. Tales fregaderos están constituidos por un material permeable al gas y resistente al calor como por ejemplo cerámica. Una pluralidad de canales finos, que se extienden a través del bloque del fregadero, posibilita el burbujeo del agente de oxidación en forma de burbujas de gas finas. En el documento WO 92/04473 A1, por ejemplo, se encuentra una visión de conjunto de diferentes formas de construcción de fregaderos y sus aplicaciones. En este caso, se distinguen especialmente los siguientes tipos de fregaderos, que se pueden emplear también en el marco de la invención: lavaderos de juntas, lavaderos con porosidad no dirigida y lavaderos con porosidad dirigida. De acuerdo con la estructura del fregadero se consigue la configuración de burbujas de gas de diferente tamaño, forma así como de diferente movimiento de la trayectoria durante la subida en el baño de plomo.

Un desarrollo ventajoso de la invención prevé que la cubeta de reacción presente la forma de un cilindro dispuesto esencialmente vertical y la instalación de entrada se extienda sobre una parte esencial de la superficie de base de la cubeta de reacción. La instalación de entrada puede ocupar en este caso también prácticamente toda la superficie de base. La entrada superficial del agente de oxidación conduce a que un volumen especialmente grande del baño de plomo se ponga en contacto con agente de oxidación.

De manera más preferida, la cubeta de reacción está equipada con al menos un conducto de admisión y con al menos un conducto de salida para plomo líquido fundido, con lo que se posibilita una conducción de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la eliminación de estaño, antimonio y arsénico desde plomo de obra, en el que en una cubeta de reacción (2) se pone en contacto un baño de plomo (3) formado por plomo de obra líquido con un agente de oxidación gaseoso, en el que las impurezas metálicas contenidas en el plomo de obra reaccionan con el agente de oxidación y los productos de reacción son eliminados a continuación, caracterizado porque el agente de oxidación es burbujeado por medio de una instalación de entrada, dispuesta en la zona del fondo de la cubeta de reacción (2) , que comprende un fregadero (19) de un material permeable al gas, en forma de burbujas de gas (23) en el baño de plomo (3) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las burbujas de gas (23) describen durante la subida a través del baño de plomo (3) una trayectoria en forma de zigzag o helicoidal.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las burbujas de gas (23) presentan una forma aproximadamente hemisférica o una forma elíptica.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las burbujas de gas

(23) presentan a la salida desde la instalación de entrada (19) por término medio un volumen inferior a 500 mm3, con preferencia inferior a 0, 5 mm3.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a través de la alimentación continua de plomo de obra y la extracción de plomo de obra tratado se mantiene un funcionamiento continuo en la cubeta de reacción (2) .

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el plomo de obra líquido es conducido a contra corriente o en corriente continua hacia el agente de oxidación ascendente a través de la caldera de reacción (2) .

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el plomo de obra líquido es conducido en un movimiento helicoidal dirigido hacia arriba o hacia abajo a través de la cubeta de reacción.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el plomo de obra líquido es conducido en un circuito que incluye la caldera de reacción (2) .

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cantidad del plomo alimentado a la cubeta de reacción (2) y/o la cantidad y/o la composición del agente de oxidación alimentad a la cubeta de reacción (2) se regula de acuerdo con parámetros predeterminados, como por ejemplo la temperatura en la cubeta de reacción (2) o el contenido en estaño, arsénico y/o antimonio en el baño de plomo (3) .

10. Utilización de un dispositivo con una cubeta de reacción (2) para la recepción del baño de plomo (3) desde plomo de obra líquido y con un sistema de alimentación de gas (19, 20) para la introducción de un agente de oxidación en forma de gas en la cubeta de reacción (2) , en el que la cubeta de reacción (2) puede estar instalada, separada en este caso en cuanto a la construcción de una cubeta de plomo (5) que recibe el baño de plomo dentro de la cuenta de plomo (5) o junto a éste y el sistema de alimentación de gas (19, 20) comprende una instalación de entrada dispuesta en la zona del fondo de la cubeta de reacción (2) para el burbujeo del agente de oxidación (19) , que comprende un fregadero (19) de un material permeable al gas, para la eliminación de estaño, antimonio y arsénico desde plomo de obra.

11. Utilización de un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque la caldera de reacción (2) presenta la forma de un cilindro dispuesto esencialmente vertical y la instalación de entrada (19) se extiende sobre una parte esencial de la superficie de base de la caldera de reacción (2) .

12. Utilización de un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizada porque la cubeta de reacción (2) está equipada para un funcionamiento continuo con al menos un conducto de admisión (4) y con al menos un conducto de salida (11) para plomo líquido fundido.

13. Utilización de un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque el al menos un conducto de admisión 4 y el al menos un conducto de salida (11) están dispuestos distanciados verticalmente uno del otro.

14. Utilización de un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizada porque en la cubeta de reacción (2) y/o en el al menos un conducto de admisión (4) y/o al menos un conducto de salida (11) está prevista una instalación de atemperación (8, 16) para la calefacción o bien para la refrigeración del plomo líquido fundido.