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"PERFECTIONNEMENTS APPORTES A LA PRODUCTION DU ZINC.!'
L'invention est relative à la production de zinc métallique à partir de minerais grillés, de scories ou d'autres matières con- tenant du zinc.
Un procédé, déjà appliqué avec succès, pour la récupération du zinc à partir de scories contenant de l'oxyde de zinc, consis- te à injecter du charbon pulvérisé en même temps qu'un jet d'air, dans un bain de scories fondues ; la réaction primaire engendre de l'oxyde de carbone avec un peu d'acide carbonique ; le CO réa- git avec l'oxyde de zinc, en libérant du zinc et en formant du CO2 additionnel. Le CO et zinc restant sont alors complètement brulés par de l'air en excès, en formant de l'oxyde de zinc et du CO2. L'oxyde de zinc et les gaz ainsi produits sont alors refrci dis en leur faisant traverser un générateur de vapeur, et l'oxyde est recueilli. Le procédé est essentiellement un procédé inter- mittent par "charges", par distinction d'avec un procédé continu.
De la scorie fondue est chargée dans le four, et après une période
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de fonctionnement la scorie épuisée est déchargée. Des installa- tions existantes pour l'exécution de ce procédé traitent des sco- ries provenant des fours soufflés à plomb, contenant environ 16 % de zinc et 2 % de plomb, La récupération du zinc est de 1' ordre de 95 %. La charge est principalement de la scorie fondue; celle-ci peut être partiellement remplacée par de la scorie granu- lée si c'est nécessaire, mais uniquement aux dépens d'un accroisse- ment de consommation de combustible.
Le procédé prémentionné conduit à la séparation du zinc sous forme d'oxyde de zinc.
L'objet de la présents invention est la récupération de zinc métallique au lieu d'oxyde, et la possibilité d'utiliser dans ce but le four de scrorification a été examinée de près.
On a constaté que sans adaptation du procédé connu dans le- quel on .utilise un jet ou soufflage d'air, un rendement utile ou intéressant en zinc métallique ne pouvait être obtenu, du fait que, pour maintenir la température du bain de scories, on doit utiliser une quantité d'air qui dépasse notablement celle requise pour brûler le carbone en oxyde de carbone ; il se forme par con- séquent une quantité importante de CO2 qui, lorsque les gaz se refroidissent, et en particulier dans l'opération de condensation, transforme à nouveau en oxyde de zinc la majeure partie de la va- peur de zinc métallique, par inversion de la réaction de réduction :
EMI2.1
La nécessité d'un excédent d'air, si la température du bain doit être maintenue, résulte de la dilution de l'oxygène du jet d'air due à la teneur en azote de l'air lui-même, et qui absorbe une grande proportion de la chaleur engendrée.
On a trouvé qu'en utilisant de l'oxygène on un mélange gazeux riche en oxygène au lieu d'air, la teneur totale en oxygène du jet, par rapport à la teneur totale en carbone du combustible four ni, peut être réduite dans une mesure telle que du CO2 ne se forme
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pas en quantité appréciable, et cela sans réduire le taux de géné- ration de chaleur jusqu'au point où elle cesserait de compenser les pertes de chaleur et où la scorie cesserait d'être fluide ; et que par enrichissement progressif en oxygène du gaz soufflé, la teneur totale en oxygène nécessaire pour maintenir le processous en fonc- tionnement peut être progressivement réduite en dessous de celle requise pour la combustion complète du carbone en CO.
L'oxyde zinc de la scorie est alors réduit soit directement par l'excès de carbone, suivant la réaction :
EMI3.1
soit partiellement par cette réaction (2) et partiellement par le CO suivant la réaction (1), le C02 produit par celle-ci étant réduit par l'excès de carbone, comme suit :
EMI3.2
L'effet obtenu en travaillant avec un excèdent de carbone par rapport à la quantité qui peut précisément être brûlée en CO par l'oxygène du jet, est d'empêcher la production de CO2, et plus l'excès de carbone est important et plus l'on prévient avec succès la formation de CO2. En minimisant le dégagement de CO2, la me- sure dans laquelle la réaction inverse de la réaction (1) peut se produire pendant le refroidissement est également réduite .
Il devient par suite possible d'obtenir un bon rendement en zinc métallique à la condensation.
L'enrichissement en oxygène d'un jet d'air (sans carbone en suspension) a été proposé dans le cas des cubilots pour la produc- tion du zinc.
Dans le procédé conforme à l'invention, un jet de gaz ne contenant pas moins de 40 % en volume d'oxygène, le reste étant pratiquement exempt de CO2 et principalement composé de gaz inerte comme l'azote, ensemble avec du combustible carbonifère sous for- me finement divisée en suspension dans le jet gazeux, est soufflé
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dans un bain de scorie zincifere fondue, qui peut comprendre d'au- tres matières contenant de l'oxyde de zinc et des fondants addi- tionnels suivant les besoins, ou, et du carbone additionnel, la proportion moléculaire du carbone en suspension par rapport à l'o- xygène dans le jet étant supérieure à 2, de manière que le carbone soit toujours présent en excédent suffisant par rapport à l'oxygène fourni pour empêcher la formation de toute quantité appréciable de CO2.
Par ce procédé, on obtient l'émission de la vapeur de zinc métallique en mélange avec un gaz contenant une proportion élevée d'oxyde de carbone par rapport à 1 'anhydride carbonique ; ce mélan- ge peut être recueilli à l'abri de l'air et de la vapeur de zinc peut en être condensée sous forme de métal fondu, dans un conden- seur approprié.
Les rendements tant en sine libéré, que de condensation de la vapeur de zinc, tombent rapidement avec l'accroissement de la di- lution de l'oxygène dans le gaz de soufflage, la concentration minimum en oxygène dans le gaz soufflé qui permet d'exécuter le procédé étant de 40 % comme indiqué plus haut ; et le gaz soufflé ne devra contenir aucune quantité notable de vapeur d'eau. Il est préférable de travailler avec un gaz de soufflage formé d'oxy- gène à 98 % de pureté, mais si on utilise une moindre concentra- tion d'oxygène dans le jet, de l'air enrichi en oxygène, et sec, convient.
L'efficacité du procédé dépend du soin avec lequel on évite toute dilution exagérée, non seulement de l'oxygène dans le gaz de soufflage, mais également de la vapeur de zinc dans lez gaz émis, par des gaz inertes et des gaz ou vapeurs absorbant de la chaleur, et par suite, il est désirable que, en plus de l'emploi d'une concentration élevée d'oxygène dans le jet, le combustible carbonifère du jet soit sec et présente une faible teneur en hy- drogène ; tant l'hydrogène que la vapeur d'eau constituent des di- luants sans utilité, du fait qu'ils absorbent de la chaleur à rai-
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son de leur capacité calorifique, et également, dans le cas de la vapeur d'eau, du fait que de la chaleur est absorbée endo- thermiquement dans sa réaction avec le carbone.
Pour ces raisons, des combustibles qui conviennent pour le procédé de l'invention sont constitués pour le charbon dit anthraaite et les combusti- bles artificiellement carbonisés.
D'autre part lorsqu'on travaille avec un jet constitué par de l'oxygène pratiquement pur (98 % de pureté ou plus)-une cer- taine dilution des produits de combustion peut être tolérée. Par conséquent il est possible, lorsqu'on travaille avec un jet d'oxy- gène pratiquement pur, d'utiliser des combustibles hydrocarbonés liquides des qualités lourdes, dans lesquels la proportion de car- bone à l'hydrogène est élevée. Pareils combustibles peuvent être utiles en raison de la facilité avec laquelle ils peuvent être pul- vérisés dans le jet. un cas d'application de l'invention est la production de zinc métallique à partir de blende de zinc grillée. Le four comprend essentiellement une cuve munie de tuyères, disposées en dessous du niveau auquel la cuve est chargée de scories, et de préférence près de son fond.
On prévoit également un trou de coulée ou l'équivalent au ni- veau d'évacuation de la scorie et un dispositif de chargement à l'aide duquel des matières solides peuvent être introduites sans introduction simultanée d'une quantité d'air notable. Pour l'éva- cuation de la vapeur de zinc et des gaz, on prévoit une sortie dans la partie supérieure de la cave, qui mène à un condenseur.
Pour la mise en route de l'opération, la cuve est d'abord partiellement remplie à l'aide d'une charge de matière granulée, de composition analogue à celle de la scorie liquide. qui doit être maintenue pour le bain dans la suite des opérations. Du combustible pulvérisé, avec du gaz riche en oxygène, est soufflé par les tuyères. Lorsqu'un fond de scorie fondue est formé, le fonctionnement de régime commence. La charge peut être constitua
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par un minérai grillé, de préférence exempt de poussier , ou bien par une scorie zincifère, qui, par exemple, proviendra d'un four à plomb, ou bien encore par un mélange de minerai et de scorie ; alternativement, on peut employer un minerai qui a été grillé et briqueté.
La charge peut également être composée d'un mélange de minerai oxydé ou, et de scories et de combustible carbonifère pulvérisé, mis sous forme de briquettes.
De la matière de charge fraiche, qui peut être chaude ou froide, mais est de préférence chauffée à 8000 C ou plus, est ajoutée d'une manière continue ou à de courts intervalles.
Des matières de scorification, comme de la silice ou de la chaux, en supplément de ce qui est contenu dans le minerai et dans le combustible pulvérisé, peuvent être ajoutées si c'est nécessai- re. Le four se charge de scorie contenant une proportion de zinc, permettant un rendement élevé de travail par pose avec une élimi- nation économique. De la vapeur de zinc se dégage et est conduite au condenseur. Le procédé est continu.
Si le minerai grillé est mis en briquettes avec de la matiè- re carbonifère, la réaction entre l'oxygène et le carbone dans le jet, sert uniquement à engendrer de la chaleur, en satisfaisant aux conditions de la réaction entre l'oxyde de zinc et le carbone dans les briquettes conformément à la réaction (2). Les briquettes seront établies de manière à se scorifier et à disparaître lors- que le zinc est éliminé.
Dans le procédé pour récupérer le zinc sous forme métalli- que, comme déjà décrit, tout le bain de sourie sera maintenu à com- position constante, la teneur en zinc étant suffisamment élevée pour permettre l'enlèvement rapide du zinc, mais aussi suffisam- ment basse pour éviter les pertes par entraînement d'oxyde de zinc dans la scorie épuisée.
Au lieu de comporter une chambre'unique dans laquelle toute la scorie est contenue et peut être malaxée dans toutes ses par- ties, le four peut être construit de manière que la scorie chemine
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soit dans un labyrinthe ou à travers une succession de chambres aménagées de façon que la teneur en zinc décroisse lorsque la scorie s'écoule du point de chargement au point d'extraction.
Ceci permet d'accroître le taux d'extraction du zinc de la scorie et de réduire la teneur en oxyde de zinc de la scorie épuisée éliminée.
Dans certaines circonstances, le maximum d'élimination du zinc sous forme de métal peut ne pas être économique, auquel cas l'extraction du zinc sous forme de métal peut être limitée, laissant subsister une certaine quantité d'oxyde de zinc dans la scorie éli- minée du bain, laquelle peut alors être traitée pour l'extraction du zinc sous forme d'oxyde, par exemple par un procédé connu du genre précédemment mentionné.
Si les matières de la charge contiennent une quantité appré- ciable de cuivre, d'argent ou d'autres métaux semblables, il peut convenir d'ajouter à la charge une substance contenant du soufre, comme un sulfure de fer, donnant lieu à la formation d'une matte contenant le cuivre, l'argent et autres métaux semblables, matte qui passera au fond du bain et pourra être extraite par un second trou de coulée situé à la partie inférieure du bain, et à prévoir du reste,de toute manière, pour les nettoyages. Ce second trou de coulée permettra également l'élimination de toute quantité de fer fondu qui pourrait se former.
On a constaté que les gaz, lorsqu'ils quittent le bain de scorie, sont relativement chauds, et que leur chaleur sensible peut être utilisée pour effectuer une réduction additionnelle du zinc dans des matières non scorifiées. Ainsi, il convient parfois de faire passer les gaz contenant du zinc, lorsqu'ils quittent le bain et avant qu'ils ne pénètrent dans le condenseur, à travers une colonne chauffée de briquettes contenant du minerai grillé et du carbone, grâce à quoi du zinc est libéré par la réaction(2), aux dépens d'une chute de température des gaz. Cette colonne pré- sente aussi certains autres avantages, en filtrant les gouttelettes de scories entrainées dans les gaz.
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Alternativement, avant de pénétrer dans le condenseur, les gaz peuvent être passés à travers une colonne de coke. Ceci concou- re à filtrer les gouttelettes de scories, et sert également à rédui- re, au moins partiellement, par la réaction (3) tout le 002 qui pourrait être formé par la réaction (!}. malgré l'excédent de car- bone du jet.
Pour assurer l'enlèvement de toute quantité notable d'anhy- dride carbonique, il est ordinairement nécessaire de chauffer le coke autrement que par les gaz, par exemple, à l'aide d'un courant électrique, en utilisant le coke comme résistance.
Les dessins annexés illustrent un exemple type de four appro- prié pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Dans les dessins :
Fig. 1 est une élévation en coupe du four, suivant son axe lon- gitudinal ;
Fig. 2 est une élévation en coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 ;
Fig. 3 est un plan en coupe suivant les lignes 3-3 des figs.
1 et 2.
Dans le four illustré, une cuve propre à contenir un bain 2 de scorie liquide comporte un fond plein, réfractaire, résistant à la scorie, 4, formé par exemple en matière céramique ou carbonée, comme de l'alumine frittée, du graphite ou du carborundum, et des parois creuses, refroidies à l'eau 5, dont les portions infé- rieures logent des tuyères 3. La cuve comporte une vouverture de chargement 1, et l'espace collecteur des gaz 8 de la chambre du four, au dessus du niveau de la surface du bain de scorie 2, est isolé de l'ouverture de chargement par une partie de la paroi 5
Plongeant jusqu'en dessous du niveau de la surface du bain. Les parois de l'espace collecteur des gaz 8 sont en matériau réfractai- re plein et sont d'une pièce avec une voûte en arc 10.
Un prolon- gement de l'espace collecteur des gaz forme un cerneau 9 à fond incliné, en assurant par là le retour dans la cuve de la scorie
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entraînée sous forme pulvérisée et se déposant dans le carneau.
Un conduit descendant 11 mène du carneau 9 dans le condenseur (non représenté). Le niveau du bain de scorie est maintenu constant par une ouverture de trop plein pourvue d'un bec 7, et un trou de cou- lée à tampon, 6, situé à la base de la cuve, permet l'évacuation, en cas de besoin, du fer fondu ou d'une matte qui viendrait à se former et permet également la vidange complète de la cuve lorsque c'est nécessaire.
REVENDICATIONS.
1. Un procédé pour la production de zinc métallique à partir de scories zincifères, qui peuvent être enrichies initialement ou, et par intermittence au cours de la marche, à l'aide de minérais grillés, de scories et d'autres matières contenant de l'oxyde de zinc, procédé dans lequel un jet de gaz ne contenant pas moins de 40% en volume d'oxygène, le reste étant pratiquement exempt de CO2 et principalement composé de gaz inertes comme l'azote, ensem- ble avec du combustible carbonifère dans un état finement divisé en suspension dans le jet de gaz, est soufflé dans un bain de scorie zincifère fondue, qui peut comprendre d'autres matières contenant de l'oxyde de zinc comme prémentionné, et des fondants additionnels et, ou du carbone additionnel ;
la proportion moléculaire du car- bone en suspension dans le jet, par rapport à la teneur en oxygène de ce jet étant supérieure à deux, de manière que le carbone soit toujours présent en excédent suffisant par rapport à l'oxygène four- ni pour prévenir la formation de toute quantité appréciable de CO2, et le mélange gaz-vapeur émis par la scorie étant recueilli à 1 ',abri de l'air, et envoyé à un condenseur en vue de la conden- sation du zinc métallique y contenu.
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"IMPROVEMENTS IN THE PRODUCTION OF ZINC.!"
The invention relates to the production of metallic zinc from roasted ores, slag or other materials containing zinc.
A method, already successfully applied, for the recovery of zinc from slag containing zinc oxide, consists in injecting pulverized carbon together with a jet of air, into a bath of molten slag. ; the primary reaction generates carbon monoxide with a little carbonic acid; CO reacts with zinc oxide, releasing zinc and forming additional CO 2. The remaining CO and zinc are then completely burned by excess air, forming zinc oxide and CO2. The zinc oxide and the gases thus produced are then cooled by passing them through a steam generator, and the oxide is collected. The process is essentially an intermittent "batch" process, as distinguished from a continuous process.
Molten slag is loaded into the furnace, and after a period
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during operation the spent slag is discharged. Existing facilities for carrying out this process treat slag from lead blast furnaces containing about 16% zinc and 2% lead. Zinc recovery is of the order of 95%. The charge is mainly molten slag; this can be partially replaced by granulated slag if necessary, but only at the expense of increased fuel consumption.
The above process results in the separation of zinc in the form of zinc oxide.
The object of the present invention is the recovery of metallic zinc instead of oxide, and the possibility of using the scrubber furnace for this purpose has been closely examined.
It has been found that without adaptation of the known process in which an air jet or blast is used, a useful or interesting yield of metallic zinc could not be obtained, because, in order to maintain the temperature of the slag bath, an amount of air must be used which significantly exceeds that required to burn the carbon to carbon monoxide; a large quantity of CO2 is consequently formed which, when the gases cool down, and in particular in the condensation operation, again transforms the major part of the vapor of metallic zinc into zinc oxide, for example. reversal of the reduction reaction:
EMI2.1
The need for excess air, if the bath temperature is to be maintained, results from the dilution of the oxygen in the air jet due to the nitrogen content of the air itself, and which absorbs a large proportion of the heat generated.
It has been found that by using oxygen to provide an oxygen-rich gas mixture instead of air, the total oxygen content of the jet, relative to the total carbon content of the furnace fuel ni, can be reduced in a low range. measure such that CO2 does not form
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not in appreciable quantity, and this without reducing the rate of heat generation to the point where it would cease to compensate for heat loss and the slag would cease to be fluid; and that by gradual oxygen enrichment of the blown gas, the total oxygen content necessary to keep the process in operation can be progressively reduced below that required for the complete combustion of carbon to CO.
The zinc oxide of the slag is then reduced either directly by the excess carbon, depending on the reaction:
EMI3.1
either partially by this reaction (2) and partially by the CO following reaction (1), the CO 2 produced by the latter being reduced by the excess carbon, as follows:
EMI3.2
The effect obtained by working with an excess of carbon compared to the quantity that can precisely be burnt to CO by the oxygen in the jet is to prevent the production of CO2, and the greater the excess carbon, the more the formation of CO2 is successfully prevented. By minimizing the evolution of CO2, the extent to which the reverse reaction of reaction (1) can occur during cooling is also reduced.
It therefore becomes possible to obtain a good yield of metallic zinc on condensation.
The oxygen enrichment of an air jet (without carbon in suspension) has been proposed in the case of cupolas for the production of zinc.
In the process according to the invention, a gas jet containing not less than 40% by volume of oxygen, the remainder being practically free of CO2 and mainly composed of inert gas such as nitrogen, together with carboniferous fuel under finely divided form suspended in the gas jet, is blown
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in a bath of molten zinciferous slag, which may include other materials containing zinc oxide and additional fluxes as required, or, and additional carbon, the molecular proportion of suspended carbon to oxygen in the jet being greater than 2, so that carbon is always present in sufficient excess over the oxygen supplied to prevent the formation of any appreciable amount of CO2.
By this process, one obtains the emission of the vapor of metallic zinc mixed with a gas containing a high proportion of carbon monoxide relative to carbon dioxide; this mixture can be collected in the absence of air and the zinc vapor can be condensed therefrom in the form of molten metal in a suitable condenser.
The yields both of liberated sine and of zinc vapor condensation fall rapidly with increasing dilution of oxygen in the blast gas, the minimum oxygen concentration in the blown gas which allows for perform the process being 40% as indicated above; and the blown gas should not contain any appreciable amount of water vapor. It is preferable to work with a blast gas formed of oxygen at 98% purity, but if a lower concentration of oxygen is used in the jet, oxygen enriched and dry air is suitable. .
The efficiency of the process depends on the care with which any exaggerated dilution is avoided, not only of the oxygen in the blowing gas, but also of the zinc vapor in the gas emitted, by inert gases and absorbing gases or vapors. heat, and hence it is desirable that, in addition to employing a high concentration of oxygen in the jet, the carboniferous fuel in the jet is dry and has a low hydrogen content; both hydrogen and water vapor are useless diluents because they absorb heat through
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This is due to their heat capacity, and also, in the case of water vapor, to the fact that heat is absorbed endothermically in its reaction with carbon.
For these reasons, fuels which are suitable for the process of the invention are constituted for the so-called anthraaite coal and the artificially carbonized fuels.
On the other hand, when working with a jet consisting of practically pure oxygen (98% purity or more), some dilution of the combustion products can be tolerated. Therefore it is possible, when working with a substantially pure oxygen jet, to use liquid hydrocarbon fuels of heavy grades, in which the proportion of carbon to hydrogen is high. Such combustibles can be useful because of the ease with which they can be sprayed into the jet. an application of the invention is the production of metallic zinc from roasted zinc blende. The furnace essentially comprises a tank provided with nozzles, arranged below the level at which the tank is loaded with slag, and preferably near its bottom.
There is also provided a taphole or the like for the slag discharge level and a loading device by which solids can be introduced without the simultaneous introduction of a substantial quantity of air. For the evacuation of zinc vapor and gases, an outlet is provided in the upper part of the cellar, which leads to a condenser.
To start the operation, the tank is first partially filled with a load of granulated material, of composition similar to that of the liquid slag. which must be maintained for the bath in the rest of the operations. Pulverized fuel, along with oxygen-rich gas, is blown through the nozzles. When a molten slag bottom is formed, the regime operation begins. The load can be constituted
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by a roasted ore, preferably free of dust, or by a zinciferous slag, which, for example, will come from a lead furnace, or even by a mixture of ore and slag; alternatively, one can use an ore which has been roasted and briquetted.
The charge can also be composed of a mixture of oxidized ore or, and of slag and pulverized carboniferous fuel, put in the form of briquettes.
Fresh filler material, which may be hot or cold, but is preferably heated to 8000 C or higher, is added continuously or at short intervals.
Slagging materials, such as silica or lime, in addition to what is contained in the ore and in the pulverized fuel, can be added if necessary. The furnace is charged with slag containing a proportion of zinc, allowing a high efficiency of work per laying with an economical disposal. Zinc vapor emerges and is conducted to the condenser. The process is continuous.
If the roasted ore is put into briquettes with carboniferous material, the reaction between oxygen and carbon in the jet only serves to generate heat, satisfying the conditions for the reaction between zinc oxide. and carbon in the briquettes according to reaction (2). The briquettes will be set so as to slag and disappear when the zinc is removed.
In the process for recovering zinc in metallic form, as already described, the whole mouse bath will be kept at constant composition, the zinc content being high enough to allow rapid removal of the zinc, but also sufficiently high. low to avoid losses by entrainment of zinc oxide in the spent slag.
Instead of having a single chamber in which all the slag is contained and can be mixed in all its parts, the furnace can be constructed so that the slag flows
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either in a labyrinth or through a succession of chambers arranged so that the zinc content decreases when the slag flows from the point of loading to the point of extraction.
This makes it possible to increase the rate of extraction of zinc from the slag and to reduce the zinc oxide content of the spent slag removed.
Under certain circumstances, the maximum removal of zinc as a metal may not be economical, in which case the extraction of zinc as a metal may be limited, leaving some zinc oxide remaining in the slag that is removed. - Mined bath, which can then be treated for the extraction of zinc in oxide form, for example by a known process of the type mentioned above.
If the feed materials contain a significant amount of copper, silver, or other similar metals, it may be appropriate to add a sulfur-containing substance, such as iron sulphide, to the feed to give rise to the charge. formation of a mat containing copper, silver and other similar metals, matte which will pass to the bottom of the bath and can be extracted through a second tap hole located at the lower part of the bath, and to provide for the rest, any way, for cleanings. This second taphole will also allow the removal of any amount of molten iron that may form.
It has been found that the gases, as they leave the slag bath, are relatively hot, and their sensible heat can be used to effect further reduction of zinc in unslagged materials. Thus, it is sometimes necessary to pass the gases containing zinc, when they leave the bath and before they enter the condenser, through a heated column of briquettes containing roasted ore and carbon, whereby the zinc is released by reaction (2) at the expense of a drop in gas temperature. This column also has certain other advantages, by filtering the droplets of slag entrained in the gases.
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Alternatively, before entering the condenser, the gases can be passed through a coke column. This helps to filter out the slag droplets, and also serves to reduce, at least partially, by reaction (3) any 002 which could be formed by reaction (!}. Despite the excess carbon. bone of the jet.
To ensure the removal of any substantial amount of carbon dioxide, it is ordinarily necessary to heat the coke other than by gases, for example, by means of an electric current, using the coke as a resistance.
The accompanying drawings illustrate a typical example of an oven suitable for carrying out the process of the invention. In the drawings:
Fig. 1 is a sectional elevation of the furnace, along its longitudinal axis;
Fig. 2 is a sectional elevation taken along line 2-2 of FIG. 1;
Fig. 3 is a sectional plan taken along lines 3-3 of FIGS.
1 and 2.
In the illustrated furnace, a tank suitable for containing a bath 2 of liquid slag comprises a solid, refractory bottom, resistant to slag, 4, formed for example of ceramic or carbonaceous material, such as sintered alumina, graphite or carborundum, and hollow walls, cooled with water 5, the lower portions of which house nozzles 3. The tank has a loading opening 1, and the gas collecting space 8 of the furnace chamber, above from the surface level of the slag bath 2, is isolated from the loading opening by a part of the wall 5
Plunging to below the level of the bath surface. The walls of the gas collecting space 8 are made of solid refractory material and are in one piece with an arched vault 10.
An extension of the gas collecting space forms a ring 9 with an inclined bottom, thereby ensuring the return of the slag into the tank.
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entrained in spray form and settling in the flue.
A descending duct 11 leads from the flue 9 to the condenser (not shown). The level of the slag bath is kept constant by an overflow opening provided with a spout 7, and a plug tap hole, 6, located at the base of the tank, allows evacuation, in the event of need, molten iron or a mat that would come to form and also allows the complete emptying of the tank when necessary.
CLAIMS.
1. A process for the production of metallic zinc from zinciferous slag, which may be enriched initially or, and intermittently during operation, with roasted ores, slag and other materials containing l zinc oxide, a process in which a gas jet containing not less than 40% by volume oxygen, the remainder being practically free of CO2 and mainly composed of inert gases such as nitrogen, together with carbonaceous fuel in a finely divided state suspended in the gas jet, is blown into a bath of molten zinciferous slag, which may include other materials containing zinc oxide as above, and additional fluxes and, or additional carbon ;
the molecular proportion of carbon in suspension in the jet, relative to the oxygen content of this jet being greater than two, so that the carbon is always present in sufficient excess relative to the oxygen supplied to prevent the formation of any appreciable quantity of CO 2, and the gas-vapor mixture emitted by the slag being collected in the air, and sent to a condenser for the condensation of the metallic zinc contained therein.