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Perfectionnements à la récupération du zinc de matières zincifères contenant du fer, et appareil convenant pour cette opération.
L'invention concerne la récupération du zinc de matières zincifères contenant du fer, ainsi qu'un appareil convenant pour cette opération.
Un des buts de l'invention est de créer un procédé pour récupérer le zinc des écumes qui se séparent des bains de zinc fondu utilisés pour la galvanisation du fer.
Un autre but de l'invention est de créer un appareil qui puisse avantageusement servir à l'exécution de ce procédé et qui puisse également être utilisé dans d'autres cas où on peut désirer introduire du métal fondu dans une chambre de four maintenue à l'abri de l'air pendant son fonctionnement.
Lors de la galvanisation du fer à chaud pour produire, par exemple, des t8les de fer galvanisées, on plonge la tôle de fer dans un bain de zinc fondu après l'avoir recouverte d'un fon-
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dant approprié. Une petite quantité de fer de chaque tôle se o dissout dans le zinc liquide et forme un composé intermétallique de fer et de zinc. Ce composé flotte à la surface du bain et on l'enlève de temps en temps par écumage. Ces écumes, qui sont appelées communément 'm'écumes de zinc", ont un point de fusion d'environ 700 C (1300 F) comparé à environ 421 C (790 F) pour le zinc.
Les compositions des écumes varient, mais en général, elles contiennent environ 6% de fer, et d'ordinaire des impuretés telles que le plomb qui peuvent être présentesdans le bain. Une analyse type des écumes comprend µ% de fer, 1% de plomb et le reste de zinc.
Suivant la présente invention, pour récupérer le zinc des écumes de zinc contenant du fer et du zinc, on chauffe l'écume fondue dans un récipient de manière à évaporer les va- peurs de zinc de l'écume et faire en sorte que le fer contenu prenne la forme solide, puis on élève la température du contenu du récipient de manière à faire fondre le fer qui s'y est accu- mulé, et ensuite on évacue le fer fondu du récipient.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, on fond l'écume de zinc et on la charge dans une chambre de four de manière à y former un bain de fusion assez profond, ayant une surface supérieure libre étendue. On chauffe ensuite ce bain dans la chambre dans des conditions non-oxydantes, de pré- férence par de la chaleur radiante appliquée vers le bas sur sa surface libre, pour élever suffisamment sa température pour en évaporer le zinc, tout en retenant le fer et le plomb dans l'écume. On conduit les vapeurs de zinc venant du four de pré- férence dans un condenseur à zinc où on les refroidit pour les précipiter sous forme de zinc liquide, qu'on peut évacuer de temps en temps du condenseur et couler pour former des barres de zinc métallique.
A mesure que l'évaporation progresse, l'écu- me fondue se sature rapidement du fer qu'elle contient, qui se sépare sous forme solide et se dépose comme résidu au fond du
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bain de fusion. On introduit de temps en temps des écumes fraî- ches dans la chambre, jusqu'à ce qu'il se produise une accumula- tion suffisante de résidu pour que son enlèvement soit justifié.
Ce résidu, qui contient environ 85% de fer mélangé à du zinc ou mélangé à un alliage zinc-plomb si l'écume contient du plomb, possède un point de fusion extrêmement élevé, voisin de 1425 C (2600 F). Il adhère fortement au fond et aux parois de la chambre du four et ne peut être enlevé par des moyens mécaniques sans difficultés considérables et dégâts de destruction du revêtement coûteux du four et sans d'abord refroidir le four puis l'ouvrir.
Pour enlever le résidu, conformémentà la présente invention, on élève la température du four à un point suffisant pour fondre le résidu, par exemple aux environs de 1500 C (2750 F) puis on l'éva- cue du four pour en débarrasser ce dernier. Après l'évacuation du résidu, le cycle déja décrit des opérations peut se répéter.
De cette manière, il est possible de récupérer plus de 90% du zinc contenu dans les écumes chargées dans le four.
Dans l'exemple cité plus haut du mode d'exécution du pro- cédé conforme à l'invention, il est à remarquer pour effectuer l'évaporation, on élève la température de l'écume fondue à une valeur inférieure au point de fusion du résidu, de manière à maintenir celui-ci à l'état solide et le laisser déposer, ce qui a pour résultat que la matière voisine de la surface de la masse fondue renferme un maximum de zinc. Si on chauffe l'écume à une température telle que le constituant fer soit continuellement à l'état fondu, non seulement il serait nécessaire de consommer une plus grande quantité d'énergie dans le four et le revêtement du four se détériorerait rapidement, mais la partie fondue de la masse renfermerait une teneur en zinc progressivement décrois- sante.
Cette diminution de teneur provoque une diminution pro- gressive de la vitesse d'évaporation du zinc et exige de nettoyer de temps en temps la chambre du four pour en enlever l'écume, qui, @
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sous forme d' agrégat, contient une grande quantité de zinc. Il en résulterait une opération coûteuse et inéconomique à d'autres points de vue, ce qui tendrait l'opération irréalisable. On a trouvé que le chauffage de l'écume à une température de 925 à 1100 C (1700 à 2000 F) pour effectuer l'évaporation assure les meilleurs résultats au point de vue de l'exécution d'une opération satisfaisante et économique.
L'invention a également pour objet un appareil pour l'éva- poration du zinc de matières zincifères contenant du fer, à l'abri de l'air, qui comprend une chambre de four, des moyens d'introduire la matière fondue dans la chambre pendant qu'on maintient celle-ci à l'abri de l'air, ces moyens comprenant une paire de compartiments dont l'un est à l'abri de l'air, un passage partant du dessus du fond de ce compartiment vers la chambre du four pour faire passer la matière fondue du compartiment dans la chambre, un passage pour charger au début la matière fondue dans l'autre compartiment, un passage mettant les deux compartiments en communication pour produire un courant de matière fondue du compartiment dans lequel la matière est chargée vers le comparti- ment à l'abri de l'air,
passage qui s'ouvre dans le compartiment mentionné en dernier lieu en un point situé en dessous du point où débouche le passage conduisant de ce compartiment à la chambre du four, et des moyens de chauffage capables de maintenir la ma- tière en fusion dans le compartiment dans lequel elle est chargée à l'état fondu.
Les dessins annexés représentent, une construction préfé- rée d'appareil pour l'exécution du procédé de l'invention.
Dans ces dessins:
La fig.1 est une coupe suivant la ligne 1-1- de la flg.2, certaines parties étant vues en élévation;
La fig.2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig.l, et Les flgs.3 et 4 sont respectivement des coupes suivant les
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lignes 3-3 et 4-4 de la fi g. 2,
Comme le montrent les dessins,le four possède une partie de corps inférieure qui comprend une enveloppe métallique 1 et une partie formant couvercle amovible qui comprend une enveloppe métallique 3. L'enveloppe métallique 1 est pourvue au voisinage de son bord supérieur d'une bride horizontale 5 qui s'étend de façon continue sur les quatre côtés de l'enveloppe et qui porte elle-même des brides verticales espacées 7 qui s'étendent de même sur les quatre côtés de l'enveloppe.
L'enveloppe 3 du cou- vercle du four est munie d'un support ou bride 9 s'étendant vers l'extérieur,qui règne de façon continue sur les quatre côtés de l'enveloppe. Ce support porte un élément en forme de rigole 11 muni de bords descendants 13 et une bride médiane 15 s'étendant vers le bas, l'élément 11 et la bride 15 régnant aussi de façon continue autour de l'enveloppe. Comme on le voit clairement sur la fig.2, les brides dirigées vers le haut s'introduisent dans les espaces compris entre les brides 15 et les bords descendants 13.
Les espaces entre les brides 7 et la partie de l'enveloppe 1 située au-dessus de la bride 5 peuvent être remplis d'huile ou de sable dans lesquels plongent la bride 15 et le bord 13 voisin de l'enveloppe. On forme ainsi un joint à labyrinthe pour exclure la présence d'air dans les deux enveloppes lorsque le couvercle est en place.
La chambre du four 17 est munie d'un revêtement 19 cons- truit en matériaux réfractaires appropriés, par exemple du car- bure de silicium ou un mélange d'argile-graphite. Comme on le voit, le revêtement est supporté et doublé par un remplissage 21 qui peut être formé de briques réfractaires.
Les murs latéraux opposés du revêtement 19 aont construits de manière à former des étagères 23 au voisinage du dessus de la chambre du four. Sur ces étagères reposent des blocs 25 de ma- tières réfractaires à la chaleur, isolants électriques,comme de
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l'oxyde d'aluminium, AlgOg. Sur ces blocs reposent des plateaux
27 de matières conductrices de l'électricité telles que du graphite. Des résistances de chauffage 29 fixées à ces plateaux s'étendent entre les plateaux placés sur les côtés opposés de la chambre du four, et peuvent être également en graphite, la dispo- sition étant telle que les plateaux 27 relient les résistances de manière que le courant électrique les traverse en série.
Comme on le voit, les résistances aux extrémités de la rangée de ré- sistances sont reliées à des prolongements 31 passant à travers des ouvertures des parois du four, isolés électriquement de ces parois, vers l'extérieur de l'enveloppe 1, les prolongements dé- passant à l'extérieur de l'enveloppe étant munis de bornes 35 qui sont reliées à la source de courant alimentant les résistances
Au-dessus du revêtement 19 reposent des plaques se recou- vrant placées transversalement par rapport au four, formées de préférence de graphite, qui agissent pour réfléchir la chaleur vers le bas. Sur la voûte du four formée par ces plaques, repose une couche 39 de matière isolante constituée de préférence de carbone granulé.
L'enveloppe 3 du couvercle amovible du four, contient, comme on le voit, une arche centrale 41 de matière réfractaire reposant sur des appuis 43 en matière réfractaire, maintenus dans l'enveloppe 3 par les brides 45 qui y sont fixées et quinrègnent le long des quatre côtés à l'intérieur de l'enveloppe au voisi- nage de leurs bords inférieurs.
Comme on le voit, une conduite 47 traverse les parois de la chambre du four pour faire passer les vapeurs de zinc dans un condenseur 49, muni d'une cheminée 51 contenant un registre ou vanne réglable 53 pour régler la pression dans le condenseur et la chambre du four.
Pour permettre de charger la chambre du four, d'écumes de zinc fondues, l'enveloppe 1 est munie d'une annexe 55 garnie de maçonnerie réfractaire ou matière analogue en forme d'entonnoir 57
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dans lequel.on peut verser l'écume fondue au moyen d'une louche.
L'ouverture de sortie 59 de l'entonnoir aboutit à une chambre intérieure 61 formée dans la maçonnerie réfractaire. Cette chambre est divisée en deux compartiments par une plaque 63 de matière réfractaire s'étendant du dessus de la chambre jusqu'au voisinage de son fond 65, de manière à laisser un passage 67 en dessous de la plaque. Un conduit 69 menant du compartiment situé à droite de la plaque 63 sur la fig.2, traverse les parois du four et débouche dans la chambre du four bien au-dessus de son fond. Pendant la marche, quand on verse l'écume fondue dans l'entonnoir 57, elle débouche dans la chambre du four par le con- duit 69 et la remplit jusqu'au niveau désiré.
Quand on arrête l'opération de chargement, il reste dans la chambre 61 une masse de matière fondue dont le niveau supérieur est déterminé par la hauteur du conduit 69 au-dessus du fond 65 de la chambre. Comme la plaque 63 plonge dans cette masse, elle met le conduit 69 à l'abri de l'air.
Des moyens de chauffage appropriés sont prévus pour empêcha. l'écume de zinc fondue dans le compartiment situé à gauche de la plaque 63 sur la fig.2 de se solidifier lorsqu'on arrête l'opéra- tion de chargement. Ces moyens de chauffage comprennent, dans la forme de réalisation représentée de l'invention, un brûleur 71 projetant une flamme dans le compartiment et muni d'une conduite 73 d'alimentation de gaz combustible et d'une conduite d'alimenta- tion d'air 75, aboutissant respectivement à des sources de gaz et d'air sous pression. La flamme peut être réglée par les vannes 77 placées sur ces conduites. La chambre 61 est munie avantageuse- ment d'une ouverture 79 pour l'allumage du mélange de gaz et d'air.
Les produits de combustion de la flamme s'échappent de la chambre par le conduit 59 et l'entonnoir 57 dans l'atmosphère.
Pendant la marche, la chambre du four 17 peut être remplie d'écumes de zinc fondues de la façon décrite plus haut, jusqu'à un @
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certain niveau A. On fait passer dans les résistances une quantité suffisante de courant pour qu'elles rayonnent de-la chaleur direc- tement vers le bas et par l'intermédiaire des plaques de voûte 37 de la chambre du four pour chauffer la surface de la masse fondue à une température d'environ 925 à 1090 C (1700-20000F) et pro- voquer l'évaporation rapide du zinc de la surface, et son passage par le conduit 47 dans le condenseur 49 où les vapeurs de zinc se condensent en zinc liquide et se rassemblent au fond du con- denseur.
On peut de temps en temps décharger le zinc fondu du condenseur par le trou de coulée normalement bouché 81 et le cou- ler en barres.
On ajoute de temps en temps de l'écume de zinc fondue dans la chambre du four jusqu'à ce qu'il s'accumule au fond de la chambre une masse de résidu, par exemple jusqu'au niveau C; à ce moment, on augmente la quantité de courant passant dans les ré- sistances de chauffage de manière à élever la température de la charge du four à environ 1500 C (2750 F) pour fondre la matière qui s'y est accumulée. Lorsqu'elle est fondue, on la décharge de la chambre du four par le trou de coulée normalement fermé 83.
En pratique, mais sans y apporter aucune limitation, la chambre du four peut avoir 1,30 mètre de large (4 1/3 pieds) sur 2.70 m. de long (9 pieds) de manière que la masse d'écumes fondues qui s'y trouve présente une surface supérieure libre d'ét due considérable. Au début, on remplit la chambre sur une pro- fondeur d'environ 60 cms (24 pouces) et lorsque le résidu accu- mulé remplit le fond de la chambre sur une profondeur d'environ 45 cms (18 pouces), on fait fondre ce résidu et on le décharge de la chambre du four.
Le conduit 69 a de préférence une ouverture et une lon- gueur telles qu'aucune évaporation notable de zinc ne se produise dans le compartiment de la chambre 51 situé à droite de la pla- que 63 sur la fig.2, ou au moins qu'il ne s'y produise qu'une évaporation insuffisante pour que le fer contenu dans ce compar-
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timent se sépare. On maintient la matière de ce compartiment à l'état fondu par la chaleur venant du compartiment,situé à gauche de la plaque 63 sur la fig.2 et par la chaleur venant de la cham- bre du four par le conduit 69. Pour une chambre de four ayant les dimensions données plus haut, on obtient des résultats satisfai- sants en donnant au conduit 69 un diamètre d'environ 10 cas (4 pouces) et une longueur de 75 cms (30 pouces).
Il est évident qu'on traite l'écume de zinc dans la cham- bre du four dans des conditions non-oxydantes pour éviter l'oxyda- tion des vapeurs de zinc. Pour débarrasser la chambre de l'air qu'elle contient au début, on prévoit des conduites en matières réfractaires 85, telles que carbure de silicium ou graphite, pas- sant de l'extérieur du four à travers ses parois et débouchant dans la chambre du four. Ces conduites peuvent communiquer par une tuyauterie 87 avec une source appropriée d'azote sous pression qui passe par les conduites 85 réglées par des vannes d'arrêt 89.
On règle de préférence le registre 53 de manière à maintenir la chambre du four juste au-dessus de la pression atmosphérique de manière à éviter des rentrées d'air dans la chambre.
Bien entendu, des modifications importantes peuvent être apportées au procédé et à la construction de l'appareil décrits sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS @
1) Procédé de récupération du zinc des produits dénommés écumes de zinc" contenant du zinc et du fer, caractérisé en ce qu'on chauffe l'écume fondue dans un récipient de manière à éva- porer le zinc contenu dans les écumes et à faire prendre au fer contenu la forme solide, puis on élève la température du conte- nu du récipient de manière à fondre la quantité de fer accumu- lée et on décharge ensuite le fer fondu du récipient.
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Improvements in the recovery of zinc from zinciferous materials containing iron, and apparatus suitable for this operation.
The invention relates to the recovery of zinc from zinc-containing iron-containing materials, as well as to an apparatus suitable for this operation.
One of the aims of the invention is to create a process for recovering the zinc from the scum which separates from the baths of molten zinc used for the galvanization of iron.
Another object of the invention is to create an apparatus which can advantageously be used for carrying out this process and which can also be used in other cases where it may be desired to introduce molten metal into a furnace chamber kept at the temperature. shelter from air during operation.
When hot-galvanizing iron to produce, for example, galvanized iron sheets, the iron sheet is immersed in a bath of molten zinc after having covered it with a cast iron.
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dant appropriate. A small amount of iron from each sheet dissolves in liquid zinc and forms an intermetallic compound of iron and zinc. This compound floats on the surface of the bath and is removed from time to time by skimming. These scums, which are commonly referred to as 'zinc scum', have a melting point of about 700 C (1300 F) compared to about 421 C (790 F) for zinc.
The compositions of the scum vary, but in general they contain about 6% iron, and usually impurities such as lead which may be present in the bath. A typical scum analysis includes µ% iron, 1% lead and the remainder of zinc.
According to the present invention, to recover the zinc from the zinc scum containing iron and zinc, the molten scum is heated in a vessel so as to evaporate the zinc vapors from the scum and cause the iron The contents take on the solid form, then the temperature of the contents of the vessel is raised so as to melt the iron which has accumulated therein, and then the molten iron is discharged from the vessel.
According to a preferred embodiment of the invention, the zinc scum is melted and charged into a furnace chamber so as to form a fairly deep melt therein, having an extended free upper surface. This bath is then heated in the chamber under non-oxidizing conditions, preferably by radiant heat applied downward to its free surface, to raise its temperature sufficiently to evaporate the zinc therefrom, while retaining the iron and lead in the foam. The zinc vapors coming from the furnace are preferably conducted into a zinc condenser where they are cooled to precipitate them in the form of liquid zinc, which can be removed from time to time from the condenser and poured to form zinc bars. metallic.
As evaporation proceeds, the molten skim quickly becomes saturated with the iron it contains, which separates out as a solid and settles as a residue at the bottom of the tank.
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molten pool. Fresh scum is introduced from time to time into the chamber, until there is sufficient accumulation of residue to warrant its removal.
This residue, which contains about 85% iron mixed with zinc or mixed with a zinc-lead alloy if the scum contains lead, has an extremely high melting point, around 1425 C (2600 F). It adheres strongly to the bottom and walls of the furnace chamber and cannot be removed by mechanical means without considerable difficulty and destruction damage to the expensive furnace lining and without first cooling the furnace and then opening it.
In order to remove the residue, in accordance with the present invention, the temperature of the oven is raised to a point sufficient to melt the residue, for example around 1500 C (2750 F) and then removed from the oven to remove it. . After evacuation of the residue, the already described cycle of operations can be repeated.
In this way, it is possible to recover more than 90% of the zinc contained in the dross loaded into the furnace.
In the example cited above of the embodiment of the process according to the invention, it should be noted in order to carry out the evaporation, the temperature of the molten scum is raised to a value below the melting point of the foam. residue, so as to maintain it in the solid state and allow it to settle, which results in the material near the surface of the melt containing a maximum of zinc. If the scum is heated to a temperature such that the iron component is continuously in a molten state, not only would more energy be required in the furnace and the furnace coating will deteriorate rapidly, but the the molten part of the mass would contain a progressively decreasing zinc content.
This decrease in content causes a progressive decrease in the evaporation rate of the zinc and requires cleaning from time to time the furnace chamber to remove the scum, which, @
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as an aggregate, contains a large amount of zinc. This would result in a costly and ineconomic operation from other points of view, which would make the operation impractical. It has been found that heating the scum to a temperature of 925 to 1100 C (1700 to 2000 F) to effect evaporation provides the best results from the point of view of performing a satisfactory and economical operation.
The invention also relates to an apparatus for the evaporation of zinc from zinciferous materials containing iron, in the absence of air, which comprises a furnace chamber, means for introducing the molten material into the chamber. chamber while it is kept protected from the air, these means comprising a pair of compartments, one of which is sheltered from the air, a passage starting from above the bottom of this compartment towards the furnace chamber for passing the molten material from the compartment into the chamber, a passage for initially loading the molten material into the other compartment, a passage putting the two compartments in communication to produce a stream of molten material from the compartment in which the material is loaded into the air-protected compartment,
passage which opens into the compartment last mentioned at a point below the point where the passage leading from this compartment to the furnace chamber opens, and heating means capable of maintaining the molten material in the compartment in which it is charged in the molten state.
The accompanying drawings show a preferred construction of apparatus for carrying out the method of the invention.
In these drawings:
Fig.1 is a section taken along line 1-1- of flg.2, certain parts being seen in elevation;
Fig.2 is a section along line 2-2 of fig.l, and flgs.3 and 4 are respectively sections along
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lines 3-3 and 4-4 of fi g. 2,
As shown in the drawings, the oven has a lower body part which comprises a metal casing 1 and a removable cover part which comprises a metal casing 3. The metal casing 1 is provided near its upper edge with a flange. horizontal 5 which extends continuously over the four sides of the envelope and which itself carries spaced vertical flanges 7 which likewise extend over the four sides of the envelope.
The casing 3 of the oven cover is provided with a support or flange 9 extending outwardly, which reigns continuously on the four sides of the casing. This support carries an element in the form of a channel 11 provided with descending edges 13 and a median flange 15 extending downwards, the element 11 and the flange 15 also reigning continuously around the casing. As can be seen clearly in Fig. 2, the upwardly directed flanges are introduced into the spaces between the flanges 15 and the descending edges 13.
The spaces between the flanges 7 and the part of the casing 1 located above the flange 5 can be filled with oil or sand in which the flange 15 and the neighboring edge 13 of the casing immerse. A labyrinth seal is thus formed to exclude the presence of air in the two envelopes when the cover is in place.
The furnace chamber 17 is provided with a liner 19 constructed of suitable refractory materials, for example silicon carbon or a mixture of clay-graphite. As can be seen, the coating is supported and lined by a filling 21 which can be formed of refractory bricks.
Opposite side walls of cladding 19 have been constructed to form shelves 23 adjacent to the top of the oven chamber. On these shelves rest blocks 25 of heat-refractory, electrically insulating materials, such as
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aluminum oxide, AlgOg. On these blocks are trays
27 electrically conductive materials such as graphite. Heating resistors 29 attached to these trays extend between the trays on opposite sides of the furnace chamber, and may also be of graphite, the arrangement being such that the trays 27 connect the resistors so that the electric current flows through them in series.
As can be seen, the resistors at the ends of the row of resistors are connected to extensions 31 passing through openings in the walls of the furnace, electrically insulated from these walls, towards the outside of the casing 1, the extensions passing outside the enclosure being provided with terminals 35 which are connected to the current source feeding the resistors
Above the liner 19 rest overlapping plates placed transversely to the furnace, preferably formed of graphite, which act to reflect heat downward. On the roof of the furnace formed by these plates, rests a layer 39 of insulating material preferably consisting of granulated carbon.
The casing 3 of the removable cover of the furnace contains, as can be seen, a central arch 41 of refractory material resting on supports 43 of refractory material, held in the casing 3 by the flanges 45 which are fixed to it and which surround the along all four sides inside the envelope near their lower edges.
As can be seen, a pipe 47 passes through the walls of the furnace chamber to pass the zinc vapors into a condenser 49, provided with a chimney 51 containing an adjustable register or valve 53 to adjust the pressure in the condenser and the oven chamber.
To allow the furnace chamber to be loaded with molten zinc scum, the casing 1 is provided with an annex 55 lined with refractory masonry or similar material in the form of a funnel 57
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in which the melted foam can be poured using a ladle.
The outlet opening 59 of the funnel leads to an interior chamber 61 formed in the refractory masonry. This chamber is divided into two compartments by a plate 63 of refractory material extending from the top of the chamber to the vicinity of its bottom 65, so as to leave a passage 67 below the plate. A duct 69 leading from the compartment located to the right of the plate 63 in FIG. 2, passes through the walls of the oven and opens into the chamber of the oven well above its bottom. During operation, when the molten scum is poured into the funnel 57, it opens into the furnace chamber through line 69 and fills it to the desired level.
When the loading operation is stopped, there remains in the chamber 61 a mass of molten material, the upper level of which is determined by the height of the duct 69 above the bottom 65 of the chamber. As the plate 63 plunges into this mass, it shields the duct 69 from the air.
Appropriate heating means are provided to prevent this. the molten zinc scum in the compartment to the left of the plate 63 in fig.2 to solidify when the loading operation is stopped. These heating means comprise, in the embodiment shown of the invention, a burner 71 projecting a flame into the compartment and provided with a pipe 73 for supplying combustible gas and a supply pipe for fuel. air 75, respectively leading to sources of gas and pressurized air. The flame can be regulated by the valves 77 placed on these pipes. Chamber 61 is advantageously provided with an opening 79 for igniting the mixture of gas and air.
The combustion products of the flame escape from the chamber through line 59 and funnel 57 into the atmosphere.
During operation, the furnace chamber 17 can be filled with molten zinc scum as described above, up to a @
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certain level A. Sufficient current is passed through the resistors so that they radiate heat directly downward and through the top plates 37 of the furnace chamber to heat the surface of the furnace. melt at a temperature of about 925 to 1090 C (1700-20000F) and cause rapid evaporation of the zinc from the surface, and its passage through line 47 into condenser 49 where the zinc vapors condense in liquid zinc and collect at the bottom of the condenser.
From time to time the molten zinc can be discharged from the condenser through the normally plugged taphole 81 and cast into bars.
From time to time, molten zinc scum is added to the furnace chamber until a mass of residue accumulates at the bottom of the chamber, for example up to level C; at this time, the amount of current flowing through the heaters is increased so as to raise the temperature of the furnace charge to about 1500 C (2750 F) to melt the material which has accumulated therein. When melted, it is discharged from the furnace chamber through the normally closed taphole 83.
In practice, but without limiting it, the furnace chamber may be 1.30 meters wide (4 1/3 feet) by 2.70 m. long (9 feet) so that the mass of molten scum therein presents an upper surface free of considerable soil. At first, the chamber is filled to a depth of about 60 cms (24 inches) and when the accumulated residue fills the bottom of the chamber to a depth of about 45 cms (18 inches), it is melted. this residue and discharged from the furnace chamber.
The conduit 69 preferably has an opening and a length such that no significant evaporation of zinc occurs in the compartment of the chamber 51 located to the right of the plate 63 in fig. 2, or at least that 'there is only insufficient evaporation for the iron contained in this compar-
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timent separates. The material of this compartment is maintained in the molten state by the heat coming from the compartment, located to the left of the plate 63 in FIG. 2 and by the heat coming from the furnace chamber through the duct 69. For a The furnace chamber having the dimensions given above, satisfactory results have been obtained by making duct 69 about 10 cases (4 inches) in diameter and 75 cms (30 inches) long.
Obviously, the zinc scum in the oven chamber is treated under non-oxidizing conditions to avoid oxidation of the zinc vapors. In order to rid the chamber of the air which it contains at the start, pipes made of refractory materials 85, such as silicon carbide or graphite, are provided which pass from outside the furnace through its walls and open into the chamber. from the oven. These pipes can communicate by a pipe 87 with a suitable source of nitrogen under pressure which passes through the pipes 85 regulated by stop valves 89.
The register 53 is preferably adjusted so as to maintain the oven chamber just above atmospheric pressure so as to avoid re-entry of air into the chamber.
Of course, significant modifications can be made to the method and the construction of the apparatus described without departing from the scope of the invention.
CLAIMS @
1) Process for recovering zinc from products called zinc scum "containing zinc and iron, characterized in that the molten scum is heated in a container so as to evaporate the zinc contained in the scum and to make the iron contained takes the solid form, then the temperature of the contents of the container is raised so as to melt the quantity of accumulated iron and then the molten iron is discharged from the container.