DE1583865C - Verfahren zur Entarsemerung von Huttenzink - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entarsenierung von im Schachtofen gewonnenem Hüttenzink mit metallischem Natrium, wobei die Rohzinkschmelzc gleichzeitig mit Ammoniumchlorid behandelt wird.

Bei dem bekannten Verfahren der Zinkerschmelzung im Zinkschachtofen verflüchtigt sich mit den Zinkdämpfen auch das in den Zinkerzen vorliegende Arsen, das zusammen mit den Zinkdämpfen niedergeschlagen wird. Das im gewonnenen Rohzink üblicherweise in Mengen von 0,02 bis 0,04% enthaltene Arsen wird in bekannter Weise weitgehend durch Einrühren von 0,03% metallischem Natrium in die Rohzinkschmelze entfernt. Der nach dem bekannten Verfahren der Entarsenierung auf der Badoberfläche abgeschiedene und nach kurzer Wartezeit abgeseihte bzw. abgezogene schaumige Traß hat das Arsen des Rohzinks größtenteils aufgenommen, so daß der Arsengehalt des abgeschäumten Rohzinks sich auf etwa 20 g/t erniedrigt. Die entarsenierte Zinkschmelze kann anschließend einer Seigerung zur Entfernung von Pb unterworfen werden. Es ist ferner bekannt, Schmelzen von Nichteisenmetallen, wie Blei, mit Sägemehl, Feinkohle oder anderem feinkörnigem Gut zu behandeln, um eine trockene Krätze zu erhalten und das Ausseigern zu begünstigen.

An einem Zinkschachtofen, in welchem in 10 Wochen durchschnittlich üblicherweise etwa 1150t Zink erzeugt werden, fallen wöchentlich etwa 31 t Traß (Schlicker) an; dies entspricht etwa 27 kg Traß je Tonne Rohzink. Dieser Traß enthält etwa 2,0% des im Schachtofen erzeugten Zinks und muß als Krcislaufmaterial zur Sinteranlage zurückgeführt werden. Der Traßanfall stellt somit ein unerwünschtes Kreislaufmaterial des Zinkerzeugungsprozesses dar.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur Verringerung der umgewälzten Traßmenge.

Die Erfindung löst diese Aufgabe unter Verwendung eines Verfahrens zur Entarsenierung von Hüttenzink durch Zugabe von metallischem Natrium zur Rohzinkschmelze unter Bildung eines zinkhaltigen Trasses und Rückführung des Trasses zur Sinteranlage. Die Erfindung besteht darin, daß das schmelzfiüssige Rohzink gleichzeitig mit Ammoniumchlorid behandelt wird.

Durch die erfindungsgemäße Behandlung der Rohzinkschmelze zusätzlich zur Behandlung mit metallischem Natrium wird ein leichler und schnellerer Ablauf der Entarsenierung herbeigeführt. Ferner geht weit weniger Zinken den Traß über, so daß ein »trockenerer« Traß gebildet und eine gute Trennung von Schmelze und Traß bewirkt wird. Das Ammoniumchlorid verdampft und zersetzt sich teilweise während des Vorganges. Die Zersetzungsprodukte reagieren mit dem Luflsauerstoff, wodurch ein Luftzutritt zur Schmelzoberfiäche und gleichzeitig deren Abkühlung verhindert wird/

Die Rohzinkschmelze wird zweckmäßig mit 0,02 bis 0,06% Ammoniumchlorid behandelt. Vorzugsweise wird die Rohzinkschmelze mit 0,03 bis 0,05% Ammoniumchlorid behandelt. Dieerforderliche Menge der Ammoniumchloridzugabe ist im Einzelfalle jedoch leicht zu ermitteln, da nicht ausreichende Mengen wiederum zu einem Anstieg des Trußnnfulls führen. Die Zugabe erfolgt dabei unmittelbar nach Beginn des Abstichs, so daß das Ammoniumchlorid neben dem üblichen Zusatz metallischen Natriums in der Gießpfanne vorliegt. Die Menge des erforderlichen Natriums ist in bekannter Weise von dem Arsengehalt des Rohzinks (üblicherweise 0,02 bis 0,04% As) abhängig und beträgt üblicherweise etwa 0,03% Na. Die Form, in der das Ammoniumchlorid der Schmelze zugesetzt wird, ist nicht kritisch, so daß dieses in Pulverform, gesintert oder geschmolzen verwendet werden kann. Zweckmäßig werden walnußgroße Stücke zugesetzt.

ίο Die Temperatur der Rohzinkschmelze während des Entarsenierungsvorganges beträgt 460 bis 540"C, vorzugsweise 480 bis 500" C; die Behandlungsdauer entspricht in der Regel ungefähr der Füllzcit der für die Entarsenierung benutzten Gießpfanne mit der Rohzinkschmelze und liegt gewöhnlich bei etwa 8 bis 12 Minuten.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ferner die Wirkung des Ammoniumchlorids noch dadurch unterstützt werden, daß während oder nach der Behandlung mit Ammoniumchlorid ein oberflächenreicher brennbarer Stoff in die Rohzinkschmelze eingebracht wird. Hierfür hat sich eine Menge von 0,02% als zweckmäßig erwiesen. Diese Menge kann aber auch unterschritten werden, wie es auch in manchen Fällen von Vorteil sein kann, diesen Wert zu überschreiten und ein Mehrfaches einzusetzen. Unter dem oberllächenreichen brennbaren Stoff wird beispielsweise Sägemehl verstanden, ferner Koksgrus, der auch gegebenenfalls mit öl getränkt sein kann, Kohlenstaub, Graphitelektrodenbruch oder andere kohlenstoffhaltige sowie andere brennbare Stoffe mil großer Oberfläche.

Es kann auch eine geringe Menge Aluminium während des Entarsenierungsvorganges zugefügt werden.

Zweckmäßig wird dies in FormeinerZink-Aluminium-Vorlegierung vorgenommen, wobei Legierungen mit 15% Aluminium, Rest Zink, sich als geeignet erwiesen haben. Ein derartiger Zusatz begünstigt den äußeren Glanz des Blockzinks, ist jedoch ohne'Einfluß auf die Entarsenierung.

Durch das erfindungsgemäße Entarsenierungsverfahren wird eine Verminderung des Schlickeranfalles gegenüber dem lediglich Natrium benutzenden vorbekannten Verfahren um etwa 60% erzielt, d.h. von etwa 27 kg/t auf etwa 10 kg/t Rohzink. Die anfallende Traßmenge beträgt in einem Schachtofen des Imperial-Smelting-Verfahrens nur noch etwa 11 t in der Woche, im Durchschnitt von 10 Wochen 10,8 t je Woche, wogegen der Traßanfall beim bisher üblichen Verfahren im gleichen Zeitraum 30,9 t betrug.

Die erfindungsgemäß erzielte Verminderung an Traßanfall in einer Gießpfanne mit etwa 2,2 t Rohzihk (s. Beispiel) im Vergleich zu nach vorbekanntem Verfahren erhaltenen Ergebnissen zeigt die nachfolgende Aufstellung:

/usiit/slolT

Natriummelall f Sägespäne

(auf gefüllte Pfanne)

Natriummelall I- NH₄CI

Nalriummetall f NII₄CI -I- Sägemehl

(in Pfanne während des Füllens)...

TraUanfiill

etwa 58 kg etwa 25 kg

etwa 20 kg

Beispiel

In eine Gießpfanne von etwa 2,3 t Fassungsvermögen werden aus dem zur Kondensationsanlage eines

I ööööbö

I mperial-Smelting-Schachtofens gehörenden Rohzinksammelofen etwa 2,2 t Zink mit einem Arsengehalt von 0,020 bis 0,040% und einer Temperatur von'etwa 480" C abgestochen. Dieser Vorgang dauert 8 bis 12 Minuten. .

' Unmittelbar nach Beginn des Abstechens werden in die Pfanne fünf bis zehn Stangen Natriummctall von je 100 g gegeben und· zusätzlich etwa 1 kg stückiges Ammottiumchlorid in Form walnußgroßer Stücke sowie etwa 0,5 kg Sägemehl. Während des Abstichs des flüssigen Zinks in die Pfanne bildet das zugesetzte Gemisch auf der Zinkschmelze eine geschlossene Decke. Sobald die Pfanne zu etwa einem Viertel mit der Zinkschmelze gefüllt ist, wird der Inhalt während des weiteren Einlaufens des Rohzinks mit einem so- '5 genannten Kratzer kurz umgerührt. Wenn der Glanz des Blockzinks verbessert werden soll, kann an diesem Punkt des erfindimgsgemäßen Verfahrens eine Zugabe von etwa 400 g Zn-AI-Vorlegierung mit 15% Aluminium erfolgen. Sofort nach Beendigung des Abstichs wird der Traß ebenfalls umgerührt und danach mittels einer Lochkelle abgehoben. Die Traßmenge beträgt etwa 20 kg und ist von trockener und pulvriger Beschaffenheit.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entarsenierung von Hüttenzink durch Zugabe von metallischem Natrium zur Rohzinkschmelze unter Bildung eines zinkhaltigen Trasses (Schlickers) und dessen Rückführung zur Sinteranlage, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzflüssige. Rohzink gleichzeitig mit Ammoniumchlorid behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohzinkschmelze mit 0,02 bis 0,06%, vorzugsweise 0,03 bis 0,05% Ammoniumchlorid behandelt wird.

3. Verfahren nach einem oder beiden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß während oder nach der Behandlung mit Ammoniumchlorid ein oberflächenreicher brennbarer Stoff zugefügt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entarsenierung bei einer Temperatur der Rohzinkschmelze von 460 bis 540° C, vorzugsweise 480 bis 500" C, durchgeführt wird.