DE235914C

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Publication number: DE235914C
Application number: DENDAT235914D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 235914 KLASSE 40 c. GRUPPE

Bei der Erzeugung von Zink sind wiederholt Versuche gemacht worden, Schachtöfen von verschiedenen Konstruktionen anzuwenden. Diese Versuche haben indessen zu dem gewünschten Resultat nicht geführt/, was vornehmlich auf die Schwierigkeit, die bei dem Prozeß erhaltenen, sehr verdünnten Zinkgase zu metallischem Zink in fließendem Zustande zu kondensieren, zurückzuführen ist. Durch

ίο die Anwendung elektrischer Energie als Wärmeerzeuger hat man zwar ein zinkreicheres Gas erhalten, aber weiter als zu einer Mischung gleicher Teile von Zinkdämpfen und Kohlenoxyd kann man auch hierbei nicht kommen, Die Erfahrung hat aber gezeigt, daß, wenn es sich um größere Mengen von beigemengtem Gas handelt, die Kondensierung des Zinkes auch aus einer Gasmischung mit so großem Zinkgehalte wie der letzterwähnte noch immer große Schwierigkeiten darbietet. Aus diesem Grunde haben bisher Schachtöfen mit elektrischer Erhitzung auch keine erwähnenswerte Anwendung für die Erzeugung von Zink gefunden.

»5 Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren zur Erzeugung von Zink durch Reduktion seiner Erze mit Kohle in einem elektrischen Schachtofen in der Weise, daß von der bei dem Prozesse erzeugten Gasmischung nur jeweils ein Teil in die Kondensationskammern abgeleitet wird, während der übrige Teil frei im Ofenschacht aufsteigen kann, zum Zwecke, die in ihm enthaltenen Zinkdämpfe im oberen Teil der Beschickung zu kondensieren, mit dieser zusammen wieder in den elektrisch erhitzten Teil des Ofens zurückzuführen und dadurch eine Trennung, von den beständigen Gasen und eine Anreicherung der zu kondensierenden Zinkdämpfe zu bewirken.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Zinkerze unter Verwendung eines elektrischen Ofens in der Weise zu reduzieren, daß man die bei der Reduktion entstehenden Gase und Dämpfe durch die kühl gehaltene Beschickung hindurch entweichen läßt, so daß sich der Zinkdampf in einer höheren Schicht der Beschickung kondensiert und bei deren Heruntersinken allmählich verflüssigt, um in diesem Zustand abgezogen zu werden. Demgegenüber soll nach vorliegender Erfindung das Zink in Form angereicherter Zinkdämpfe aus dem Ofen weggeleitet und außerhalb des Ofens in flüssigem Zustande kondensiert werden.

Zur Klarstellung der Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung ein für die Ausführung des Verfahrens geeigneter Ofen dargestellt.

Fig. ι stellt den Ofen im Vertikalschnitt nach Linie A-B der Fig. 2 dar, und Fig. 2 zeigt den Ofen in Horizontalprojektion.

ι ist das die Wände und den Boden des Ofens bildende Mauerwerk. Der Schmelzraum wird von einem Gewölbe 2 von geeigneter Konstruktion gedeckt. Über einer in dem Gewölbe vorhandenen Öffnung ist ein Schacht 3 angeordnet für die Beschickung des Ofens. Weiter sind Öffnungen 4 für die Elektroden 5 vorgesehen. Um zu verhindern, daß die bei dem Prozeß gebildeten Gase durch diese Öff-

nungen ausströmen, werden natürlich um die Elektroden geeignete Dichtungsvorrichtungen angeordnet. 6 ist eine für die Ableitung der Gase aus dem Ofen in die Kondensationskammern bestimmte Öffnung.

Der Prozeß wird in folgender Weise ausgeführt.

In den Schachtofen werden Zinkerz und Kohlen und eventuell Flußmittel eingeführt.

ίο Die Kohlenmenge wird jedoch nicht größer genommen, als für die Reduktion notwendig ist, da die erforderliche Wärme in dem Ofen auf elektrischem Wege erzeugt wird. Der elektrische

. Strom wird durch die Elektroden 5 zu- bzw. weggeleitet und erwärmt die Beschickung bei seinem Durchgang. Sobald die Beschickung eine hinreichend hohe Temperatur erreicht hat, fängt Zink an sich abzuscheiden, wobei gleichzeitig Kohlenoxyd in ungefähr gleicher Raumao menge wie das ausreduzierte gasförmige Zink erzeugt wird. Wird nun durch die Öffnung 6 kein Gas entnommen, so wird natürlich die ganze Menge des gebildeten Gases durch den Schacht aufsteigen. Hierbei trifft das Gas auf immer kältere Schichten der Beschickung, wobei das in der Gasmischung enthaltene Zink vollständig oder wenigstens größtenteils kondensiert wird und sich auf der Beschickung absetzt, während das Kohlenoxyd durch die

obere Öffnung des Schachtes entweicht. Das im Schachte kondensierte Zink sinkt mit der Beschickung in den Schmelzraum hinab, wo es wieder vergast wird. Es dürfte ohne weiteres klar sein, daß aus diesem Grunde die in dem Schmelzraume vorhandene Gasmischung immer reicher an Zink wird. Wenn die Gasmischung einen für die Kondensierung geeigneten Zinkgehalt erreicht hat, kann man damit anfangen, durch die Öffnung 6 Gas nach den Kondensationskammern übertreten zu lassen. Wird hierbei durch die Öffnung 6 eine So große Gasmenge entnommen, daß die mitfolgende Zinkmenge derjenigen Zinkmenge entspricht, die mit der Beschickung in den Schacht eingeführt wird, so wird der Zinkgehalt des Gases konstant bleiben.

Bei diesem Prozeß wird sich also eine gewisse Menge von Zink in einem Kreislaufe im Innern des Ofens befinden, insofern sie unten in dem Schmelzraume vergast wird und in Gasform durch den Schacht aufsteigt, wo sie kondensiert wird, um mit der Beschickung wieder in den Schmelzraum hinuntergebracht zu werden, usw. Dieser Kreislauf des Zinks verursacht aber keine Verminderung des Wirkungsgrades des Ofens, da die Wärmemenge, die bei der Vergasung in dem unteren Teil des Ofens aufgenommen wird, bei der Kondensierung des Zinks im Schachte zu der Beschickung wieder abgegeben wird.

Der oben beschriebene Ofen ist nur als Beispiel eines für die Ausführung des erläuterten Prozesses geeigneten Schachtofens dargestellt, und es ist ohne weiteres klar, daß auch andere Ofenkonstruktionen verwendet werden können.

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren zur Erzeugung von Zink durch Reduktion seiner Erze mit Kohle in elektrischen Schachtöfen, dadurch gekennzeichnet, daß von der bei dem Prozesse erzeugten Gasmischung nur jeweils ein Teil in die Kondensationskammern abgeleitet . wird, während der übrige Teil frei im Ofenschacht aufsteigen kann, zum Zweck, die in ihm enthaltenen Zinkdämpfe im oberen Teil der Beschickung zu kondensieren, mit dieser zusammen wieder in den elektrisch erhitzten Teil des Ofens zurückzuführen und dadurch eine Trennung von den beständigen Gasen und eine Anreicherung der zu kondensierenden Zinkdämpfe zu bewirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.