DE250414C

DE250414C -

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Publication number: DE250414C
Application number: DENDAT250414D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 250414 — KLASSE 40 a. GRUPPE

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem das Zinkoxyd hauptsächlich aus zinkhaltigen Rückständen, wie Schlacke, minderwertige Erze usw., gewonnen wird. Es läßt sich jedoch auch für komplexe Erze anwenden. Bei dem bisherigen Verfahren zur Verarbeitung dieser Materialien wurde in der Hauptsache folgendermaßen gearbeitet: Die zinkhaltigen Materialien wurden gemahlen, mit Reduktionsmitteln gemischt und dann brikettiert. Diese Briketts wurden dann weiter entweder allein oder mit stückigem zinkhaltigen Gut gemischt, im Schachtofen mit Koks reduziert und die entweichenden Zinkdämpfe durch Zuführung von Luft wieder oxydiert.

Bei einem anderen Verfahren werden die zinkhaltigen Materialien in einem Flammofen unter sofortiger oder späterer Zugabe von Reduktionsmitteln eingeschmolzen, wobei die entweichenden Zinkdämpfe durch die Verbrennungsgase, ev. unter Zugabe von etwas Sekundärluft, wieder oxydieren.

Kennzeichnend für alle diese Verfahren ist jedoch, daß das Zinkoxyd mit der gesamten Menge der Verbrennungsgase entweicht, wodurch für die Wiedergewinnung desselben Schwierigkeiten entstehen. Da die das Zinkoxyd enthaltenden Abgase zunächst abgekühlt werden müssen, so sind infolge der großen Menge derselben umfangreiche Apparate erforderlich. Das gleiche gilt auch insbesondere für das Auffangen des Zinkoxydstaubes, wo große Niederschlagsräume und Sackfilteranlagen bedingt werden.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden nun diese Schwierigkeiten beseitigt.

Zur Durchführung desselben dient ein Ofen, bei dem in bekannter Weise zwei Herde derart angeordnet sind, daß es möglich ist, die Heizgase des ersten Herdes zur Erwärmung des zweiten Herdes zu benutzen. Neu ist jedoch bei der vorliegenden Erfindung die in besonderer Weise durchgeführte Teilung der Heizgase beim Übergang vom ersten zum zweiten Herde. Der Arbeitsvorgang ist nun folgender:

Die zu entzinkenden Materialien werden zunächst, ohne Beifügung von Reduktionsoder Reaktionsmitteln, in einem besonderen Herdraume eingeschmolzen, dann in einen zweiten Herdraum eingeführt und erst hier der Wirkung der für die Entzinkung erforderlichen Zuschläge ausgesetzt.

Als Entzinkungsmittel, die in fester Form zugegeben werden, kommen in bekannter Weise Kohle und Koks als Reduktionsmittel in Frage, oder basische Körper, wie Kalk, Kalkstein als Reaktionsmittel, oder aber ein Gemisch der oben erwähnten Reduktions- und Reaktionsmittel, je nach Art des Erzes.

Es ist nun zwar ein Verfahren bekannt geworden, bei dem gleichfalls mit zwei Herden' gearbeitet wird, wobei die Abgase des ersten Herdes zur Beheizung des zweiten Herdes benutzt werden. Bei diesem Verfahren handelt es sich jedoch nicht um die Darstellung von Zinkoxyd, sondern um die Herstellung von metallischem Zink aus guten Erzen, wobei Eisen im ersten Herde eingeschmolzen und in den zweiten Herd, dem die Erze in fester Form zugeführt werden, als Reaktionsmittel eingelassen wird.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren besitzt also demgegenüber prinzipielle Unterschiede, zumal dabei nicht Zink, sondern Zinkoxyd, und zwar aus minderwertigen Erzen und zinkhaltigen Rückständen dargestellt wird, das in einfacher Weise aufgefangen werden soll. Zu diesem Zweck; stehen die beiden Herde für die Verbrennungsgase in direkter Verbindung, und zwar tritt

ίο bei Überführung der Abgase in den Reduktionsraum eine Teilung derselben ein. Ein sehr geringer Teil der Abgase, und zwar nur so viel, wie dem Wärmeverlust im Reduktionsraum entspricht, wird direkt auf das Bad des Reduktionsherdes geleitet und weiter darüber hinweggeführt. Dieser Teil der Abgase dient also als Träger der Zinkdämpfe bzw. des Zinkoxydstaubes. Der andere größte Teil der Abgase wird entweder direkt abgeleitet oder über das Gewölbe des Reduktionsraumes hinweggeführt, dieses alsdann indirekt nachwärmend. Beide Abgasströme werden mit Regelungs- und Absperrvorrichtungen versehen, so daß es möglich ist, zu jeder Zeit deren Menge gegeneinander genau zu regeln.

Die für die Verbrennung der Zinkdämpfe noch erforderliche Luft kann an einer beliebigen Stelle des Reduktionsraumes oder auch später zugeführt werden.

Da nun durch dieses Verfahren das Volumen der für die Gewinnung der gleichen Menge Zinkoxyd in Frage kommenden Abgase wesentlich geringer und die Konzentration des Zinkstaubes darin sehr groß ist, so läßt sich der Zinkstaub bedeutend leichter und einfacher auffangen. Die dafür erforderlichen Kühl- und Auffanganlagen können wesentlich kleiner gehalten werden.

Da nun weiter schon beim Einschmelzen der zinkhaltigen Produkte Zinkoxyd in geringen Mengen entweicht, das sehr rein und hochwertig und für Farbzwecke sofort verkäuflich ist, so kann gleichzeitig dieses hochwertige Zinkoxyd getrennt gewonnen werden.

Das ganze Verfahren bewirkt außerdem eine Ersparnis an Reduktionskohlen durch geringen Abbrand derselben.

Auf der Zeichnung sind einige Beispiele von öfen für die Ausführung des vorliegenden Verfahrens zur Darstellung gebracht. Die Beheizung kann direkt oder durch Gas erfolgen. Fig. ι und 2 zeigen einen Ofen für Gasfeuerung, und zwar Fig. 1 im Längsschnitt und Fig. 2 im Grundriß.

Auf dem durch die Düsen c zu beheizenden Herd α wird das Gut ohne Beifügung von Reduktionsmitteln eingesetzt und geschmolzen, alsdann in den Herdraum b, welcher die Reduktions- oder Reaktionsmittel enthält, eingeführt. Das Gewölbe d des Herdes b findet in der Nähe oder über der Feuerbrücke zwischen Herd α und b sein Ende, so daß es möglich ist, nach Belieben einen geringen Teil der Heizgase aus Herdraum α in Herdraum b einzuführen und den größeren Teil derselben über das Gewölbe d hinwegzuleiten. Der letztere Teil der Abgase wird z. B. durch den Kanal f und der geringere Teil durch den Fuchs e abgeführt. Beide Kanäle sind durch Vorrichtungen g und h (Fig. 2) zu regeln.

Die Verbrennungsluft kann ev. zwischen zwei Gewölben i und k weiter vorgewärmt werden, nachdem sie durch die Abgase bereits zum Teil in Rekuperatoren vorgewärmt ist. '

An dem tiefsten Punkte der Herde α und b sind Abstichöffnungen m und η angeordnet, damit, speziell bei m, ein periodisches Abstechen der entzinkten Rückstände erfolgen kann. Der Herd α wird zweckmäßig, wie dieses bei anderen Zwecken dienenden öfen bekannt ist, etwas höher angeordnet als b, wenn man, z. B. durch eine Abstichrinne I, ein selbsttätiges Überfließen des Einsatzes von a nach b bewirken will. Das Überführen des Einsatzes von α nach b kann auch durch Pfannen oder ähnliche Einrichtungen geschehen.

Man kann weiter zu diesem Zwecke den Herd α beweglich einrichten, so daß durch Kippen oder Drehen des Herdraumes α ein Überfließen der geschmolzenen Masse von a nach b stattfindet.

Ein Beispiel eines solchen Ofens ist in schematischer Weise in Fig. 3 und 4 zur Darstellung gebracht. Der Herdraum α ist beweglieh um den Drehpunkt 0 angeordnet. Zwischen Herdraum α und b ist weiter ein mit α fest verbundener Krümmer q zur Überführung der Abgase von α nach b angeordnet, welcher sich gegen eine runde Öffnung des feststehenden Raumes b drehen kann. Durch Heben des Herdes α an der Stelle r kann der geschmolzene Einsatz von α durch den Krümmer q nach b fließen. Die Teilung der Abgase findet an der Stelle fi statt.

Fig. 5 zeigt das Schema eines Ofens, bei dem der Einsatz kontinuierlich in dem Maße, wie er in Herd α einschmilzt, nach b überfließt und bei dem die Hauptmenge der Abgase direkt beim Austritt aus Herdraum α an der Stelle t abgezogen wird. Das Reduktionsmaterial kann gleichfalls kontinuierlich, z. B. durch Trichter s, im Gewölbe zugeführt werden. Es können auch zwei Reduktionsräume b mit einem Schmelzraum α (Fig. 6) oder umgekehrt, je nachdem, ob das Einschmelzen oder das Reduzieren länger dauert, verbunden werden.

Werden zinkhaltige Schlacken, z. B. bei Bleihochöfen, bereits flüssig angeliefert, so können dieselben im Herdraum α kurze Zeit einer Nacherhitzung ausgesetzt werden.

Claims

Patent-Anspruch e:

ι. Verfahren zur Gewinnung von Zinkoxyd, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entzinkende Material zunächst in einem besonderen Herdraum (a) eingeschmolzen und alsdann einem zweiten Herdraume (b) zugeführt und dort durch Zuschläge von Reduktionsmitteln, wie Kohle, Koks, oder Reaktionsmitteln, z. B. basische Körper, wie Kalk, Kalkstein, oder durch ein Gemisch von beiden entzinkt wird, wobei die Heizgase des Herdraumes (a) derart zur Beheizung des Herdraumes (b) benutzt werden, daß bei Übergang derselben nach Herd (b) in regelbarer Weise der kleinere Teil der Abgase direkt über das Bad des Herdes (b), der andere, größere Teil entweder über das Gewölbe (d) des Herdraumes (b) oder aber direkt abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Herdraum (b) nur so viel Heizgase vom Herdraum (a) übergeleitet werden, wie es den Wärme-Verlusten im Räume (b) entspricht.
3. Ofen mit zwei getrennten Herdräumen (a und b) für die Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (b) ein in der Nähe des Herdraumes (a) derart endendes Gewölbe (d) enthält- (Fig. 1), daß es möglich ist, einen Teil der Abgase von (a) unterhalb des Gewölbes (d), den anderen Teil entweder oberhalb des Gewölbes (d) oder direkt (Fig. 5) in regelbarer Weise durch Vorrichtungen (g und h) abzuleiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.