DE253640C - - Google Patents

Description

21ften=

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-- M 253640 KLASSE 40«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Juni 1911 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von Zink in Schachtofen, welche Art von Gewinnung zweifellos wesentliche wirtschaftliche Vorteile bieten würde gegenüber der bisher meist verwandten Methode, nach welcher das mit Kohlen gemischte Zinkoxyd in geschlossenen Behältern durch Zuführung der Wärme von außen oder mittels elektrischer Erhitzung reduziert wird. Die

ίο vielen schon angestellten Versuche, das Zink in Schachtofen zu gewinnen, hatten aber bis jetzt nicht den gewünschten Erfolg, da einmal der Verbrauch an Kohlen außerordentlich hoch war, und da ferner einzelne Stellen der Öfen und der Ableitungsröhren sich durch dort abgesetztes Zinkoxyd verstopften und so eine häufige Betriebsunterbrechung und Reparatur notwendig wurde. Zur Vermeidung dieser Übelstände wurde vorgeschlagen, die Zinkdämpfe nicht mit den übrigen Gasen aus dem oberen Teil des Ofens entweichen zu lassen, sondern sie durch nahe über der Reduktionszone liegende Öffnungen in die Kühlkammern zu führen. Hierdurch trat aber der neue Nachteil auf, daß den abströmenden Zinkdämpfen eine große Menge staubförmigen Zinkoxydes beigemengt war, welches deren Verflüssigung verhinderte. Die Ursache aller dieser Nachteile liegt, wie Erfinder gefunden hat, in der teilweisen Oxydation des Zinks in dampfförmigem Zustande durch den Kohlensäuregehalt der Heizgase. Um nämlich die zur Reduktion der Zinkerze nötige hohe Temperatur zu erzielen, muß der aus einem Gemisch von Erzen und Kohle bestehenden Be-Schickung die Luft in einem kräftigen Strom zugeführt werden, wobei es unvermeidlich ist, daß neben der Hauptmenge von Kohlenoxyd, welches keinerlei Wirkung auf Zinkdampf hat, auch eine gewisse Menge von Kohlensäure entsteht, welche sich ihrerseits mit dem Zinkdampf unter Bildung von Kohlen- oder Zinkoxyd umsetzt. Letzteres muß unter Aufwand neuer Kohlen wiederum zu Zink reduziert werden, was naturgemäß den Verbrauch von Kohle für die Gewinnung einer bestimmten Menge Zink erhöht. Andererseits setzt sich das neu gebildete Zinkoxyd nicht in der Reduktionszone des Ofens selbst, sondern an anderen Stellen desselben ab und bewirkt so die oben erwähnten Verstopfungen. Werden aber die Zinkdämpfe unmittelbar über der Reduktionszone abgeführt, so bildet sich aus ihnen infolge des Kohlensäuregehalts der Heizgase trotzdem sofort nach der Reduktion eine gewisse Menge Zinkoxyd zurück, welches zusammen mit den Zinkdämpfen entweicht.

Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden. Sie beruht darauf, daß in einem Schachtofen der aus oxydischen Zinkerzen und Kohlen gemischten Beschickung die Luft nur in so langsamem Strome zugeführt wird, daß deren Sauerstoff bis zur Erreichung der Reduktionszone mit Sicherheit vollständig in Kohlenoxyd übergegangen ist. Da nun infolge der langsamen Verbrennung der Kohlen hierdurch nicht die zur Reduktion des Zinks nötige hohe Temperatur erreicht wird, so sind

in dem Schachtofen Vorrichtungen angebracht, um durch elektrische Erhitzung die Temperatur der Reduktionszone auf die erforderliche Höhe zu bringen. Der so erzeugte Zinkdampf hat keine Gelegenheit, sich wieder zu oxydieren, und es findet daher keine Verstopfung der Röhren durch Zinkoxydansatz statt. Außerdem werden nur verhältnismäßig geringe Mengen elektrischer Energie zur zusätzlichen

ίο Erhitzung verbraucht und andererseits so viel Kohle dadurch gespart, daß eine nochmalige Oxydation des gebildeten Zinkdampfes vermieden wird, so daß das vorliegende Verfahren im ganzen genommen viel wirtschaftlicher ist als die bisher bekannten.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens geeigneter Schachtofen als Beispiel gezeichnet, und zwar zeigt Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch den Ofen und die Kondensationsanlage, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1. Der Ofen unterscheidet sich von den allgemein üblichen im wesentlichen nur durch die Anbringung der Elektrodensätze f und g in der Reduktionszone, ferner durch das von der Reduktionszone zur Kondensationskammer führende Rohr k und durch das am oberen Teil des Ofens ausgehende Rohr q, welches mit einer regulierbaren Klappe s versehen, in die Gasabführung aus der Kondensationskammer mündet. Zwischen dieser Einmündungsstelle und der Kondensationskammer ist ferner die regulierbare Klappe r angebracht. Die Beschickung wird bei d eingefüllt. Durch die Düse c wird die Gebläseluft in kaltem oder warmem Zustand und, wie oben erwähnt, in einer solchen Menge zugeführt, daß der Sauerstoff in der Reduktionszone j vollständig in Kohlenoxyd übergegangen ist. Durch Zuführung passender

■· Stromstärke und -spannung zwischen den Elektrodensätzen f und g findet infolge Widerstandserhitzung eine weitere Temperaturerhöhung in der Reduktionszone statt, so daß das Zinkoxyd der Beschickung in Zinkdämpfe übergeht, welch letztere in an sich bekannter Weise an der heißesten Stelle des Ofens oder nahe derselben durch das Rohr k in die Kondensationskammer I abgeführt werden. Aus letzterer entweichen die zinkfreien Gase durch ■p ins Freie. Ein Teil der Verbrennungsgase, welche, wie oben erwähnt, vollkommen sauerstoff- und kohlensäurefrei sind, geht auch durch den oberen Teil des Ofens und dient hier in bekannter Weise zur Vorerwärmung der Beschickung, wobei sein Gehalt an Zinkdampf kondensiert wird und später, nachdem der betreffende Teil der Beschickung bis in die Reduktionszone gesunken ist, zusammen mit dem aus Zinkoxyd neu gebildeten Zink in die Kondensationskammer geführt wird, so daß kein Verlust an Zink eintritt. Die Klappen s und r dienen dazu, die Verteilung der beiden erwähnten Gasströme zweckentsprechend zu regeln. Die neben Zink in den Erzen enthaltenen anderen Metalle, wie Blei, welche durch Kohlen reduziert werden und bei der herrschenden Temperatur nicht flüchtig sind, sammeln, sich im untersten Teil des Ofens bei g an und können von dort in bekannter Weise durch Abstechen entfernt werden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Zink in Schachtofen mit unterer Windzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verlangsamung der Luftzufuhr die Verbrennungsgase in der Reduktionszone frei von Sauerstoff und Kohlensäure gehalten werden und gleichzeitig die Temperatur dieser Zone mittels elektrischer Erhitzung erhöht wird.

2. Schachtofen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welchem die Zuführung der Verbrennungsluft in dem unteren Teil des Ofens, die Abführung des Zinkdampfes am mittleren Teil und die Beschickungsvorrichtung und regelbare Gasabführung am oberen Teil des Ofens

. sich befindet, dadurch gekennzeichnet, daß am mittleren Teil desselben Elektroden zur weiteren Erhitzung der Gase an dieser Stelle angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.