DE2537626C3 - Verfahren zur Verbesserung der Gewinnung von reinem Zinkoxid - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Gewinnung von reinem Zinkoxid durch Umsatz von technischem Zinkoxidklinker mit einem Kohlenstoffträger, wobei in einem Drehrohrofen das Zinkoxid reduziert und das gebildete Zink verdampft, reoxidiert, mit dem Gasstrom ausgetragen und in einer l'ilieranlagc als !einteiliger Zinkoxidstaub abgeschieden wird, während der Rückstand umgeschmolzen zum Austrag kommt.

Beim sogenannten amerikanischen Prozeß (direktes Verfahren) zur Herstellung von Zinkoxid rein aus technischem stöchiometrische Kohlenstoffmenge hinaus aus verfahrenstechnischen Gründen wie beim Wälzprozeß ein Überschuß an Kohlenstoff erforderlich. Dieser Überschuß macht je nach Zinkgehalt des zu verarbeitenden Klinkers 50—65% der eingesetzten Kohlenstoffmenge aus, wobei die zu verarbeitende Reaktionsmischung, z. B. bei einem Zinkgehalt des Klinkers zwischen 70— 73% Zn, zu 65% aus technischem Zinkoxid und J5% Kohle besteht (Methewson, Zinc, The Metal, its Alloys and Compounds, Reinhold Publishing Corporation, New York 1959, S. 344; The Waelz Process, The Mining Magazine 92, (1955), S. 74). Unter diesen Bedingungen fällt eine Schlacke an, die noch 1—4% Zn enthält, wobei der Zinkgehalt in erster Linie von der Breite des Kornspektrums des eingesetzten Zinkoxidklinkers abhängt.

Das genannten Verfahren hat den Nachteil, daß der aus verfahrenstechnischen Gründen in der Schlacke verbliebene Kohlenstoff mit der von ihrem Zinkgehalt her wertlosen Schlacke verworfen wird. Das vorliegende erfindiingsgemäße Verfahren zur Verbesserung der Gewinnung von reinem Zinkoxid durch Umsatz von technischem Zinkoxidklinker mit einem Kohlenstoffträger, wobei in einem Drehrohrofen das Zinkoxid reduziert und das gebildete Zink verdampft, reoxidiert, mit dem Gasstrom ausgetragen und in einerFiIteranlage als fejnteiliger Zinkoxidstaub abgeschieden wird, während der Rückstand ungeschmolzen zum Austrag kommt, vermeidet diesen Nachteil.

Es ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Korngrößen der beiden Beschickungskomponenten so unterschiedlich wählt, daß der aus verfahrenstechnisehen Gründen erforderliche Überschuß an Kohlenstoff, der im Austrag noch in körniger bzw. stückiger Form vorliegt, von dem ebenfalls körnig bzw. stückig gebliebenen ausreagierten porösen Klinker durch einfaches Sieben abgetrennt und wieder als vollwertiger Energieträger eingesetzt werden kann.

Hierbei ist es von Vorteil, den Kohlenstoffträger relativ grobkörnig, z. B. zwischen 3—8 bzw. 3—10 mm, auszuwählen und nicht, wie beim Wälzprozeß vorgeschlagen, auf I mm aufzumahlen. (Die Technik des Wälzverfahrens, Erzmetall 1,(1948), S. 237).

Diese Grobkörnigkeit hat den Vorteil, daß sowohl die Ofenreisen verlängert werden als auch der Anteil des Kohlenstoffes im Abrieb des Zinkoxidklinkers unter 1 mm, der durch Absieben getrennt wird, klein bleibt.

Das zu verarbeitende technische Zinkoxid sollte, im Hinblick auf die Länge einer Ofenreise, ebenfalls grobkörnig sein und zwar zweckmäßigerweise in diesem Falle grobkörniger als die Kohle und soweit es sich wirtschaftlich bei der Erzeugung des Klinkers vertreten läßt, in seinem Kornband eng begrenzt sein, z. B. mit einer Korngröße zwischen 10—12 mm.

Unter diesen Bedingungen ist es möglich, die Originalschlacke in zwei Fraktionen zu zerlegen und zwar in eine kohlenstoffreiche und zinkarme und eine

)5 relativ zinkreiche Fraktion, wobei letztere aus dem Überkorn und «Jem Abrieb, d. h. dem Unterkorn, besteht.

Die C-reiche Fraktion zeichnet sich durch eine relativ große Oberfläche aus, welche, verglichen mit einer Anthrazitkohle, 18mal so groß, oder verglichen mit einem üblichen Koksgrus, 8mal so groß ist. In ihr sind 93 bis 96% des Kohlenstoffvorlaufs enthalten, während der an und für sich schon relativ geringe Zinkgehalt noch um weitere 50—60% niedriger ist. In der relativ

-ti zinkreichen Fraktion, welche ca. 7—14% der Schlackeninenge ausmacht, ist der Zinkgehalt auf Werte zwischen 11-15% Zn angereichert.

Das folgende Beispiel soll das erfindungsgeniäße Verfahren erläutern, ohne es hierauf zu beschränken.

Beispiel

184 t Schlacke, die sich beim Einsatz eines Zinkoxidklinkers mit einer Körnung von 8—15 mm und einer Anthrazitkohle von 3—8 mm gebildet hatten, mit einem Zinkgehalt von 1,5% Zn₁ wurden mit einem Doppeldekkersieb über 8 und unter 1 mm abgesiebt. Die Fraktion zwischen 1 —8 mm, welche ca. 93% der Schlackenmenge ausmacht (-171 t), enthält mit rund 78% C genausoviel Kohlenstoff, wie die für den Prozeß der

ho Zinkoxidherstellung eingesetzte Kohle. In dieser Fraktion wurden 96% der ursprünglich eingesetzten Kohlenstoffmenge nachgewiesen. Ihr Zinkgehalt betrug 0,7% Zn.

Die als Über- und Unterkorn abgesiebten 7% der

ii'i Ausgangsschlackenmenge enthielten 11% Zn, d. h. 54% der ursprünglichen Zinkmenge.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbesserung der Gewinnung von reinem Zinkoxid durch Umsatz von technischem Zinkoxidklinker mit einem Kohlenstoffträger, wobei in einem Drehrohrofen das Zinkoxid reduziert, das gebildete Zink verdampft, reoxidiert, mit dem Gasstrom ausgetragen und in einer Filteranlage als !einteiliger Zinkoxidstaub abgeschieden wird, während der Rückstand umgeschmolzen zum Austrag kommt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Korngrößen der beiden Beschickungskomponenten so unterschiedlich wählt, daß der aus verfahrenstechnischen Gründen erforderliche Überschuß an Kohlenstoff, der im Austrag noch in körniger bzw. stückiger Form vorliegt, von dem ebenfalls körnig bzw. stückiger gebliebenen ausreagierten porösen Klinker durch einfaches Sieben abgetrennt und wieder als vollwertiger Kohlenstoffträger eingesetzl werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die eingesetzte Kohle in einer Körnung von 3—8 mm anwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man. das zu verarbeitende kalzinierte technische Zinkoxid in einer Körnung zwischen 8—15 mm anwendet, vorzugsweise in einem engen Kornband.