DE263413C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

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- M 263413 KLASSE 40«. GRUPPE- M 263413 CLASS 40 «. GROUP

FRIEDRICH C.W.TIMM in HAMBURG.FRIEDRICH C.W.TIMM in HAMBURG.

Das vorliegende Verfahren ist zur Entzinkung von Schlacken der Blei- und Kupferverhüttung bestimmt.The present process is for the dezincification of slag from lead and copper smelting certainly.

Das Verfahren beruht auf der bekannten Erscheinung, daß sich aus den erwähnten Schlacken Zink in der Hitze durch Kohlenstoff reduzieren und in einer von der Zusammensetzung der Gase abhängigen Form entweder als flüssiges Metall, oder als Poussiere oder alsThe method is based on the known phenomenon that results from the mentioned Slag zinc in the heat by reducing carbon and in one of the composition the gas-dependent form either as liquid metal, or as Poussiere or as

ίο Oxyd gewinnen läßt. Ebenfalls ist es bekannt, daß Eisen in ähnlicher Weise wie Kohlenstoff wirkt, und daß die Reaktion durch geeignete Zuschläge, z.B. Kalk als Ersatz für die der entzinkten Schlacke fehlende Base, erleichtert wird.ίο lets Oxyd win. It is also known that iron acts in a manner similar to that of carbon, and that the reaction takes place by appropriate means Supplements, e.g. lime as a substitute for the base missing in the dezincified slag, are made easier will.

Das Verfahren besteht darin, daß die zu entzinkenden Stoffe zusammen mit solchen Stoffen, die die Entzinkung als Reduktions-, Reaktions- oder Flußmittel herbeiführen oder begünstigen, in einem kontinuierlich betriebenen Ofen mittels von oben nach unten durch die Beschickung hindurchgehender Heizgase geschmolzen und unter Bildung von Zinkoxyd entzinkt werden, wobei, der geschmolzene Rückstand ständig abfließt. Dabei wird das Feuer immer in der Nähe der Oberfläche gehalten und der Charakter der Feuergase möglichst oxydierend gestaltet. Das Zinkoxyd geht mit den unten aus der Beschickung tretenden Gasen fort und wird in bekannter Weise durch Filter o. dgl. abgeschieden. Zweckmäßig erfolgt die Entzinkung in einem Ofen mit wassergekühltem Mantel auf einem Roste aus wassergekühlten Rohren.The process consists in adding the substances to be dezinced together with those Substances that cause dezincification as reducing agents, reactants or fluxes or favor in a continuously operated furnace by means of top down through the charge of passing hot gases melted and formed zinc oxide be dezincified, the molten residue constantly draining off. This will be Fire always kept close to the surface and the character of the fire gases as possible designed oxidizing. The zinc oxide goes with the ones emerging from the bottom of the feeder Gases away and is separated in a known manner through filters or the like. The dezincification is expediently carried out in a furnace with a water-cooled jacket on top of one Grids made from water-cooled pipes.

Die Heizgase können auf verschiedene Weise erzeugt werden: entweder durch Verbrennen von Brennstoffen in der Beschickung oder durch Verbrennen von Brennstoffen außerhalb der Beschickung, wobei sich im letzteren Falle gasförmige, staubförmige oder flüssige Brennstoffe vielfach besonders vorteilhaft verwenden lassen.The heating gases can be generated in different ways: either by burning of fuels in the feed or by burning fuels outside the feed, with im in the latter case, gaseous, dusty or liquid fuels are often particularly advantageous let use.

Das Verfahren mag zunächst in einer bestimmten Ausführung unter Zugrundelegung der in der Fig. 1 beispielsweise dargestellten Ofenkonstruktion beschrieben werden.The method may initially be based on a specific implementation the furnace construction shown in FIG. 1 as an example.

Die Schlacken werden in stückiger Form zusammen mit Kohle oder Koks und Kalkstein bzw. gebranntem Kalk durch die verschließbare Öffnung A in den Ofen eingetragen. Die Beschickung ruht auf einem Rost B aus wassergekühlten Rohren. Der untere Teil des Schmelzraumes ist mit einem Wassermantel ausgestattet. Durch die Windleitung G wird Luft in die dargestellten Düsenstöcke eingeblasen, die den ebenso wie die Schlacke eingeführten Brennstoff verbrennt und dadurch die für den Prozeß erforderliche Wärme liefert. Die Verbrennungsgase gehen durch die Beschickung von oben nach unten hindurch und verlassen den Ofen zusammen mit dem Zinkoxyd durch eine Öffnung E, an die sich die Leitung zu den Absatz-, Kühl- und Filtervorrichtungen u. dgl. anschließt.The slag is introduced into the furnace in lump form together with coal or coke and limestone or burnt lime through the closable opening A. The feed rests on a grate B made of water-cooled pipes. The lower part of the melting chamber is equipped with a water jacket. Air is blown through the wind duct G into the nozzle assemblies shown, which burns the fuel introduced like the slag and thereby supplies the heat required for the process. The combustion gases pass through the loading from top to bottom and leave the furnace together with the zinc oxide through an opening E, to which the line to the sales, cooling and filtering devices and the like is connected.

Der entzinkte Rückstand tropft durch Zwischenräume des Rostes B hindurch auf Flächen D, die in der dargestellten Lage durch Sperrvorrichtungen gehalten werden. Hat sich auf den Flächen D genügend Rückstand angesammelt, so werden sie von außen um dieThe dezincified residue drips through the gaps in the grate B onto surfaces D, which are held in the position shown by locking devices. If enough residue has accumulated on the surfaces D , they are from the outside around the

Drehzapfen nach unten, geklappt, wodurch der Rückstand abgleitet. Durch die Gegengewichte werden die Platten D wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückgedreht, worauf man den Rückstand durch die Öffnung H entfernen kann, ohne den Betrieb zu unterbrechen. Die öffnung F dient dazu, Ansätze, die sich" auf den Platten D bilden können, loszustoßen; sie ist während der übrigen Zeit geschlossen.Trunnion down, folded, causing the residue to slide off. The counterweights rotate the plates D back into their original position, whereupon the residue can be removed through the opening H without interrupting operation. The opening F is used to push loose approaches that can "form" on the plates D ; it is closed for the rest of the time.

ίο Das beschriebene Verfahren ermöglicht es un£er anderem, in eisenreichen Schlacken große Mengen von Kalk zu lösen, ohne daß eine Reduktion von Eisen mit den dadurch regelmäßig bewirkten Störungen stattfindet.ίο The procedure described makes it possible among other things, to dissolve large amounts of lime in iron-rich slag without that a reduction of iron takes place with the disturbances regularly caused thereby.

Dadurch, daß sowohl Eisenoxydul wie Kalk in ausreichender Menge vorhanden sind, gibt die Schlacke sehr leicht Zinkoxyd bei Gegenwart von Kohlenstoff ab. Die Entzinkung istBecause both iron oxide and lime are present in sufficient quantities, there are zinc oxide very easily removes the slag in the presence of carbon. The dezincification is

. auch deshalb sehr vollständig, weil die schon oben von der Außenseite der Schlackenstücke abtropfenden Mengen eine vergleichs\veise viel höhere Schicht von Reduktionskohlenstoff und Zuschlägen durchfließen als beim normal von unten nach oben geblasenen Schachtofen, bei dem ein schneller Temperaturabfall stattfindet. . also very complete because the already above from the outside of the slag pieces The amounts that drip off have a comparatively much higher layer of reducing carbon and aggregates flow through than with the normal shaft furnace blown from bottom to top, in which there is a rapid drop in temperature.

Die Reduktion von Eisen wird dadurch vermieden oder bis auf ein unschädliches Maß eingeschränkt, daß die eintretende Luft den Brennstoff zum größten Teile in der Oberseite der Beschickung verzehrt. Man hat es in der Hand, durch Regelung von Menge und Pressung der Luft eine praktisch vollständige Verbrennung zu Kohlensäure herbeizuführen.The reduction of iron is thereby avoided or to a harmless level restricted that the incoming air most of the fuel in the top the load is consumed. You have it in your hand, by regulating the amount and pressure of the air a practically complete one Bringing about combustion to carbonic acid.

Tm Gegensatz zu dem normal von unten nach oben geblasenen Schachtofen trifft hier die anfänglich gebildete Kohlensäure verhältnismäßig nur sehr wenig Brennstoff mehr an, wodurch deshalb auch nur eine geringe Reduktion von Kohlensäure und nicht flüchtigen Metallen ermöglicht wird. Scheidet sich trotzdem einmal etwas Eisen in metallischer Form ab, so hat man es in der Hand, durch mäßiges Heruntergehenlassen der Beschickung und verstärktes Blasen dieses abgeschiedene Eisen wieder als Oxydul zu verschlacken.In contrast to the shaft furnace, which is normally blown from bottom to top, this applies here initially The carbonic acid formed produces relatively little more fuel, which means that there is only a slight reduction carbonic acid and non-volatile metals. Divorces anyway once you remove some iron in metallic form, you have it in your hand, through a moderate amount Drain the charge and increase blowing of this deposited iron to slag back as Oxydul.

Die Zuschläge haben ausreichend Gelegenheit, sich in den allmählich abschmelzenden Schlacken zu lösen. Deshalb treten z. B. KaIk- \^rersetzungen in viel geringerem Maße als bei von unten nach oben geblasenen Schachtofen ein bzw. fallen diese Störungen gänzlich fort. Bei den normalen Schachtofen, z. B. Eisenhochöfen, hat eine Kalkversetzung regelmäßig ein Kaltblasen im Gestell zur Folge, weil der Koks nicht vor die Formen nachrutschen kann. Hier bleibt die gesamte Beschickung heiß und kann deshalb auch bei einmal fehlerhaft reichlichem Kalkzusatz nicht einfrieren. Man braucht z. B. nur auf die Oberfläche etwas stärkeren Brennstoffzusatz zu geben, um daThe aggregates have ample opportunity to dissolve in the gradually melting slag. Therefore occur z. B. KaIk- \ ^r replacements to a much lesser extent than from bottom to top blown shaft furnace or a fall these disturbances continued throughout. In the normal shaft furnace, z. B. iron blast furnaces, limescale deposits regularly result in cold blowing in the frame because the coke cannot slide in front of the molds. Here the entire load remains hot and therefore cannot freeze even if there is an incorrectly large amount of lime. You need z. B. only to give slightly stronger fuel additive on the surface to there

durch strenger flüssige Schlacke abzutreiben. to be driven off by more severe liquid slag.

Die Abscheidung des Zinks erfolgt normal in der Form von Zinkoxyd in bekannter Weise aus den Abgasen, die durch Rost B und öffnung E entweichen. The zinc is normally deposited in the form of zinc oxide in a known manner from the exhaust gases that escape through grate B and opening E.

Man ist natürlich auch in der Lage, den Ofen so zu betreiben, daß größere Mengen von Kohlenoxyd auftreten, die bei Erforciernis durch nachträglichen Zusatz von Luft zur quantitativen Überführung des Zinks in Zinkcxyd verbrannt werden können. Ebenfalls kann man das in den Gasen enthaltene Zinkoxyd ohne vorherige Abscheidung durch geeignete Behandlung in andere Verbindungen oder durch nachträgliche Reduktion in Zinkdämpfe überführen.One is of course also able to operate the furnace in such a way that larger quantities of carbon dioxide occur, which when required by the subsequent addition of air to the quantitative conversion of the zinc into zinc oxide can be burned. Likewise the zinc oxide contained in the gases can be removed by suitable means without prior separation Treatment in other compounds or by subsequent reduction in zinc vapors convict.

Für eine gute Entzinkung und für einen möglichst geringen Brennstoffaufwand ist es wichtig, daß das Verhältnis zwischen Brennstoffmenge und Beschickung, Beschickungshöhe, Pressung und Menge des Windes derart geregelt wird, daß die entstehenden Gase vorwiegend oxydierenden Charakter haben. Dann reduzieren sich zwar in-Berührung mit festem Kohlenstoff intermediär Zink ebenso wie Blei, Eisen, Kupfer u. dgl.; die Zinkdämpfe werden aber nach ihrer Oxydation so schnell durch die Gase aus dem Ofen entfernt, daß das Zinkoxyd sich nicht wieder in der Schmelze auflösen kann, während die nichtflüchtigen Metalle infolge des langsamen Niedertropfens durch das dabei erfolgende Frischen wiederoxydiert und an der Ausscheidung verhindert werden. Dadurch steigt die Zinkabgabe nach Maßgabe des Niedertropfens, die nichtflüchtigen Metalle bleiben dagegen während des Niedertropfens wegen des ständig abwechselnden Spieles zwischen intermediärer Reduktion und Oxydation ständig ungefähr vollkommen verschlackt. Begünstigt wird ein solcher Reaktionsverlauf durch eine in allen Teilen gleich hohe, auf einem Rost liegende Beschickung.For a good dezincification and for the lowest possible fuel consumption it is important that the relationship between the amount of fuel and feed, feed height, pressure and amount of wind such it is regulated that the gases formed are predominantly oxidizing in character. then It is true that zinc as well as lead are reduced in contact with solid carbon, Iron, copper and the like; the zinc vapors, however, after they have been oxidized, are removed so quickly by the Removes gases from the furnace so that the zinc oxide does not redissolve in the melt can, while the non-volatile metals re-oxidized as a result of the slow low dripping due to the freshening that takes place in the process and prevented from excretion. As a result, the zinc release increases in accordance with the low drop, the non-volatile ones Metals, however, remain during the low drop because of the constantly alternating The game between intermediate reduction and oxidation is always approximately perfect slagged. Such a course of reaction is favored by one in all Share loads of the same height lying on a grate.

Das beschriebene Verfahren erreicht mit einfacheren Mitteln dasselbe wie die Entzinkung im Flammofen unter Einrühren von Kohlenstoff und Zuschlagen in die flüssige Schlacke. Trotzdem die Gase ungefähr mit der Temperatur des schmelzenden Rückstandes abgehen, so ist dennoch die Wärmeübertragung besser als beim Flammofen, weil die Ausstrahlung entsprechend geringer ausfällt und weil auch bei der Verbrennung von Brennstoffen in der Beschickung Wärmeverluste durch die Umsetzung des Brennstoffes in Generatorgas oder dessen Verfeuerung auf dem Rost vermieden werden können.The process described achieves the same thing with simpler means as dezincification in a flame furnace by stirring in Carbon and slag into the liquid slag. Still the gases about with the temperature of the melting residue go away, the heat transfer is nonetheless better than with the flame furnace, because the radiation is correspondingly lower and because also when burning fuels Heat losses in the feed due to the conversion of the fuel into generator gas or its burning on the grate can be avoided.

Man kann bei dem vorliegenden Verfahren indessen auch Gas zur Beheizung verwenden, indem man dieses genau wie die Luft durchIn the present process, however, gas can also be used for heating, by doing this just like the air through

eine entsprechende Leitung einführt und oberhalb der Beschickung oder in dieser verbrennt. Eine solche Arbeitsweise empfiehlt sich z. B. besonders dann, wenn man billig Gichtgaseintroduces a corresponding line and burns above the charge or in it. Such a way of working is recommended, for. B. especially if you have cheap furnace gases

5 o. dgl. bekommen kann. Auch die Verwendung von staubförmigem Brennstoff ist möglich, der dann zweckmäßig mit der Luft zusammen eingeführt wird. Dadurch läßt sich ' vielfach ein billiger Brennstoff verwenden, der5 or the like. It is also possible to use fuel in powder form, which is then expediently introduced together with the air. This allows a cheaper fuel to be used in many cases

ίο wegen seiner kleinstückigen Beschaffenheit sonst bei Begichtung nach Art der Schlacke und Zuschläge Anstöße im Ofenbetrieb verursachen würde. Auch flüssige Brennstoffe lassen sich in hiernach leicht erkenntlicher Weise zur Beheizung verwenden.ίο because of its small pieces otherwise, if the slag is poured in, and aggregates cause impulses in the furnace would. Liquid fuels can also be used for heating in a manner that is easy to see below.

Das Verfahren läßt sich noch wärmetechnisch und. betriebstechnisch erheblich verbessern, wenn man es in der Weise ausführt, wie es im folgenden unter Hinweis auf die in Fig. 2 beispielsweise dargestellte Ofenkonstruktion beschrieben werden soll. Diese Ausführung des Verfahrens besteht darin, daß man den Ehtzinkungsofen nicht mit kalten, sondern mit möglichst hoch vorgewärmten Rohstoffen beschickt und im besonderen deren Vorwärmung" mittels der Abgase des Entzinkungsofens durch Wärmeaustausch im Gegenstrom bewirkt.The process can still be thermally and. improve operationally significantly, if it is carried out in the manner described below with reference to the furnace construction shown in FIG. 2, for example should be described. This implementation of the process consists in that the zinc-plating furnace is not operated with cold, but loaded with raw materials that have been preheated as high as possible and, in particular, with them Preheating "by means of the dezincification furnace exhaust gases by exchanging heat in countercurrent causes.

Bei einer solchen Wärmeverteilung entstehen für das vorliegende Verfahren außerordentliche, überraschende Vorteile, die weit über diejenigen hinausgehen, die die an sich bekannte Verwendung einer vorgewärmten Beschickung, z. B. im von unten nach oben geblasenen Entzinkungsofen, zur Folge hat. Da hier nämlich der Wärmeaustausch im Entzinkungsofen im Parallelstrom bei verhältnismäßig hoher Temperatur der Abgase erfolgt, so ist es klar, daß das darüber liegende Temperaturintervall zur Entzinkung einer unverhältnismäßig viel größeren Menge von Rohstoffen dienen kann, wenn hauptsächlich nur die latente Schmelzwärme der Schlacke und die Lösungswärme der Zuschläge, als wenn außerdem noch Wärme zur Erhitzung der Rohstoffe von o° auf vielleicht 1000⁰ aufgebracht werden muß. Noch weiter begünstigt wird der dadurch schon an sich verhältnismäßig gToße AVert der \^Aorwärmung durch den Umstand, daß bei der günstigsten Ausführung die Entzinkung unter praktisch vollständiger, sofortiger Wiederoxydation des intermediär auftretenden Zinkdampfes erfolgt, daß damit also kein Wärmeaufrvand für die Reduktion des Zinkes aus der Schlacke zu leisten ist.With such a heat distribution, extraordinary, surprising advantages arise for the present process, which go far beyond those which the per se known use of a preheated charge, e.g. B. in the dezincification furnace blown from bottom to top. Since the heat exchange in the dezincification furnace takes place in parallel flow at a relatively high temperature of the exhaust gases, it is clear that the temperature range above this can serve for dezincification of a disproportionately much larger amount of raw materials, if mainly only the latent heat of fusion of the slag and the heat of solution the surcharges, as if, in addition, heat had to be applied to heat the raw materials from ⁰ ° to perhaps 1000 °. Still further favored which thereby already relatively gToße se Avert the \ ^A orwärmung by the fact that occurs dezincification under practically complete, immediate Wiederoxydation of the intermediate zinc vapor occurring in the best embodiments that order so no Wärmeaufrvand for the reduction of zinc from the slag is to be made.

Bei kaltem Einsatz entsteht der hauptsächliche AVärmeverbrauch im wesentlichen durch Vorwärmung des Einsatzes, und hierbei wird, wegen des Parallelstromes, gerade das beste und wertvollste Temperaturintervall, nämlich das von der Höchsttemperatur nach unten gerechnete, verbraucht. Zum Schmelzen kann dann nur das darunter liegende, geringe und wenig wirksame Temperaturintervall dienen. Die Verhältnisse liegen wirtschaftlich um so ungünstiger, je niedriger der pyrometrische Effekt des Brennstoffes ist; dieses kann so weit gehen, daß wenig heizkräftige, wasserhaltige Brennstoffe überhaupt nicht oder nur bei Anwendung sehr großer Mengen zur Entzinkung eines kalten Einsatzes nach dem Verfahren geeignet sind. Dagegen lassen sich dieselben Brennstoffe sogar ausgezeichnet bei vorgewärmtem Einsatz benutzen.In the case of cold use, the main heat consumption is essentially due to Preheating of the insert, and here, because of the parallel current, the best will be and the most valuable temperature interval, namely that calculated down from the maximum temperature, consumed. Only the lower and less effective temperature range below can then be used for melting. The lower the pyrometric, the less favorable the conditions are economically Effect of fuel is; this can go so far that water-containing ones are not very hot Fuels not at all or only when very large amounts are used for dezincification cold use after the process are suitable. In contrast, the same fuels can even be used excellently Use preheated insert.

Diese Vorteile der Vorwärmung werden aber ohne einen besonderen Brennstoffaufwand erzielt, wenn man die Abgase des Entzinkungsofens ihre Wärme an den späteren Einsatz im Gegenstrom abgeben läßt. Gleichzeitig mit der ganz bedeutenden Brennstoffersparnis wird aber nicht nur eine Kühlung der Abgase, sondern auch eine der verminderten Brennstoffmenge entsprechende Konzentration der Abgase an Zinkoxyd bei entsprechender Erniedrigung der Kosten für dessen Abscheidung erreicht. Ferner ist aber die Entzinkung einer hoch vorgewärmten Beschickung wegen der höheren Temperatur im Reaktionsraum wesentlich vollkommener als bei kaltem Einsatz durchzuführen. Bei Benutzung stückiger, in der Beschickung verbrannter Brennstoffe setzt die Zündung sofort an der Oberfläche ein, die Verbrennungszone fällt dadurch sehr kurz aus, und die BiI- dung von Kohlensäure wird entsprechend begünstigt. These advantages of preheating are, however, without any special fuel expenditure achieved when the exhaust gases from the dezincification furnace transfer their heat to later use can be released in countercurrent. At the same time with the very significant fuel savings However, not only is the exhaust gas cooled, but also a concentration corresponding to the reduced amount of fuel of zinc oxide emissions achieved with a corresponding reduction in the cost of its deposition. But further is the dezincification of a highly preheated charge due to the higher temperature in the The reaction chamber can be carried out much more perfectly than when it is used cold. When using lumpy, in the charge of burned fuels, the ignition starts immediately on the surface, the combustion zone is therefore very short, and the BiI- carbon dioxide generation is favored accordingly.

In der Fig. 2 ist ein Ofen zur Ausführung des Verfahrens mit Vorwärmung des Einsatzes durch die Abgase des Entzinkungsofens dargestellt, der in seinem unteren Teil ganz ähnlich dem Ofen nach Fig. 1 beschaffen ist. Er trägt aber außerdem noch einen Aufbau, in den die Beschickung oder ein Teil derselben aufgegeben wird. Gleiche Teile sind auch hier mit den gleichen Buchstaben wieder bezeichnet. In Fig. 2 is a furnace for performing the method with preheating of the insert represented by the exhaust gases of the dezincification furnace, which in its lower part is entirely is similar to the furnace of FIG. But it also has a structure in which the charge or part of it is placed. Same parts are too denoted here with the same letters again.

Die Entfernung des Rückstandes geschieht in et\vas anderer Weise als in Fig. 1, ohne daß dadurch das Wesen des Verfahrens berührt wird, denn man kann beide Einrichtungen oder eine andere wahlweise benutzen. ' In Fig. 2 ist ein Schlackemvagen L vorgesehen, der durch eine verschließbare Tür leer eingefahren und voll herausgefahren wird.The removal of the residue takes place in a somewhat different manner than in FIG. 1, without affecting the essence of the process, since both devices or one of the other can be used as desired. In Fig. 2, a slag tank L is provided, which is retracted empty through a lockable door and fully extended.

Die Gase mit dem Zinkoxyd treten durch den Rost aus der Beschickung heraus, gelangen durch die Leitung E nach oben und treten dann durch die Öffnungen O in den Oberteil. Dieser Oberteil, der Vorwärmer, wird durch verschließbare Öffnungen P beschickt und ist durch ein Gewölbe / und Klapptüren K gegenThe gases with the zinc oxide come out of the feed through the grate, go up through the line E and then pass through the openings O into the upper part. This upper part, the preheater, is fed through closable openings P and is opposed by a vault / and folding doors K

den direkten Übertritt von Gasen aus dem Unterteil abgesperrt. Das Gewölbe / ruht auf zwei wassergekühlten Wangen, an denen auch die Gelenke für die Klapptüren befestigt sind. Soll Beschickung in den Unterteil gefüllt werden, so hebt man von außen die Klapptüren und stört etwas Beschickung mit .Schürhaken von der Schräge herunter in den Unterteil. Zum Einführen der Schürhakenblocked the direct passage of gases from the lower part. The vault / rests on two water-cooled cheeks, to which the hinges for the folding doors are also attached. If loading is to be filled into the lower part, the hinged doors are lifted from the outside and interferes with some loading of. Poker from the incline down into the Lower part. For inserting the poker

ίο dient die Arbeitstür A. Ebenfalls kann man durch diese Brennstoff aufgeben und die Beschickung im Unterteil ebnen. Nachdem genügend Beschickung in den Unterteil eingebracht und dort in geeigneter Weise hergerichtet, d. h. bei Bedarf mit Brennstoffen und Zuschlagen versetzt ist, schließt man wieder die Klappen und stellt den Wind an.ίο is the work door A. You can also use this to give up fuel and level the loading in the lower part. After sufficient loading has been brought into the lower part and prepared there in a suitable manner, ie, fuel and additives have been added if necessary, the flaps are closed again and the wind is turned on.

Die Gase nehmen jetzt folgenden Weg: Eintritt der Luft bei G, Verbrennung über oder in der Beschickung, Durchtritt durch den Rost, Austritt aus dem Unterteil durch E, Eintritt in den Oberteil durch O, Durchstreichen der im oberen Vorwärmer befindlichen Beschickung, Austritt durch das Rohr M zu den an sich bekannten Vorrichtungen für die Kühlung .und Abscheidung bzw. Weiterverarbeitung des Zinkoxyds.The gases now take the following path: air entry at G, combustion above or in the feed, passage through the grate, exit from the lower part through E, entry into the upper part through O, crossing through the feed located in the upper preheater, exit through the Tube M to the known devices for cooling .and separation or further processing of the zinc oxide.

Es ist leicht verständlich, daß man auch bei dieser zuletzt beschriebenen Arbeitsweise sowohl Gas wie staubförmige oder flüssige . Brennstoffe verwenden kann, und daß die Ofenkonstruktion danach entsprechend eingerichtet wird. Führt man in den Vorwärmer noch Sekundärluft ein, so läßt sich dort etwa vorhandenes Kohlenoxyd nutzbar verbrennen. Im vorstehenden wurde als Zuschlagmaterial nur Kalkstein bzw. Kalk genannt. Es können naturgemäß auch andere Stoffe, z.B. Kieselsäure, Eisenoxyd, metallisches Eisen, Flußspat, Ton, Schwerspat u. dgl. Stoffe in derselben Weise zu den Rohstoffen zugesetzt werden. Man kann die Zusammensetzung so wählen, daß auch nach Entfernung des Zinks ohne Eintreten von Kalk in die Schlacke genügende Dünnflüssigkeit besteht; indessen erleichtert auch hier der Kalk die Entzinkung.It is easy to understand that in this last-described mode of operation, both Gas such as powder or liquid. Can use fuels, and that the Furnace construction is then set up accordingly. One leads into the preheater or secondary air, any carbon oxide that may be there can be usefully burned. In the foregoing, only limestone or lime was mentioned as aggregate material. Naturally, other substances, e.g. Silicic acid, iron oxide, metallic iron, fluorspar, clay, barite and similar substances can be added to the raw materials in the same way. You can see the composition choose so that there is sufficient thin liquid even after removal of the zinc without lime penetration into the slag; however, here too the lime facilitates dezincification.

Wenn man die durch den Rost ausgetretenen heißen Gase zur Vorwärmung von Rohstoffen benutzen will, so ist es bei feineren Körnungen manchmal vorteilhaft, statt des schachtartigen Vorwärmers eine Trommel zu verwenden. Dabei iassen sich die Zuschläge und Brenn- bzw. Reduktionsstoffe sowohl in den Vorwärmer wie direkt in den Schmelzofen einführen. Bei Benutzung von festen Brennstoffen in Stückform ist eine Teilung zweckmäßig, derart, daß die erdigen Zuschläge in den Vorwärmer, die Brennstoffe I aber zur Vermeidung jeder Reduktion direkt | in den Schmelzraum gebracht werden. jIf you use the hot gases that have escaped through the grate to preheat raw materials If you want to use it, with finer grain sizes it is sometimes advantageous to use a drum instead of the shaft-like preheater use. The surcharges and fuels or reducing materials can be used in both insert the preheater directly into the melting furnace. When using solid fuel in lump form, there is a division expedient in such a way that the earthy supplements in the preheater, the fuels I but to avoid any reduction directly | be brought into the melting room. j

Die Vorwärmung hat bei dieser Arbeitsweise dann noch einen besonderen günstigen Einfluß auf den Wirkungsgrad, wenn Kalk in Form von kohlensaurem Kalk zugeschlagen wird. Hat man z. B. eine bei 1200⁰ das Zink abgebende Schlacke, so erfordert diese zur Erhitzung auf 1200⁰ etwa 240 W. E. für 1 kg. Schlägt man dieser Schlacke dann noch 20Prozent Ca O zu, entsprechend 35,7 Prozent' Ca CO₃, so beansprucht allein die Austreibung der Kohlensäure 160 W. E. für 1 kg Schlacke. Diese Wärme kann zum großen Teil von der Abfallhitze geliefert werden, wodurch der Brennstoffverbrauch erheblich heruntergeht. Ferner bewirkt die Bindung von 'Wärme durch Austreiben der Kohlensäure, daß die Beschickung im Vorwärmer nicht störend zusammensintert. In this mode of operation, preheating then has a particularly favorable influence on the degree of efficiency when lime in the form of carbonate of lime is added. Has one z. B. a ^{slag that releases zinc at 1200 0} , this requires about 240 WE for 1 kg to be heated to 1200 ^0. If you add 20 percent Ca O to this slag, corresponding to 35.7 percent Ca CO ₃ , the expulsion of the carbonic acid alone requires 160 WE for 1 kg of slag. Much of this heat can be provided by waste heat, which significantly reduces fuel consumption. Furthermore, the binding of 'heat by expelling the carbonic acid has the effect that the charge in the preheater does not sinter together in a disruptive manner.

Es sei noch erwähnt, daß man in einzelnen Fällen gar keine festen Reduktionsstoffe (Kohlenstoff oder metallisches.Eisen) zu verwenden braucht, sondern daß die. Entzinkung nur durch Kalk bewirkt werden kann. Diese letztere Arbeitsweise tritt dann ein, wenn man die Beheizung z. B. mit Generatorgas, Gichtgas, Kohlenstaub oder flüssigen Brennstoffen ausführt, ohne Reduktionsstoffe zuzuschlagen.It should also be mentioned that in some cases there are no solid reducing substances at all (Carbon or metallic iron), but that the. Dezincification can only be effected by lime. This latter way of working occurs when one the heating z. B. with generator gas, furnace gas, coal dust or liquid fuels executes without hitting reducing agents.

Das Blasen von oben nach unten ist an sich für Entzinkungsöfen bekannt, man hat es aber in jenen Fällen in vollkommen andersartiger Ausführung für eine andere Arbeitsweise und zu anderem Zwecke ange^vandt. So hat man die teilweise Entzinkung des Gutes durch Reduktion mittels Kohlenoxyd im niedersteigenden Gasstrom ohne Schmelzung des Rückstandes ausgeführt und die letztere Operation zugleich mit der vollständigen Entzinkung anschließend in einem von unten nach oben geblasenen Schachtofen vorgenommen. Hierdurch bekommt man aber im unteren Schacht die durch Eisenreduktiön entstehenden Störungen sowie eine kurze Reduktionszone, ganz ähnlich wie bei dem nur von unten nach oben geblasenen Schachtofen. Außerdem kann ein derartiger Ofen im oberen Schacht kein Zink aus Schlacken abtreiben.Blowing from top to bottom is known per se for dezincification furnaces, but you have it in those cases in a completely different execution for a different way of working and used for other purposes. So one has the partial dezincification of the goods by reduction by means of carbon oxide in the descending order Gas flow carried out without melting the residue and the latter operation at the same time with the complete dezincification afterwards made in a shaft furnace blown from bottom to top. But this gives you in the lower shaft the disturbances caused by iron reduction as well as a short reduction zone, quite similar to the shaft furnace, which is only blown from the bottom up. In addition, a Such a furnace in the upper shaft does not drive off zinc from slag.

Man hat ferner feine Rohstoffe ausschließlich im Windstrom, der von oben nach unten geht, entzinkt. Dabei arbeitet man aber im periodischen Betriebe durch ein allmählich nach unten vordringendes Feuer auf einen gesinterten Rückstand, der· immer oberhalb des Feuers und zuletzt auf dem Rost liegen bleibt. Bei dem vorliegenden Verfahren handelt es sich dagegen um einen kontinuierlichen Betrieb, bei dem das Feuer immer oben liegt, und bei dem die entzinkten Rückstände nicht nur gesintert, sondern vollständig geschmolzen werden und als Schlacke durch den Rost abfließen. Bei Verwendung stückiger Brennstoffe werden diese fast ausschließlich in derFurthermore, one has fine raw materials exclusively in the wind power, that from top to bottom goes, disinfected. In doing so, however, one works in periodic operation through a gradually downward penetrating fire on a sintered residue, which · always above the Fire and finally remains on the grate. The present proceedings are on the other hand it is a continuous operation in which the fire is always on top, and in which the dezincified residues are not only sintered, but completely melted and run off as slag through the grate. When using lumpy fuels these are almost exclusively in the

obersten Zone verbrannt, nur geringe Mengen gelangen nach unten, so daß sich dadurch das Feuer genügend oxydierend gestalten läßt. Man will und kann hier das Zink als Oxyd mit den Gasen fortführen, nicht als Dampf, und man kann dieses unter wärmetechnisch sehr günstigen Bedingungen deshalb tun, weil das Verfahren eine weitgehende Verbrennung des Brennstoffes zu Kohlensäure ermöglicht, imuppermost zone burned, only small amounts get down, so that the Lets make fire sufficiently oxidizing. One can and wants to use zinc as an oxide carry on with the gases, not as steam, and this can be seen under thermotechnical terms favorable conditions because the process largely incinerates the Allows fuel to carbonic acid, im

ίο Gegensatz zu der dort nur erreichbaren Bildung von Kohlenoxyd. Die Möglichkeit einer vorteilhaften Verwendung von gas- oder staubförmigen oder flüssigen Brennstoffen bildet ein ferneres Unterscheidungsmerkmal.ίο Contrast to the education that is only attainable there of carbon monoxide. The possibility of an advantageous use of gaseous, dusty or liquid fuels forms another distinguishing feature.

Man hat ferner bereits vorgeschlagen, nichtfiüchtige Metalle, z. B. Kupfer, kontinuierlich in einem Ofen mit ausschließlichem Gasdurchgang in der Richtung von oben nach unten zu gewinnen. Das mit der Schlacke aus dem Stichloch abfließende Metall soll sich darauf in einem Vorherd von der ersteren trennen und zu Boden setzen.It has also already been suggested that non-volatile Metals, e.g. B. copper, continuously in a furnace with only gas passage to win in the direction from top to bottom. The one with the slag from the Metal draining off the tap hole should then separate from the former in a forehearth and put on the ground.

Bei einer solchen Arbeitsweise handelt es sich³ darum, den Charakter der Feuergase möglichst weitgehend reduzierend zu gestalten, denn, durch die innige Berührung von Gasen und geschmolzenen Massen tritt sonst ein Frischen ein, welches die A-ietalle wieder als Oxyde verschlackt. Letzteres soll aber unter allen Umständen vermieden \verden. Selbst dann, wenn das Metall in geschwefelter Form als Matte geliefert wird, ist der oxydierende Einfluß der Gase zu begrenzen, um Metallverluste durch die Schlacke zu vermeiden.In such an operation is ^three about making the character of the fire gases as much as possible by reducing, because, otherwise by the intimate contact of gases and molten masses a Fresh occurs that slagged the A ietalle again as oxides. The latter should be avoided under all circumstances. Even if the metal is supplied in sulphurized form as a mat, the oxidizing influence of the gases must be limited in order to avoid metal losses through the slag.

Der Ofen ist dabei-ganz ähnlich so zu führen wie ein normal von unten nach oben geblasener Ofen, wobei sich das in den Kupfererzen häufig vorhandene Zink in seiner Hauptmenge verschlackt.The oven is to be guided in a very similar way like a normal furnace blown from the bottom up, which is in the copper ore the main amount of zinc that is often present is slagged.

Das vorliegende Verfahren besteht indessen in einer solchen Durchführung des Schmelz- und Reduktionsprozesses, daß alle Metalle, seien es nichtflüchtige oder flüchtige, mög-The present method, however, consists in such a performance of the melting and reduction process, that all metals, be they non-volatile or volatile, are possible

, liehst sofort nach ihrer Reduktion wieder oxydiert werden. Dadurch wird das Zink endgültig aus der Schlacke entfernt, ohne daß die Zusammensetzung von deren übrigen Bestandteilen eine wesentliche Änderung erfährt. Vielfach ist das Zink von vornherein als Sulfid vorhanden und muß dann sogar zunächst erst in das Oxyd durch den Sauerstoff der Feuergase übergeführt werden., lent again oxidized immediately after their reduction will. This finally removes the zinc from the slag without the Composition of the other components undergoes a significant change. In many cases, zinc is present as a sulfide from the start and then even has to be used first be converted into the oxide by the oxygen of the fire gases.

Es handelt sich bei dem vorliegenden Verfahren also nicht um ein solches zur Gewinnung von Metallen im allgemeinen, sondern um ein solches zur Gewinnung des Oxydes des flüchtigen Metalles. Zink aus einem der Verarbeitung bisher nur unter großen Kosten zugänglichen, bestimmten Rohstoffe, nämlich .den Blei- oder Kupferofenschlacken, wobei der Arbeitsprozeß in einer ganz besonderen, hüttenmännisch durchaus abweichenden Weise durchgeführt wird. Es werden keine nichtflüchtigen Metalle gewonnen, sondern im Gegenteil an der Ausscheidung gehindert, und zwar so wirksam, daß infolgedessen ein erheblicher Zuschlag von Kalk gegeben werden darf.The present method is therefore not an extraction method of metals in general, but of such a thing for the extraction of the oxide of volatile metal. Zinc from one of the processing hitherto only accessible at great cost, certain raw materials, namely. the lead or copper furnace slags, whereby the Work process in a very special, metallurgically completely different way is carried out. No non-volatile metals are extracted, but on the contrary prevented from excretion, and so effective that as a result a considerable surcharge of lime is given allowed.

Die Abscheidung von Zink als Metalldampf und dessen Fortleitung" mit den Gasen zwecks direkter Zinkgewinnung ohne Bildung von Zinkoxyd wird nach dem vorliegenden Verfahren nicht angestrebt, sondern soll im Gegenteil nach Möglichkeit vermieden werden. Bei dem erwähnten älteren Verfahren ent-Aveicht das Zink aus entsprechenden Erzen nichtflüchtiger Metalle (Kupfer), soweit es sich nicht verschlackt, vorwiegend als Dampf; dabei wird aber die Zinkgewinnung aus den Gasen überhaupt nicht angestrebt, und vor allem ist die Arbeitsweise auf Abscheidung der nichtflüchtigen Metalle und dementsprechend Verschlackung von Zink gerichtet, während hier die Gewinnung von Zinkoxyd als einziger Selbstzweck der Operation verfolgt wird. .The deposition of zinc as metal vapor and its transfer "with the gases for the purpose direct zinc extraction without the formation of zinc oxide is possible according to the present process not aimed at, on the contrary, should be avoided if possible. In the older process mentioned, the zinc is removed from the corresponding ores of non-volatile metals (copper), as long as it does not form slag, mainly as steam; in doing so, however, the extraction of zinc from the gases is not aimed at at all, and before Above all, the working method is based on the deposition of non-volatile metals and accordingly Slagging of zinc is directed, while here the extraction of zinc oxide is the only one The operation is an end in itself. .

Es ist ferner an sich bekannt, Entzinkungsöfen vorgewärmte Beschickung zuzuführen. Dabei wird aber der Entzinkungsprozeß ganz anders ausgeführt als bei dem vorliegenden Verfahren, z. B. erfolgt die Entzinkung entweder im von unten nach oben geblasenen Schachtofen oder in abwechselnd beheizten und nachher zur Destillation benutzten Räumen. In allen diesen Fällen deckt die Vorwärmung nur eine in ihrer Größe ohne weiteres erkenntliche Wärmemenge. Ganz anders liegt dagegen der Fall bei Benutzung der Abgase des nach dem vorliegenden Verfahren betriebenen Entzinkungsofens; hierbei wird, gemaß der weiter oben gegebenen Begründung, in unverhältnismäßig gesteigertem Maße eine · bessere Wärmeausnutzung, eine größere Konzentration der Abgase an Zinkoxyd, eine einfache Kühlung der Abgase, eine vollkommenere Entzinkung und die Möglichkeit, Brennstoffe von niedrigem pyrometrischen Effekt zu verwenden, erreicht.It is also known per se to supply preheated feed to dezincification furnaces. In this case, however, the dezincification process is carried out quite differently from the present one Procedure, e.g. B. dezincification takes place either in the blown from bottom to top Shaft furnace or in rooms that are alternately heated and then used for distillation. In all of these cases, the preheating easily covers only one of its size noticeable amount of heat. On the other hand, the case is quite different when using the exhaust gases the dezincification furnace operated according to the present process; here is, according to the reason given above, to a disproportionately increased extent a Better heat utilization, a greater concentration of zinc oxide in the exhaust gases, a simple one Cooling of the exhaust gases, a more complete dezincification and the possibility of fuels of low pyrometric Using effect achieved.

Claims

Patent Claims:

I. Process for dezincification of slag from lead and copper smelting, characterized in that the lumpy slag together with reduction or . Reaction substances (carbon, iron, iron-oxygen compounds, lime, fluorspar, Silica ο. Like.) in a continuously operated furnace on a permeable for liquid melt and for gases The rust can be melted and dezincified with the gas passing downwards through the feed, whereby the

dezincified residue and the exhaust gases that carry the zinc as oxide if possible exit through the grate.

2. Execution of the method according to claim i, characterized in that the charge or part thereof is introduced into the dezincification furnace at high temperature is, the heating expediently by countercurrent exhaust gases from the dezincification furnace outside the latter he follows.

3.. Device for carrying out the method according to claims 1 and 2, characterized by a preheater arranged above the dezincification furnace, which is connected to the top and bottom of the dezincification furnace by two separate paths in such a way that during dezincification by closing the upper path by means of suitable Shut-off devices (e.g. flaps K) the exhaust gases from the dezincification furnace go into the preheater on the lower path (e.g. lines E) , but if dezincification is interrupted after the shut-off devices have opened on the upper path, hot feed from the preheater into the Dezincification furnace can be brought.

1 sheet of drawings.