DE2707696B2

DE2707696B2 - Verfahren zur Gewinnung von reinem Zinkoxid

Info

Publication number: DE2707696B2
Application number: DE19772707696
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Chem. Dr. Hoffmann; Kurt 4130 Moers Kirstein; Werner Dipl.-Chem. Dr. Rutsch
Original assignee: DUISBURGER KUPFERHUETTE 4100 DUISBURG
Current assignee: DUISBURGER KUPFERHUETTE 4100 DUISBURG
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1977-02-23
Publication date: 1980-09-04
Also published as: DE2707696C3; DE2707696A1

Description

% CaO + % MgO

stellung benutzten Zinkhydratschlamm so ändert, daß sich die Schlackenkennziffer

% CaO + % MgO

% SiQ₂

auf Werte zwischen 22 und 2J5 einstellt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kieselsäureträger alle für die Herstellung eines reinen Zinkoxids geeigneten Materialien, z. B. auch zinkhaltige Rückstandsschlämme oder Sand, verwendet werden können.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kieselsäureträger vor dem Einsatz mit den anderen Einsatzstoffen homogen mischt

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung eines an Kalzium armen, reinen Zinkoxids, das durch Umsatz von technischem Zinkoxidklinker mit einem Kohlenstoffträger gewonnen wird.

Den Zinkoxidklinker, der zur Herstellung von Zinkoxid (rein) nach dem sogenannten amerikanischen Prozeß (direktes Verfahren) mit Kohlenstoff umgesetzt wird, gewinnt man üblicherweise durch Kalzinieren von Zinkhydratschlamm, den man zuvor aus weitgehend eisenfreien zinksulfat- und/oder -chloridionenhaltigcn Lösungen mittels Kalk ausfällt und, falls erforderlich, cnxhlorl.

Der so gewonnene Klinker enthält stets einige Prozent Kalzium in Form von Oxid und nur wenig Kieselsäure (SiOj). Dies sind die Mengen SiOj, die in dem zur Zinkfällung verwendeten Kalk enthalten sind.

Ein geringer Anteil des Kalziums aus dem Klinker wird bei dem genannten amerikanischen Prozeß zusammen mit anderen Verunreinigungen mechanisch abgerieben und gelangt mit dem Abgasstrom durch die Vorabscheider hindurch in das Zinkoxid (rein), wo es in Konzentrationen von etwa 0,050% Ca nachzuweisen ist.

Diese Ca-Konzentration ist für verschiedene Anwendungsbereiche des Zinkoxids jedoch zu groß und wirkt sich störend aus. So verstopfen z. B. beim Einsatz des Zinkoxids in Spinnbadlösiingen der Textilindustrie die Düsen infolge Kalkablagcrung relativ schnell.

Die genannten Nnchtcile hat das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewinnung eines an Calcium armen, reinen Zinkoxicls, das durch Umsatz ν (in technischem Zinkoxidklinker, der neben Calciumoxid nur wenig Kieselsäure enthält, mit einem Kohlenstofffaser gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kalk-Kiesclsäure-Vcrhältnis in dem für die Klinkerher-

% SiO₂

auf Werte zwischen 2,2 und 2^ einstellt, nicht
Die Vorteile des Verfahrens sind folgende:

a) Die Kalziniereigenschaft des Hydratschlammes unter Energieeinsparung wird verbessert

b) der gewonnene Klinker weist bei der Verarbeitung zu Zinkoxid (rein) einen geringeren mechanischen Abrieb auf,

c) der Verunreinigungsgrad im Zinkoxid (rein) ver-^1Ί mindert sich und

d) der Kalziumgehalt im Endprodukt wird auf alt für verschiedene Anwendungsgebiete des Zinkoxids geforderten Mindestwerte gesenkt

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

Beispiel

2001 Zinkoxidklinker, aus reinem Hydratschlamm 2; erzeugt, mit folgender chemischen Zusammensetzung

73,4 Zn. 33 CaO, Zl MgO, 1,4 SiO₂,0,9 AI₂O,
und 0,17 Fe,

wurden in einem ersten Versuch nach dem sogenannten κι amerikanischen Prozeß zu Zinkoxid (rein) verarbeitet. Der Kalziumgehalt des Endproduktes lag im Mittel bei 0,054% Ca.

In einem zweiten Versuch wurden 120 t Zinkoxidklinker verarbeitet, der wie im ersten Versuch bei gleicher ι· chemischer Zusammensetzung, aber mit einer um 48% höheren Punktdruckfestirkeit (d. h. bei höiierer Temperatur und folglich höherem Energieverbrauch) härter geklinkert hergestellt war.

Das Ergebnis beider Versuche »ar im Hinblick auf κι den Ca-Gehalt kaum unterschiedlich. Der Kalziumgehalt lag um 0,050% mit einem Bestwert bei 0,042% Ca.

In einem dritten Versuch, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt wurde, wurden 2001 Zinkoxidklinker verarbeitet, der aus einer Mischung von •r. Hydratschlamm mit kieselsäurchaitigcm Zinkrückslandsschlamm und anderen Zinkträgern hergestellt worden war. Dabei wurde der kieselsäurchaltigc Rückstandsschlamm zunächst mit den anderen Zinkträ gern intensiv gemischt, um eine möglichst gk .chmäßige ~>(> Verteilung der Kieselsäure zu erreichen.

Der so gewonnene Zinkoxidklinker hatte folgende chemische Zusammen? stzung (Gew.-%):

72,7 Zn, 33 CaO. 1.5 MgO. 2.0 SiO₂.1.4 Al .O,
und 0,40 Fc.

ν· Der SiOj-Gehalt ist, verglichen mit den Versuchen I und 2, von 1,4 auf 2,0 angestiegen.

Der Kalziumgehalt im erzeugten Zinkoxid (rein) lag dagegen wesentlich niedriger, und zwar bei 0.020% (als Ca gerechnet). Der Energieverbrauch liegt, verglichen mi mit den Versuchen I und 2, niedriger, da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erstens eine niedrigere Klinkertemperatiir erforderlich ist als nach dem bisherigen Verfahren, um die gleiche I lärtc des Klinkers zu erhallen, und zweitens auch noch etwa 10% Energie hi beim anschließend angewandten »amerikanischen Verfahren« zur Herstellung von Zinkoxid (rein) aus dem Zinkoxidklinker eingespart werden, da der Klinker schon bei niedrigerer Temperatur gut reduziert wird.

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Gewinnung eines an Calcium armen, reinen Zinkoxids, das durch Umsatz von technischem Zinkoxidklinker, der neben Calciumoxid nur wenig Kieselsäure enthält, mit einem Kohlenstoffträger gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kalk-Kieselsäure-Verhältnis in dem für die Klinkerherstellung benutzten Zinkhydratschlanun so ändert, daß sich die Schlackenkennziffer