DE289720C

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Publication number: DE289720C
Application number: DENDAT289720D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Erz und Kohle.Ore and coal.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur Gewinnung von metallischem Zink. Man hat bereits vorgeschla-The subject of the present invention is a process for the production of metallic Zinc. One has already proposed

: gen, den Reduktionsprozeß des Zinks durch Einleitung von reduzierenden Gasen herbeizuführen. Ebenso hat man bereits vorgeschlagen, heißes Kohlenoxyd über die aus Erz und Koks bestehende Beschickung einzuleiten, aber auch die Verwendung von möglichst reinem Kohlenoxydgas hat bisher nicht zur Gewinnung von metallischem Zink geführt.: gen to bring about the reduction process of the zinc by introducing reducing gases. It has also been proposed to introduce hot carbon monoxide via the feed consisting of ore and coke, but Even the use of carbon oxide gas, which is as pure as possible, has not yet been used for extraction guided by metallic zinc.

In Gemäßheit der vorliegenden Erfindung wird die Gewinnung von metallischem Zink dadurch ermöglicht, daß das Reduktionsgas, welches in die Retorte geschickt wird, mindestens die Verdampfungstemperatur des Zinks besitzt. Wird das Gas nicht, wie angegeben, so heiß zugeführt, so ist der Anfall von Zinkstaub so erheblich, daß die Vorteile des Verfahrens nicht in Erscheinung treten. Je höher die Temperatur ist, um so geringer ist der Anfall von Zinkstaub. Durch die Höhe der Temperatur wird die Rückbildung der sich bildenden Kohlensäure zu Kohlenoxydgas schnell und vollständig bewirkt, und insofern handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung darum, das metallische Zink in einem Redüktionsprozeß niederzuschlagen, der sich im wesentlichen als ein umkehrbarer Reduktionsprozeß charakterisiert. Wenn nämlich der entstehende Zinkdampf durch die vorhandene Kohlensäure oxydiert wird, so wird nicht metallisches Zink, sondern Zinkstaub gewonnen. Deshalb ist es von größter Bedeutung, daß die Kohlensäure sofort zu Kohlenoxyd durch die dem Zinkerz beigemischte Kohle reduziert wird.In accordance with the present invention, the extraction of metallic zinc thereby enables the reducing gas which is sent into the retort, at least has the evaporation temperature of the zinc. If the gas is not used as specified, supplied so hot, the accumulation of zinc dust is so considerable that the advantages of the process do not appear. The higher the temperature, the less the attack of zinc dust. Due to the height of the temperature, the regression of the carbonic acid that is formed turns into carbon oxide gas effected quickly and completely, and so it is the present invention It is about precipitating the metallic zinc in a reduction process, which is essentially characterized as a reversible reduction process. If namely the resulting zinc vapor through the existing If carbonic acid is oxidized, it is not metallic zinc but zinc dust that is obtained. It is therefore of the utmost importance that the carbonic acid immediately turns into carbon dioxide the coal added to the zinc ore is reduced.

Da nun die Reduktion pro Kubikmeter Kohlensäure zu Kohlenoxyd einen Wärmeaufwand von 1740 Kalorien erheischt, so müßte, wenn dieser Aufwand lediglich durch die Eigenwärme des eingeführten Gases bestritten werden sollte, ein außerordentlich großes Volumen desselben zugeführt werden, was wirtschaftlich und technisch ein ebenso großer Fehler wäre, als wenn man kühleres oder gar ein mit Kohlensäure oder Wasserdampf beladenes Gas einleiten würde.Since the reduction per cubic meter of carbonic acid to carbon dioxide is an expenditure of heat of 1740 calories, it would have to be if this effort was only due to the Natural heat of the imported gas should be contested, an extraordinarily large volume be fed to it, which would be just as big a mistake economically and technically as if one were cooler or even would introduce a gas laden with carbonic acid or water vapor.

Aus diesem Grunde wird nicht nur in der vorliegenden Erfindung ein sehr heißes und chemisch einwandfreies Gas zugeführt, sondern auch seine starke Reduktionswirkung durch äußere Beheizung der Retorte unterstützt.For this reason, not only in the present invention is a very hot and chemically flawless gas supplied, but also through its strong reducing effect external heating of the retort is supported.

Durch dieses neue Verfahren werden eine Reihe wesentlicher Vorteile erreicht. Zunächst wird eine ganz bedeutende Brennmaterialersparnis erzielt, wenn die Wärmezufuhr bei der Reduktion nicht nur von außen, sondern auch direkt auf das Erz wirken kann. Der Reduktionsprozeß des Zinks wird ganz außerordent-A number of significant advantages are achieved with this new process. First a very significant fuel saving is achieved if the heat supply is at the Reduction can have a direct effect not only on the outside, but also on the ore. The reduction process of zinc is extremely

lieh beschleunigt, denn der Vorgang in einem¹ Strome von Kohlenoxyd ist bedeutend lebhafter, als wenn, wie üblich, das Reduktionsgemisch das Kohlenoxyd selbst erzeugen muß. lent accelerated because the operation in ^one stream of carbon monoxide is much more lively than when, as usual, the reduction mixture must generate the carbon monoxide itself.

Dahinzu kommt ein sehr beachtenswerter Fortschritt durch den Fortfall von Zinkverlusten, denn das Zink bleibt während der ganzen Reduktion und bis zur vollständigen Kondensation seiner Dämpfe fortwährend nurAdded to this is a very noteworthy one Progress through the elimination of zinc losses, because the zinc remains during the complete reduction and until the complete condensation of its vapors only continuously

ίο mit stark reduzierenden Gasen in Verbindung, wodurch dessen Verbrennung zu staubförmigem Zinkoxyd vermieden wird.ίο in connection with strongly reducing gases, whereby its combustion to powdery zinc oxide is avoided.

Das Verfahren wird in der Weise ausgeführt, daß in die schrägliegenden Zinkretorten die gewöhnliche Beschickung eingefüllt wird. Die Retorte hat öffnungen, durch welche das Heißgas einerseits eingeleitet, andererseits nach dem Durchleiten durch die Retorten und die Beschickung zum Kondensator abgeführt werden kann.The process is carried out in such a way that in the inclined zinc retorts the ordinary charge is filled. The retort has openings through which the Hot gas introduced on the one hand, on the other hand after passing through the retorts and the Charge can be discharged to the condenser.

Das Heißgas darf nicht oxydierend, sondern muß reduzierend wirken. Es ist deshalb unbedingt erforderlich, daß das eingeleitete heiße Gas frei von Kohlensäure und Wasserdampf ist. Am besten verwendet man hierzu ein Heißgas, welches lediglich aus einer Mischung von Kohlenoxyd und Stickstoff besteht. Dieses Heißgas muß mit einer Eigentemperatur von etwa 1000° oder mehr zugeführt werden, denn es darf keine Abkühlung unter die Verdampfungstemperatur des Zinks herbeiführen. Durch das übergeleitete Heißgas tritt eine Reduktion des Zinks gleichzeitig mit der Verdampfung ein. Die sich bildende Kohlensäure muß aber Sofort wieder durch den anwesenden Kohlenstoff zu Kohlenoxyd reduziert werden, damit das Zink nicht oxydiert. Diese Reduktion der Kohlensäure zu Kohlenoxyd erfolgt spontan erst bei etwa 1000 °, und aus diesem Grunde ist es dringend wünschenswert, daß das eingeleitete Gas über 1000° Eigentemperatur besitzt. Die aus der Retorte abgeleiteten Gase werden in eine Vorlage übergeführt, die auf eine bestimmte Temperatur einreguliert werden muß. Die Vorlage wird vorteilhaft auf eine Temperatur beheizt, welche die Schmelztemperatur des Zinks zwar übertrifft, aber die Verdampfungstemperatur nicht erreicht. Am vorteilhaftesten wird die Vorlage auf 500 bis ,■ 600 ° beheizt. Zu diesem Zwecke wird der Kondensator nicht, wie bisher, durch die strahlende Hitze des Ofens, sondern durch eine regelbare Beheizung beispielsweise durch die Abhitze des Ofens erwärmt. Diese wird so eingestellt, daß der Kondensator die für die Verflüssigung des Zinks erforderliche Wärme konstant innehält.The hot gas must not have an oxidizing effect, but must have a reducing effect. It is therefore imperative required that the introduced hot gas free of carbon dioxide and water vapor is. The best way to do this is to use a hot gas, which only consists of a mixture consists of carbon monoxide and nitrogen. This hot gas must have an inherent temperature of about 1000 ° or more must be supplied, because there must be no cooling below the evaporation temperature of the zinc. As a result of the hot gas that is passed over, the zinc is reduced at the same time as the evaporation a. The carbonic acid that forms must immediately be replaced by the carbon that is present be reduced to carbon dioxide so that the zinc does not oxidize. This reduction of the carbonic acid to carbon dioxide takes place spontaneously only at about 1000 °, and for this reason it is urgently desirable that the initiated Gas has an inherent temperature of over 1000 °. The gases diverted from the retort are transferred to a template that is regulated to a certain temperature got to. The template is advantageously heated to a temperature which is the melting temperature of the zinc exceeds, but does not reach the evaporation temperature. It is most advantageous to set the template to 500 to, ■ 600 ° heated. For this purpose, the condenser is not, as before, through the radiating Heat of the oven, but rather through controllable heating, for example through the waste heat of the oven is heated. This is adjusted so that the condenser generates the heat required to liquefy the zinc pauses constantly.

Die für die Ausführung des Verfahrens erforderliche Ofenkonstruktion kann selbstverständlich in weiten Grenzen geändert werden. Statt schrägliegender Retorten kann man selbstverständlich auch liegende oder stehende Retorten oder Kammern anwenden, ebenso kann die Kondensation auch jede beliebige andere Form annehmen, wenn nur die oben geforderte Temperaturregelung erfüllt wird.The furnace construction required to carry out the process can of course be used can be changed within wide limits. Instead of inclined retorts you can of course also use horizontal or standing retorts or chambers; the condensation can also be any other Take shape if only the temperature control required above is met.

Claims

Patent claim:

Process for the recovery of zinc from ore and coal in externally heated retort by passing hot carbon monoxide or its mixture with nitrogen, characterized in that the temperature of the gas is at least ^ iooo ^0th