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Verfahren zur Verhüttung oxydischer, zinkhaltiger Produkte und Mischerze.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhüttung zinkhaltiger Produkte,
das darin besteht, daß dieselben im Hochofen oder elektrischen Ofen mit Koks, wenn
nötig unter Zusatz von Eisenerzen, und/oder anderen 7-xischlägen, wie Kalkstein,
Ton, kieselsäurehaltigen Materialien, und einer solchen NTenge von Alkali- oder
Erdalkalirchloriden ges:chniolzen werden, daß Roheisen und Schlacke abgestochen
werden können, während gleichzeitig das in der Beschickung enthaltene Zink sich
verflüchtigt und den Ofen möglichst vollständig in der Form von Zinkchlorid mit
dem Gichtgas verläßt, wodurch die Bildung der zinkischen Ansätze unterhalb der Gicht
im Ofen auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Das verflüchtigte Zihk kann aus dem
Gichtgas, das neben -dem Chlorzink die durchschnittliche Zusammensetzung des Hochofengases
besitzt, entweder als Chlorzink oder als Zinkkarbonat, Zinkoxychlorid oder Zinkoxyd
nach bekannten Verfahren gewonnen werden.
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Enthalten die zu behandelnden Materialien neben dem Zink auch Blei
und Silber, wie z. B. die meisten eisen- und zinkhaltigen Bleischlacken, so wird
auch ein erheblicher Teil des Bleis und Silbers als Bleichlorid und Chlorsilber
verflüchtigt und zugleich mit dem Zinkchlorid aus dem Gase gewonnen.
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Zinkhaltige Bleierze oder sulfidische Blei-Zink-Mischerze können nach
dem Abrösten in gebräuchlicher Weise mit Eisenstein zu Blei und einer eisenoxydu.lhaltigen,
zinkischen Schlacke verschmolzen und aus letzterer unter Zusatz von mehr Eisenstein,
Kalk und Chloriden auf die oben hschriebene Weise Roheisen und Zinkchlorid .abgeschieden
werden.
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Die- sulfidischen Blei-Zink-Mischerze, ebenso die Abgänge derselben
von der Aufbereitung können auch nach dem Abrösten und Sintern unter Zusatz von
Chloriden der Alkalien und/oder Erdalkalien und geeigneter eisenhaltiger und anderer
Zuschläge direkt auf die nichtflüchtigen Metalle neben Erzeugung einer garen zinkfreien
Schlacke unter Verflüchtigung des Zinks und Bleis als Chloride verschmolzen werden.
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Die Bildung und Verflüchtigung von Chlorzink.auf trockenem Wege durch
Erhitzen von Zinksalzen oder Zinkerzen, wie Galmei, und Chloriden der Alkalien oder
Erdalkalien ist bekannt.
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Es sind auch Vorschläge gemacht worden, Gemenge von sulfidis.chen
:oder oxydischen Zinkerzen mit Kohle, Kochsalz oder Chlorkalzium im Huntington-Heberl'ein-Konverter
in einer oxydierenden Atmosphäre zu verblasen unter Verflüchtigung von Chlorzink
und Sintern des Rückstandes, ohne denselben zum Schmelzen zu bringen, was eine intermittierende
Arbeitsweise erfordert.
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Von anderer Seite ist vorgeschlagen worden, stilfidische Zinkerze
mit Chloriden der Alkalien oder Erdalkalien und den nötigen Flußinitteln im gepulverten
Zustande zii mischen, die Mischung zu brikettieren und die Brikette in einem Kuppelofen
zu erhitzen unter Rinbl.aeen von Luft auf verschiedenen Höhenzonen des Schachts,
und zwar derart, daß in dem oberen Teil des Ofens eine oxydierende
Atmosphäre
vorherrscht, während in dem unteren Teil nur so viel Luft eingeblasen wird, daß
das rückständige Erz nach der Austreibung des Schwefels und des Zinks schmilzt.
Es wird also eine kombinierte Röstung und Sclunelzung angestrebt. Abgesehen davon,
daß die Ofenführung in der beschriebenen Weise unmöglich erscheint, wird auch ein
unbrennbares, stark schweflig und schwefelsäurehaltiges Ofengas erhalten, das nach
der Abscheidung des Zinks aus demselben für die weitere Verwertung unbrauchbar ist,
während das rückständige Erz, wenn es überhaupt zum Schmelzen kommt und Eisen in
nennenswerten Mengen enthält, äußerstenfalls eine eisenhaltige, zinkische Schlacke
bildet.
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Bei dem erfundenen Verfahren wirken alle Bedingungen dahin, neben
der Erzeugung von zinkfreiem Roheisen und zinkfreier Schlacke die vollständige Verflüchtigung
des Zinks zu erzielen, was besonders dadurch erreicht wird, daß durch genügenden
Zusatz von Kalk sowohl das Eisen wie auch das Zink an dein Eintritt in die Schlacke
verhindert werden, wobei das Eisen als il etall abgeschieden wird, während das Zink,
soweit sich die vorhandenen Zinkverbindungen bereits in den weniger heißen Zonen
des Ofens mit den Chloriden zu Chlorzink umsetzen können, direkt verflüchtigt und
das fester gebundene Zink in den heißeren Zonen und der Schmelzzone des Ofens durch
das Eisen oder clen Koks vorübergehend zu metallischem Zink reduziert wird, das,
in Dampfform mit den Al'kalichloriddämpfen in Gegenwart der schlackenbildenden :Materialien
und der in dem Gas enthaltenen Kohlensäure in Wechselwirkung tritt unter Bildung
von Schlacke und von Zinkchlorid, welch letzteres von dem Ofengas mit-#reführt wird.
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Für den ungestörten Gang des Ofens ist es vorteilhaft, die Beschickung
möglichst trocken in denselben zu bringen und den Ofengang und die Ofenfüllung so
zu regeln, daß die Dichtgase denselben mit einer möglichst nicht unterhalb i5o°
liegenden Temperatur verlassen.
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Das Verfahren eignet sich besonders für die Verhüttung -zinkhaltiger
Eisenerze und Abbrände von Schwefelkies, zinkischer Bleierze, zinkhaltiger Bleikonzentrate
und Bleischlacken, Zinkaschen und ähnlicher Produkte.
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So enthalten z. B. die Abbrände von MeggenerKies durchschnittlich
45 Prozent Eisenoxyd, 6 bis 7 Prozent Zink und 3 bis 5 Prozent Schwefel. Da sie
zur Erzeugung von möglichst schwefelfreie@in Roheisen Verwendung finden, ist es
zweckmäßig, diese meist pulverigen Abbrände vor der Verhüttung iril Eisenhochofen
möglichst weitgehend zu entschwefeln und sie gleichzeitig zu aggiainerieren,was
am besten geschieht, indem man sie für sich oder mit geeigneten Zuschlägen gemischt
in Drehrohröfen oder auf Spezialapparaten vom Typ des Dwight-L loyd-Apparates oder
ähnlicher Vorrichtungen entschwefelt und sintert.
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Das derartig vorbereitete Material wird dann für sich oder gemischt
mit anderen Erzen und den nötigen Zuschlägen im Hochofen unter Zusatz zum Möller
von Chloriden der Alkalien oder Erdalkalien, wie Kochsalz, Chlorkalzium, Chlormagnesium
oder Gemengen derselben, geschmolzen, um neben der Gewinnung des Roheisens gleichzeitig
das vorhandene Zink in Chlorzink zu verwandeln und zu verflüchtigen. Die Menge des
zuzusetzenden Chlorids wird so bemessen, daß sie <lie für die vollkommene Umwandlung
des vorhandenen Zinks in Zinkchlorid theoretisch nötige Menge etwas übersteigt.
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Beim Schmelzen einer solchen Mischung im Hochofen sammeln sich im
Herd zinkfreies Roheisen und zinkfreie Schlacke, die abgestochen werden können,
während (las Zink im Dichtgas als Zinkchlorid entweicht, neben so geringen Mengen
Zinkoxyd, d@aß die Bildung des zinkischen Ofenbruchs auf ein Mindestmaß herabgesetzt
wird. Das verflüchtigte Zinkchlorid l.äß@t sich aus dem- Dichtgas durch die bekannten
Vorrichtungen, wie mechanische oder elektrische Statubab;scheider, oder durch Gaswäscher
in der Form eines an Zink angereicherten Dichtstaubs bzw. in Lösung erhalten, aus
der durch gepulverten kohlensauren Kalk oder Kallnnilch Zinkkarbonat, Zinlc#o_xchlorid
oder Zinkoxyd abgeschieden werden' kann.
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Die beim Ausfällen des Zinkoxyds aus den Chlorzinklösungen .mittels
Kalks entfallenden Chlorkalziumlös-ungen können nach genügender Konzentration eingedampft
und das erhaltene Chloritalzium einer neuen Beschickung zugesetzt werden.
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Die Gewinnung des metallischen Zinks aus dein Dichtstaub oder dem
aus dem Waschwasser erhaltenen Fällungsprodukt geschieht in der gebräuchlichen Weise.