DE403672C

DE403672C - Process for the electrothermal extraction of zinc and other volatile metals

Info

Publication number: DE403672C
Application number: DEK88758D
Authority: DE
Original assignee: OSCAR KLINGENBERG
Current assignee: OSCAR KLINGENBERG
Priority date: 1924-03-11
Filing date: 1924-03-11
Publication date: 1924-10-02

Description

Verfahren zur elektrothermischen Gewinnung von Zink und anderen flüchtigen Metallen. Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Zink und anderen flüchtigen Metallen aufelektrothermischem Wege haben den Fehler, daß ein sehr großer Teil des Metalls, das in der Beschickung enthalten ist, in Form von Pulver durch die Kondensierung des Dampfes ausgeschieden wird. Nach einigen Vorschlägen hat man versucht, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß man durch eine erste Destillation ausschließlich ein Pulver herstellt, welches danach in einem zweiten Verfahren in flüssiges Metall überführt wird.Process for the electrothermal production of zinc and other volatile Metals. The known processes for the production of zinc and other volatile Metals by electrothermal means have the defect that a very large part of the Metal contained in the charge in the form of powder by condensation of the vapor is excreted. After a few suggestions, this one has been tried Avoid the disadvantage that you only through a first distillation produces a powder, which is then converted into liquid metal in a second process is convicted.

Nach anderen Vorschlägen hat man versucht, die Menge des flüssigen Metalls, das bei der ersten Destillation erhalten wird, so groß wie möglich zu machen. Mit diesem Ziel vor Augen sind eine Menge verschiedener Verfahren und Vorrichtungen entstanden, nach welchen das gebildete Pulver in Metalldampf oder flüssiges Metall entweder während des flberganges des Pulvers in den Kondensator oder in letzteren selbst übergeführt wurden. Keiner dieser Vorschläge, sowohl mechanischer wie chemischer Art, hat indessen zu völlig zufriedenstellenden Resultaten bei der praktischen Ausführung geführt, teils weil die verschiedenen konstruktiven Anordnungen nicht in der Praxis durchgeführt werden konnten, teils weil man durch manget- -hafte Kenntnis--von -cten t.Trsäeheri der Pulverbildung das, was man an Vorteilen an einigen Stellen des Verfahrens erreichte, durch Nachteile an anderen Stellen verlor.Other suggestions have been made to reduce the amount of liquid Metal obtained in the first distillation as large as possible. With this aim in mind, there are a number of different methods and devices emerged, after which the formed powder in metal vapor or liquid metal either during the transfer of the powder into the condenser or in the latter were convicted themselves. None of these proposals, both mechanical and chemical Art, however, has produced entirely satisfactory results in practical implementation partly because the various constructive arrangements are not in practice could be carried out, partly because through lack of knowledge of -cten t.Trsäeheri the powder formation what one has advantages at some points in the process achieved, lost due to disadvantages in other places.

Nach einem bekannten Vorschlag zur Herstellung von Zink auf elektrothermischem Wege versuchte man, die gewöhnlich auftretenden Schwierigkeiten dadurch zu vermeiden, daß als Reduktionsmittel Kalziumkarbid und andere Karbide angewendet wurden, so daß man konzentriertere Metalldämpfe als bei der Anwendung von Koks als Reduktionsmittel erhielt.According to a known proposal for the production of zinc on electrothermal Ways one tried to avoid the difficulties that usually arise by that calcium carbide and other carbides were used as reducing agents, so that there are more concentrated metal vapors than when using coke as a reducing agent received.

Mit Kalziumkarbid bei der Zinkgewinnung ausgeführte Versuche haben indessen zu keinem zufriedenstellenden Resultat geführt, was teilweise darauf zurückzuführen ist, daß der Kohlenstoff in dem Karbid wenig reaktionsfähig ist. Außerdem wird man bei vollständiger Ausnutzung der Reduktionsfähigkeit des Karbids Dämpfe erhalten, die bedeutende Mengen von nicht kondensierbarem Gas enthalten, so daß man auch hier auf die gewöhnlichen Schwierigkeiten bei der Kondensation trifft.Have experiments carried out with calcium carbide in zinc extraction however, did not lead to a satisfactory result, which is partly due to this is that the carbon in the carbide is not very reactive. Besides, one will obtain vapors when the reducing capacity of the carbide is fully utilized, which contain significant amounts of non-condensable gas, so that one here too encounters the usual difficulties of condensation.

Diese Schwierigkeiten könnten durch die bekannte Verwendung von Ferrosilizium oder metallischem Silizium als Reduktionsmittel vermieden werden, aber Versuche haben gezeigt, daß diese Reduktionsmittel für den hier erwähnten Zweck zu träge sind und große Zuschläge von Kalk verlangen, um die Schlacke flüssig zu halten.These difficulties could be caused by the known use of ferrosilicon or metallic silicon should be avoided as a reducing agent, but attempts have shown that these reducing agents are too sluggish for the purpose mentioned here and require large aggregates of lime to keep the slag liquid.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem das metallhaltige Material, aus dem ein oder mehrere "flüchtige Metalle gewonnen werden sollen, mit Silizium, legiert mit einer verhältnismäßig geringen Menge Kalzium, in den Schmelzraum eines mit der Kondensationsvorrichtung verbundenen elektrischen Ofens eingeführt wird.The present invention relates to a method in which the metal-containing Material from which one or more "volatile metals are to be extracted, with Silicon, alloyed with a relatively small amount of calcium, in the melting chamber an electric furnace connected to the condensing device will.

Um durch dieses Verfahren die Verbindungen der flüchtigen Metalle unter gleichzeitig vollständiger Ausnutzung der reduzierenden Fäoxyds unterworfen. Das Zinkoxydmaterial wird mit Siliziumkalzium von der oben angegebenen Zusammensetzung in berechneter Menge zur vollständigen Reduktion des Zinkoxyds gemischt. Diese Beschickung wird unmittelbar in den Schmelzraum des elektrischen Destillationsofens eingeführt, wo sie bis zur vollständigen Reduktion des Zinkoxyds geschmolzen gehalten wird. Die entweichenden Metalldämpfe gehen in die Kondensationsanlage über, welche, weil die Metalldämpfe nicht mit nichtkondensierbaren Gasen verdünnt sind, verhältnismäL ig kleine Abmessungen haben und von einfacher Bauart sein kann und doch eine bis jetzt nicht erreichte Kondensation der Metalldämpfe gestattet.To get through this process the compounds of volatile metals while at the same time fully utilizing the reducing fecus oxide subject. The zinc oxide material is mixed with silicon calcium of the composition given above mixed in a calculated amount for the complete reduction of the zinc oxide. This loading is introduced directly into the melting chamber of the electric distillation furnace, where it is kept molten until the zinc oxide is completely reduced. The escaping metal vapors go into the condensation system, which because the metal vapors are not diluted with non-condensable gases, proportionally ig small dimensions and can be of simple design and yet one up condensation of metal vapors that has not now been achieved is permitted.

Die Schlacke wird aus dem Destillationsofen abgestochen und mit Kohle im elektrischen Ofen zur Herstellung von Siliziumkalzium zur Verwendung bei der Reduktion niedergeschmolzen.The slag is tapped from the still and covered with coal in the electric furnace for the production of silicon calcium for use in the Reduction melted down.

Claims

PATLNT INSPECTION: i. Process for electrothermal extraction of volatile metals using a silicon alloy as a reducing agent, characterized in that the metal-containing material in the melting chamber of a closed electric furnace connected to condensation devices with silicon in alloy with a relatively small amount, preferably between 26 and q0 percent, calcium is introduced.

2. The method according to claim i, characterized in that the oxide of the volatile metal (z. B. zinc) only extracted from the ore by yind treatment or in other known journeys and then in 'mixture with silicon calcium in the melting chamber of the electric furnace is introduced.

3. The method according to claim z or 2, characterized in that die-charge is introduced directly into the melting chamber of the electric furnace without leading them through special preheating or reduction rooms beforehand. to be able to completely reduce silicon, calcium silicon alloys are used, whose calcium content is over 25 percent. Used when performing the procedure alloys containing between 26 and 40 percent calcium are preferred. Alloys of this composition also have that for the reduction and distillation processes most advantageous melting point. - The slag that is freed after distilling off the Any volatile metal remaining in the furnace can be used to advantage in the manufacture of new. Quantities of silicon calcium used by melting with coal in the electric furnace be, in which the slag optionally directly from the distillation furnace can be introduced. This use of the slag is particularly advantageous, if the material, which together with the> reducing agent in the distillation furnace is introduced, are pure metal oxides, e.g. B. zinc oxide, lead oxide or zinc-lead oxide without non-volatile admixtures. The application of the pure oxide in the execution of the procedure is advantageous for other reasons as well, and it is therefore preferable to to use the same instead of ore. The extraction of non-volatile components free metal oxide for this purpose can take place in a known manner, e.g. B. by treatment of the ore. A charge made from the oxide of the volatile metal and silicon calcium in calculated quantities can be obtained immediately without difficulty Introduce into the melting chamber of the electric furnace without preheating and prereduction. Since you can avoid special preheating and pre-reduction rooms the investment costs for the execution of the process are significantly lower than for the previous plants. When using the process for zinc extraction one can work appropriately in the following way: Zinc ore or zinc-lead ore becomes the `y ind treatment for the production of a non-volatile metal compound free Zinc-