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Verhüttung von Zinkerzen. Bei allen Verhüttungsverfahren ist es bekanntlich
immer teuer und mit Schwierigkeiten verknüpft, die letzten im Rohstoff vorhandenen
Metallreste zu gewinnen. Dies tritt besonders bei den üblichen Verfahren zur Zinkgewinnung
in der Muffel in Erscheinung. Dieses Verfahren verlangt im Endverlauf eine besondere
Steigerung der Ofentemperatur, die eine wesentliche Erhöhung des Brennstoffaufwands
und eine starke Beanspruchung des Ofens und besonders der Muffeln im Gefolge hat.
Ferner muß man, um die zerstörende Wirkung der bei der hohen Temperatur schlackenden
Erzbestandteile auf die Muffel zu bekämpfen, mit einem großen tberschuß an Reduktionskohle
arbeiten. Trotz aller dieser verteuernden Maßregeln ist aber das Zinkausbringen
bei dem gewöhnlichen Muffelverfahren durchaus unbefriedigend, wenn man es mit dem
Metallausbringen anderer Hüttenverfahren vergleicht.
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Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, hat man es vorgeschlagen, den
Muffelprozeß vor Austreibung der letzten Reste des technisch gewinnbaren Zinkes
abzubrechen und diese auf andere Weise zu Gute zu machen. In einem Fall ist vorgeschlagen
worden, die nicht vollständig entzinkten Muffelrückstände unter Zumischung von armem
Zinkerz in einem Fortschauflungsofen auf Zinkoxyd zu verarbeiten, wobei die restliche
Reduktionskohle der Muffelrückstände erneut für die Reduktion ausgenutzt werden
soll. Nach einem andern Vorschlag soll so verfahren werden, daß die Muffelrückstände
nach vorzeitiger Unterbrechung des Muffelprozesses auf einen beweglichen Herd ununterbrochen
heiß aufgegeben und unter Hindurchleiten von Luft auf Zinkoxyd verblasen werden.
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Bei dem den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden Verfahren
soll zunächst das Erz °u. dgl. zweckmäßig mit weniger Reduktionskohle, als es beim
normalen Zinkofenbetrieb üblich ist, dem Muffelverfahren oder einem anderen Zinkgewinnungsverfahren
unterworfen werden. Die Entzinkung soll dann in bekannter Weise vorzeitig unterbrochen
werden. Die Beschränkung des Reduktionskohlezusatzes ist möglich, weil infolge der
vorzeitigen Unterbrechung des Entzinkungsprozesses einerseits weniger Kohlenstoff
für die Reduktion verbraucht wird, andrerseits auch keine so hohe Endtemperatur
erreicht wird wie normal und daher eine Verschlackung nicht zu befürchten ist. Bei
den bekannten Verfahren ist diese Möglichkeit nicht erkannt und ausgenutzt worden.
Die Verringerung des Zusatzes an Reduktionskohle hat noch den Vorteil, daß bei dem
folgenden Verarbeiten auf reines Zinkoxyd bzw. Farbstoff die sehr störenden feinen
graphitischen Kohlenstoffteilchen, die von der Reduktionskohle übrigbleiben, auf
ein Mindestmaß verringert sind. Sie verunreinigen nämlich teils das Zinkoxyd, da
sie vom Winde mitgerissen werden, und teils erschweren sie beim Schachtofenprozeß
den Ofengang, da sie vor den Formen nicht verbrennen, vielmehr in die Schlacke gehen
und sie steif machen. Dadurch, daß man in der zweiten Phase den erforderlichen Brennstoff
neu zusetzt, macht man beide Phasen der Prozesse weitgehend voneinander unabhängig,
was natürlich für den Gesamterfolg
von größter Bedeutung ist. Man
ist daher auch nicht unbedingt darauf angewiesen, die Räumaschen noch heiß dem zweiten
Ofen zuzuführen, was den Betrieb ebenfalls erleichtert. Die nicht völlig entzinkten
Räumaschen werden heiß oder erkaltet, und zwar unter Zusatz neuen Brennstoffs einem
Verblaseofen oder Drehrohrofen zugeführt. Es ist zwar schon vorgeschlagen worden
(Patente Sog 162 und 364 o92), die Zinkmuffelrückstände zum Zweck der Ausnutzung
des Brennwerts ihrer restlichen Reduktionskohle zusammen mit anderen Brennstoffen,
sei es im Generator, sei es in einer Staubfeuerung, zu verwenden und frei werdendes
Zinkoxyd nebenbei aufzufangen. Bei einer solchen Betriebsweise wird einerseits Zusatzbrennstoff
in erheblich größerer Menge verwendet als zum normalen Verblasebetrieb, da es sich
um Wärmegewinnung handelt; andrerseits ist auch das so erhaltene Zinkoxyd stark
verunreinigt; außerdem ist bei diesen Verfahren auch nicht an eine vorzeitige Unterbrechung
des Entzinkungsprozesses und Verminderung des Reduktionskohlenstoffs gedacht worden.
Im vorliegenden Falle kann der in den Rückständen enthaltene restliche Kohlenstoff
wegen seiner Schwerverbrennlichkeit sogar durch ein Aufbereitungsverfahren vor der
Weiterverarbeitung der Rückstände vollständig entfernt und neuer Muffelbeschickung
zugesetzt werden; dafür. wird für den Verblaseprozeß frischer Brennstoff verwendet.
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Zum Verblasen können alle Öfen dienen, in denen man nach den bekannten
Verfahren zinkische Farboxyde herstellen kann, also z. B. Wetherillöfen, Harzer
Öfen mit wassergekühlten Rosten, Schachtöfen mit besonderen Vorrichtungen zur Farbgewinnung
u. a. m. Einen besonderen Vorzug verdient der Schachtofen deshalb, weil die aus
ihm erhaltene Schlacke so leichtflüssig ist, daß sich ein etwa bildender Stein leicht
von ihr trennen läßt. Auf diese Weise ist es möglich, das etwa vorhandene Kupfer
und Edelmetall gleichzeitig zu konzentrieren. Als eine besondere Abart läßt sich
das Schachtofenverfahren auch so betreiben, daß man in einer ersten Schachtofenarbeit
reduzierend verschmilzt, wobei edelmetallhaltiges Werkblei und Stein fallen, während
das Zink und ein kleiner Teil des Bleies in die Schlacke gehen und in einer zweiten
Arbeit diese zinkhaltige Schlacke auf Farboxyd verbläst.
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Das Verfahren im Drehrohrofen kann nach dem Verfahren der Patente
252 013 und 290 013 durchgeführt werden.
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Im einzelnen wird das Verfahren wie folgt ausgeführt Ein Zinkofen
beliebiger Art (z. B. ein Muffelofen oder ein elektrischer Ofen) wird mit der größtmöglichen
Menge Erz und nur mit einem Teil, z. B. etwa der Hälfte, der sonst üblichen Menge
an Reduktionskohle beschickt. Die Ofentemperatur wird zweckmäßig niedriger gehalten,
als es sonst üblich ist, und vor dem Abbrechen des Prozesses wird der Ofen durch
geeignete Maßregeln nochmals weiter abgekühlt, um ein Austreten von Zinkdämpfen
aus den Räumaschen zu verhindern. Bei kontinuierlich arbeitender Zinkgewinnung,
z. B. in stehenden Muffeln, läßt sich die teilweise Entzinkung dadurch erreichen,
daß der Durchgang der Erze durch die Muffeln beschleunigt wird. Entstehen z. B.
in gewissen elektrischen Öfen geschmolzene Schlacken als Rückstände, so werden diese
nicht völlig entzinkt abgezogen.
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Handelt es sich um die Herstellung von Zink-Blei-Farben, die in verschiedenen
Verhältnissen von Zink und Blei auf den Markt kommen, so kann man die Entzinkung
bei jedem innerhalb der möglichen Grenzen liegenden Zinkgehalt abbrechen, also z.
B. bei 25 Prozent Zn oder bei 15 Prozent oder bei 8 Prozent, während die normal
entzinkten Räumaschen gewöhnlich einen Zinkgehalt von etwa 3 bis 4 Prozent aufweisen.
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Die nicht fertig entzinkten Räumaschen läßt man erkalten und bringt
sie zusammen mit dem erforderlichen flüssigen oder festen Brennstoff z. B. in einen
Verblaseofen. Dabei empfiehlt es sich, die Räumasche durch Agglomerieren oder Brikettieren
unter Beimischung von Brennstoff in Stückform überzuführen. Beim Brikettieren setz
man, wenn erforderlich, auch noch Bindemittel, wie Gips,.Kalk, Pech, zu. Der Verblaseprozeß
geht je nach der angewendeten Apparatur in bekannter Weise vor sich, wobei die weißen
Metalloxyd-Sulfat-Gemische in einem Sackfilter oder auf elektrischem Wege oder auch
nach einem anderen geeigneten Verfahren niedergeschlagen werden. Die bis auf geringe
Reste von Metall befreiten Schlacken können, wenn sie genügend flüssig fallen, auch
in Formen gegossen und als Schlackensteine verwertet werden.
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Man kann den zu verblasenden Räumaschen selbstverständlich auch andere
Erze oder son stige metallhaltige Produkte, die den Muffel prozeß nicht durchlaufen
haben, beimischen