DE476153C - Gewinnung von kompaktem Zink - Google Patents

Description

• Gewinnung von kompaktem Zink Der thermischen Zinkverhüttung in Muffeln oder Retorten o. dgl. haftet der Nachteil an, daß auf die Einheit erzeugten Zinks ein beträchtlicher Heizkohlenaufwand nötig ist. Daher hat man von jeher Verbesserungen angestrebt, die auf die Verminderung des Brennstoffaufwandes abzielen. Die Ursache des hohen Brennstoffverbrauchs liegt in der mittelbaren Beheizung der Beschickung durch Muffelwandungen hindurch, die die Wärme schlecht leiten. Das Gesagte gilt auch für die stehende Muffel und ähnliche schachtartige Einrichtungen.
• Diese von außen beheizten stehenden Muffeln oder Schächte ermöglichen aber dem Problem beizukommen, wenn durch eine schwache Zufuhr konzentrierten Sauerstoffes oder Luftsauerstoffes in die Öffnung des senkrechten Schachtes ein Teil der dem Erze beigemengten Reduktionskohle verbrannt wird. Es lassen sich- so sehr hohe Temperaturen mit sehr geringem Kohlenaufwand erzielen, weil - offensichtlich die Wärmekonzentration innerhalb der geschlossenen von außen beheizten Muffel außerordentlich ist. Der Versuch bestätigt, daß im Innern solcher stehenden' Muffeln oder Schächte, die von außen auf xooo ° erhitzt sind, nur eine ganz geringe Luftzufuhr in die Bodenöffnung nötig ist, um infolge der dort stattfindenden Verbrennung der dem Erz beigemischten Reduktionskohle Temperaturen von r5oo° mühelos zu erhalten.
• Diese Innenverbrennung wird praktisch dadurch begünstigt, daß die stehende Muffel oder der senkrechte Schacht wie ein Schornstein wirkt, so daß die Bodenöffnung unter einer schwachen Depression steht, die aber für die geringe Lufteinströmung, die hier in Frage kommt, genügt, zumal man es in der Hand hat, der Erzkohlebeschüttung durch Verwendung gröberer Stücke eine gewisse Gasdurchlässigkeit zu geben.
• Erscheint somit wärmetechnisch wie betriebstechnisch die Sachlage einfach, so entstehen bei der Anwendung der Innenverbrennung in der Muffel, wie allgemein bekannt, für die Kondensation der Zinkdämpfe zu kompaktem Zink die allergrößten Schwierigkeiten. Die Ursache dieser Kondensationsschwierigkeiten ist die Gegenwart fein verteilten Zinkoxydes in den Reduktionsgasen. Wie in der Atmosphäre ein größerer Staubgehalt die Nebelbildung begünstigt und die Verdichtung der Feuchtigkeit zu Regentropfen verhindert, so wirkt besagter Zinkstaub innerhalb der Zinkvorlage in bezug auf das dampfförmige Zink. In seiner Gegenwart kondensieren die Zinkdämpfe vorwiegend zu Zinkstaub, und das daneben etwa noch entstandene schmelzflüssige Zink ist durch die Aufnahme von Zinkoxyd in seiner Struktur physikalisch minderwertig.
• Der vorliegende Erfindungsgedanke besteht nun darin, dieses durch die innere Verbrennung entstandene Zinkoxyd auf technisch einfachste Weise von den eigentlichen Zinkdämpfen zu trennen, bevor diese in der Zinkvorlage zu flüssigem Zink kondensiert werden.
• Diese Trennung wird durch den Umstand ermöglicht, daß das im unteren Teil der stehenden Muffel oder des senkrechten Schachtes - da, wo die Reduktionskohle durch den zugeführten Sauerstoff verbrennt - neben Kohlenoxyd und Zinkdämpfen entstehende Zinkoxyd hoch dispers ist. Ein Teil davon wird wegen dieser außerordentlichen Feinheit beim Durchstreichen durch die weißglühende kohlenstoffhaltige Be-: schickung reduziert. Der andere Teil wandelt sich bei der hohen Temperatur in Zinkoxyddampf um, oder erreicht doch die Grenze des Dampfzustandes. Dieser Zinkoxyddampf ist aber nur in hohen Temperaturen beständig. Er kondensiert bei Temperaturen zwischen iooo° und goo° zu bernsteinfarbenen Gebilden, die nach dem Erkalten mineralische Struktur aufweisen. Diese Gebilde sind neben kompakten Knollen zarte, kreuz und quer durcheinanderliegende Zinkoxydnadeln, die vermöge ihrer großen-Oberfläche die Verdichtung des sublimen Zinkoxyds unterstützen.
• Bei der Ausführung des neuen Verfahrens leitet man die mit Zinkoxyddampf oder sublimem Zinkoxyd beladenen Reduktionsgase zunächst in eine auf iooo ° bis goo ° erhitzte Kondensationseinrichtung für den Zinkoxyddampf, in der dieser vollkommen verdichtet wird, und führt darauf den zinkoxydfreien Zinkdampf nebst den Reduktionsgasen in die auf 85o' bis 5oo ° erhitzte Zinkvorlage weiter, in der nunmehr der Zinkdampf zu flüssigem Zink kondensiert.
• Es ist naturgemäß, daß die Verdichtung der Zinkoxyddämpfe zu ihrer vollständigen Abscheidung aus dem Gasstrom einer großen Niederschlagsfläche bedürfen. Daher gestaltet man dieseVorlage zweckmäßig als ein aus vielen Gängen bestehendes bewegliches Labyrinth, das zweckmäßig ununterbrochen oder in kurzen Zeitabständen erneuert wird, in dem Maße nämlich, wie es durch das niedergeschlagene Zinkoxyd verstopft.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCRE: i. Verfahren zur Gewinnung von kompaktem Zink besonders in stehenden Muffeln oder schachtofenartigen Einrichtungen, mit Außenbeheizung und gleichzeitiger Innenbeheizung durch Verbrennen eines Teiles der in der- Beschickung enthaltenen Reduktionskohle, dadurch gekennzeichnet, daß das durch innereVerbrennung entstandene Zinkoxyd von den nutzbaren Zinkdämpfen getrennt wird, bevor letztere in der Zinkvorlage zu flüssigem Zink kondensiert werden. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Reduktionsgasen neben Zinkdampf enthaltene hochdisperse Zinkoxyd, soweit es in der weißglühenden Beschickungszone nicht reduziert werden konnte, bei hoher Temperatur in Zinkoxyddampf beziehungsweise in sublimes Zinkoxyd umgewandelt und als solches ausgeschieden wird. 3. Verfahren nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Reduktionsgasen der Zinkoxyddampf vor der Kondensation des Zinkdampfes bei Temperaturen zwischen iooo ° und goo ° abgeschieden wird, worauf bei Temperaturen zwischen 85o' und 500' die Zinkdämpfe verflüssigt werden. q.. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung des Zinkoxyddampfes in beweglichen Labyrinthen von großer Oberfläche erfolgt; die ununterbrochen oder in kurzen Zeitabständen ganz oder teilweise erneuert werden.