DE504227C

DE504227C - Extraction of zinc from oxide ores

Info

Publication number: DE504227C
Application number: DEM101699D
Authority: DE
Inventors: Dr Conway Freiherr V Girsewald; Dr-Ing Hans Neumark
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1927-10-14
Filing date: 1927-10-14
Publication date: 1930-08-01

Description

Gewinnung von Zink aus oxydischen Erzen Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnun- von Zink aus Zinksauerstottverbindungen oder solche enthaltenden Stoffen, wie z. B. oxvdische Zinkerze, durch Destillation. Das «Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Zinksauerstoffverbindungen mit zu Gasentwicklun- keine Veranlassung bietenden Reduktionsmitteln bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, vorzugsweise solchen unterhalb l ooo C, der Reduktion im Vakuum unter gleichzeitiger Abdestillation des freiwerdenden Zinks unterworfen werden.Extraction of zinc from oxidic ores The invention relates to on the production of zinc from zinc oxygenated compounds or those containing them Substances such as B. Oxvdic zinc ores, by distillation. The «essence of invention consists in the fact that the zinc-oxygen compounds do not give rise to gas evolution offering reducing agents at relatively low temperatures, preferably those below 100 ° C., the reduction in vacuo with simultaneous distillation of the released zinc.

Als Reduktionsmittel kommen Metalle, -wie z.-B. Eisen, Mangan, Kupfer, in Betracht. Als besonders geeignet hat sich das billige Eisen, welches 'z. B. in Pulver- oder Schwammform angewendet werden kann, erwiesen.Metals, such as e.g. Iron, manganese, copper, into consideration. The cheap iron, which 'z. Am Powder or sponge form can be used.

Es ist bekannt, daß es möglich ist, Zink aus Zinkverbindungen durch Eisen bei erhöhter Temperatur in Freiheit zu setzen. Indessen ist diese Reaktion bisher nur verwirklicht worden, entweder indem man reduzierende Gase bei der Temperatur des Hochofens auf Eisen und Zink enthaltende Stoffe einwirken ließ, wobei die Wirkung der reduzierenden Gase auf die Zinkverbindungen durch das in der Nlasse primär abgeschiedene Eisen unterstützt werden sollte, oder indem man 7ink enthaltende Stolte, z. h. Erze oder \-crliiittttitgsrückstiinde, mit Eisen oder Eisezi in Gemeinschaft mit reduzierenden Gasen oder mit Kohlenstoff im Schmelzfluß bei sehr hohen Temperaturen von z. B. 1200' ' und darüber behandelte.It is known that it is possible to liberate zinc from zinc compounds by means of iron at an elevated temperature. However, this reaction has hitherto only been realized either by allowing reducing gases to act on substances containing iron and zinc at the temperature of the blast furnace, the effect of the reducing gases on the zinc compounds being supported by the iron primarily deposited in the molten metal, or by using stolts containing zinc, zh ores or carbon residues, with iron or iron in association with reducing gases or with carbon in the melt flow at very high temperatures, e.g. B. 1200 '' and above.

Auch ist schon vorgeschlagen worden, flüchtige Metalle, wie z. B. Zink, aus ihren Sulfiden oder Sulfidoxydgemischen im elektrischen Ofen unter Verwendung von metallischem Eisen als Bindemittel für den vorhandenen Schwefel zu gewinnen, derart, daß das flüchtige Metall nach Abgeben des Schwefelgehaltes an das Eisen abdestilliert wird. Die Eisenmenge wird dabei der Menge des zu bindenden Schwefels angepaßt. Zur C'berführung von in dem Ausgangsmaterial vorhandenen Metallsauerstoffverbindungen werden entsprechende Mengen von Kohlenstoff zugeschlagen.It has also been proposed to use volatile metals, such as. B. Zinc, from its sulphides or sulphide oxide mixtures in the electric furnace using to extract metallic iron as a binding agent for the sulfur present, such that the volatile metal after releasing the sulfur content to the iron is distilled off. The amount of iron is the amount of sulfur to be bound customized. For the conversion of metal oxygen compounds present in the starting material Corresponding amounts of carbon are added.

Demgegenüber wird nach vorliegender Erfindung das z. B. oxydische, zinkhaltige Ausgangsmaterial mit Metallen in fester Phase, z. B. mit Eisenpulver, als Reduktionsmittel bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, bei welchen ein Schmelzen der Beschickung nicht eintritt, z. B. bei 8;o` bis looo° C, unter Vermeidung von reduzierenden Gasen oder gasentwickelnden Reduktionsmitteln, wie Kohlenstoff, zur Unisetzung gebracht. Dieses \-erfahren bietet zunächst den großen Vorteil, dali nhln das Zink in hohem Rcinheitsgrad, insbesondere auch praktisch frei von Blei, und zwar in Ausbeuten erhält, welche den theoretischen sehr nahekommen. Weiter ist es möglich, da die Reduktion unter Vermeidung der Gasentwicklun- erfolgt, die bei vermindertem Druck auszuführen und dabei ohne Schwierigkeiten ein dauerndes und gutes Vakuum aufrecht zu erhalten, wodurch eine glatte Durchführung des Prozesses im Dauerbetrieb gesichert ist.In contrast, according to the present invention, the z. B. oxidic, zinc-containing starting material with metals in the solid phase, e.g. B. with iron powder, as a reducing agent at relatively low temperatures, at which a Melting of the feed does not occur, e.g. B. at 8; o` to looo ° C, avoiding of reducing gases or gas-evolving reducing agents such as carbon, brought to a halt. This experience first offers the great advantage that dali the zinc in a high degree of purity, especially practical free of lead, in yields which come very close to the theoretical ones. It is also possible, since the reduction takes place while avoiding the evolution of gas, which can be carried out at reduced pressure and without difficulty a permanent one and maintain good vacuum, ensuring a smooth performance of the process is secured in continuous operation.

Ferner «-erden infolge der niedrigen Reaktionstemperaturen die Ofenwandungen geschont und die Unzuträglichkeiten vermieden, die reit der Kondensation von bei sehr hohen Temperaturen abgehenden Zitiridämpfen verbunden sind.In addition, the furnace walls earth due to the low reaction temperatures spared and avoided the inconveniences caused by condensation very high temperatures are associated with citrus vapors.

Schließlich wird dadurch, daß die 'lasse nicht zum Schmelzen kommt, ein rasches und vollkommenes Entweichen der Zinkdämpfe und somit eine entsprechend schnelle und vollkommene Durchführung des ganzen Umsetzungsvorganges ermöglicht.Finally, the fact that the 'let does not melt, a quick and complete escape of the zinc vapors and thus a corresponding one enables fast and complete implementation of the entire implementation process.

Es ist bekannt, daß Zink, z. B. zwecks Trennung von anderen, schwerer flüchtigen Metallen, durch Destillation bei vermindertem Druck ewonnen werden kann. Indessen war hieraus' keineswegs die Anwendungsart des verminderten Druckes Gemäß dem vorliegenden kombinierten Verfahren vorauszusehen.It is known that zinc, e.g. B. for the purpose of separation from others, more difficult volatile metals, can be obtained by distillation under reduced pressure. However, the mode of application of the reduced pressure was by no means in accordance with this anticipated the present combined proceedings.

Nach einer Ausführunysforrn der Erfindung wird die Eisenmenge so bemessen, daß magnetisches Fe30,1 gebildet wird. Diese Arbeitsweise bietet den Vorteil. daß man das gebildete Eisenoxy dulosyd leicht, z. B. mit Hilfe von Elektromagneten. von sämtlichen Verunreinigungen, wie z. B. kalk, Kieselsäure usw., trennen, das hierdurch gereinigte Produkt durch Reduktion in Eisenschwamm zurückverwandeln und diesen wieder in den Prozeß einführen kann.According to one embodiment of the invention, the amount of iron is calculated in such a way that that magnetic Fe30.1 is formed. This way of working has the advantage. that one easily dulosyd the formed Eisenoxy, z. B. with the help of electromagnets. of all impurities, such as. B. lime, silica, etc., separate that The product purified in this way can be converted back into sponge iron by reduction and can reintroduce this into the process.

Beispiele i. Es werden ioo Teile eines oxydischen Zinkerzes von der Zusammensetzung Zn _ -13,62 "'0, Fe = 16.337 0,,, Pb = 0,72 o- "o, lln = 1,78 0'0, Ca0 = 1,31 0o mit 5o Teilen Eisenpulver innig vermischt und im elektrischen Vakuumofen auf 85o° erhitzt. Das Zinkoxyd wird nach der Gleichung 4 Zn0 = 3 Fe = Fej01 . 7,n umgesetzt. Das abdestillierende Zink wird bei etwa 5oo' kondensiert. Man erhält 4l Teile Zink mit einem Bleigehalt von o,o2 0b. Dies entspricht einer Zinkausbeute von etwa c)5 na. Aus dem entzinkten Gut werden nach elektromagnetischer Aufbereitung 69 Gewichtsteile Eiseinoxydulotvd gewonnen, welche nach Reduktion zu metallischem Eisen in den Prozeß zurückgehen.Examples i. There are 100 parts of an oxidic zinc ore with the composition Zn _ -13.62 "'0, Fe = 16,337 0 ,,, Pb = 0.72 0-" 0, lln = 1.78 0'0, Ca0 = 1, 31 0o intimately mixed with 50 parts of iron powder and heated to 85o ° in an electric vacuum oven. The zinc oxide becomes according to the equation 4 Zn0 = 3 Fe = Fej01. 7, n implemented. The zinc distilling off is condensed at about 500 '. 4 l parts of zinc with a lead content of 0.02% are obtained. This corresponds to a zinc yield of about c) 5 na. After electromagnetic processing, 69 parts by weight of Eiseinoxidulotvd are obtained from the dezincified material, which go back into the process after reduction to metallic iron.

0"0 a. aoo kg Zinkoxyd, enthaltend 42,5 Zink, 1,33 0o Blei und I i,3 ('ü Eisen, werden mit 7 o kg Eisenschwamm vermischt. Die -Mischung wird bei einem Vakuum von 2o mm Hb io Stunden lang auf einer Temperatur von 9oo' gehalten. Es gingen S4lcg Zink, gleich 98#97 °ö des angewendeten Zinkinhaltes, in die Vorlage über. Der Bleigehalt des Destillats betrug nur 0,07 @o. Der aus Fe30, bestehende Rückstand kann als Eisenerz für den Hochofenbetrieb verwendet oder mit Hilfe reduzierender Gase wieder in Eisenschwamm zurückverwandelt werden.0 "0 a. Aoo kg of zinc oxide, containing 42.5 zinc, 1.33 % lead, and 1.3% iron, are mixed with 70 kg sponge iron. The mixture is mixed with a vacuum of 20 mm Hb io Maintained at a temperature of 90 ° for hours. S4lcg zinc, equal to 98 ° 97 ° ö of the zinc content used, passed into the receiver. The lead content of the distillate was only 0.07 %. The residue, consisting of Fe30, can be used as Iron ore can be used for blast furnace operations or converted back into sponge iron with the help of reducing gases.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of zinc from zinc oxygen compounds or those containing substances, such as. B. oxidic zinc ores, by distillation of reduced zinc in a vacuum, characterized in that the zinc-containing Starting materials with the help of metals, especially iron, in a vacuum at Temperatuxen, where the feed does not melt, e.g. B. those from 85o to iooo` C, reduced. a. Method according to claim i, characterized in that that iron is added in proportions such that on magnetic Ways to be freed from impurities and converted back into sponge iron through reduction Eisenoxyduloty d arises.