DE624649C

DE624649C - Process for processing liquid zinc-containing slag

Info

Publication number: DE624649C
Application number: DEB165841D
Authority: DE
Original assignee: OTTO BARTH DR ING
Current assignee: OTTO BARTH DR ING
Priority date: 1934-06-16
Filing date: 1934-06-16
Publication date: 1936-01-25

Description

Verfahren zur Verarbeitung von flüssigen zinkhaltigen Schlacken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von flüssigen zinkhaltigen Schlacken.Process for processing liquid zinc-containing slag Die The invention relates to a method for processing liquid zinc-containing slags.

Es ist bekannt, zinksulfidhaltige Stoffe durch Einblasen von Luft in die schmelzflüssigen Ausgangsstoffe zu entzinken. Auch ist die Entzinkung flüssiger zinkhaltiger Schlacken durch Einblasen von ReduktiDnsmitteln in das Bad und anschließende Verbrennung der verflüchtigten Zinkdämpfe über der Schlacke bereits in Vorschlag gebracht worden.It is known to remove zinc sulphide-containing substances by blowing in air to dezincify into the molten raw materials. Dezincification is also more fluid zinc-containing slag by blowing reducing agents into the bath and then blowing it Incineration of the volatilized zinc vapors over the slag is already a proposal has been brought.

Demgegenüber unterscheidet sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß die flüssige Schlacke stetig in einen rohrförmigen, um seine Längsachse, vorzugsweise -um 6o°, pendelnden Ofen, gegebenenfalls nach Durchlaufen einer Vorwärmzane, zunächst durch eine Zone, in welcher Drüsen zum Einblasen von Luft, und dann durch eine zweite Zone geführt wird, in welcher Düsen zum Einblasen von reduzierenden Gasen in die Schlacke vorgesehen, sind, und daß dabei die Abgase im Gegenstrom zur Schlacke geleitet werden.In contrast, the present procedure differs in that that the liquid slag steadily in a tubular, around its longitudinal axis, preferably -to 60 °, oscillating furnace, if necessary after going through a preheating zone, initially through a zone in which glands for blowing air, and then through a second Zone is performed in which nozzles for injecting reducing gases into the Slag are provided, and that the exhaust gases are passed in countercurrent to the slag will.

Das Problem der Verarbeitung zinkhaltiger Schlacken ist vor allem ein wärmewirtschäftliches. Die bekannten Verfahren brauchen unter allen Umständen zusätzliche Wärmezufuhr, obwohl die sich bei der Reduktion und folgenden Oxydation des Zinks ab:-spielenden Reaktionen im Gesamtergebnis exotherm sind. Tatsächlich .aber reichen die bei dem bekannten Verfahren entwickelten Wärmemengen nicht aus, um das Verfahren technisch durchführbar zu gestalten; denn die in dem Konverter über der flüssigen Schlacke verbrennenden Zinkmengen können ihre Wärme im wesentlichen nur durch Strahlung auf die Badoberfläche übertragen, und das ist auf jeden Fall unzulänglich. 'Deshalb. muß bei jenem Verfahren zusätzliche Wärme. aufgewendet werden, und deshalb wird das Verfahren im Hinblick ,auf den Preis der zu verarbeitenden Ausgangsstoffe unwirtschaftlich: Bei der vorliegenden Erfindung ist nun die Ausnutzung der sich entwickelnden Wärme durch mehrere Maßnahmen gesichert.The problem of processing zinc-containing slags is above all a thermal economy. The known methods need under all circumstances additional heat input, although this is reflected in the reduction and subsequent oxidation of the zinc from: -playing reactions are exothermic in the overall result. Indeed .but the amounts of heat developed in the known process are not sufficient, to make the process technically feasible; because the one in the converter Amounts of zinc burning above the liquid slag can substantially reduce their heat only transmitted to the bath surface by radiation, and that is definitely the case inadequate. 'That's why. additional heat is required for this process. are expended and therefore the process is made in terms of the price of the processed Starting materials uneconomical: In the present invention, the exploitation is now the developing heat secured by several measures.

Zunächst geht die Erfindung von dem bekannten Verfahren der unmittelbaren Weiterverarbeitung der flüssigen Schlacke durch Reduktion und anschließenden Oxydation des Zinks aus. Dann aber wird die Schlacke stetig durch einen Röhrkonverter geführt. Dieser ununterbrochene Betrieb kann hier nicht ohne weiteres mit den sahst üblichen stetigen Betrieben verglichen werden, bei denen die Stetigkeit nur im Hinblick. auf den Durchsatz ,angewendet wird. Denn bei der Erfindung wird durch diese Stetigkeit auch noch ein technischer Erfolg erzielt. Dadurch nämlich, daß die Schlacke sofort nach der Zinkentfernung stetig aus dem Ofenentnommen wird, wird der Ofen var dem starken Wärmeentzug-bewahrt, der durch das Abkühlen der Schlacke bei der Reduktion des Zinkes in ihr und durch die. beim nicht stetigen Betrieb notwendige Aufheizung dieser reduzierten Schlacke bedingt ist.First of all, the invention is based on the known method of the immediate Further processing of the liquid slag by reduction and subsequent oxidation of zinc. But then the slag is continuously fed through a tube converter. This uninterrupted operation cannot easily be compared with the usual ones continuous operations are compared, where the continuity only with regard to. on throughput. Because with the invention this continuity also achieved a technical success. Through this namely that the Slag is continuously removed from the furnace immediately after zinc removal the furnace was protected from the strong heat extraction produced by the cooling of the slag in reducing the zinc in it and through the. necessary for inconsistent operation Heating of this reduced slag is conditional.

Weiterhin wird gemäß der Ei rbndung die Schlacke im Gegenstrom zu den entwickelten Gasen durch den Konverter geführt. Durch den Gegenstrom werden .die Gase erst befähigt, ihre Wärme in ausreichendem Maße an die Schlackenoherfläche abzugeben.Furthermore, according to the configuration, the slag is in countercurrent the evolved gases passed through the converter. Be through the countercurrent .The gases are only able to transfer their heat sufficiently to the slag surface submit.

Schließlich besteht ein wichtiges Merkmal der Erfindung noch darin, daß der Konverter während des Betriebes, um seine Längsachse pendelt. Auch dieses Merkmal dient der Wärmewirtschaft, und durch das Zusammenwirken genannter Merkmale wird es möglich, die Schlacken in einfacher- Weise wirtschaftlich zu verarbeiten.Finally, an important feature of the invention is that that the converter oscillates around its longitudinal axis during operation. This too Characteristic serves the heat economy, and through the interaction of named characteristics it becomes possible to process the slag economically in a simple manner.

Das Zink kann in den Schlacken als Zn S und ZnO vorliegen. Wohl wird es nach dein Schachtofenverfahren und nach dem Wälzverfahren in beiden Formen verflüchtigt, während das Anaconda-Verfahren das Zink aus Schlacken nur verflüchtigt, wenn es als Oxyd vorliegt.The zinc can be present in the slags as Zn S and ZnO. Well will it evaporates in both forms after your shaft furnace method and after the Waelz method, while the anaconda process only volatilizes the zinc from slags when it does is present as an oxide.

Enthalten die Schlacken .das Zink als Zu0, so kann das Zink. nur reduzierend verflüchtigt werden. Die Umsetzung verläuft nach Zn0 --(-- CO = Zn j- Co2 - 1768o cal. Die Umsetzung ist also endotherm. Die Wärme wird der Schlacke entzogen, die dauernd kälter wird, wodurch die Umsetzungsgeschwindigkeit nachläßt und die Schladze allmählich einfriert. Dieses Verfahren ist daher nur bei Zuführung von Wärme durchführbar, die* beim Anaconda-Verfahren so vorgenommen wird, daß überschüssiger Kohlenstaub mit Luft durch die Schlacke geblasen wird und in der Schlacke vexbTt.If the slag contains the zinc in the form of Zu0, the zinc can. can only be volatilized in a reducing manner. The conversion proceeds according to Zn0 - (- CO = Zn j-Co2 - 1768o cal. The conversion is therefore endothermic. The heat is withdrawn from the slag, which becomes continuously colder, whereby the conversion rate slows down and the Schladze gradually freezes. This process is therefore carried out only when the supply of heat, the * in the Anaconda method is carried out such that excess coal dust is blown with air through the slag and vexbTt in the slag.

Die Erfindung bedient sich demgegenüber eines Pendelofens, bei dem das Vierhält>ni;s vom Durchmesser zur Länge i : 2o und mehr ist. Dieser Ofen ist in bekannter Weisse auf Laufringen und Rollen gelagert und pendelt um etwa 6o° hin und her. Ähnlich wie ein Konverter besitzt der Ofen Düsen zum Einblasen von Luft und :Gas. Am Austragende ist eine Zusatzheizung vorgesehen.In contrast, the invention uses a pendulum furnace in which the four holds> ni; s from the diameter to the length i: 2o and more. This oven is Bearing in known white on races and rollers and oscillating by about 60 ° and here. Similar to a converter, the furnace has nozzles for blowing in air and: gas. Additional heating is provided at the discharge end.

In einem so langen, sich bewegenden Ofen kann -die Wärme,des über der Schlacke verbrennenden Zinks vollkommen ausgenutzt werden, da die: Gase und die Schlacke im Gegenstrom geführt sind. Durch diese Oxydation wird eine erhebliche Wäxmeinenge frei. Zn+O = Zn0 + 84000 cal.In such a long, moving oven, the heat of the over the zinc burning slag can be fully exploited, since the: gases and the slag are guided in countercurrent. This oxidation becomes significant Wax my lot free. Zn + O = Zn0 + 84,000 cal.

Der- Ofen zerfällt in drei Abteilungen oder Betriebszonen. Der hintere Teil, des Ofens dient zum Vorwärmen. Der mittlere Teil hat eine Düsenreihe zum Einblasen von Luft. Der vordere Teil hat eine Düsenreibe zum Einblasen von reduzierenden Gasen. Der Anschluß an die Düsenkästen kann mittels biegsamer Schläuche oder in sonst geeigneter bekannter Weise erfolgen. Als Redukti3nsgas wird Generatorgas oder besser Wassergas eingeblasen, das stark wasserstoffhaltig ist. Das Verfahren verläuft folgendermaßen: Bei zinkoxydhaltigen Schlacken läuft die Schlacke flüssig aus dem Schachtofen in den Entzinkungsofen. Sie wird in dem hinteren Teil auf höhere Temperatur erhitzt und gelangt dann in den mittleren Teil und dann in den Vorderteil, in welchen Generator- oder Wassergas eingeblasen wird. Dieses reduziert das Zinkoxyd in der -Schlacke zu Zinkdampf, der über der Schlackenoberfläche wieder zu Zinkoxyd verbrennt und seine Wärme an die Schlacke abgibt. Damit im vorderen Teil des Ofens die Schlacke nicht zu kalt wird, kann hier mit der Zusatzheizung gearbeitet werden.The furnace is divided into three departments or operating zones. Rear Part of the furnace is used for preheating. The middle part has a row of nozzles for blowing in of air. The front part has a nozzle grater for injecting reducing gases. The connection to the nozzle boxes can be made using flexible hoses or other suitable means take place in a known manner. Generator gas or better water gas is used as the reducing gas blown in, which contains a lot of hydrogen. The procedure is as follows: In the case of slag containing zinc oxide, the slag runs in liquid form from the shaft furnace into the dezincification furnace. It is heated to a higher temperature in the rear part and then gets into the middle part and then into the front part, in which generator or water gas is blown in. This reduces the zinc oxide in the slag to zinc vapor, which burns back to zinc oxide over the surface of the slag and gives off its heat to the slag. So that the slag in the front part of the furnace does not get too cold, the additional heating can be used here.

Bei zinksulfüdhaltigen Schlacken läuft die Schlacke ebenso flüssig aus dem Schachtofen , in -den Entzinkungsofen und wird im hinteren Teil vorgewärmt. Im mittleren Teil wird Luft eingeblasen und das 75n S der Schlacke oxydiert. Da ;aber entstehendes Zinkoxyd in der Sehlacke gelöst bleiben kann, so wird im vorderen Teil Generator- oder Wassergas eingeblasen und dieses Zinkoxyd, wie vorher beschrieben, reduzierend verflüchtigt.In the case of slag containing zinc sulphide, the slag is just as liquid from the shaft furnace, into the dezincification furnace and is preheated in the rear part. In the middle part, air is blown in and the 75n S of the slag is oxidized. There ; but the zinc oxide which arises can remain dissolved in the optic varnish, so becomes in the anterior part Part of the generator gas or water gas is blown in and this zinc oxide, as previously described, reduced by volatilization.

Sowohl die oxydierende als auch reduzierende Zinkverflüchtigung verlaufen um. so .besser, je höher die Schlackentemperatur ist. Es ist daher zweckmäßig,- sowohl Gas als auch Luft vorzuwärmen. Da fernerhin Zink aus zinkhaltigen Schlacken durch Calciumoxyd verdrängt wird, so empfiehlt es sich, mit dem Gas oder, der Luft gemahlenen gebrannten Kalk in die flüssige Schlacke einzublasen.Both oxidizing and reducing zinc volatilization take place around. so .better, the higher the slag temperature is. It is therefore expedient - preheat both gas and air. There is also zinc from zinc-containing slags is displaced by calcium oxide, it is advisable to use gas or air To blow ground quick lime into the liquid slag.

In gleicher Weise wie Zink können auch andere flüchtige Metalle, z. B. Zinn, -Blei, Kadmium, Wismüth oder Antimon, aus flüssigen Schlacken entfernt werden.In the same way as zinc, other volatile metals, e.g. B. tin, lead, cadmium, bismuth or antimony, removed from liquid slag will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for processing liquid zinc-containing ' Slag by blowing reducing agents into the bath and then burning it of the volatilized zinc vapors above the slag, characterized in that the liquid slag steadily in a tubular, around its longitudinal axis, preferably by 60 °, oscillating furnace, if necessary after passing through a preheating zone, initially through a zone in which nozzles for blowing air, and then through one second zone is performed, in which nozzles for injecting reducing gases are provided in the slag, and that the exhaust gases in countercurrent to the slag be directed.

2. The method according to claim i, characterized, gekennzeichuiet, - that. Quick lime ground with the air or the reducing gas into the slag one, -blown.