DE646309C

DE646309C - Elektrisch beheizte Schachtofenanlage zur Zinkgewinnung aus Erzen

Info

Publication number: DE646309C
Application number: DES112891D
Authority: DE
Original assignee: LEON SILBERSTEIN
Current assignee: LEON SILBERSTEIN
Priority date: 1933-03-01
Filing date: 1934-02-16
Publication date: 1937-06-14

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizte Schachtofenanlage zur Gewinnung von Zink aus Erzen im freien Fall unter Reduktion durch in den Ofen eingeblasene, das fein zerkleinerte Erz zerstäubende Gase.

Es ist bereits bekannt, Zinkoxyd zur Reduktion mit Kohle gepulvert in einen Ofen einzublasen und mit hocherhitzter Luft zu behandeln. Durch die Gegenwart des Luft-Sauerstoffes wird aber immer ein Teil des von der Kohle reduzierten Zinkoxydes wieder in Zinkoxyd verwandelt, und das Verfahren kann praktisch nur eine geringe Ausbeute haben.

Es ist aber auch bekannt, Erz mit Kohle und mit Flußmitteln in gepulvertem Zustande in eine Reduktionskammer einzublasen und mit Luft oder mit Luft und Sauerstoff zu behandeln. Hier zeigen sich wieder die

zo gleichen Nachteile-der Rückoxydation bereits reduzierter Zinkteile.

Weiter hat man auch vorgeschlagen, Zinkoxyd mit Kohlenstaub und einem reduzierenden Gas in eine Kammer zu blasen und dadurch zu reduzieren. Hierbei kommen aber nur reine Zinkoxyde in Frage, während bei einem Ofen gemäß Erfindung Zinkerze ohne Vorbehandlung reduziert werden sollen. Man kann aber auch zur Reduktion von Zinkerzen nicht einfach nach Art der Eisenhochöfen arbeiten, da andere Arbeitsbedingungen vorliegen.

Vielmehr muß das Gemisch von Zinkerz, Kohle und Flußmitteln in Staubform in den oberen Teil eines Hochofens eingeführt werden, um von den reduzierenden Gasen, die etwa senkrecht zur Hochofenachse einströmen, umgewirbelt und zerstäubt zu werden. Dieser höchste Hochofenteil muß auch die größte Wärme erhalten, und die festen Stoffe müssen alsdann durch langsam kühler werdende Zonen bis zur Sohle des Hochofens herabfallen, während die Gase von der Hochofensohle ab wieder etwas aufwärts geführt Werden und durch eine gekühlte Zone gelangen, worauf sie wieder abwärts geführt in die Kondensationskammer kommen.

Diese Bedingungen erfüllt nun eine Schachtofenanlage, bei welcher die Erze im freien Fall mit den Zuschlägsmitteln durch einen Trichter im fein verteilten Zustande in den Schachtofen einfallen und unmittelbar unter dem Trichtereinlaß die reduzierenden Gase das Gut zerstäuben. Erfindungsgemäß ist der Schachtofen mit Elektroden versehen, die -nach unten zu zwecks Verringerung der Temperatur immer weiter entfernt voneinander liegen und ein in der Nähe der Ofensohle winkelförmig nach oben laufender Kanal zum Ableiten der Zinkdämpfe dient, an der höchsten Stelle mit einem Kühler versehen ist und am absteigenden Ast 'eine Kondensationskammer besitzt, an welche sich ein Abzug anschließt.

Hierdurch ist ein ununterbrochenes Arbeiten ermöglicht, ohne daß die bei der Zinkgewinnung schädlichen Erscheinungen auftreten können, wie sie sich insbesondere bei Gegenwart von Luft zeigen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist in der leichteil· Rückgewinnung von Kohlenoxydgas sowie darin zu erblicken, daß die Scheidung des Zinkes von Blei in einfädler Weise möglich ίο wird.

Durch eine solche Schachtofenanlage läßt sich die Beseitigung der Schlacke und das Abziehen des gewonnenen flüssigen Zinkes fast vollständig auf mechanische Weise durchführen. Durch Wegfall der teuren feuerfesten Muffeln wird die Herstellung wirtschaftlicher gemacht, und das Flotatiouserz kann nach dem Rösten ohne vorherige Sinterung verhüttet werden. Zur Erzreduktion läßt sich die billige Staubkohle verwenden, und der thermische Wirkungsgrad wird gegenüber den bisher bekannten Anlagen wesentlich erhöht.

Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt, worin zeigen

Abb. ι einen Schnitt durch die Schachtofenanlage nach Linie A-B der Abb. 2, Abb. 2 einen Querschnitt durch den Schachtofen allein nach Linie C-D der Abb. 1, - Abb. 3 einen Querschnitt durch den Schachtofen nach Linie G-H der Abb. 1,

Abb. 4 einen Schnitt durch die Kondensationskammer nach Linie E-F der Abb. 1. Der Schachtofen c ist mit einer Decke a abgeschlossen, durch welchen Zufuhrrohre b aus einem mit staubförmigem Zinkerz, Kohle und Flußmitteln beschickten Trichter in den Ofenraum t fallen und durch an der Ofenwand angeordnete tangentiale Zufuhrrohre c eingeführte gasförmige Reduktionsmittel zerstäubt werden.

Als Flußmittel werden zweckmäßig CaO,

MgO, CaCO₃, MgCO₃ in Staubform verwendet, und als reduzierende Gase kann man Kohlenoxydgas, Generatorgas, Hochofengas, Koksofengas, Erdgas, Wasserstoffgas, Methan usw. einführen, welche durch ihren Strom die in den Ofen fallende Beschickung zerstäuben.

Das Innere des Ofens wird durch die Lichtbogenwirkung von Elektroden d erwärmt, und die größte Wärme soll an der Stelle vorhanden sein, an welcher die zerstäubten Erze in den Ofen eintreten. Die Wärme soll gegen die Ofensohle zu abnehmen, und zu diesem Zwecke sind die Elektroden nach unten zu immer weiter voneinander entfernt. Die festen Stoffe sowie die in den Ofen eintretenden Gase können vorgewärmt werden. Die Reduktion der Zinkerze findet in der Zeit statt, in welcher das Erz in seinem Fall nach unten gelangt.

Man kann Staubkohle beliebigen Herkom-•mens oder auch Kokslösche \-erwenden. Die .-''jjäöhe £ des Ofens wird so bemessen, daß jedes j^Öinzelne Erzkorn \"or Erreichung der Ofen-■''solile reduziert ist, die Gangart, die sich im Erz befindet, verbindet sich mit den Flußmitteln und sammelt sich als Schlacke am Boden des Ofens au. Diese Schlacke / kann durch Abstichöffnungen h aus dem Ofen ausgelassen werden.

Von der Nähe der Ofensohle ab zweigt winkelförmig ein nach oben laufender Kanal k ab, durch dessen Neigung etwa mitgerissene feine Erzteilchen in den Ofen zurückfallen, um eine \^rerstopfung des Abzugskanals zu vermeiden. An höchster Stelle des Abzugskanals k befindet sich eine zweckmäßig durch Wasser gekühlte Kammer R, von welcher aus der Kanal k abwärts geführt ist und in eine Kondensationskammer m gelangt, an welche ein Abzug angeschlossen ist.

Das flüssige Zink sammelt sich im Kondensationsraum, und durch die im Kondensationsraum angeordneten Öffnungen wird das flüssige Zink abgeschöpft. In den Kondensationsraum m ist eine bis in die Nähe des Bodens gehende Wand 11 und eine weitere Wand 11 eingebaut, die nicht so tief in den Kondensationsraum eintaucht. Unter der Zinkschicht sammelt sich mit der Zeit eine Bleischicht an. Die Oberfläche des geschmolzenen Zinkes steht aber in dem durch die Scheidewände η gebildeten Räume in gleicher Höhe. Das Zink wird aber in die Abteilung ο nur so lange einfließen können, bis die Bleischicht die Unterkante der linken tiefgehenden Wand η erreicht hat. Wenn man von diesem Augenblick ab das in der Abteilung 0 über der Bleischicht liegende Zink abschöpft, so wird- die Bleischicht nur noch von unten in den Raum 0 zufließen können, und das Zink kann aus dem Rahmen p abgeschöpft '05 werden. Ist viel Blei vorhanden, so kann die Bleischicht auch bis zur Unterkante der rechten nach unten gehenden Wand η steigen, und man kann immer das Blei aus der linken öffnung der Kondensatiouskammer und das no Zink aus der rechten öffnung der Kondensationskammer ausschöpfen.

Das bei der Erzreduktion entstandene Kohlenoxydgas kann aus dem von der Kondensationskammer auf der rechten Seite »15 hochsteigenden Abzug entnommen und beliebig verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Elektrisch beheizte Schachtofenanlage zur Zinkgewinnung aus Erzen in freiem Fall unter Reduktion durch in den Ofen

eingeblasene, das fein zerkleinerte Erz zerstäubende Gase, gekennzeichnet -durch Elektroden (d), die nach unten zu zwecks Verringerung der Temperatur. imrper weiter entfernt voneinander liegen, einen in der Nähe der Ofensohle winkelförmig nach oben laufenden Kanal zum Ableiten der Zinkdämpfe mit einem Kühler (R) an der höchsten Stelle sowie einer Kondensationskammer, (w) und einem Abzug am absteigenden Ast.
2. Schachtofenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kondensationsraum ein Abzugwinkelstück mit verschieden tief gehenden Wänden (n) eintaucht und an den Außenwänden gegenüber den Wänden (n) etwa in gleichen Höhen Öffnungen zum Abschöpfen der Metalle Blei und Zink angeordnet sind.
3. Verfahren zum Betriebe des Schachtofens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen mit Zinkerz, Kohle und einem Flußmittel in Staubform beschickt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen