DE756271C - Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von metallischem Zink aus oxydischen Zinkverbindungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von metallischem Zink aus oxydischen Zinkverbindungen

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DE756271C
DE756271C DEM138962D DEM0138962D DE756271C DE 756271 C DE756271 C DE 756271C DE M138962 D DEM138962 D DE M138962D DE M0138962 D DEM0138962 D DE M0138962D DE 756271 C DE756271 C DE 756271C
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DE
Germany
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reducing agent
reduction
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zinc
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DEM138962D
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Johannes Dipl-Ing Krause
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Metallgesellschaft AG
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/04Obtaining zinc by distilling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/04Obtaining zinc by distilling
    • C22B19/08Obtaining zinc by distilling in blast furnaces

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von metallischem Zink aus oxydischen Zinkverbindungen Zink wird aus Stoffen wie Zinkoxyd, Röstblende oder anderen oxydischen Zinkverbindungen o. dgl. durch Reduktion mit Kohlenstoff in 'der liegenden oder stehenden Muffel oder durch Laugerei und Elektrolyse gewonnen. Stehende Zinkmuffeln sind auch schon so ausgebildet worden, daß darin ein Gemisch von feinem Gut und feinem Reduktionsmittel im freien Fall niederging. Neben der Muffel und noch im Heizraum derselben war ein Raum für die Aufnahme von stückigern Koks o. dgl. angeordnet. Dieser Raum stand mit der Muffel durch zahlreiche Öffnungen in Verbindung und war gegen den Heizraum gasdicht abgeschlossen. In die Muffel konnten an einer oder mehreren Stellen Reduktionsgase, wie Kohlenmonoxyd, eingeleitet werden. Der Zinkdampf und die Gase, die während der Reduktion in der Muffel entstanden, sowie die gegebenenfalls zusätzlich eingeführten Gase gelangten durch die Öffnungen in der Muffelwand und den mit stückigem Koks gefüllten Raum in den Kondensator. Die nicht kondensierbaren Gase konnten im Verfahren selbst wieder verwendet, z. B. im Heizraum der Muffel verbrannt, oder auch zum Teil in die Muffel zurückgeleitet werden. Ferner ist bekannt, Zinkoxyd im elektrischen Lichtbogen o. dgl. zu verdampfen und den Zinkoxyddampf zwecks Reduktion durch eine Kokssäule zu leiten, der durch elektrische Widerstandsheizung die für die Reduktion erforderliche Wärme zugeführt wurde. Alle diese Verfahren haben den Nachteil, daß die Reduktionswärme mittelbar auf das Gut übertragen oder aus elektrischer Energie erzeugt werden muß. Sie erfordern daher hohe Anlage- und Betriebskosten. Diese Nachteile aller bekannten Zinkgewinnungsverfahren zu beseitigen, ist Ziel der Erfindung.
  • Nach der Erfindung erfolgt die Gewinnung von metallischem Zink aus Zinkoxyd, Röstblende und anderem Gut, das oxydische Zinkverbindungen o: dgl. enthält, in der Weise, daß das zweckmäßig vorgewärmte Gut in feiner Verteilung, z. B. mittels heißer oder kalter Gase, durch das heiße stückige, körnige oder feine Reduktionsmittel geblasen wird und daß abwechselnd mit dem Durchblasen das Reduktionsmittel durch teilweise Verbrennung mittels Luft, Sauerstoff, sauerstoffangereicherter Luft o. dgl. aufgeheizt wird.
  • Zum Beispiel wird das Reduktionsmittel ähnlich wie der Koks bei der Wassergaserzeugung zunächst mit Luft, Sauerstoff, sauerstoffangereicherter Luft o. dgl. Sauerstoffträger heiß geblasen. Hat es die gewünschte Temperatur erreicht, die je nach den Bedingungen des Verfahrens zwischen etwa iioo bis z6oo° C und darüber liegen kann, so wird die Zufuhr des Sauerstoffträgers abgestellt oder gedrosselt, und es werden die zu verarbeitenden zinkhaltigen Stoffe in feiner Verteilung durch das heiße Reduktionsmittel geführt, z. B. mittels eines Träger- oder Fördergases hindurchgeblasen oder -gesaugt. Das Gemisch aus Zinkdämpfen und reduzierenden Gasen, das sich hierbei bildet, wird in einen Kondensator geleitet, während die Gase, die während des Heißblasens entstehen, zweckmäßig mittels besonderer Abzüge aus dem Reduktionsraum abgeführt werden. Ist durch den Wärmeverbrauch der Zinkreduktion das Reduktionsmittel bis zu einer optimalen Temperatur, die z. B-. zwischen iooo bis 130o° C liegen kann, abgekühlt, so wird die Zufuhr des zinkhaltigen Ausgangsgutes zum Reduktionsraum abgestellt und es wiederholen sich abwechselnd Heißblase- und Reduktionsperioden.
  • Als Reduktionsmittel wird für das Verfahren gemäß der Erfindung beispielsweise klein- oder auch grobstückiger Koks, Schwelkoks, Anthrazit o. dgl. Kohle verwendet, der sich etwa in Form einer Säule in einem schachtförmigen Reduktionsraum von z. B. kreisförmigem oder rechteckigem Querschnitt befindet. In manchen Fällen können auch I andere Stoffe, z. B. metallisches Eisen, gegebenenfalls in Mischung mit den vorerwähnten, als Reduktionsmittel verwendet werden.
  • Die Reduktion verläuft erfindungsgemäß schnell und vollständig. Außerdem läßt sich die hohe Erhitzung des Reduktionsmittels auf z. B. i2oo bis z6oo° C oder mehr mit ein-; fachen, billigen und bequemen Mitteln durchführen, da sie durch teilweise Verbrennung des Reduktionsmittels erfolgt und im Reduktionsraum selbst vorgenommen wird. Die Ausnutzung der Wärme geschieht mit hohem Wirkungsgrad; die Wärmeverluste sind gering. In den Reduktionsrückständen verbleiben nur geringe Mengen Zink und es läßt sich das Zink aus den in das Verfahren eingeführten bzw. im Verfahren entstehenden Gasen gut und mit einheitlichen Vorrichtungen abscheiden. Auch die Zinkverluste sind dementsprechend gering, und es ergibt sich eine Reduktionsvorrichtung mit hoher Durchsatzleistung und geringen Bedienungskosten. Der erfindungsgemäß angestrebte Erfolg wird also in hohem Außmaß erreicht.
  • Vor dem Heißblasen kann jeweils das noch im Reduktionsraum befindliche Zink mittels eines geeigneten neutralen oder reduzierenden Gases in den Kondensator gespült werden. Das Reduktionsmittel wird entweder fortlaufend oder satzweise in den Reduktionsraum eingeführt, und es können die Reduktionsmittelrückstände auf die gleichen Arten aus dem Reduktionsraum ausgetragen werden; enthalten sie noch wertvolle Stoffe, z. B. erhebliche Reste Kohlenstoff, oder Metalle wie Blei, Zink, Eisen o. dgl., so können sie in bekannter Weise verwendet werden, z. B. in Eisenhochöfen, Bleischachtöfen, Wälzöfen, Feuerungen o. dgl.
  • Zweckmäßig erfolgt die Beschickung des Reduktionsraumes mit dem Reduktionsmittel am Anfang des Heißblasens, weil dann das frisch eingeführte Reduktionsmittel durch das folgende Heißblasen bereits auf hohe Temperatur gebracht wird und bei der anschließenden Reduktionsperiode schädliche Temperaturunterschiede in den einzelnen Teilen des Reduktionsmittelvorrates und des Reduktionsraumes nicht mehr bestehen. Der Austrag der Reduktionsmittelrückstände geschieht ebenfalls am besten während des Heißblasens, z. B. am Ende einer jeden oder nach einer bestimmten Zahl von Heißblaseperioden. Auf diese Weise gelangen die Reduktionsmittelrückstände mit einem sehr geringen Zinkgehalt aus dem Ofen, und es wird auch der Gehalt des Reduktionsmittels an brennbaren Bestandteilen sehr gut ausgenutzt.
  • Für den Austrag der Reduktionsmittelrückstände können, wenn diese in fester Form vorliegen, z. B. ein Drehrost oder Brechwalzen und entsprechende Schleusen o. dgl., die den Reduktionsraum gegen die Außenluft absperren-, verwendet werden. Die Austragseinrichtungen können auch mit Kühlung ausgestattet sein. Man kann aber auch die Reduktionsmittelrückstände im Reduktionsraum so hoch erhitzen, daß sie flüssig abgestochen werden können. Statt eines stehenden Reduktionsraumes kann man eine schräg gestellte oder liegende, z. B. eine mit Reduktionsmittel gefüllte Trommel oder ein Drehrohr oder eine andere langgestreckte, fest stehende oder bewegte Reduktionskammer verwenden. Auch bei stehenden Reduktionsräumen kann man z. B. dadurch, daß man die Wände eines Reduktionsschachtes sich drehen läßt, dafür sorgen, daß ständig neue Berührungsflächen- zwischen Reduktionsmittel und Gasen, bzw. dem von den Gasen hindurchgeführten Gut, geschaffen werden.
  • Der Durchgang des zinkhaltigen Gutes durch die Reduktionsmittelsäule oder -schicht und die Reduktion lassen sich dadurch noch verbessern und beschleunigen, . daß das Gut oder gegebenenfalls das Trägergas oder beide Stoffe, wie für andere metallurgische Verfahren an sich bekannt, heiß in den Reduktionsraum eingeführt werden. Die Erhitzung kann auf verschiedenem Wege geschehen.
  • Wird ein Trägergas verwendet, so kann dieses oder sein Gemisch mit dem gegebenenfalls vorgewärmten Gut, das z. B. nach Art der pneumatischen Förderung hergestellt und fortbewegt wird, oder auch beide Stoffe für sich regenerativ oder rekuperativ z. B. mittels der Abwärme der Gase oder eines Teils der Gase, erhitzt werden, die beim Hochheizen des Reduktionsmittels anfallen. Oder es werden diese Gase, unter der Voraussetzung, daß sie brennbar sind, oder andere gasförmige, flüssige oder feste Brennstoffe, z. B. die Gase, die nach der Kondensation des Zinkdampfes übrigbleiben, verbrannt, und es wird ihre Verbrennungswärme z. B. in Cowpern oder ähnlichen Wärmeaustauschern für die Erhitzung des zinkhaltigen Gutes oder gegebenenfalls des Trägergases oder beider Stoffe, bzw. ihrer Gemische, nutzbar gemacht. Man kann auch das Heizgas unmittelbar mit dem zinkhaltigen Gut- in Berührung bringen, z. B. hindurchleiten. Nach den gleichen geschilderten Verfahren kann man auch die Luft, den' Sauerstoff o. dgl. erhitzen, der für das Hochheizen des Reduktionsmittels oder die Erhitzung der sonstigen in den Reduktionsraum eingeführten Stoffe verbraucht wird.
  • Aber auch .die Ausnutzung von: Verbrennungsvorgängen; die in Gegenwart des zinkhaltigen Gutes verlaufen.. empfiehlt sich für die Erhitzung und die Begünstigung der Reduktion des letzteren; z. B. wird das Gut mit Kohlenstaub oder flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen gemischt, und es wird dem Gemisch so viel, zweckmäßig in der beschriebenen oder auf andere Art, erhitzte Luft, Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft beigemischt, daß durch vollständige oder unvollständige Verbrennung des Brennstoffes oder eines Teils desselben die jeweils gewünschten Temperaturen erreicht werden, z. B. wird ein gegebenenfalls vor oder nach seiner Mischung' mit dem Gut vorerhitztes brennbares Fördergas oder ein Teil desselben verbrannt: Oder es erfolgt die pneumatische Förderung mit Luft, Sauerstoff o. dgl., und es wird ein brennbares Gas, Kohlenstaub o. dgl. in den heißen oderkalten Förderstrom eingeführt. Man kann auch das Gut mit heißen Verbrennungsgasen fördern oder diese in den Förderstrom zwecks Aufheizung oder weiterer Erwärmung des Gutes einleiten. Auch in diesem Fall kann man noch Kohlenstaub o. dgl. staubförmige Reduktionsmittel dem Gut zusetzen. Entsteht bei dem Verbrennungsvorgang Kohlendioxyd, so wird dieses bei der Reduktion zu Kohlenmonoxyd umgewandelt. Die Verbrennung mit Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft wird hauptsächlich dann angewendet, wenn die Gegenwart großer Gasmengen bei der Reduktion oder anschließenden Kondensation vermieden werden soll.
  • Ein guter Durchgang des Gutes durch das Reduktionsmittel und eine gute Verteilung in demselben -läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß das feine Gut oder auch ein von einem gasförmigen oder flüssigen Mittel getragener Gutsstrom gegebenenfalls heiß in eine ganz oder teilweise mit festem Brennstoff, wie Koks oder Kohle, gefüllte oder leere Trommel eingeführt .wird. Durch Verbrennung des Brennstoffes bzw. eine besondere Feuerung o. dgl. wird das Innere der Trommel ständig auf sehr hohe Temperatur gehalten. Das zinkhaltige feine Gut verhält sich dann fast ebenso wie ein Gas und wird ganz gleichmäßig mit dem Gutsstrom aus der Trommel in den Reduktionsraum geführt. Zweckmäßig tritt der Gutsstrom in den Reduktionsraum durch mehrere auf ' seinen Umfang verteilte Öffnungen wie Düsen über. Die Düsen können in einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein,,die z. B. in einem stehenden Reduktionsraum oben oder unten liegen, so daß das Gut entweder von oben nach unten oder von unten nach oben die Reduktionsmittelsäule durchdringt. Die Zuführungen des feinen Gutes können auch in Abständen auf die Höhe oder Länge des Reduktionsraumes verteilt sein, und es kann das Gut gleichzeitig *oder in der Zeitfolge nacheinander durch die verschiedenen Öffnungen in den Reduktionsraum eingeführt werden. Trommel und Reduktionsschacht befinden sich vorteilhaft möglichst nahe beieinander, damit Wärmeverluste auf ein Mindestmaß eingeschränkt werden. Als Füllung für die Trommel lassen sich auch andere Stoffe, z. B. keramische Stoffe, verwenden, wenn gleichzeitig für eine andere Beheizung des Trommelinneren, z. B. durch Kohlenstaubbrenner, gesorgt wird.
  • Die Bauart der Trommel kann z. B. nach dem Muster bekannter Drehtrommelöfen, die des Reduktionsraumes nach dem Muster von Wassergaserzeugern oder anderen Schachtöfen gewählt werden. Manchmal kann es vorteilhaft sein, eine Trommel oder eine andere Einrichtung zur Vorbereitung des Gutes für die Reduktion auf zwei oner mehrere Reduktionsöfen arbeiten zu lassen, insbesondere wenn diese wechselweise auf Reduktion und Heißblasen betrieben werden.
  • Um eine in allen Teilen des Reduktionsraumes gleichmäßige Erhitzung zu erzielen, empfiehlt es sich, die hierzu dienende teilweise Verbrennung des Reduktionsmittels derart durchzuführen, daß die Verbrennungsluft mit möglichst großer Geschwindigkeit durch das Reduktionsmittel strömt. Man i kann auch mehrere auf die Länge oder Höhe des Reduktionsraumes verteilte Luftzuführungen vorsehen und zwischen den Luftzuführungen Abzüge für die Verbrennungsgase, beide z. B. in mehreren Ebenen oder auf andere Art gruppiert, anordnen und so die Reduktionsmittelsäule in eine größere- Anzahl von Verbrennungszonen unterteilen. Auf diese Weise gelingt eine sehr schnelle Aufheizung des Reduktionszaumes, und man kann dabei, falls erwünscht, den Verbrennungsvorgang so leiten, daß Abgase mit einem geringen Gehalt an brennbaren Bestandteilen entstehen. l Vor dem Hochheizen kann der Reduktionsraum z. B. mit Kohlenmonoxyd oder anderen brennbaren Gasen gespült werden, um die von der Reduktion noch verbleibenden Zinkdämpfe möglichst vollständig in die Kondensation überzuführen. Auch nach dem Heißblasen können die gleichen oder ähnliche Spülgase angewendet werden, um Kohlendioxyd oder andere die Reduktion beeinträchtigende Stoffe zu entfernen. Für die erforderlichen Umschaltungen. können bekannte Einrichtungen verwendet werden.
  • Die Verbrennungsgase vom Hochheizen können in manchen Fällen Metalloxyde enthalten, z. B. Bleioxyd, Zinkoxyd o. dgl. Ziehen sie mit hoher Temperatur aus dem Reduktionsraum ab, so empfiehlt es sich, zuerst ihre Abwärme z. B. für Vorwärmezwecke innerhalb des Verfahrens selbst auszunutzen und darauf die Abscheidung der wertvollen Stoffe aus dem mehr oder weniger abgekühlten Gas vorzunehmen. Man kann aber auch die Entstaubung vor die Abwärmeverwertung schalten oder beide Vorgänge aufteilen, z. B. in der Weise, daß die Verbrennungsgase aus dem Reduktionsraum in einen Zyklon, aus diesem in einen Vorwärmer z. B. für Verbrennungsluft oder für den Förderstrom des Gutes, darauf in eine Feinreinigung und schließlich in einen Abhitzkessel gelangen. Falls das Abgas noch brennbare Bestandteile enthält, kann die Verbrennung derselben gleich beim Austritt aus dem Reduktionsraum oder zu einem späteren Zeitpunkt der Abwärmeverwertung erfolgen.
  • Die Wärme der Gase, die bei der Hochheizung des Reduktionsmittels entstehen, läßt sich auch in mehreren Vorrichtungen ausnutzen, insbesondere wenn im Reduktionsraum mehrere Abzüge für die Abgase vorgesehen sind. Beispielsweise wird jeder Abgasstrom einem besondern Wärmeaustauscher zugeführt. Zweckmäßig- wird auch in diesem Fall die Abwärme im Verfahren selbst ausgenutzt. So kann man die Gase, die zur Förderung des zinkhaltigen Gutes dienen, oder das Gemisch aus Gut und Fördergasen nacheinander durch mehrere Wärmeaustauscher oder jeden Bestandteil des Gemisches sowie die Verbrennungsluft, sauerstoffangereicherter Luft o. dgl., die für die weitere Erhitzung des Gemisches oder die Hochheizung des Reduktionsmittels dienen, jedes für sich oder gruppenweise nur durch je einen Wärmeaustauscher leiten. Schließlich lassen sich für die Erhitzung der in das Verfahren eingeführten Stoffe auch verschiedene Wärmequellen verwenden, z: B. kann derart gearbeitet werden, daß zuerst die Abwärme vom Hochheizen des Reduktionsmittels und darauf die Verbrennungswärme zusätzlicher Brennstoffe ausgenutzt werden.
  • Zweckmäßig wird das Gut mittels Kohlenmonoxyd oder einem Gemisch von Kohlenmonoxyd und inerten Gasen durch das Reduktionsmittel geführt. Wie bereits bemerkt, wirkt aber auch ein mehr oder weniger großer Gehalt von Kohlendioxyd im Fördergas nicht schädlich. Das Fördergas läßt sich in der Regel im Verfahren selbst gewinnen, z. 13. kann das nach der Kondensation des Zinkdampfes übrigbleibende Gas oder das Erzeugnis seiner teilweisen oder völligen Verbrennung zum Hindurchführen des Gutes durch den Reduktionsraum dienen. Auch die beim Hochheizen des Reduktionsmitfels anfallenden Gase bzw. ein Teil derselben sind gegebenenfalls nach völliger oder teilweiser Verbrennung verwendbar. , Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines körnigen oder stückigen Reduktionsmittels beschränkt. Auch feinkörnige oder staubförmige Reduktionsmittel sind verwendbar, z. B. wenn diese im Reduktionsraum nach dem Prinzip des Winklergenerators in der Schwebe gehalten werden und das zinkhaltige Gut durch die in der Schwebe befindliche heißgeblasene Reduktionsmittelschicht hindurchgeblasen wird. In derartigen aber auch in anderen Fällen ist es zweckmäßig, das Reduktionsmittel hocherhitzt in den Reduktionsraum zu bringen.
  • Obwohl die Hauptmenge der für die Reduktion erforderlichen Wärme im Verfahren gemäß der Erfindung durch teilweise Verbrennung des Reduktionsmittels erzielt wird, ist es doch möglich, noch zusätzliche weitere Wärmequellen auszunutzen. So kann man ständig mit dem zinkhaltigen Gut gewisse Mengen Sauerstoff durch den Reduktionsraum führen und dabei die Verbrennungsvorgänge so einstellen, daß nur Kohlenmonoxydbildung auftritt. Die hierbei frei werdende Wärme kommt dann der Reduktion zugute. Man kann auch dem Reduktionsraum zusätzliche Wärme auf andere Art zuführen, z. B. durch elektrische Induktions-, Hochfrequenz-oder Widerstandsheizung, wobei auch das Reduktionsmittel selbst als Leiter oder Widerstand dienen kann oder durch Außenbeheizung o. dgl.
  • Das bei der Reduktion entstehende Gasdampfgemisch strömt in der Regel mit hoher Temperatur aus dem Reduktionsraum ab. Damit daraus der Zinkdampf kondensiert werden kann, ist in manchen Fällen eine künstliche Kühlung zweckmäßig. Beispielsweise wird zwischen Reduktionsraum und Kondensator eine Leitung vorgesehen. Sie wird so lang bemessen, daß das Gasdampfgemisch auf dem Wege durch die Leitung den nötigen Wärmeverlust erfährt und mit der für die Kondensation jeweils günstigsten Temperatur in den Kondensator eintritt. Dieser wird zweckmäßig, wie an sich bekannt, als sich drehende Trommel ausgebildet, falls die Bildung von Zinkstaub vermieden werden soll. Ist Zinkstaubbildung erwünscht, so werden z. B. durch künstliche Kühlung die Temperaturen im Kondensator entsprechend herabgesetzt. Die Wärmeabfuhr im Kondensator kann z. B. auch in bekannter Weise derart durchgeführt werden, daß man festes Zink in entsprechender Menge in den Kondensator bringt. Die Schmelzwärme des Zinks dient dann dazu, um die Wärme des aus dem Reduktionsraum abströmenden Dampfes bis auf den für die Zinkkondensation günstigsten Grad herabzumindern.
  • Auch einen an sich bekannten kreisenden Strom flüssigen Zinks kann man zur Einstellung der Temperatur in der Kondensation verwenden. In den Kreislauf ist dann je nach Bedarf eine Einrichtung zur Abkühlung bzw. Erwärmung des flüssigen Zinks eingeschaltet. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, mehrere hintereinandergeschaltete Kondensatoren zu verwenden; z. B. kann man in einem ersten Kondensator flüssiges Zink und in einem zweiten Zinkstaub oder eine Mischung von flüssigem Zink oder Zinkstaub gewinnen. Man kann auch bei Verwendung mehrerer Kondensatoren den einen feststehend, den anderen sich drehend ausbilden.
  • In vielen Fällen ist es zweckmäßig, zwei oder mehrere Reduktionsräume zu einer betrieblichen Einheit zu verbinden etwa in der Weise, daß von zwei oder drei Reduktionsräumen der eine heiß geblasen wird, während die beiden anderen auf Reduktion gehen. Man kann dann die Vorw ärmung für das zu reduzierende Gut und auch die Kondensation fortlaufend betreiben, z. B. in der Weise, daß eine oder zwei Vorwärmeanlagen durch Umschaltung ständig auf einen oder zwei Reduktionsräume arbeiten, während ein weiterer Reduktionsraum, der gerade heiß geblasen wird, von der Vorwärmung und von der Kondensation abgeschaltet ist. Ist das Heißblasen beendet, so wird dieser Reduktionsraum wieder in den Gang des Reduktionsverfahrens, d. h. also durch Umschalten, auf die Vorwärmung und die Kondensation hineingenommen, während gleichzeitig ein anderer inzwischen abgekühlter Reduktionsraum von der Vorwärmung und der Kondensation abgeschaltet und auf Heißblasen gestellt wird. Hat man für jeden Reduktionsraum eine gesonderte Kondensation, so läßt sich ein unerwünschtes Abkühlen der Kondensation während des Heißblasens des Reduktionsraumes z. B. dadurch vermeiden, daß man einen Teil der Abgase vom Heißblasen durch den Kondensator strömen läßt.
  • Das Ausgangsgut gelangt zweckmäßig in möglichst feinem Zustand zur Verwendung. Im Verfahren anfallendes Zinkoxyd wird mit Vorteil in den Reduktionsgang zurückgeführt. Ein Zinkoxydanfall schadet somit nicht und kann absichtlich z. B. durch Anwesenheit von zinkhaltigen Stoffen beim Heißblasen herbeigeführt werden.

Claims (16)

  1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zum Gewinnen von metallischem Zink aus Zinkoxyd, Röstblende und andrem Gut, das oxydische Zinkverbindungen o. dgl. enthält, durch Hindurchführen des Gutes durch ein festes, hocherhitztes Reduktionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das zweckmäßig vorgewärmte Gut in feiner Verteilung, z. B. mittels heißer oder kalter Gase, durch das heiße stückige, körnige oder feine Reduktionsmittel geblasen wird und daß abwechelnd mit dem Durchblasen das Reduktionsmittel durch teilweise Verbrennung mittels Luft, Sauerstoff, sauerstoffangereicherter Luft o. dgl. aufgeheizt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Gut und Brennstoff eingeblasen wird, wobei der Brennstoff z. B. während der pneumatischen Förderung zum oder in den Reduktionsraum, bei der auch der in diesem Fall gasförmige Brennstoff oder die Verbrennungsluft das Fördermittel bilden können, zwecks Erhitzung des Gutes einer völligen oder teilweisen Verbrennung unterworfen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördergas und gegebenenfalls das Gut oder das Gemisch aus diesen Stoffen, z. B. regenerativ oder rekuperativ durch die Wärme von Gasen, die bei der Aufheizung des Reduktionsmittels entstehen, erhitzt werden, wobei diese Gase, falls sie brennbare Bestandteile enthalten, ganz oder zum Teil verbrannt werden können. ..
  4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erhitzung der Fördergase und gegebenenfalls des Gutes oder des Gemisches aus diesen Stoffen die Verbrennungswärme von gasförmigen, flüssigen oder festen Brennstoffen, die mittels Luft, Sauerstoff, sauerstoffangereicherter Luft o. dgl. verbrannt werden, allein oder zusammen mit den Abgasen des Heißblasens ausgenutzt wird, zweckmäßig derart, daß diese Brennstoffe selbst oder ihre Verbrennungsgase den zu erhitzenden Stoffen beigemischt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das Gut mittels nach der Kondensation des Zinkdampfes übrigbleibender Gase oder den Erzeugnissen ihrer teilweisen oder völligen Verbrennung durch das Reduktionsmittel geführt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das Gut mittels beim Hochheizen des Reduktionsmittels anfallender Gase oder den Erzeugnissen ihrer teilweisen oder völligen Verbrennung durch das Reduktionsmittel geführt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des Gemisches von Gut und Gasen oder die Herstellung des Gemisches gegebenenfalls unter Erhitzung in einem bewegten, z. B. sich drehenden Raum (oder mehreren) erfolgt, der gegebenenfalls mit Koks oder anderen festen Brennstoffen oder Füllkörpern aus keramischen Baustoffen o. dgl. beschickt ist. B.
  8. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft o. dgl. zur Hochheizung des festen Reduktionsmittels durch teilweise Verbrennung an mehreren Stellen in den Reduktionsraum eingeführt wird, z. B. durch Düsen oder ähnliche Öffnungen, die in mehreren übereinanderliegenden Ebenen angeordnet sind.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase, die bei der Hochheizung des Reduktionsmittels entstehen, durch mehrere Abzugsöffnungen abgeführt werden, die zweckmäßig in geeigneten Höhenabständen von den Düsen zur Einführung der Verbrennungsluft o. dgl. angeordnet sind. io.
  10. Verfahren nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reduktionsraum noch zusätzliche Wärme von außen oder durch elektrische Induktions-, Hochfrequenz- oder Widerstandsheizung zugeführt wird, wobei auch das Reduktionsmittel selbst als Leiter oder Widerstand dienen kann. i i.
  11. Verfahren nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Reduktion entstehende Gasdampfgemisch durch einen Kühler in den Zinkdampfkondensator gelangt, z. B. durch eine Leitung, die so lang bemessen ist, daß das Gasdampfgemisch mit der für die Kondensation jeweils günstigsten Temperatur in den Kondensator eintritt.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch i bis ii, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktionsrückstände während des Hochheizens des Reduktionsmittels ausgetragen werden und daß während des Hochheizens zweckmäßig zu Beginn desselben auch die Ergänzung des Reduktionsmittels erfolgt.
  13. 13- Langgestreckter, insbesondere schachtförmiger Reduktionsraum mit Vorrichtungen zum Einführen des Reduktionsmittels, Vorrichtungen zum Austrag der Reduktionsmittelrückstände und Abzügen für das bei der Reduktion entstehende Gas-Zink-Dampfgemisch zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 12, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zum Heißblasen des Reduktionsmittels und durch Vorrichtungen zur Einführung des in feiner Verteilung befindlichen zu reduzierenden Gutes in dem Reduktionsraum, wobei diese beiden Vorrichtungen so ausgestaltet sind, daß sie abwechselnd miteinander betätigt werden können.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch i bis 13, gekennzeichnet durch eine dem Reduktionsraum vorgeschaltete zweckmäßig sich drehende Kammer zur Herstellung bzw. Erhitzung eines Gemisches von Gut und Fördergasen.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 14, gekennzeichnet durch einen bewegten, z. B. sich drehenden Reduktionsraum.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 14, gekennzeichnet durch einen zwischen Reduktionsraum und Zinkdampfkondensator geschalteten Kühler. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 323 808, 6o8 8oo; französische Patentschrift Nr. 786 688; USA.-Patentschrift Nr. 1 059 342.
DEM138962D 1937-08-17 1937-08-17 Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von metallischem Zink aus oxydischen Zinkverbindungen Expired DE756271C (de)

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