DE891924C - Verfahren und Vorrichtung zur Verdampfung von Zink oder sonstigen fluchtigen Metallen aus metallischen Ausgangsstoffen - Google Patents

Description

Die Verdampfung von Zink aus zinkhaltigen Ausgangsstoffen, sei es zu dem Zweck, die abgeführten: Zinkdämpfe zu Fein'zink zu kondensieren oder zu Zinkoxyd zu verbrennen, erfolgt bisher in geschlossenen Gefäßen, wie z. B. in Graphitretorten oder Tonimuffeln, die allseitig von den Heizgasen umspült werden. Erstere stehen in Form flaschenförmiger Gefäße unter dem Namen Baibachretorten oder Faber-du-Faure-Retorten in Anwendung. Letztere in Form der bekannten Zinkmuffeln, wie sie von den Zinkmuffelhütten als Reduktion*- bzw. Destillationsgefäße aus Tonimassen selbst hergestellt werden.

Die Zinkdestillation in geschlossenen, in den Ofen eingesetzten Gefäßen weist erhebliche Nachteile auf. Die hohe Verdampfungstemperatur des Zinks erfordert praktisch eine Destillationstemperatur von über iooo° C, auf welche Temperatur die geschmolzenen zinkhaltigen. Rohstoffe, wie z. B. .Eiohzink, Remeltedzink, Hartzink, Altzinklegierungen, erhitzt werden müssen, um eine befriedigend rasch und vollständig verlaufende Destillation zu erzielen. Es ist bekannt, daß bei der obengenannten Temperatur die betreffenden zinkhaltigen-Rohstoffe, vor allem auch deren Rückstände, stark korrodierend auf die Gefäßw&ndungen einwirken, so daß diese in verhältnismäßig kurzer Zeit zerstört werden, also· dann ausgewechselt und durch neue Retorten bzw. Muffeln ersetzt werden, müssen. Diese schwierige Herstellung, vor allem der Graphitretorten, sowie der hohe Rohstoffpreis derselben ergeben einen hohen Preis der Retorten und belasten die Destillationskosten erheblich. Die Schwierigkeit der Retortenherstellung aus einem Stück zwingt dazu,

sich mit verhältnismäßig kleinen Retorten zufriedenzugeben, deren Chargengewicht bisher etwa 400' bis 6ookg nicht übersteigt. Die Herstellung der Graphitretorten' aus Graphitmasse mit Waridstärken von 50· bis 60 mm hat ferner eine geringe mechanische Festigkeit der Retorten zur Folge, was sich bei der Reinigung der Retorten, vor allem" vom den festen krustenartigen Rückständen bei der Destillation von Hartzink, als sehr nachteilig erweist, so daß sich zu dem Rtetortenverschleiß durch Korrosion noch der Verschleiß durch mechanische Beschädigung der Retortenwände gesellt.

Der Gegenstand der Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die Verdampfung des Zinks nicht in separaten,, geschlossenen und auswechselbaren Gefäßen, wie oben beschrieben, erfolgt, sondern in einem Verdampfungsraum, dessen Boden und Seitenwände aus einem in feuerfestem Mauerwerk aufgeführten Herd gebildet werden, und dessen Decke aus röhren- oder kastenförmigen Hohlkörpern aus geeigneten feuerfesten Stoffen besteht, die von innen beherzt werden und das auf dem Herd befindliche zinkhaltige Gut durch Strahlung von oben auf die erforderliche Destillationstemperatur erhitzen.

Es ist an sich bekannt, Zink dergestalt zu verdampfen, daß Zink in einer indirekt beheizten Verdampfungskammer von oben durch ein aus zahlreichen Formsteinen zusammengebautes; Carborundumgewölbe auf die erforderliche Verdampfungstemperatur erhitzt wird. Eine solche Vorrichtung ist z. B. in Metals Transact. 185, 1949, S. 118 ■bis 124, veröffentlicht. Die 'dort beschriebene und abgebildete Beheifcungsart in Form eines aus zahlreichen Formsteinen aufgemauerten Heizgewölbes weist aber erhebliche Nachteile auf. Sie entspricht vor allem nicht den.Anforderungen, die an die Dichtigkeit b-zw. Umdurchlässigkeit der Heizfläche gegen den Durchtritt der Heizgase einerseits und der Zinkdätnpfe andererseits gestellt werden müssen. Die Heizfläche ist aus verhältnismäßig kleinen Formsteinen zusammengebaut, die ein Netz von Fugen bilden, die zwar mit Mörtel dicht verfugt sind, jedoch früher oder später unidicht werden. Auch ist es nicht möglich, das Hetizgewölbe gegen die Ofeniwände so abzudichten, daß ein Durchtritt von Zinkdampf oder Heizgas an den betreffenden Nahtstellen auf die Dauer vermieden wird.

Diese prinzipiellen Schwierigkeiten und Schwächen eines aus zahlreichen! kleinen Formsteinen aufgebauten Heizgewölbes werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der Verdampfungsraum und die Heizgase hermetisch voneinander abgeschlossen, d. h. getrennt sind. Die Heizkörper bestehen aus einem Stück, sind also frei von Mörtelfugen, und es. ist ausgeschlossen, daß Zinkdampf in das Heizgas oder letzteres in den Verdampfungsrauin gelangen, kann, so daß die Zinkdämpfe unoxydiert und durch Heizgase unverdünnt, d. h. in konzentrierter Form zum Kondensator geleitet und in ,letzterem zu Zink verdichtet werden oder aber in einem Oxydationsraum zu Zinkoxyd verbrannt werden können.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes. Fig. A zeigt einen Querschnitt, Fig. B einen Längsschnitt durch den Ofen. Die Charge wird entweder in fester oder in vorgeschmolizener Form durch die Chargieröffnung 2 auf dem Herd 1 'gebracht. Die Beheizung des Herdes erfolgt durch die ,Hohlkörper 3, die in beliebiger Anzahl nebeneinanderliegend den Herd 1 überspannen und somit eine geschlossene Heizdecke bilden. Zur Vermeidung unnützer Wärmeverluste werden die oberen Flächen der Hohlkörper durch die beiden Isolierschichten 4 und 5 abgeschirmt. Die Zinkdämpfe werden durch das Rohr 6 nach außen geführt, wo· sie entweder in einem Verdichter niedergeschlagen oder-aber in geeigneter Form zu Zinkoxyd verbrannt werden. Flüssige Destillationsrückstände werden durch den Abstich 7 der Herdsohle abgestochen, Feste, krustenartige Rückstände werden durch die Chargieröffnung 2 entfernt.

Die Beheizung der Hohlkörper ist in der Zeichnung mittels .Ölfeuerung vorgesehen, und zwar erhält jeder Hohlkörper einen ölbrenner 8. Der Abzug der Heizgase erfolgt durch die Öffnung 9 in den Abgaskanal 10.

An Stelle der Ölfeuerung kann die Beheizung auch mittels Ferngas oder Generatorgas erfolgen. Die Abgase können ganz oder zum Teil entweder zur Vorwärmung des Kondensators oder zur Vorwärmung der Verbrennungsluft oder aber zum Vorschmelzen der Charge in einem Vorschmelzer benutzt werden,

Die Hohlkörper können zur Erhöhung ihrer Standfestigkeit an. ihrem Boden und ihrer Decke, wie in Fig. C veranschaulicht, gewölbeartig ausgebildet werden.

In Fig. D der Zeichnung ist eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung dangestellt, bei der die Hohlkörper mit Abstand voneinander unter einer gewölbten Ofendecke oder horizontalen Hängedecke angeordnet sind, wobei die Beheizung des Herdes sowohl durch die Hohlkörper unmittelbar als auch durch Rückstrahlung vom Deckengewöilbe aus erfolgt.

Fig. E zeigt die Vorrichtung im Längsschnitt. Eine dritte Art der Ausführung der Vorrichtung zeigen die Fig. F und G mit- einem halbkreisförmig ausgebildeten Herd 1, der von den halbkreisförmig über dem Herd angeordneten Hohlkörpern 3 überspannt wird. Die Chargierung des Herdes erfolgt durch die verschließbare öffnung 2; der Abstich der flüssigen Rückstände geschieht durch das Abstichloch 7, die Entfernung fester, krustenförmigerRückstände durch die Reinigungsöffnung 11. Die Beheizung der Hohlkörper 3 erfolgt durch die öl- oder Gasbrenner 8. Der Abzug der Heizgase wird bei dieser Ausführungsart durch in der Decke der Hohl-■körper angeordnete öffnungen vermittels der Verbindungsstücke 9 in den halbkreisförmig angeordneten Abzugssammelkanal na bewirkt. Die Zinkdämpife verlassen den Verdampfungsraum durch die öffnung 6. Der Herd 1 wie die Hohlkörper 3 werden von den Isolierschichten 4 und 5 ummantelt. Die

ganze Vorrichtung wird von, einem zylindrischen Eisenblechmantel umgeben und ruht in den Betonbetten 13.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren, zur Verdampfung von Zink oder anderen flüchtigen Metallen aus metallischen Ausgangsstoffen durch indirekte Beheizung, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung durch ein oder mehrere aus einem Stück bestehende röhren- oder kastenförmige Hohlkörper erfolgt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper, mit ihren Längsseiten einander berührend, so dicht nebeneinander angeordnet sind, daß sie gemeinsam eine horizontale Heizdecke bilden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß- die Heizfäche aus mit Abstand voneinander angeordneten röhrenförmigen Hohlkörpern und einer sich darüber als Rückstrahlfläche wölbenden Decke besteht.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Herd und Heizfläche aus einem unteren bzw. oberen Halbzylinder bestehen, wobei- die kastenförmigen¹ Hohlkörper der Heizfläche entsprechend keilförmig ausgebildet sind,

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden und Decken der Hohlkörper gewöilbeartig ausgebildet sind.

Angezogene Druckschriften:
Metals Transact. 185, 1949, S. 118 bis 121.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 5443 9.