DEP0043947DA

DEP0043947DA - Zinkgewinnung

Info

Publication number: DEP0043947DA
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. Hoffmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1950-11-09

Description

Pat ent a η m e 1 d u η g

die Reduktion von Zinkosya and die' thermische Gewinnung von metallischem Zink wird als Reduktionsmittel allgemein Kohlenstoff benutzt j eier je nach den örtlichen Verhältnissen'und den Anforderungen der angewandten Arbeitsweise in verkokter form oder als Rohkohle eingesetzt wird.

He lachteile dieses Verfahrene bestehen darin,· dass infolge der !Trägheit der Reaktionen 'lange Einwirkung as ei ten, hohe Arbeit stefiiperaturen und erhebliehe Kohl eniib er schlisse erforderlich sind, wodurch einerseits hohe Kosten und andererseits verhältnisniässig niedrige Maffelleistungen verursacht werden. Me im Rösters noch verbliebenen int eile von Zink-Schwefel-Verbindungen werden durch die Reduktion nicht erfaß st' und gehen mit der Räumasehe verloren. Saher muss angestrebt werden, das Erz mögliehst bis zur Entfernung der letzten irrt.eile an Schwefel totmrö st en, was zu Erschwernissen und besonderen Aufwendungen bei der Röstung und Schwefelaäuregewinnung führt. Trots dieser M.as anahmen läset das Ausbringen an Zinkmetall meist au wünschen übrig» Auseerdeai ist bei den erforderlichen hohem Arbeit st emperaturen die Lebensdauer der Reaktionsgefäase gering,»

iin Vorschlägen sur Verbesserung der thermischen Zinkgewinnung und zur Anwendung anderer .Reduktionsmittel als Eohlenstoff hat es nicht gefehlt« Der bedeutendste Fortschritt in äer Zinkgewinnung auf thermischem Wege, der auch Eingang in die Praxis gefunden hat, ist die.Reduktion in kontinuierlich betriebenen senkrechten Retorten aus Siliciumcarbid mit brikettierter Beschickung nach dem Verfahren αer New Jersey Zinc Go. lach bei diesem Verfäiren ist die alte "Arbeitsweise der Redaktion αes Zinkoxyas durch Eohlenstoff mit den erwähnten Kachteilen in ihren G-rundsügen unverändert geblieben* jJie Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wird dadurch beeinträchtigt, dass: das als Ofenbaustoff verwendete S'ilioiumkarbid, das selbst ein. ausgezeichnetes Reduktionsmittel für M et all oxy de darstellt, bei den angewandten Betriebsbedingungen durch die Beschickung ziemlich stark angegriffen--wird. Demzufolge ist die Haltbarkeit der Retorten gering, besonders dann, wenn das verarbeitete Era leicht reduzierbar ist und Metalloxyde enthält, ςΐ er en Bildungawärme niedrig ist, und die daher mit dem Siliciumkarbid rasch umgesetzt werden, das heisst, den Retortenbaustoff besondere gtark angreifen*

Erfindungsgemäss wird ala Reduktionsmittel·, bei dem die aufgezeigten lachteile vermieden werden können, EaIsiumkarbid angewandt* luf Grund thermodynamischer Überlegungen und systematischer Vera si ehe ergibt sieh-, von den verschiedenen Eombinationaraöglichkeiten als am, günstigsten eine Umaetaung nach der G-leichung

5 ZnO *■ ZnS -f GaC₂ = β Zn 4 GaS f GaO * 4 GO.

Die gegenüber Kohlenstoff wesentlich stärkere Reduktionewirkung des Kalziumlcarbias führt bei sonst unveränderten .Arbeitsbedingungen au einer Erhöhung des Metallausbringena bzw. durch Steigerung der Muff eil ei stang und Verminderung der \Jirbeitgtemperatur su entsprechenden Kostensenkungen«

Die bisher unerlässliche lotröstung aea Zinlcerses ist bei äer Verwendiing von Ealsiumkarbid als Reduktionsmittel nicht mehr erforderlich, da auch Zinksulfid unter Bildung von Kalziumsulfid und metallischem Zink umgesetzt wird« lach der mitgeteilten günstigsten Reduktionsgi ei chung kann 1/6 des an den Muffeln aufgegebenen

Claims

Zinks? als Sulfid vorliegen. Ein Rösters mit s.B» 60$ Zink kann al00 10$ Zink in Form von SaIfid. enthalten, das heisst sein G-ehalt an'Sulfidschwefel kann 4 ,-9$ betragen. Durch, die restlose Umsetzung des in eier Retortenbeschickung enthaltenen Zinksulfides wird .eine weitere Erhöhung des Ausbringens erzielt. Bei Wegfall der Notwendigkeit einer vollständigen Entfernung des Schwefels wird, die Röstung wesentlich vereinfacht und 'verbilligt. Durch Verminderung der Rostgasmenge und Erhöhung der Eonsentration an soh.wef3.iger Säure werden die Bedingungen für die Schwefelsäuregewinnimg verbessert» .

Bei der Verwendung von Siliciumkarbid-Itetorten schütst das besonders reaktionsfähige Kalziumkarbid das gleichsam als Reduktionsmittel wirkende Siliciumcarbid gegen, die Angriffe der Met alloxyäe der Beschickung, wodurch eine beträchtliche Erhöhung der Lebensdauer der Setorten erreicht wird.

Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Kals&umkar-bid als. Reduktionsmittel besteht darin, 'dass die Zinkd amp f -Konsent ration, im Muf feigas um etwa 50$. höher liegt als bei· der Reduktion mit Kohlenstoff. Dadurch werden günstigere Bedingungen für die Kondensation ersielt« Die Verringerung der nach Kondensation des Zinkdampfes zurückbleibenden Eohlenosydmenge führt zixr Verringerung des Anfalles an Zinkstaub und zur Herab a et sung der Kondensa,-tionsverlust e,

Daa vorgeschlagene Verfahren kann in der Form, angewandt werden, dass nur der für die Reduktion selbst erforderliche int eil an Kohle durch eine entsprechende Menge von Ealsiumkarbid ersetzt wird5 während der Kohlenüberschuss, der zur Verhinderung des Zusammengehen, el sens der Muffelbesohickung oder zur Erhaltung der Stückfestigkeit der Charge erforderlich ist, unverändert bleibt«

Nach einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens wird nar die Zerlegung des im Rostgut noch vorhandenen Anteils an Zink-Schefel-Verbindungen mit Ealsiumkarbid. vorgenommen und die Reduktion des Zinkozyaes mit Kohlenstoff beibehalten.

Soweit nur ein Schutz der aue Siliciumkarbid bestehenden Ret ort enw and uhg en- angestrebt wird, kann der Zu sat 2 an Kalziumkarbia auf die Menge beschränkt werden, die sur Reduktion der besonders aggressiven. Metallozyde niederer Bildungswärme erforderlich iat«

P a t e η t ,a_ nsprüehe.

1. Verfahren sur. thermischen Grewinnong von Zink, dadurch gekennzeichnet, dass als Reduktionsmittel Ealsiumkarbid verwendet wird ο

2. Verfahren - '· ' , dadurch gekenn a ei elin et, dass das/"" ' auf ein Gemisch von Zinkoxid, und Zinksulfid aur Einwirkung gebracht wird*

3» Yerfahrea nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennseichnet, daaa bei der Ve,r?iea.dung von Ealaiumkarbid als Reduktionsmittel unvollständig abgerostete Erse verarbeitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, da>-ss in dem aur Redulction aufgegebenen Zinkerz bis su 1/6 des Zinkinhalt ea als Sulfid vorliegt.

5«· Verfahren nach Anspruch I-4, dadurch gekenn sei öhn et, dasa in der bisher iaenutsten Ers-Eohle.-Mischung nur der für die Reduktion selbst benötigte int eil an Kohle durch äquivalente Mengen von Ealziumkarbid ersetat wird, während der zur Erhaltung günstiger physikalischer Eigenschaften der Retortenbeschickung gegebene KoJa-lenüberschuss unverändert bleibt«

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iseichnet,

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durch die Verwendung von Kal-giumkarbid al a Reduktionsmittel stelle von Kohlenstoff bei sonst unveränderten Arbeita'bei eine Erhöhung des Zinkau stering ens ersielt wird«

7. Verfahren nach Anspruch 1-5? dadurch ge: dass bei der Verwendung von Kalziumkarbid anstelle von Kohlenstoff eine Steigerungj>efMuffelleiatung und eine Verminderung der Redulctionat^gaperatur erzielt wird,

Β« Verfahren nach inspruch^i·^, dadurch gekennzeichnet, daas durch die Verwendung vjjs^fi&ziumfearbid als Reduktionsmittel anstelle von Kohlenstoff>öine höhere Zinkdampf-Konzentrat ion im Huffeigas und güng^lgere Bedingungen für -die Kondensation erzielt werden«

9« VerfpÄiien nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass durcj8<aie Verwendung von Ealsiumkarbid als Reduktionsmittel von Kohlenstoff ein isehuta von. Siliciumkarbid-Setorten

gesell den Ingriff durch die Metalloide der Beschickung her-

Verfahren nach inisprueh 1-4, dadurch gekennzeichnet, daas nur ein solcher Zu a at a an Kalziamkarbiä su der Srz-Eoiile-Mischang gegeben wird, der dem Jinteil des Röstgutes an ■ Zink-Schwefel-Verbindungen entspricht.