DE261307C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 40«. GRUPPE

Verfahren zur Entzinkung von zinkhaltigen Schlacken.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Januar 1911 ab.

Die bisherigen Verfahren der Entzinkung von zinkhaltigen Rückständen, insbesondere Schlacken von Blei- und Kupferhochöfen, beruhen hauptsächlich darin, daß das feingemahlene Gut mit Reduktionsmitteln, wie kohlenstoffhaltige Körper, metallisches Eisen oder Eisenlegierungen, gemischt oder brikettiert wird, und dann diese Briketts allein oder zusammen mit stückigem zinkhaltigen Gut gemischt in einem Ofen, speziell in Schachtöfen, mit Koks reduziert werden, wobei das Zink in Dampfform entweicht und durch Zuführung

. von Luft oxydiert wird. Die entzinkte Masse schmilzt und entfließt ständig dem Ofen.

Dieses Verfahren ist infolge der Notwendigkeit, das Material zu brikettieren, sehr teuer und gestattet nur die Anwendung von kaltem, festem Material. Außerdem ist die Entzinkung eine unvollständige.

Um die Brikettierungskosten zu sparen und flüssige Schlacken, wie sie direkt vom Hochofenbetrieb kommen, verwenden zu können, ist versucht worden, diese Schlacken durch eine, in Glut erhaltene Kokssäule zu geben und so die Entzinkung zu bewerkstelligen. Dieses letzte Verfahren hat auch keine Resultate ergeben.

Das weiter unten beschriebene Verfahren der Entzinkung bezweckt, sowohl die Brikettierung von kalten Schlacken zu vermeiden, wie auch die Verarbeitung von Schlacken in flüssigem Zustande in einem Flammofen zu gestatten.

Es ist festgestellt, daß das Entzinken soleher Schlacken durch Reduktionsmittel allein nicht gelingt, daß selbst bei großem Überschuß von Reduktionsmitteln je nach der Zusammensetzung der Schlacke ein mehr oder weniger erheblicher. Zinkgehalt in dem Endprodukt verbleibt. Dieses ist darauf zurück- 4» zuführen:

1. daß ζ. B. im Schachtofen die Einwirkungsdauer der Reduktionsmittel auf das schmelzende Material infolge des selbsttätigen Niedergehens der Gichten eine zu geringe ist,

2. und hauptsächlich, daß bei Gegenwart von Eisenoxyden in den Schlacken komplexe Verbindungen, sowohl Silikate wie andere, vorhanden sind, welche sich auch bei längerer Einwirkung hartnäckig der Zerlegung durch die Reduktionsmittel entziehen.

Die Eigenschaft der Eisenoxyde und ihrer Verbindungen, z. B. Silikate, Zinkoxyde aufzunehmen, zu verschlacken, zu lösen, ist in der Metallurgie bekannt und findet ihre Anwendung bei der Verhüttung von zinkhaltigen Blei- und Kupfererzen im Hochofen. Durch Zuschlag von Eisenerzen, eisenoxydhaltigen Schlacken, bei der Verhüttung dieser Erze im Hochofen sucht man einen derartigen Möller zusammenzustellen, daß die Bildung einer Schlacke erreicht wird, welche infolge ihres Eisengehaltes imstande ist, das in den Erzen enthaltene Zinkoxyd aufzunehmen, zu lösen, und selbst bei Gegenwart von größeren Koksmengen in längerer Einwirkung im Hochofen festzuhalten.

Solche zinkoxyd- und eisenoxydhaltige Schlacken können ebenfalls im Flammofen durch alleinige Anwendung von Reduktionsmitteln nicht vollständig von ihrem Zinkgehalt befreit werden, und der hartnäckig zurückbleibende Rest genügt, um die Verwertung dieser Materialien vollständig in Frage zu stellen. ,

Dagegen ist durch eingehende Versuche

(S. Auflage, ausgegeben am 23. Januar 1915.)

Claims (3)

festgestellt, daß dieser letzte Rest von Zinkoxyd durch einen Zusatz von Kalk oder Kalkstein vollständig im Flammofen entfernt werden kann. Die störende Wirkung des höheren Kalkgehalts in komplexen Bleierzen, welche bei deren Verhüttung im Hochofen der Aufnahme· von Zinkoxyd in die Schlacke entgegenwirkt und sie eventuell vollständig verhindern kann, ist den Metallurgen wohl ίο bekannt, weshalb man als Gegenmittel zu dem Zusatz von Eisenoxyden greifen muß. Umgekehrt kann man, wie festgestellt ist, diese komplexen zink- und eisenhaltigen Verbindungen in einer bereits gebildeten Schlacke so durch Kalk zerlegen, daß Zinkoxyd entweicht und Kalk seinen Platz einnimmt. Damit ist ein Mittel gegeben, die Entzinkung solcher Schlacken mit vollständigem Erfolg zu erreichen, die Brikettierung zu ver- ao meiden und bereits geschmolzene, aus dem Hochofen kommende Schlacken direkt zu verarbeiten, womit ein neuer bedeutender technischer Effekt erzielt wird. Dieses neue Verfahren wird in einem Flammas ofen ausgeführt und nicht, wie die meisten anderen, in einem Schachtofen. Die Schlacken werden entweder in dem Flammofen selbst geschmolzen, oder, wenn man sie direkt vom Hochofen verarbeiten will, in den Flammofen flüssig eingebracht. Wenn die geschmolzene Masse gut im Fluß ist, wird sie mit den Entzinkungsmitteln versetzt. Diese Entzinkungsmittel bestehen in kohlenstoffhaltigen Körpern, wie Kohle, Koks usw., und metallischem Eisen oder Eisenlegierungen als Reduktionsmittel, und in basischen Körpern, wie Kalk und Kalkstein, als Reaktionsmittel. Es können die Reduktionsmittel für sich, dann der Kalk oder Kalkstein hinterher angewandt werden, oder Reduktions- oder Reaktionsmittel gemischt gleichzeitig angewandt weiden. Unter bestimmten Umständen kann man auch von der Anwendung von Reduktionsmitteln Abstand nehmen und nur Kalk oder Kalkstein als Reaktionsmittel allein beinutzen. Die Menge des Kalkzuschlages richtet sich nach dem Zinkoxyd und Kalkgehalt der Schlacke, und es hat sich als günstig für die Ausübung des Verfahrens herausgestellt, die Menge des Zuschlags so zu wählen, daß das Endprodukt, die entzinkte Schlacke, etwa 25 bis 35 Prozent Ca O enthält. So wie der Zusatz stattgefunden hat und die Zusätze ins Schmelzen geraten, gehen die Reaktionen vor sich, d. h. die Entwickelung von Zinkdämpfen, welche in der Ofenatmosphäre oder durch besondere Zuführung von Luft zu Zinkoxyd verbrennen, oder von verflüchtigtem, als solches ausgetriebenem Zinkoxyd. Die Entzinkung geht ziemlich rasch vor sich, kann aber durch Umrühren und Bewegen der Masse sehr beschleunigt werden. Das Wesen der Erfindung beruht also darin, daß zwecks beschleunigter und vollständigerer Entzinkung dem im flüssigen Zustande befindliehen Gute entweder außer den normalen Reduktionsmitteln auch Reaktionsmittel in Form von Kalk und Kalkstein, oder ausschließlich Reaktionsmittel der letzteren Art zugesetzt werden, welche eine Austreibung des Zinkoxyds als solches aus den komplexen Verbindungen bewirken. Dieses Verfahren läßt sich auch auf andere zinkhaltige Rückstände, minderwertige Erze usw. ausdehnen, wenn man dieselben mit derartigen Zuschlägen zusammenschmilzt, daß leicht schmelzbare, eisenhaltige Silikate oder ähnliche Verbindungen entstehen, und sie dann in der obenerwähnten Weise mit Entzinkungsmitteln behandelt. Die Auffangung des Zinkoxyds geschieht in bekannter Weise. Paten T-A ν Sprüche:

1. Verfahren zur Entzinkung von zinkhaltigen Schlacken, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlacken im Flammofen im geschmolzenen Zustande mit derartigen Mitteln behandelt werden, daß außer der durch Zusatz von kohlenstoffhaltigen Körpern, metallischem Eisen oder Eisenlegierungen bewirkten Reduktion des Zinkoxyds zu metallischem Zink, welches in der Ofenatmosphäre zu Zinkoxyd verbrennt, eine direkte Austreibung des Zinkoxyds mittels solcher Basen stattfindet, welche die Eigenschaft haben, die Aufnahmefähigkeit dieser Schlacken für Zinkoxyd zu vermindern, oder die zinkoxydhaltigen Verbindungen so zu zerlegen, daß sie den Platz des Zinkoxyds darin einnehmen, wie Calciumoxyd, wobei das Zinkoxyd als solches ausgetrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entzinkung nur mit Reaktionsmitteln, d. h. solchen Basen, welche die in Anspruch 1 erwähnten Eigenschaften besitzen, unter Verflüchtigung des ausgetriebenen Zinkoxyds geschieht.

3. Verfahren zur Entzinkung von zinkhaltigen Rückständen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstände mit derartigen Zuschlägen zusammengeschmolzen werden, daß eisen- und zinkhaltige Schlacken entstehen, welche dann mit den Entzinkungsmitteln behandelt werden.