DE289720C

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Publication number: DE289720C
Application number: DENDAT289720D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Erz und Kohle.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur Gewinnung von metallischem Zink. Man hat bereits vorgeschla-

: gen, den Reduktionsprozeß des Zinks durch Einleitung von reduzierenden Gasen herbeizuführen. Ebenso hat man bereits vorgeschlagen, heißes Kohlenoxyd über die aus Erz und Koks bestehende Beschickung einzuleiten, aber auch die Verwendung von möglichst reinem Kohlenoxydgas hat bisher nicht zur Gewinnung von metallischem Zink geführt.

In Gemäßheit der vorliegenden Erfindung wird die Gewinnung von metallischem Zink dadurch ermöglicht, daß das Reduktionsgas, welches in die Retorte geschickt wird, mindestens die Verdampfungstemperatur des Zinks besitzt. Wird das Gas nicht, wie angegeben, so heiß zugeführt, so ist der Anfall von Zinkstaub so erheblich, daß die Vorteile des Verfahrens nicht in Erscheinung treten. Je höher die Temperatur ist, um so geringer ist der Anfall von Zinkstaub. Durch die Höhe der Temperatur wird die Rückbildung der sich bildenden Kohlensäure zu Kohlenoxydgas schnell und vollständig bewirkt, und insofern handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung darum, das metallische Zink in einem Redüktionsprozeß niederzuschlagen, der sich im wesentlichen als ein umkehrbarer Reduktionsprozeß charakterisiert. Wenn nämlich der entstehende Zinkdampf durch die vorhandene Kohlensäure oxydiert wird, so wird nicht metallisches Zink, sondern Zinkstaub gewonnen. Deshalb ist es von größter Bedeutung, daß die Kohlensäure sofort zu Kohlenoxyd durch die dem Zinkerz beigemischte Kohle reduziert wird.

Da nun die Reduktion pro Kubikmeter Kohlensäure zu Kohlenoxyd einen Wärmeaufwand von 1740 Kalorien erheischt, so müßte, wenn dieser Aufwand lediglich durch die Eigenwärme des eingeführten Gases bestritten werden sollte, ein außerordentlich großes Volumen desselben zugeführt werden, was wirtschaftlich und technisch ein ebenso großer Fehler wäre, als wenn man kühleres oder gar ein mit Kohlensäure oder Wasserdampf beladenes Gas einleiten würde.

Aus diesem Grunde wird nicht nur in der vorliegenden Erfindung ein sehr heißes und chemisch einwandfreies Gas zugeführt, sondern auch seine starke Reduktionswirkung durch äußere Beheizung der Retorte unterstützt.

Durch dieses neue Verfahren werden eine Reihe wesentlicher Vorteile erreicht. Zunächst wird eine ganz bedeutende Brennmaterialersparnis erzielt, wenn die Wärmezufuhr bei der Reduktion nicht nur von außen, sondern auch direkt auf das Erz wirken kann. Der Reduktionsprozeß des Zinks wird ganz außerordent-

lieh beschleunigt, denn der Vorgang in einem¹ Strome von Kohlenoxyd ist bedeutend lebhafter, als wenn, wie üblich, das Reduktionsgemisch das Kohlenoxyd selbst erzeugen muß.

Dahinzu kommt ein sehr beachtenswerter Fortschritt durch den Fortfall von Zinkverlusten, denn das Zink bleibt während der ganzen Reduktion und bis zur vollständigen Kondensation seiner Dämpfe fortwährend nur

ίο mit stark reduzierenden Gasen in Verbindung, wodurch dessen Verbrennung zu staubförmigem Zinkoxyd vermieden wird.

Das Verfahren wird in der Weise ausgeführt, daß in die schrägliegenden Zinkretorten die gewöhnliche Beschickung eingefüllt wird. Die Retorte hat öffnungen, durch welche das Heißgas einerseits eingeleitet, andererseits nach dem Durchleiten durch die Retorten und die Beschickung zum Kondensator abgeführt werden kann.

Das Heißgas darf nicht oxydierend, sondern muß reduzierend wirken. Es ist deshalb unbedingt erforderlich, daß das eingeleitete heiße Gas frei von Kohlensäure und Wasserdampf ist. Am besten verwendet man hierzu ein Heißgas, welches lediglich aus einer Mischung von Kohlenoxyd und Stickstoff besteht. Dieses Heißgas muß mit einer Eigentemperatur von etwa 1000° oder mehr zugeführt werden, denn es darf keine Abkühlung unter die Verdampfungstemperatur des Zinks herbeiführen. Durch das übergeleitete Heißgas tritt eine Reduktion des Zinks gleichzeitig mit der Verdampfung ein. Die sich bildende Kohlensäure muß aber Sofort wieder durch den anwesenden Kohlenstoff zu Kohlenoxyd reduziert werden, damit das Zink nicht oxydiert. Diese Reduktion der Kohlensäure zu Kohlenoxyd erfolgt spontan erst bei etwa 1000 °, und aus diesem Grunde ist es dringend wünschenswert, daß das eingeleitete Gas über 1000° Eigentemperatur besitzt. Die aus der Retorte abgeleiteten Gase werden in eine Vorlage übergeführt, die auf eine bestimmte Temperatur einreguliert werden muß. Die Vorlage wird vorteilhaft auf eine Temperatur beheizt, welche die Schmelztemperatur des Zinks zwar übertrifft, aber die Verdampfungstemperatur nicht erreicht. Am vorteilhaftesten wird die Vorlage auf 500 bis ,■ 600 ° beheizt. Zu diesem Zwecke wird der Kondensator nicht, wie bisher, durch die strahlende Hitze des Ofens, sondern durch eine regelbare Beheizung beispielsweise durch die Abhitze des Ofens erwärmt. Diese wird so eingestellt, daß der Kondensator die für die Verflüssigung des Zinks erforderliche Wärme konstant innehält.

Die für die Ausführung des Verfahrens erforderliche Ofenkonstruktion kann selbstverständlich in weiten Grenzen geändert werden. Statt schrägliegender Retorten kann man selbstverständlich auch liegende oder stehende Retorten oder Kammern anwenden, ebenso kann die Kondensation auch jede beliebige andere Form annehmen, wenn nur die oben geforderte Temperaturregelung erfüllt wird.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Gewinnung von Zink aus Erz und Kohle in von außen beheizten Retorten durch Einleiten von heißem Kohlenoxyd oder dessen Mischung mit Stickstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die ^ Temperatur des Gases mindestens iooo⁰ beträgt.