DE832568C - Verfahren zur Aufarbeitung von ausgebrannten Zinkretorten und -muffeln o. dgl. aus Siliziumkarbid - Google Patents

Description

• Verfahren zur Aufarbeitung von ausgebrannten Zinkretorten und -muffeln o. dgl. aus Siliziumkarbid Die Hrfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufarbeitung von ausgebrannten Zinkretorten Oder Kammerbruchstücken aus Siliziumkarbid, die bei der Zinkfabrikation anfallen. Ziel der Erfindung ist, das für die `%'ände der Muffelöfen und Retortenkammern bei der Zinkfabrikation benutzte, wertvolle Siliziumkarbid von dem in die Poren eingewanderten "Zinkoxyd bzw. elementaren Zink zti befreien. Mittels des im folgenden beschriebenen erfindungsgemi-ißen Verfahren wird auf der einen Seite wertvolles Zink bzw. Zinkoxyd für die Zinkherstellung zurückgewonnen und zum anderen das \-ergleichsweise teure Siliziumkarhid als Rohinaterial für feuerfeste Steine oder Stampfmassen wieder verwendbar gemacht. Im Gegensatz beispielsweise zur KOkereiindustrie, bei der feuerfeste Steüie \-om unbrauchbar gewordenen Koksvifen im allgemeinen wieder als Zusatzrohmaterial für neue Steine dienen können, wurde die Wiederverwendung von Steinen aus den Kammern und Retorten der Zinkfabrikation dadurch erschwert bzw. unmöglich gemacht, @daB der hohe Zinkgehalt dieser Steine (bis zu 5%), verursacht durch Einwanderung von Zink bzw. Zinkoxyd in die Poren, nicht auf einfache Weise entfernt werden konnte.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man den Zinkgehalt von Siliziumkarbidsteinen aus der Zinkfabrikation praktisch auf einen für die Steinproduktion ungefährlichen Betrag herunterdrücken kann, .wenn man diese Siliziumkarbidbruchsti-icke in einer reduzierenden Atmosphäre hoch erhitzt, wobei die Muffelriickstände keineswegs stark zerkleinert oder gar fein gemahlen zu sein brauchen. Zum Zwecke der Entfernung des Zinkes wird gemäß der Erfindung eine lose Aufschichtung von Gesteinsbrocken aus 'Sitiziumkarbildsteinen einer hohen Temperatur, vorzugsweise über io5o°, ausgesetzt, und gleichzeitig dafür gesorgt, daß ein reduzierendes Gas oder ein Gemisch von solchen die Steinbrocken allseitig umspülen kann.
• Durch .die kombinierte Einwirkung der hohen Temperatur und der reduzierenden Atmosphäre wird sowohl das an der Oberfläche als auch das im Innern der Siliziumkarbi,dsteine befindliche elementare Zink verdampft und im Gasstrom aus dem Glühofen abgeführt. Ferner wirkt der im Siliziumkarbid enthaltene Kohlenstoff bei der hohen Temperatur auf das an der Oberfläche der Steine oder im Stein vorhandene Zinkoxyd ein und bewirkt dessen Reduktion zu Zink, welches ebenfalls dampfförmig entweicht.
• Wenn die Siliziumkarbidsteine eine ausreichend lange Zeit unter der Einwirkung der hohen Temperatur und der reduzierenden Atmosphäre gestanden haben, ist der Gehalt an Zink infolge der reduzierenden Wirkung der Atmosphäre an der Oberfläche bzw. des Siliziumkarbids im Innern der Steine auf einen für die Wiederverwendung der Steinbrocken nicht mehr schädlichen Wert abgesunken. Die Siliziumkarbidsteine haben bei diesem Vorgang insofern eine Veränderung erfahren, als ihr Siliziumkarbidgehalt gegenüber dem ursprünglichen Gehalt etwas geringer geworden ist infolge der teilweisen Zersetzung von Siliziumkarbid unter Bildung von Siliziumdioxyd. Jedoch gibt es in der Technik zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten für feuerfeste Siliziumkarbidsteine mit einem nicht extrem hohen Siliziumkarbidgehalt, so daß das erfindungsgemäße Verfahren der Aufbereitung zinkhaltiger Siliziumkarbidsteine eine wesentliche Bereicherung der Technik darstellt.
• Man kann den Siliziumkarbidgehalt der gemäß der Erfindung aufbereiteten Siliziumkarbidsteine dadurch allerdings noch eröhen, daß man die kleinen Fraktionen (etwa bis i mm) aussiebt und nur die größeren Gesteinsbrocken der wieder aufgearbeiteten Zfuffelrückstände benutzt.
• Das bei dem Verfahren gemäß der Erfindung entstehende Zink wird als Zinkstaub mittels eines Gasstromes einem Zinkabscheider zugeführt. Ein Teil des Zinkes reagiert gegebenenfalls mit dem Gas unter Bildung von Zinkoxyd, welches ebenfalls zusammen mit dem metallischen Zink abgeschieden wird. Es ist selbstverständlich, daß die Gasführung so erfolgen muß, daß sich das eventuell gebildete Zinkoxyd nicht wieder auf den aufgearbeiteten Steinen niederschlagen kann, sondern abgeführt wird.
• In der Abbildung ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. In einem Tunnelofen i befindet sich ein Wagen 2, auf dem die aus der Zinkfabrikation stammenden Steinbrockenrüekstände 3 aus Siliziumkarbid locker aufgeschichtet sind. Die Beheizung der Wagenladung geschieht durch Verbrennungsgase, die durch die Leitungen :4 zugeführt werden und durch Düsen 5 in den Seitenwänden des Tunnelofens austreten. Die Verbrennung wird so geführt, daß die Verbrennungsgase keinen überschüssigen Sauerstoff mehr enthalten, sondern einen geringen Anteil an Kohlenoxyd.
• Durch die Berührung mit den heißen Gasen werden die Steine auf eine Temperatur oberhalb der Verdampfungsternheratur des Zinkes (98o°), vorzugsweise auf eine Tetnperatur von über io5o°, erhitzt. Bei dieser Temperatur verdampft das elementare Zink und die Reduktion von Zinkoxyd zu Zink im Innern der Steine durch den Kohlenstoffanteil des Siliziumkarbids geht vollständig vonstatten.
• Die Zinkdämpfe bzw. der Zin'kstauboxyd werden durch die Verbrennungsgase mitgerissen, verlassen den Tunnelofen durch die Abzugsöffnung 6 und gelangen durch die Leitung 7 in den Abscheider B. Infolge der im Abscheider eintretenden starken Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit setzt sich der Zink- und Zinkoxvdstaub an den Wänden und ebenfalls am Boden ab und kann durch die Abzugsöffnung entfernt werden. Die gereinigten, aber noch heißen Gase werden durch die Leitung io abgezogen und gegebenenfalls einem Regenerator für die Vorerhitzung der Brenngase zugeführt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Aufarbeitung von ausgebrannten Zinkretorten und -muffeln aus Siliziumkarbid, dadurch gekennzeichnet, daß die unzerkleinerten Siliziumkarbidbrocken lose aufeinandergeschichtet und in einer reduzierenden Atmosphäre bei hohen Temperaturen geglüht werden.
2. 2. iVerfahren gemäß Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß die Glühtemperatur oberhalb der Verdampfungstennperatur des Zinks, vorzugsweise oberhalb io5o°, liegt.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung der Siliziumkarbi@dsteine durch unmittelbare Berührung mit heißen Verbrennungsgasen erfolgt.
4. Verfahren gemäß Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet. <iaß aus den aufbereiteten Siliziumkarbidsteinen die Fraktion unter i mm Korngröße ausgesiebt wird.
5. 5. Verfahren gemäß Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Gasstrom mitgeführte Zink- und Zinkoxydstaub in einem Abscheider rückgewonnen wird.