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L'erfahren zur Herstellung von Zinkoxyd.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfatire) ! zur Herstellung von Zinkoxyd aus metallischem Zink oder metallisches Zink enthaltenden Materialien unter Ausnutzung der bei der Verbrennung entstehenden Strahlungswärme.
Es ist bereits bekannt, die bei der Verbrennung von Zinkdämpfen entstehende Ver- brennungswärme dadurch auszunutzen, dass man die mit Luft vermischten Verbrennungsgase
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wärme dem Metallbad zugeführt wird. über welchem die Verbrennung der Zinkdämpfe stattfindet. Ein solches Verfahren erfordert langgestreckte Üfen und Hisst eine restlose Ausnutzung der Verbrennungswärme deshalb nicht zu, weil sich das Bad bald mit einer Oxydschicht bedeckt, die die Einstrahlung der Wärme sehr vermindert. Ausserdem ermöglicht dieses Verfahren kein rasches Arbeiten und ergibt auch kein gleichmässiges Zinkoxyd.
Das vorliegende Verfahren vermeidet diese Nachteile dadurch, dass die Ausgangsstoffe in einer oder mehreren, vorzugsweise stehenden, durch die Strahlungswärme mitbeheizten Retorten in kleinen Mengen auf eine die Retorten nur teilweise anfüllende beheizte stückige Unterlage aufgebracht, dort verdampft und die Zinkdämpfe bei Austritt aus den Retorten verbrannt werden.
Durch das Aufbringen des Ausgangsmaterials in kleineren Mengen auf die bis auf etwa
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lage verteilt, so dass eine rasche Verdampfung des Zinkes eintritt, wobei die andern geschmol- zenen Bestandteile durch die Unterlage nach unten sickern. Um diese rasche Verarbeitung des Materials auf der als Hitzespeicher wirkenden Unterlage zu sichern, überwiegt daher zweckmässig die Menge der Unterlage stets die Menge des aufgebrachten Materials. Die Unterlage selbst besteht vorteilhaft aus reduzierenden Stoffen, z. B. Kohle. Koks oder irgendeiner ändern
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Destillation des Zinkes in vollkommen reduzierender Atmosphäre vorzunehmen und damit die Bildung von Asehen und unreinen Oxyden zu verhindern.
Man erhält dadurch bei der Verbrennung der Zinkdämpfe ein reines und gleichmässiges Zinkoxyd.
Da nach dem vorliegenden Verfahren der obere Teil der Retorte mit Zinkdämpfen an- gefüllt ist und diese erst beim Austritt aus der Retorte mit kurzer, sehr heisser Flamme und sehr starker Hitzestrahlung verbrennen, so kann diese Strahlung durch die gut wärmeleitenden Zinkdämpfc hindurch ungehindert auf die in der Retorte befindliche Unterlage einwirken und diese wirksam beheizen. Um die Unterlage dauernd auf der Auftriebstemperatur von etwa 1400 C zu erhalten, ist noch eine Hilfsheizung vorgesehen, die zugleich dazu dient. beim Beginn des Prozesses die Unterlagen auf diese Temperatur zu bringen.
Die Vorzüge des neuen Verfahrens bestehen ausser in den bereits angeführten in der grossen Ersparnis an Brennstoff. Mehr als drei Viertel des verdampften Zinks sind auf Wiedergewinnung der Verbrennungswärme des Zinks zurückzuführen. Auch erhält man ein äusserst reines Produkt ständig gleichartiger Güte, weil das in der Verbrennungszone entstehende Zinkoxyd in fester Gestalt (als Kruste) in die Retorten zurückfällt, durch die Unterlage reduziert
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und das Zink aufs neue verdampft wird. Die Reinheit des erhaltenen Produktes ist daher besonders von der Verwendung einer reduzierenden und porösen Unterlage abhängig.
Als Ausgangsmaterial verwendet man metallisches Zink enthaltende Substanzen. z. B. metallisches Zink. Zinkstein. Bodensatz von Raffinierungs- oder galvanischen Bädern oder Zinksehrot u. dgl. Das Material wird vorzugsweise im festen Zustande ohne vorherige Schmel- zung benutzt und in regelmässigen Zeiträumen in Sticken, deren Grosse eine sehr unregel- mässige sein kann. aufgegeben.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Ofens zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens veranschaulicht. Es zeigt : Fig. l den Ofen im senkrechten Schnitt
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Kammern und eine Anzahl vorzugsweise stehende Retorten 1 aus feuerfestem Stoff, die beiderseits offen sind und die unterste Kammer 4 mit der obersten Kammer 4b verbinden. Die unterste Kammer 4 und der untere Teil der Retorten 1 ist mit einem stückigen Material. beispielsweise Koks. gefüllt. In der Decke 6 der oberen Kammer- & sind über den Retorten Auigabevorrichtungen/angeordnet, durch die das zu verarbeitende Material dauernd in die
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der aus der Retorte austretenden Zinkdämpfe erforderliche Luft zugeführt wird.
An die Hammer 46 ist durch eine Leitung 9 ein Abscheider 10 für das gebildete Zinkoxyd angeschlossen.
Die von den Retorten 1 durchsetzte mittlere Kammer 4e dient als Heizkammer, die beispielsweise von einem Brenner 11 beheizt wird. Die Verbrennungsgase umspülen die Retorten 1 und werden dann durch den Kanal 12 abgeführt.
Bei Beginn des Prozesses werden zunächst durch Anstellung des Brenners 11 die in den Retorten befindlichen Unterlagen auf eine Temperatur von etwa 1400 C erhitzt. Nunmehr kann durch die Aufgabevorrichtung 7 ständig das zu verarbeitende Material in die Retorten eingcbraeht werden.
Beim Auftreffen auf die glühende Unterlage schmilzt es rasch, wobei das verdampfende Zink nach oben abzieht und die geschmolzenen Beimengungen durch die stückige Unterlage nach unten in die Kammer 4 sickern. um später aus : dieser durch Öffnungen : ; entfernt zu werden.
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oberen Teil der Retorten ein hohes Leitvermögen für Wärmestrahlen besitzen. so werden die
Unterlagen in den Retorten durch die Strahlung intensiv beheizt, so dass die Hilfsheizung 11 wesentlich herabgesetzt werden kann. um die Betriebstemperatnr von 14000 C aufrechtzu- erhalten. Schaulöcher 14 in den Retorten gestatten die Überwachung des Betriebes. Das bei der Verbrennung gewonnene Zinkoxyd wird durch den Kanal 9 einem Abscheider 10 zugeführt.
Die Bauart und die Bedienung eines derartigen Ofen gestaltet sich sehr einfach und ergibt, infolge des möglichen Dauerbetriebes hohe Leistungen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Zinkoxyd durch Schmelzen von metallischem Zink oder schmelzbaren zinkhaltigen Rohstoffen und Oxydation der dabei erhaltenen metallischen Zinkdämpfe, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzen auf einer vorzugsweise aus reduzierenden Stossen wie Koks bestehenden Schmelzunterlage in einer mit äusserer Hilfsheizung versehenen Retorte erfolgt, die nur eine obere Öffnung besitzt, von keinem Gasstrom noch Luft durchstrichen wird und mit der Schmelzunterlage nur teilweise angefüllt ist, und dass die Zuführung der zur Oxydation erforderlichen Luft oberhalb der Retortenöffnung in der Weise erfolgt, dass die Oxydation erst beim Austritt der Dämpfe aus der Retorte beginnt, wobei die Retortenöffnung so angeordnet ist.
dass die Wärme der Oxydationsflamme auf die Schmelz- unterlage zurückstrahlen kann.