DE194631C - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verarbeitung sulfidischer Zinkerze auf elektrolytischem Wege. Das Zinksulfid enthaltende Erz wird mit Kohlenstoff und schlackenbildendem Material gemischt und das Gemisch in einem elektrischen Ofen unter Luftabschluß geschmolzen, wobei die Erze von dem Schlackenbade aufgenommen und durch Elektrolyse das Metall freigemacht und Schwefelkohlenstoff gebildet wird. Zweckmäßig wird daher der elektrische Strom direkt durch die Masse des geschmolzenen Schlackenbades geleitet, und wenn man Gleichstrom hierfür benutzt, so vereinigt sich die reduzierende Wirkung des Kohlenstoffs mit der elektrolytischen Wirkung des elektrischen Stromes, so daß sich an der einen Elektrode das Metall abscheidet, während an der anderen Elektrode Schwefelkohlenstoff durch die Einwirkung des naszierenden Schwefels auf den Kohlenstoff gebildet wird.

In dem Verfahren nach der amerikanischen Patentschrift 746798 wird gleichfalls eine Elektrolyse der sulfidischen Erze unter Luftabschluß herbeigeführt. Die Erze werden hier mit einem Alkalisalz, einem Metallkarbid und Flußmitteln vermischt und unter Luftabschluß der Elektrolyse unterworfen. Dadurch vereinigt sich der Schwefel des Sulfides mit dem Alkali, und es entsteht gleichzeitig Zinkmetall, welches in der üblichen Weise abgesondert wird. Im Gegensatz zu diesem Verfahren werden gemäß der vorliegenden Erfindung die an der einen Elektrode freigemachten Dämpfe getrennt, von den an der anderen Elektrode entstehenden Gasen aufgefangen, so daß einerseits die Zinkdämpfe fast gar nicht mit anderen bei der Reduktion entstehenden Gasen vermischt sind und andererseits eine Einwirkung des an der anderen Elektrode entstehenden naszierenden Schwefels auf Kohlenstoff unter Bildung von Schwefelkohlenstoff erfolgen kann. Die Trennung der durch die Elektrolyse an den Elektroden entstehenden Stoffe geschieht durch Scheidewände, welche in das die Erze aufnehmende Schlackenbad eintauchen.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausführungsform eines Ofens zur Ausübung des vorliegenden Verfahrens dargestellt.

Fig. I ist ein Grundriß des Ofens,
Fig. 2 ein Längsschnitt desselben, zusammen mit einer -schematischen Andeutung zur Verwertung des Schwefelkohlenstoffs in einer Gasmaschine.

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 ein Querschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2 und

Fig. 5 ein Querschnitt nach Linie 5-5 der Fig. 2.

Der elektrische Ofen A ist so eingerichtet, daß ein elektrischer Strom direkt durch ein geschmolzenes Schlackenbad hindurchgeleitet werden kann, um sowohl eine große Hitze in dem Ofen zu erzeugen als auch eine elektrolytische Zersetzung des Erzes herbeizuführen, welches in der Schlacke aufgelöst ist. Die Wandungen B, B bestehen aus feuerfesten Steinen und werden ziemlich dick gehalten, um der verheerenden Wirkung der Schlacke zu widerstehen. Der Ofen ist durch eine mit Wassermantel versehene Scheidewand C in zwei Kammern D und E geteilt, wobei in der einen das Erz reduziert wird, während die andere als Kondensationskammer für den Zinkdampf dient. Die Reduktionskammer D wird durch eine mit Wassermantel versehene Scheidewand G geteilt, die von dem Dache der Kammer nach unten bis zu einem Punkte unterhalb der Oberfläche des in der Kammer enthaltenen geschmolzenen Materials reicht. Die Elektroden zur Zuführung des Stromes zum "Schlackenbade liegen auf jeder Seite der Scheidewand G, wodurch die Gase und Dämpfe, die an der einen Elektrode freigemacht werden, sich mit den Dämpfen von der anderen Elektrode nicht vermischen können. Die Elektroden können durch die Stoffe selbst gebildet werden, welche die Ofenbeschickung ausmachen, und zwar werden die Stoffe durch die Aufgeber M, N und L zugeführt, die aus Röhren bestehen, in welchen sich Schnecken zur Vorwärtsbewegung des Materials befinden.

Die Rinne J dient zur Einbringung von

Kohlenstoff in Gestalt von zerkleinertem Koks in das Innere des Ofens und bildet die Anode, während das zu behandelnde Schwefelzinkerz, vorzugsweise in Gemisch mit zerkleinertem Koks, durch die Aufgeber M und N zugeführt wird, die die Kathode des Ofens bilden. Die durch das Zinksulfid gebildeten Elektroden können durch aus festem Kohlenstoff bestehende Verlängerungen der Elektroden M', N' ergänzt werden, die in das Schlackenbad ziemlich tief eintauchen.

In Fig. 2 ist O die Dynamo zur Lieferung des elektrischen Stromes für den Ofen, wobei ein Pol mit der Elektrode J und der andere mit den Elektroden M, N, M', N' verbunden ist. Wie in der Zeichnung schematisch dargestellt, wird die Dynamo durch eine Gasmaschine P angetrieben, welche durch Rohr Q mit Schwefelkohlenstoffdampf aus der Kammer F des Ofens gespeist wird. Selbstverständlich kann auch der elektrische Strom aus einer anderen "Elektrizitätsquelle herstammen.

Der Ofen ist mit geeigneten Auslässen zur Entfernung der verschiedenen Reduktionsprodukte versehen. Die in den Zeichnungen gezeigten öffnungen Z, Z' in dem oberen Teile der Ofenkammer D dienen zum Entfernen von Ansammlungen, die sich an der Oberfläche des Schlackenbades gebildet haben. In der Nähe des Bodens der Kammer D sind Auslässe V, W vorgesehen zum Entfernen der schwereren Stoffe, beispielsweise geschmolzenes Blei, welches sich unterhalb der Schlacke absondern kann. Die Zinkkondensationskammer E enthält eine Auslaßöffnung T, durch welche das geschmolzene Zink von Zeit zu Zeit entfernt werden kann. Etwa am Boden der Kammer E befinden sich Auslasse X und Y, um die schwereren Verunreinigungen, die sich aus dem geschmolzenen Zink absondern, zu entfernen. Falls das zu behandelnde Erz außer Zink beispielsweise Blei enthält, so kann ein Teil desselben verflüchtigt und zusammen mit dem Zink in die Kondensationskammer E übergeführt werden. Dieses Blei sondert sich am Boden der Kammer ab und kann durch die Auslässe X und Y abgelassen werden.

Die Kondensationskammer E wird durch eine mit Wassermantel versehene Scheidewand U geteilt, welche vom Dache der Kammer nach unten bis zu einem Punkte unterhalb der Oberfläche des darin enthaltenen geschmolzenen Zinkes reicht und dazu dient, den Zutritt der Luft von dem Teil der Kammer abzuschließen, welcher das verflüchtigte Zink aufnimmt.

Die Arbeitsweise bei diesem Ofen ist wie folgt: Die Aufgeber M, N werden mit dem zu behandelnden sulfidischen Erz gemischt, mit zerkleinertem Koks und Flußmitteln gespeist, und durch den Aufgeber J wird zerkleinerter Koks zugeführt. Der elektrische Strom wird von der Dynamo O unter Vermittelung des in den Aufgebern enthaltenen, als Elektroden dienenden Materials durch die geschmolzene Schlacke F hindurchgeleitet. Der Strom soll stark genug sein, um in der Schlacke eine Temperatur aufrechtzuerhalten, die über dem Verdampfungspunkt des Zinkes liegt, also über 1000 ° C. bis 1200 ° C. Unter diesen Bedingungen wird die Beschickung reduziert, so daß metallisches

Zink in Dampfform freigemacht wird, das über die Scheidewand C in die Kondensationskammer strömt, während der Schwefel sich mit dem Kohlenstoff zu Schwefelkohlenstoff verbindet, welcher durch die Röhre Q. fortgeführt wird, um als Kraftquelle für die Maschine P zu dienen. Da die Kondensationskammer E nahe bei der Reduktionskammer liegt und durch dieselben Ofenwan-

to düngen eingeschlossen ist, so herrscht in der Kondensationskammer eine so hohe Temperatur, daß der Zinkdampf sich in flüssiger Form kondensiert und durch den Auslaß T abgezogen werden kann, während etwaiges in der Schmelze reduziertes Blei sich am Boden der Kammer D unter dem Schlackenbade ansammelt, wo es bei V und W abgezogen wird. Zusammen mit dem Zink in die Kammer E übergehender Bleidampf wird auch kondensiert und setzt sich am Boden der Kammer ab, \^ron wo er bei den Auslässen X und Y abgezogen werden kann. Die Schlacke, welche beim Schmelzen gebildet wird, erhöht die Menge des geschmolzenen Bades F, und der Überschuß wird von Zeit zu Zeit bei Z, Z' fortgeführt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Verarbeitung sulfidischer Zinkerze durch unter Luftabschluß vorgenommene Elektrolyse mittels eines unter Zusatz von Kohlenstoff hergestellten, die Erze aufnehmenden Schlackenbades, dadurch gekennzeichnet, daß man durch in das Bad eintauchende Scheidewände die durch die Elektrolyse an den Elektroden entstehenden Stoffe getrennt hält, so daß an der einen Elektrode Zinkdämpfe in fast unverdünntem Zustande erhalten werden, und an der anderen Elektrode durch Einwirkung des Schwefels auf Kohlenstoff im naszierenden Zustande Schwefelkohlenstoff gebildet wird und die Erzeugnisse beiderlei Art für sich gewonnen werden können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.