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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.
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L'experienced in the production of zinc oxide.
The subject of the invention is an author)! for the production of zinc oxide from metallic zinc or materials containing metallic zinc, utilizing the radiant heat generated during combustion.
It is already known to utilize the heat of combustion generated during the combustion of zinc vapors by using the combustion gases mixed with air
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heat is supplied to the metal bath. over which the combustion of zinc vapors takes place. Such a process requires extensive ovens and does not prevent complete utilization of the heat of combustion because the bath soon becomes covered with an oxide layer, which greatly reduces the radiation of the heat. In addition, this process does not allow rapid work and does not result in a uniform zinc oxide.
The present method avoids these disadvantages by applying the starting materials in one or more, preferably standing, retorts, which are also heated by the radiant heat, in small amounts to a heated lumpy base that only partially fills the retorts, evaporating them there and burning the zinc vapors when they exit the retorts will.
By applying the starting material in smaller quantities to the up to about
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layer so that rapid evaporation of the zinc occurs, with the other melted components seeping down through the base. In order to ensure this rapid processing of the material on the base acting as a heat accumulator, the amount of the base always outweighs the amount of the material applied. The pad itself is advantageously made of reducing substances, such. B. Coal. Coke or any change
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To carry out distillation of the zinc in a completely reducing atmosphere and thus to prevent the formation of ash and impure oxides.
As a result, when the zinc vapors are burned, a pure and uniform zinc oxide is obtained.
Since, according to the present method, the upper part of the retort is filled with zinc vapors and these only burn with a short, very hot flame and very strong heat radiation when they exit the retort, this radiation can unhindered through the highly thermally conductive zinc vapors on the in the surface of the retort and effectively heat it. In order to keep the base permanently at the buoyancy temperature of around 1400 C, an auxiliary heater is also provided, which also serves this purpose. to bring the documents to this temperature at the beginning of the process.
The advantages of the new process, apart from those already mentioned, consist in the great savings in fuel. More than three quarters of the zinc vaporized is due to the recovery of the heat of combustion from the zinc. You also get an extremely pure product of constant quality, because the zinc oxide that forms in the combustion zone falls back into the retorts in solid form (as a crust), reduced by the base
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and the zinc is evaporated again. The purity of the product obtained is therefore particularly dependent on the use of a reducing and porous substrate.
Substances containing metallic zinc are used as the starting material. z. B. metallic zinc. Zinc stone. Sediment from refining baths or galvanic baths or zinc red u. The material is preferably used in the solid state without prior melting and in regular periods of time in embroideries, the size of which can be very irregular. given up.
The drawing shows an exemplary embodiment of a furnace for carrying out the present method. It shows: Fig. 1 the furnace in vertical section
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Chambers and a number of preferably standing retorts 1 made of refractory material, which are open on both sides and connect the lowest chamber 4 with the uppermost chamber 4b. The lowermost chamber 4 and the lower part of the retort 1 is made of a lumpy material. for example coke. filled. In the ceiling 6 of the upper chamber - & over the retorts, dispensing devices / are arranged through which the material to be processed is continuously fed into the
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the required air is supplied to the zinc vapors emerging from the retort.
A separator 10 for the zinc oxide formed is connected to the hammer 46 by a line 9.
The middle chamber 4e through which the retorts 1 pass serves as a heating chamber which is heated by a burner 11, for example. The combustion gases wash around the retorts 1 and are then discharged through the channel 12.
At the beginning of the process, the documents in the retorts are first heated to a temperature of approximately 1400 ° C. by turning on the burner. The material to be processed can now be continuously fed into the retort by the feed device 7.
When it hits the glowing base, it melts rapidly, the evaporating zinc being drawn off upwards and the molten additions seeping through the lumpy base down into the chamber 4. order later from: this through openings:; to be removed.
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the upper part of the retorts have a high conductivity for heat rays. so will the
Supports in the retorts are intensively heated by the radiation, so that the auxiliary heating 11 can be reduced significantly. in order to maintain the operating temperature of 14000 C. Inspection holes 14 in the retorts allow operation to be monitored. The zinc oxide obtained during combustion is fed to a separator 10 through the channel 9.
The design and operation of such a furnace is very simple and results in high performance due to the possible continuous operation.
PATENT CLAIMS:
1. A process for the production of zinc oxide by melting metallic zinc or fusible zinc-containing raw materials and oxidation of the metallic zinc vapors obtained thereby, characterized in that the melting takes place on a melting base preferably consisting of reducing impacts such as coke in a retort provided with external auxiliary heating, which has only one upper opening, no gas flow or air passes through it and is only partially filled with the enamel pad, and that the air required for oxidation is supplied above the retort opening in such a way that the oxidation only occurs when the vapors exit the retort begins with the retort opening so arranged.
that the heat of the oxidizing flame can radiate back onto the melting base.