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DE1028789B - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Gewinnung von Metallen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Gewinnung von Metallen

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Publication number
DE1028789B
DE1028789B DEK26153A DEK0026153A DE1028789B DE 1028789 B DE1028789 B DE 1028789B DE K26153 A DEK26153 A DE K26153A DE K0026153 A DEK0026153 A DE K0026153A DE 1028789 B DE1028789 B DE 1028789B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reaction
residue
reaction material
grate
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEK26153A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Otto Bretschneider
Dipl-Ing Ludwig Bender
Dr Rer Nat Gerhart Jaekel
Dr Phil Karl Zieke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knapsack AG
Original Assignee
Knapsack AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knapsack AG filed Critical Knapsack AG
Priority to DEK26153A priority Critical patent/DE1028789B/de
Priority to CH3428056A priority patent/CH373186A/de
Publication of DE1028789B publication Critical patent/DE1028789B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/16Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes with volatilisation or condensation of the metal being produced
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/04Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by aluminium, other metals or silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/06Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by carbides or the like

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Gewinnung von Metallen Es sind Verfahren zur Gewinnung von Metallen auf thermischem Wege in technischem Maßstab bekannt, bei denen das Metall im dampfförmigen Zustand aus dem Reaktionsgut entsteht. Dabei wird nach dem sogenannten Retortenverfahren gearbeitet und die für die Reaktion erforderliche Wärme durch Strahlung auf das Reaktionsgut übertragen. D:ie Retorten bestehen aus zund@erfestem Stahl oder aus keramischen Massen, und die Wandtemperatur kann nicht über 1200° C hinaus erhöht werden. Bei 1200° C ist die Wärmeübertragung auf das Reaktionsgut jedoch so gering, daß sehr lange Reaktionszeiten eingehalten werden müssen.
  • Auch bei Drehöfen, die beispielsweise für die therinische Ma.gnesiumgewinnung vorgeschlagen wurden, wird die Reaktionswärme durch Strahlung auf das Reaktionsgut übertragen. Hierbei kann das Material oberflächlich bis auf etwa 1350° C erhitzt werden. Überschreitet man aber diese Temperatur, dann beginnt die Mischung zu kleben und setzt die Reaktionsmuffel zu. Die Reaktionszeiten in Drehöfen betragen wegen der noch verhältnismäßig geringen Energieaufnahme bei 1350° C noch immer mehrere Stunden.
  • Auch für die Eisendarstellung ist ein vergleichbares, kontinuierlich arbeitendes thermisches Reduktionsverfahren bekanntgeworden, bei dem das kontinuierlich eingetragene, mit feinverteilter Kohle gemischte, auf oinem Arbeitsherd in dicker Schicht ausgebreitete Erz in reduzierender Atmosphäre unter ständigem Umdrehen und Umwenden durch eine Strahlungsquelle erhitzt und das gewonnene Eisen in einer schwammigen, porösen, finit Gangart gemischten Form kontinuierlich ausgetragen wird.
  • Bei vielen der gemachten Vorschläge mit Strahlungsheizung ist infolge der Diskontinuität der Verfahren die Raum-Zeit-Ausbeute der Ofen stark herabgesetzt, so daß bisher noch keine Einheiten großer Leistung auf diesen Wegen entstehen konnten.
  • So wurde gefunden, daß beispielsweise eine Mischung von 100 Gewichtsteilen gebrannten Doloinites, 38% MgO enthaltend, und 26 Gewichtsteilen Ferrosilizium, 75% Si enthaltend, in brikettierter Form bei einer Eindringungstiefe von 20 mm und einer Oberflächentemperatur von 1350° C während der Abreaktion knapp 1 Watt pro Quadratzentimeter Oberfläche aufnimmt. Alle bisher bekannten Verfahren, die mit Wärmeübertragung durch Strahlung arbeiten, überschreiten demzufolge nie eine Einstrahlungsdichte von 1 Watt pro Quadratzentimeter Oberfläche des Reaktionsgutes. Verfahren zur Gewinnung des Magnesiums auf thermischem Wege, denen andere Mischungen zugrunde liegen, bewegen sich entsprechend ihres ähnlichen Energiebedarfes in den gleichen Grenzen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren, nach dein es erstmalig gelingt, in einem gasdicht abgeschlossenen Ofen in rein kontinuierlicher Arbeitsweise unter jeder gewünschten Inertgasatmosphäre oder im Vakuum der ruhenden Reaktionsmasse die Energie in an sich bekannter Weise durch Strahlung auf die Oberfläche zuzuführen, wobei das Reaktionsgut in dünnen Schichten auf abreagierten Rückstand aufgegeben wird und die Reaktion in kürzester Zeit abläuft. Erfindungsgemäß läßt sich dies dadurch erzielen, daß der nach der Reaktion verbleibende Rückstand in dein Maße im Reaktionsraum nach unten abgesenkt wird, wie oben auf die Reaktionszone dauernd neues Material aufgegeben werden kann, so daß dieser Rückstand als Unterlage für neu aufgebrachtes Reaktionsgut dient.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, die Energie dem Reaktionsgut mit großer Einstrahlungsdichte auf der Oberfläche zuzuführen. Die Oberfläche des Reaktionsgutes wird von einer Strahlungsquelle aus, die über dem Material angeordnet ist, so intensiv bestrahlt, daß die Oberfläche der Reaktionsmischung pro Quadratzentimeter eine Energie von mehr als 1 Watt, vorzugsweise 2 bis 10 Watt, aufnimmt.
  • Dabei können infolge der hohen Energiedichte im Reaktionsgut verschiedene Erweichungszustände durchlaufen werden.
  • Erfindungsgemäß kann dem Grad der Erweichung durch Variation der Schichtdicke des Reaktionsgutes Rechnung getragen werden. Beim Arbeiten mit dünnen Schichten, etwa von 1 bis 20 mm, kann die Einstrahlungsdichte und damit die Leistung des Ofens bei gleichem Erweichungsgrad des Reaktionsgutes beträchtlich erhöht werden.
  • Das Reaktionsgut kann auch in dickerer Schicht unter der Strahlungsquelle ausgebreitet werden, jedoch wird zwecks Erreichung hoher Leistungen in einer Einheit eine möglichst dünne Schicht anzustreben sein.
  • Die elektrische Belastung des Ofens kann so groß gewählt werden, daß nach Abzug der Strahlungs- und Kühlwasserverluste die obengenannte Nutzenergie übrigbleibt, die auf eine relativ kleine Oberfläche des Reaktionsgutes abstrahlt.
  • Dadurch gegebenenfalls auftretende Erweichungserscheinungen bis zum Schmelzen der Rea.ktionsinasse stören den kontinuierlichen Betrieb in keiner Weise, denn der nach der Reaktion verbleibende Rückstand wird in dem Maße abgesenkt, wie oben auf die Reaktionszone dauernd neues Material aufgegeben werden kann.
  • Der Rückstand ruht auf einem Rost, dessen Stäbe von einem Kühlmittel durchflossen sind. Auf diesem Rost findet die stärkste Kühlung statt, wobei die abreagierte ?Mischung spätestens erstarrt, zerspringt oder in den Fällen, wo sie Calciumorthosilikatenthält, infolge Modifikationswechsels bekanntermaßen zu einem feinen Pulver zerrieselt. Der so zerteilte Rückstand fällt von selbst durch den Rost und kann als abgekühltes Pulver aus dem Ofen ausgeschleust werden.
  • Der gekühlte Rost kann dauernd oder periodisch bewegt oder gedreht werden, wodurch die Menge des durch den Rost abfallenden Rückstandes geregelt und damit die Sinkgeschwindigkeit des nach unten wandernden Rückstandes auf dem Rost gesteuert werden kann. Die Roststäbe können auch Bekannterweise so ausgebildet sein, daß durch ihre Bewegung stückiger Rückstand zerkleinert und durchgeschleust werden kann.
  • Die Kontinuität des Verfahrens wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß das Reaktionsgut und der Rückstand durch mit Zwischenbehältern versehene Doppelschleusen in den Reaktionsraum ein- bzw. aus diesem ausgetragen werden, wobei die Reaktionsmischung von oben aus in möglichst gleichmäßiger Schicht auf die Oberfläche des Rückstandes aufgegeben wird. Dabei kann man sich der bekannten Arbeitsweise bedienen, daß man das Material durch eine oder mehrere Öffnungen an der Decke des Ofens herunterfallen läßt. Zur Vermeidung einer Entmischung kann das Material auch in kurzen Zeitabständen, beispielsweise alle 5 Minuten, im freien Fall in solchen. Mengen aufgegeben werden, daß die Oberfläche des Rückstandes jeweils mit einer dünnen Schicht von etwa 1 biis 20 mm Dicke plötzlich bedeckt wird. Die Entmischung kann durch Gasstöße aus Inertgas. die mit dem Material in den Ofen eingelassen werden, besonders wirksam vermieden werden. Diese pulsierende Arbeitsweise gewährleistet ein dauerndes Abschrecken der Materialoberfläche im Ofen und dadurch ein besonderes lockeres Gefüge des Rückstandes, der sich durch einfache Roste unten leicht austragen läßt.
  • Die Mischung kann aber auch durch besondere Vorrichtungen möglichst gleichmäßig aufgegeben werden, etwa über einen Drehteller in der Mitte des Ofendeckels. Durch periodisch variable Umdrehungsgeschwindigkeit des Tellers läßt sich eine große Fläche in gleichmäßiger Schichtdicke kontinuierlich beschicken.
  • Als Strahlungsheizung kann jede Heizquelle dienen, die im oberen Teil des Ofens angebracht werden kann. Elektrisch sind sowohl Lichtbogen- als auch Widerstandsheizungen möglich. Als Widerstaazdsmaterial sind alle hochtemperaturbeständigen Metalle, etwa Molybdän, Wolfram und deren elektrisch leitende Verbindungen, wie Silizid und Carbide, verwendbar. Ebensogut können Heizelemente aus Kohle oder Graphit im oberen Teil des Ofens als stromdurchflossene Strahlungskörper angebracht werden. Im oberen Ofenteil kann auch eine indirekte Gasheizung angeordnet werden, wobei darauf zu achten ist, daß die Feuerungsgase mit den Metalldämpfen nicht in Berührung kommen.
  • Der die Strahlungsquelle tragende Oberteil des Ofens wird zweckmäßigerweise so konstruiert, daß er leicht ausgewechselt werden kann.
  • Die entwickelten Metalldämpfe werden in einem Kondensator, der mit dem Ofen in Verbindung steht, zu flüssigem Metall niedergeschlagen und dort abgestochen.
  • Das Verfahren eignet sich zur Durchführung bei allen Druckverhältnissen, also auch im Vakuum.
  • Das neue Verfahren zur kontinuierlichen, thermischen Gewinnung von Metallen durch Reduktion ihrer Verbindungen oder diese enthaltenden Stoffen mit metallischen Reduktionsmitteln wie Ferrosilizium, Aluminium, Silicoaluminium und/oder anderen reduzierenden Stoffen wie Calciumcarbid oder/und Kohlenstoff besteht also darin, daß die Übertragung der Reaktionswärme durch Strahlung, die an sich bekannt ist, auf die Oberfläche des in dünner Schicht ausgebreiteten Reaktionsgutes erfolgt.
  • Außerdem wird erfindungsgemäß nach der Reaktion der abreagierte heiße Rückstand, der aus dem angewendeten Reaktionsgut entstanden ist, irn Reaktionsraum nach unten abgesenkt und dient hierbei als Unterlage für neu aufgebrachtes Reaktionsgut.
  • Die Übertragung der Energie: erfolgt nach der Erfindung mit einer so, hohen Energiedichte, daß die Oberfläche des Reaktionsgutes im zeitlichen Mittel des Prozesses eine Energie von über 1 Watt, vorzugsweise 2 bis 10 Watt pro Ouadratzentimeter Einstrahlungsdichte aufnimmt. Dieses kann dabei teilweise oder ganz in einen Erweichungszustand übergehen.
  • Die Erfindung besteht ferner darin, daß der abreagierte heiße Rückstand auf einem gegebenenfalls gekühlten Rost ruht. Hierbei zerfällt er und wird dann durch den Rost hindurch abgeführt.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß der Rost auf einer Unterlage dauernd oder auch nur periodisch bewegt oder gedreht wird. Hierbei wird die Sinkgeschwindigkeit des Rückstandes gesteuert.
  • Ferner besteht die Erfindung darin, daß das Reaktionsgut und der Rückstand durch mit Zwischenbehältern versehene Doppelschleusen in den Reaktionsraum ein- bzw. aus diesem ausgetragen werden. Hierbei erfolgt die Eintragung des Reaktionsgutes durch eine oder mehrere Öffnungen an der Decke des Reaktionsraumes. Die Verteilung des Reaktionsgutes im Reaktionsraum kann beispielsweise durch einen oder mehrere Drehteller mit periodisch variabler Umdrehungszahl erzielt werden.
  • Das Material kann auch in bestimmten Zeitabständen im freien Fall durch eine oder mehrere Öffnungen an der Decke des Reaktionsraumes eingetragen werden, wobei die Mischung plötzlich atil die Kuppen eines bzw. mehrerer im Ofen gebildeter Kegel aus Rückstand aufprallt und sich dabei hinreichend gleichmäßig auf den Mantelflächen des bzw. der Kegel in dünner Schicht ausbreitet. Eine Entmischung kann durch gleichzeitige kurze Gasstöße mit Inertga,s während des Chargierens wirksam unterbunden werden, Eine Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung besteht beispielsweise aus einem senkrecht arbeitenden Ofen, der eine kontinuierliche Ausübung des neuen Verfahrens gestattet. Dieser Ofen setzt sich zusammen aus einem Reaktionsraum, der mit einem Oberteil versehen ist, das eine Strahlungsheizung besitzt und das auswechselbar ist. In diesem Reaktionsraum befindet sich ein Rost, der gegebenenfalls kühlbar ist und der vom abreagierten Rückstand von oben nach unten durchwandert wird. Dieser Rost kann dauernd oder periodisch bewegbar oder drehbar sein. Ir steuert die Sinkgeschwindigkeit des Rückstandes durch den Rost hindurch.
  • Unter dem Rost befindet sich der den Rückstand auffangende Unterteil des Ofens. Der Ofen. besitzt außerdem am oberen und unteren Ende je einen Zwischenbehälter. Diese sind zum Eintragen des Realctionsgutes bzw. zum Austragen des Rückstandes oben und unten mit je einer Schleuse versehen. Weiter weist der Ofen an der Decke des Oberteiles eine oder mehrere Öffnungen zur Einbringung des Reaktionsgutes in den Ofen auf. Das Reaktionsgut wird im Ofen durch einen oder mehrere Drehteller mit periodisch variabler Umdrehungszahl verteilt. Schließlich besitzt der Ofen eine Abfülirungs- und Kondensierungseinrichtung für den bei der Reaktion entwickelten 21letalldampf. Diese Abführungs- und Kondensierungseinrichtung kann in bekannter Weise ausgeführt sein.
  • In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung und der Ablauf des Verfahrens für einen Betrieb unter Vakuum dargestellt. Die Zuführung des Reaktionsgutes geschieht nach dein Prinzip der doppelten Schleusen. In den Behälter 1 wird bei geschlossenem Ventil 2 Luft eingelassen und reaktionsgut eingefüllt. Nach dem Verschließen und Evakuieren des Behälters 1 wird das Ventil 2 geöffnet und das Material in den Behälter 3 abgelassen. Von hier aus läuft das Reaktionsgut über eine Verteilervorrichtung 4 in den Ofen und wird von einem Verteilerapparat 5, der in der Abbildung beispielsweise als Drehteller dargestellt ist, auf der Oberfläche des Rückstandes 6 ausgebreitet. Im wärmeisolierten Oberteil 7 des Ofens, der mittels Flansch 8 mit dem Mittelteil 9 des Ofens verbunden ist, befindet sich die Strahlungsquelle 10, die in dieser als Beispiel aufgezeichneten Forin eine aus Graphit bestehende elektrische Widerstandsheizung darstellt und die aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein kann. Der entwickelte Metalldampf strömt über eine Staubkammer 11, die zyklonartig ausgebildet oder in bekannter Weise mit Prallwänden ausgestattet sein kann. zum Kondensator 12. Die Staubkammer 11 wird auf Temperaturen oberhalb der Kondensation der Metalldämpfe gehalten. Sie dient gleichzeitig als Kondensator für leicht kondensierbare Verunreinigungen des Metalls. Im Flüssigkondensator 12 wird der Metalldampf zu flüssigem Metall niedergeschlagen, (las auf die aus flüssigem Metall bestehende barometrische Säule 13, die zwischen den mit 0 angegebenen Höhen 14 und 15 aufrechterhalten wird, abläuft. Die barometrische Säule 13 wird auf 650 bis 700° C gehalten, damit das oben zulaufende Metall durch den bei 15 gebildeten Sumpf über den Ausgang 16 ablaufen kann.
  • Das abreagierte Reaktionsgut 6 wandert in dem Maße nach unten, wie der gekühlte Rost 17 den Rückstand an den Unterteil 18 abgibt. Sobald der Unterteil 18 reichlich zur Hälfte gefüllt ist, wird das Ventil 19 geöffnet und der Rückstand in den vorher evaluierten Behälter 20 abgelassen. Bei geschlossenem Ventil 19 wird Luft in den Behälter 20 eingelassen und der Inhalt durch den Verschluß 21 abgelassen.
  • Die Stutzen 22 und 23 führen zu einer nicht aufgezeichneten Vakuumpumpe.
  • Oberhalb des Flüss=igkeitskondensators 12 befinden sich die beiden parallel geschalteten Kondensatoren 24 und 25, die mit den Leitungen 26 und 27 an die Vakuumpumpe angeschlossen sind und mit deren Hilfe in bekannter Weise das restliche Metall, das im Flüssigkondensator 12 nicht flüssig kondensiert worden ist, abgeschieden wird.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei der Metallgewinnung mit Strahlungsheizung erstmadig in rein kontinuierlicher Arbeitsweise mit einem abreagierten Reaktionsgut gearbeitet werden kann, das während der Reaktion ganz oder teilweise durch Erweichungszustände hindurchgegangen ist. Während der verhältnismäßig langen Verweilzeit des Rückstandes bei den notwendigen Reaktionstemperaturen können auch die letzten Reste an Metallverbindungen vollkommen reduziert werden. Der absinkende Rückstand init seiner Wärmekapazität, die beim Austragen nach anderen Verfahren verlorengeht, wirkt hier auf großer Fläche als Wärmeisolation des Ofens. Dadurch werden erhe=bliche Wärmeverluste des Ofens vermieden.
  • Das Reaktionsgut kann als Pulver, als Granulat oder als geformtes Material in den Ofen eingebracht werden.
  • Das beschriebene neue Verfahren eignet sich für die Gewinnung sämtlicher Metalle, die durch Reduktion ihrer Verbindungen im dampfförmigen Zustand aus dem Reaktionsgut entweichen und dabei einen nichtflüchtigen, schwerschmelzbaren Rückstand hinterlassen. Dabei ist es gleichgültig, ob der nichtflüchtige, schwerschmelzbare Rückstand als Reaktionskomponente anfällt oder aus Verunreinigungen bzw. Beimengungen des Erzes stammt. Der verbleibende Rückstand kann auch durch Zuschläge während der Reaktion gebildet werden.
  • Sämtliche Metalle, die bis zu Temperaturen von etwa 2000° C einen Dampfdruck von mindestens 10 min haben, lassen sich auf diesem Wege herstellen. Insbesondere können die leicht verdampfharen Metalle, wie die Alkaliinetalle, Erdalkalimetalle, Zink und Wismut, leicht nach diesem Verfahren hergestellt werden. Beispiel 1 100 Gewichtsteile gebrannter Dolomit mit einem Gehalt von 381/o MgO und 21 Gewichtsteile Ferrosilizium mit einem Gehalt von 75% Silizium werden in der oben angegebenen Apparatur auf 1600° C erhitzt und ergeben 23 Gewichtsteile Magnesium und 98 Gewichtsteile eines Rückstandes aus 90 Gewichtsteilen Calciumorthosilikat und 8 Gewichtsteilen Ferro,-silizium mit 33 % Silizium. Das 33%ige Ferrosilizium wird zurückgewonnen. Das Magnesium wird im Kondensator obiger Apparatur in flüssiger Form kondensiert.
  • Beispiel 2 100 Gewichtsteile gebrannter Dolomit mit einem Gehalt von 38% Mg 0 werden mit 27 Gewichtsteilen einer Legierung, die 30°/o Aluminium, 40% Silizium und 30% Eisen enthält, gemischt.
  • Bei der Umsetzung, die wie im Beispiel 1 durchgeführt wird, entstehen 23 Gewichtsteile Magnesium, die im Kondensator flüssig niedergeschlagen werden. Als Rückstand fallen 104 Gewichtsteile an, die neben 92 Gewichtsteilen Calciumorthosilikat noch 12 Gewichtsteile Ferrosilizium mit 331/o Silizium enthalten.
  • Das" 33o/oige Ferrosi'liziuim wird auf naß,m@echanischem Wege zurückgewonnen. Beispiel 3 Ein Gemisch von 100 Gewichtsteilen Kaliumfluorid und 70 Gewichtsteilen Caleiumcarbid wird in Pulverform oder als Preßlinge nach dem oben beschriebenen Verfahren im Vakuum umgesetzt. Dabei entstehen 67 Gewichtsteile Kaliumdampf, der im Kondensator zu flüssigem Metall verdichtet wird. 103 Gewichtsteile Rückstand, der im wesentlichen aus Calciumfluorid und Kohlenstoff besteht, werden in fester Form kontinuierlich ausgetragen. Beispiel 4 Ein Gemisch von 100 Gewichtsteilen Willemit (Zn, S' O4) mit 50 Gewichtsteilen gebranntem Kalk und 30 Gewichtsteilen Kohle wird in Pulverform als brikettierte Mischung oder im Gemenge der gekörnten Reaktionskomponenten nach dem beschriebenen Verfahren kontinuierlich umgesetzt. Dabei entstehen 58 Teile Zinkdampf und 25 Teile Kohlenoxydgas, die den Ofen verlassen. Im Kondensator wird der Zinkdampf flüssig niedergeschlagen. Das Kohlenoxydgas entweicht hinter dem Kondensator und kann wegen seiner Reinheit bei Synthesen ohne vorherige Reinigung direkt eingesetzt werden. Als Rückstand fallen auf obige Mengen 77 Gewichtsteile laufend an. Beispiel 5 Ein Beispiel für die direkte thermische Gewinnung von reinem Metall aus einem Erzgemisch stellt die erfindungsgemäße Gewinnung von Wismut aus zusätzlich Nickel- und Kobalta,rseniden bzw. -sulfiden enthaltenden W ismuterzen dar. Die mit Nickel- und Kobaltarseniden verunreinigten Wismuterze werden zur Entfernung von Schwefel und Arsen geröstet. Das Röstgut wird in dem oben beschriebenen Ofen mit etwa der doppelten Menge der für die Reduktion des Wismutoxydes Bi.. 0, erforderlichen Kohle, umgesetzt. Dabei entweicht das Wismut dampfförmig und wird im Kondensator flüssig niedergeschlagen. Das gleichzeitig gebildete Kohlenoxyd tritt hinter dem Kondensator aus dem Ofen aus. Die nickel-undkobalthaltigen Rückstände werden nach bekannten Verfahren weiterverarbeitet.
  • Auch andere Mischungen, die bei hoher Temperatur Metalldämpfe entwickeln, sind für die Umsetzung gemäß der Erfindung geeignet.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur kontinuierlichen, thermischen Gewinnung von Metallen durch Reduktion ihrer Verbindungen oder diese enthaltenden Stoffen mit metallischen Reduktionsmitteln und/oder anderen reduzierenden Stoffen unter Übertragung der Reaktionswärme durch Strahlung, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Strahlung auf die Oberfläche des in dünner Schicht ausgebreiteten und. horizontal unbewegten Reaktionsgutes erfolgt, der nach der Reaktion verbleibende abreagierte heiße Rückstand im Reaktionsraum nach unten abgesenkt wird und als Unterlage für neu aufgebrachtes Reaktionsgut dient.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, daß die Übertragung der Reaktionswärme durch Strahlung unter Anwendung einer so hohen Energiedichte erfolgt, daß die Oberfläche des Reaktionsgutes im zeitlichen Mittel des Prozesses eine Energie von über 1 Watt, vorzugsweise 2 bis 10 Watt pro Quadratzentimeter, aufnimmt, wobei das Reaktionsgut gegebenenfalls teilweise oder in einen Erweichungszustand übergeht.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abreagierte heiße Rückstand auf einem gegebenenfalls gekühlten Rost ruht, beim Abkühlen zerfällt und durch den Rost hindurch abgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost auf einer Unterlage dauernd oder periodisch bewegt oder gedreht und damit die Sinkgeschwindigkeit des Rückstandes gesteuert wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgut und dar Rückstand durch mit Zwischenbehältern versehene Dcppelschleusen in den Reaktionsraum ein- bzw. aus diesem ausgetragen werden, wobei die Eintragung des Reaktionsgutes durch eine oder mehrere Öffnungen an der Decke des Reaktionsraumes erfolgt, und die Verteilung des Reaktionsgutes im Reaktionsraum durch einen oder mehrere Drehteller mit periodisch variabler Umdrehungszahl erzielt wird oder das Material in bestimmten Zeitabständen in freiem Fall plötzlich auf die Kuppe des im Ofen gebildeten Rückstandskegels aufprallt, wobei zusätzlich, zwecks Vermeidung der Entinischung pulsierend, etwa mit Gasstößen eines Inertgases gearbeitet werden kann.
  6. 6. Senkrecht arbeitender Ofen zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Reaktionsraum mit auswechselbarem, mit einer Strahlungsheizung versehenem Oberteil, durch einen gegebenenfalls kühlbaren, vom abreagierten Rückstand von oben nach unten durchwanderten, dauernd oder periodisch bewegten oder drehbaren, die Sinkgeschwindigkeit des Rückstandes steuernden Rost, durch einen unter dem Rost angeordneten, den Rückstand auffangenden Unterteil, durch mit Zwischenbehältern versehene Doppelschleusen zum Eintragen des Reaktionsgutes und Austragen des Rückstandes, durch eine oder mehrere an der Decke des Oberteiles angebrachte Öffnungen zur Einbringung des Reaktionsgutes in den Ofen, durch einen oder mehrere Drehteller mit periodisch variabler Umdrehungszahl zur Verteilung des Reaktionsgutes im Ofen und durch eine Abführungs- und Kondensierungseinrichtung für den Metalldampf in bekannter Weise. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 440 225.
DEK26153A 1955-06-23 1955-06-23 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Gewinnung von Metallen Pending DE1028789B (de)

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CH3428056A CH373186A (de) 1955-06-23 1956-06-14 Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von Metallen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

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