DE403672C - Verfahren zur elektrothermischen Gewinnung von Zink und anderen fluechtigen Metallen - Google Patents

Description

• Verfahren zur elektrothermischen Gewinnung von Zink und anderen flüchtigen Metallen. Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Zink und anderen flüchtigen Metallen aufelektrothermischem Wege haben den Fehler, daß ein sehr großer Teil des Metalls, das in der Beschickung enthalten ist, in Form von Pulver durch die Kondensierung des Dampfes ausgeschieden wird. Nach einigen Vorschlägen hat man versucht, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß man durch eine erste Destillation ausschließlich ein Pulver herstellt, welches danach in einem zweiten Verfahren in flüssiges Metall überführt wird.
• Nach anderen Vorschlägen hat man versucht, die Menge des flüssigen Metalls, das bei der ersten Destillation erhalten wird, so groß wie möglich zu machen. Mit diesem Ziel vor Augen sind eine Menge verschiedener Verfahren und Vorrichtungen entstanden, nach welchen das gebildete Pulver in Metalldampf oder flüssiges Metall entweder während des flberganges des Pulvers in den Kondensator oder in letzteren selbst übergeführt wurden. Keiner dieser Vorschläge, sowohl mechanischer wie chemischer Art, hat indessen zu völlig zufriedenstellenden Resultaten bei der praktischen Ausführung geführt, teils weil die verschiedenen konstruktiven Anordnungen nicht in der Praxis durchgeführt werden konnten, teils weil man durch manget- -hafte Kenntnis--von -cten t.Trsäeheri der Pulverbildung das, was man an Vorteilen an einigen Stellen des Verfahrens erreichte, durch Nachteile an anderen Stellen verlor.
• Nach einem bekannten Vorschlag zur Herstellung von Zink auf elektrothermischem Wege versuchte man, die gewöhnlich auftretenden Schwierigkeiten dadurch zu vermeiden, daß als Reduktionsmittel Kalziumkarbid und andere Karbide angewendet wurden, so daß man konzentriertere Metalldämpfe als bei der Anwendung von Koks als Reduktionsmittel erhielt.
• Mit Kalziumkarbid bei der Zinkgewinnung ausgeführte Versuche haben indessen zu keinem zufriedenstellenden Resultat geführt, was teilweise darauf zurückzuführen ist, daß der Kohlenstoff in dem Karbid wenig reaktionsfähig ist. Außerdem wird man bei vollständiger Ausnutzung der Reduktionsfähigkeit des Karbids Dämpfe erhalten, die bedeutende Mengen von nicht kondensierbarem Gas enthalten, so daß man auch hier auf die gewöhnlichen Schwierigkeiten bei der Kondensation trifft.
• Diese Schwierigkeiten könnten durch die bekannte Verwendung von Ferrosilizium oder metallischem Silizium als Reduktionsmittel vermieden werden, aber Versuche haben gezeigt, daß diese Reduktionsmittel für den hier erwähnten Zweck zu träge sind und große Zuschläge von Kalk verlangen, um die Schlacke flüssig zu halten.
• Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem das metallhaltige Material, aus dem ein oder mehrere "flüchtige Metalle gewonnen werden sollen, mit Silizium, legiert mit einer verhältnismäßig geringen Menge Kalzium, in den Schmelzraum eines mit der Kondensationsvorrichtung verbundenen elektrischen Ofens eingeführt wird.
• Um durch dieses Verfahren die Verbindungen der flüchtigen Metalle unter gleichzeitig vollständiger Ausnutzung der reduzierenden Fäoxyds unterworfen. Das Zinkoxydmaterial wird mit Siliziumkalzium von der oben angegebenen Zusammensetzung in berechneter Menge zur vollständigen Reduktion des Zinkoxyds gemischt. Diese Beschickung wird unmittelbar in den Schmelzraum des elektrischen Destillationsofens eingeführt, wo sie bis zur vollständigen Reduktion des Zinkoxyds geschmolzen gehalten wird. Die entweichenden Metalldämpfe gehen in die Kondensationsanlage über, welche, weil die Metalldämpfe nicht mit nichtkondensierbaren Gasen verdünnt sind, verhältnismäL ig kleine Abmessungen haben und von einfacher Bauart sein kann und doch eine bis jetzt nicht erreichte Kondensation der Metalldämpfe gestattet.
• Die Schlacke wird aus dem Destillationsofen abgestochen und mit Kohle im elektrischen Ofen zur Herstellung von Siliziumkalzium zur Verwendung bei der Reduktion niedergeschmolzen.

Claims (3)

1. PATLNT-ANSPIZÜCIIE: i. Verfahren zur elektrothermischen Gewinnung von flüchtigen Metallen unter Benutzung einer Siliziumlegierung als Reduktionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das metallhaltige Material in den Schmelzraum eines mit Kondensationseinrichtungen verbundenen, geschlossenen elektrischen Ofens zusammen mit Silizium in Legierung mit einer verhältnismäLig geringen Menge, vorzugsweise zwischen 26 und q0 Prozent, Kalzium eingeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxyd des flüchtigen Metalls (z. B. Zink) erst durch yindbehandlung oder in anderer bekannter `'reise aus dem Erz gewonnen und danach in 'Mischung mit Siliziumkalzium in den Schmelzraum des elektrischen Ofens eingeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch z oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die-Beschickung unmittelbar in den Schmelzraum des elektrischen Ofens eingeführt wird, ohne sie vorher durch besondere Vorwärmungs- oder Reduktionsräume zu leiten. higkeit des Siliziums vollständig reduzieren zu können, werden Kalziumsiliziumlegierungenverwendet, derenGehalt an Kalzium über 25 Prozent ist. Bei d(#rAusführung desVerfahrensverwendet man vorzugsweise zwischen 26 und 40 Prozent Kalzium enthaltende Legierungen. Legierungen von dieser Zusammensetzung haben auch den für die Reduktions- und Destillationsprozesse vorteilhaftesten Schmelzpunkt. - Die Schlacke, die nach der Abdestillation des befreiten flüchtigen Metalls in dem Ofen zurückbleibt, kann mit Vorteil zur Herstellung von neuen . Mengen Siliziumkalzium durch Schmelzen mit Kohle im elektrischen Ofen verwendet werden, in welchen die Schlacke gegebenenfalls unmittelbar aus dem Destillationsofen eingeführt werden kann. Besonders vorteilhaft wird diese Verwendung der Schlacke, wenn das Material, welches zusammen mit dem > Reduktionsmittel in den Destillationsofen eingeführt wird, reine Metalloxyde sind, z. B. Zinkoxyd, Bleioxyd oder Zink-Bleioxyd ohne nichtflüchtige Beimischungen. Die Anwendung des reinen Oxyds bei der Ausführung des Verfahrens ist auch aus anderen Gründen vorteilhaft, und man wird deshalb vorziehen, dasselbe anstatt Erzes anzuwenden. Die Gewinnung des von nichtflüchtigen Bestandteilen freien Metalloxyds zu diesem Zweck kann in bekannter Weise stattfinden, z. B. durch `y indbehandlung des Erzes. Eine Beschickung aus dem Oxyd des flüchtigen Metalls und Siliziumkalziums in berechneter Menge kann man ohne Schwierigkeit unmittelbar in den Schmelzraum des elektrischen Ofens ohne Vorwärmung und Vorreduktion einführen. Da man hierbei besondere Vorwärmungs-und Vorreduktionsräume vermeiden kann, werden die Anlagekosten für die Ausführung des Verfahrens bedeutend geringer als bei den bisherigen Anlagen. Bei der Anwendung des Verfahrens zur Zinkgewinnung kann man zweckmäßig auf folgende Weise arbeiten Das Zinkerz bzw. Zink-Bleierz wird der `y indbehandlung zur Herstellung eines von nichtflüchtigen Metallverbindungen freien Zink-