Titel: | Ueber die Darstellung des weißen Zinkoxyds direct aus den Erzen; von G. Darlington. |
Fundstelle: | Band 169, Jahrgang 1863, Nr. CXVI., S. 446 |
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CXVI.
Ueber die Darstellung des weißen Zinkoxyds direct
aus den Erzen; von G. Darlington.
Nach dem Mining and Smelting Magazine, vol. III, Nr. 18; aus der berg- und hüttenmännischen Zeitung, 1863, Nr. 34.
Darlington, über die Darstellung des weißen Zinkoxyds direct aus
den Erzen.
Die Darstellung des weißen Zinkoxyds direct aus den Erzen ist einer der einfachsten
metallurgischen Processe, die es gibt. Die Oefen sind den gewöhnlichen
Verkohkungsöfen ganz ähnlich. Der Boden des Ofens hat eine oblonge Gestalt von etwa
30 Quadratfuß Fläche – 7 Fuß Länge und 4 F. 6 Z. Breite; – er besteht
aus einem eisernen Gitterwerk, welches den Rost bildet; darunter befindet sich ein
geschlossener Aschenfall, in welchen ein schwacher Windstrom geführt wird. In der
Decke des Ofens befindet sich ein Loch, durch welches das gebildete Zinkoxyd und die
sonstigen Verbrennungsproducte aus dem Ofen entweichen, um in die Kühl- und
hernach in die Sammelräume zu gelangen. Die Oefen haben eine Thür von etwa 2 F.
Länge und 18 Z. Höhe, durch welche Brennmaterial und Erz eingebracht werden. Die
Decke ist halbkreisförmig, etwa 9 Z. dick. Das ganze Mauerwerk braucht nur aus
gewöhnlichen Ziegeln hergestellt zu werden, indem die Temperatur, bei der man
arbeitet, nicht sehr hoch ist.
Das Verfahren der Verarbeitung ist einfach. Nachdem der Ofen gut angewärmt ist,
werden 2 bis 3 Ctr. alter Bruchziegel auf den rostförmigen Boden gelegt; dadurch
wird eine schützende Decke hergestellt. Sodann wird ein Feuer darauf gebracht, um
den Steinschutt ordentlich durchzuwärmen. Ist dieß geschehen, so schüttet man eine
Schicht von 1 1/2 Ctr. kleiner Anthracitkohle auf und läßt langsam das Gebläse an.
Sobald das Brennmaterial vollständig in Brand gekommen, wird so rasch als möglich
die Erzcharge aufgeschüttelt und die Thür des Ofens fest verschlossen. Nun läßt man
den vollen Wind zutreten und alsbald beginnen die ersten Verbrennungsproducte in die
freie Luft zu entweichen. Nach etwa 3/4 Stunden fängt Zink in beträchtlicher
Quantität an zu verdampfen und ertheilt, indem es sich sogleich oxydirt, der aus dem
Ofen entweichenden Flamme eine grüne Färbung. Jetzt muß die ins Freie führende Esse
verschlossen und der nach den Sammelkammern abgehende Canal geöffnet werden. Ehe die
Gase aber dahin gelangen, müssen sie ein Canalsystem passiren, wo sie bei starker
Erhitzung vollständig oxydirt oder verbrannt werden, so daß aller Kohlenwasserstoff
und mechanisch fortgeführte Kohlentheilchen vollständig verzehrt werden. Dieß ist
nöthig, um eine schöne Farbe des Zinkoxyds herzustellen. Das ohne diese Erhitzung
dargestellte Product ist gelblichgrau und desto dunkler gefärbt, je reicher das Erz
war; um ihm eine hellere Farbe zu geben, muß es nachher bis zu 600, ja 800°
C. erhitzt werden, und selbst dann bleibt noch ein dunkler Ton zurück. – Aus
den Oxydirungszellen gelangen die Gase in den Kühlapparat, ein in kaltes Wasser
tauchendes Röhrensystem, und von da in die Sammelräume.
Dieß sind Kammern, in welchen sich ein System von Flanellsäcken befindet. Die
Hauptstränge sind 150 F. lang und haben 2 F. Durchmesser; sie liegen horizontal und
schließen sich durch eine Art Schnautze an die eisernen Kühlröhren an, sie werden
durch kleinere verticale Stränge, welche an der Decke befestigt sind, gehalten,
außerdem sind sie mit einander durch seitliche Stränge verbunden, so daß sich das
Product möglichst gleichmäßig in dem ganzen Systeme absetzt.
Der eben beschriebene Weg des Oxyds aus den Oefen in die Sammelkammern weicht in
etwas von der amerikanischen Methode ab, wo das Oxyd und die Gase zuerst in eine
Kammer geleitet werden, durch welche Wasser gespritzt wird. Dieß veranlaßt einen
Verlust an Zinkoxyd, wird aber doch auf manchen Werken noch ausgeführt. Darauf
gelangten die flüchtigen Producte in einen Separirthurm, wo alle mechanisch
übergerissenen Kohlentheilchen abgeschieden werden. Dieser Thurm war 60 bis 90 F.
hoch und sein mittlerer Verticaldurchschnitt hatte etwa 320 Quadratfuß Fläche. In
der Mitte befand sich eine verticale Scheidewand, welche bis auf circa 6 F. unter die Spitze reicht. Durch diese 6 F.
hohe Oeffnung war die eine Hälfte mit der anderen verbunden. Der Gasstrom setzt nun,
während er langsam an der einen Seite in die Höhe steigt, alle schwereren
Bestandtheile ab und gelangt, auf der anderen Seite wieder heruntersteigend, in die
Sammelräume. Diesen Thurm habe ich durch die sehr einfache Vorrichtung der eisernen
Kühlröhren ersetzt.
Wenn wir nun den Verlauf des Processes weiter verfolgen, so tritt im letzten Stadium
leicht ein Verschlacken der Massen und dadurch ein Verstopfen der Rostöffnungen des
Bodens ein. Die Oeffnungen müssen deßhalb von Zeit zu Zeit aufgebrochen werden,
ungefähr drei- oder viermal in den 8 Stunden, welche zum Abrösten einer
Charge nöthig sind. Die gebildeten Schlacken halten etwa 3 Proc. Zink; dieß zu
extrahiren lohnt sich nicht. Der Gehalt der Schlacken an Zink hängt sehr von dem
Gehalt des Erzes an Kieselsäure und Eisenoxyd ab. Wenn erstere in Ueberschuß
vorhanden ist, so hat man viel Verlust, während ein größerer Gehalt an Eisenoxyd das
Zink vor Verschlackung schützt. Die Schlacken haben in der Regel ein gut gefrittetes
Ansehen; eine vollständige Schmelzung muß unter allen Umständen sorgfältig vermieden
werden.
Wenn die Charge keine Zinkdämpfe mehr entwickelt, was bei einer Charge von 8 Ctrn.
auf einem, wie erwähnt, 30 Quadratfuß haltenden Roste nach 7 bis 8 Stunden eintritt,
so wird sie entfernt, jedoch so, daß genug heiße Schlacken auf dem Roste
zurückbleiben, um die Kohlenschicht von 1 1/2 Ctr., welche vorher erwähnt wurde, zu
entzünden. Ehe die neue Charge aufgebracht wird, müssen die Oeffnungen des Rostes
sorgfältig gereinigt werden.
Die Charge besteht aus rohem Galmei, der bis zu Bohnen-Größe zerkleint ist, keinenfalls
kleiner, gemischt mit 35 bis 40 Proc. Anthracit von etwas geringerer Größe; sie
wiegt etwa 8 Ctr. Auf diese Weise verarbeitet ein Ofen circa 7 1/2 Tonnen wöchentlich, da die Arbeit ununterbrochen von Montag
Morgen bis Samstag Abend fortgeht.
Es hat keine Schwierigkeit, die Masse in lebhafter Verbrennung zu erhalten und sie
durch und durch in Thätigkeit zu versetzen. Dieß wird durch das dazwischen gemengte
Brennmaterial erreicht; die untere Kohlenschicht dient nur dazu, um dem Proceß den
Impuls zu geben.
Die ganze Quantität von Brennmaterial, welches angewandt wird, beträgt höchstens 65
Proc. von dem Gewicht des Erzes. Auf die Qualität des verwendeten Anthracits kann
nicht genug Werth gelegt werden. Wenn er zu viel Schwefel oder sonstige flüchtige
Bestandtheile enthält, so erhält das dargestellte Oxyd nie eine schöne weiße Farbe.
Das Brennmaterial, welches ich anwendete, kam aus der Gegend von Swansea, allein ich
kann keineswegs behaupten, daß es zu meinem Zwecke das bestgeeignetste ist. Ein
schwer entzündliches hartes, trockenes Brennmaterial ist erforderlich. Ich habe die
beste Kilkennykohle versucht, allein sie ist der Welsh'schen nicht gleich, obgleich
sie theurer ist; in der That habe ich gefunden, daß die irischen Kohlen sich nach
der Analyse besser herausstellen, als sie bei der Arbeit wirklich sind.
Die Erze, welche sich am besten für den Proceß eignen, sind arme Zinkoxydate, welche
18 bis 30 Proc. metallisches Zink enthalten. Solche Erze können in England nicht mit
Vortheil auf Zink verarbeitet werden.
Die Kosten der Darstellung des Oxyds aus den Erzen geben jedenfalls den besten Beweis
für die Vortheilhaftigkeit des Processes. Gegenwärtig kann ich darüber noch nichts
ganz Genaues angeben; das kann ich jedoch versichern, daß der Fabrikant ohne Schaden
das auf die beschriebene Weise dargestellte Product zur Hälfte des jetzt für den
Artikel gezahlten Preises verkaufen kann.
Sobald ausgedehntere Resultate vorliegen werden – und dieß wird binnen Kurzem
der Fall seyn, – werde ich auf diesen Punkt zurückkommen und darüber weitere
Mittheilungen veröffentlichen.
F. O.