109741

•    Redukcja odbywa się w zamkniętych naczyniach zwanych muflami. Są one umieszczane w piecach opalanych gazem czadnicowym i wyposażone w regeneratory.

•    Wsad do mufli składa się z blendy cynkowej prażonej i spiekanej z tlenkiem cynku i reduktora węglowego. Mufla ogrzewana jest przepływającymi spalinami, w temperaturze wyższej od 1000¹C, tlenek cynku łatwo redukuje się i następuje natychmiastowa destylacja (temperatura w mufli pow. 1100‘C) i jest ona wyższa od temperatury parowania cynku.

•    Redukcja następuje głównie za pomocą węgla i tlenku węgla, inne dodatki mają tylko niewielkie znaczenie w procesie redukcyjnym (wodór i węglowodory).

•    ZnO + C = Zn + CO

•    ZnO + CO = Zn + C02

•    C02 + C = 2CO

•    Redukcję prowadzi się w muflach, (szczelnych naczyniach) i dzięki temu zapobiega się ponownemu utlenieniu par cynku, co by nastąpiło niewątpliwie przy zetknięciu tych par ze spalinami zawierającymi w swoim składzie tlen, dwutlenek węgla i parę wodną.

•    Pary cynku unoszone strumieniem C02 opuszczają muflę i przechodzą do nadstawek (skraplaczów), gdzie ochładzają się i przy temp. ok. 500oC przechodzą w stan ciekły (skraplają się).

•    Nadstawka jest szczelnie połączona z muflą - zapobiega to przedostawaniu się powietrza do środka i uchodzeniu par cynku na zewnątrz w atmosferę. Pary, które skropliły się w nadstawce, pozostają w niej w stanie ciekłym, natomiast te które się nie skropliły, przechodzą do blaszanego naczynia zwanego balonem, tam też oziębiają się ostatecznie tworząc pył cynkowy.

•    Oprócz redukcji tlenku cynku w mufli odbywa się równocześnie redukcja tlenków innych metali jak kadmu, ołowiu, miedzi i żelaza.

-    Kadm ma niską temperaturę parowania 767 ¹C i przechodzi do nadstawki w początkowym stadium redukcji,

-    również ołów z cynkiem przechodzi do nadstawki.

-    W mufli pozostaje żelazo, miedź, znaczna część ołowiu i niewielka część cynku - nazywa się to wypałkami i wraz z resztkami węgla i żużla jest usuwane z mufli.

•    Proces jest okresowy i trwa około 24 godzin. Po tym czasie odbiera się produkty, czyści mufle, ewentualnie naprawia i następnie ładuje nowy wsad.

•    Oprócz prażonego koncentratu tlenku cynkowego i reduktora do mufli ładuje się odpady cynkonośne, często resztki mufli itp.

•    Cynk wybiera się z nadstawki przeważnie dwa razy na dobę, a ponieważ zawiera on jeszcze w swoim składzie tlenki, więc przerabiany jest w specjalnych piecach lub używany do celów przemysłowych.

•    Zastosowanie w przemyśle mufli pionowych pozwala na usunięcie wad mufli poziomych, a proces przebiega na tych samych zasadach, co w muflach poziomych.

•    Wsad ładuje się do mufli w postaci brykietów składających się z prażonego koncentratu, węgla koksującego z małą ilością lepiszcza (smoła pogazowa).

•    Sprasowane brykiety suszy się i koksuje, następnie ładuje się okresowo z góry pieca, natomiast wypałki są odbierane w sposób ciągły z dołu mufli.

•    Mufla ma następujące wymiary: l,5-2,0 m na 0,3-0,35 m, wysokość 10-12 m. Do obu szerszych ścian mufli przylegają komory grzewcze, w których spala się gaz czadnicowy zmieszany z gazem odbieranym z mufli. Dolna część nie jest ogrzewana i zbierają się w niej wypałki.

•    Pary cynku i kadmu przechodzą wraz z innymi gazami przez górną nieogrzewaną część mufli, tutaj częściowo ochładzają się i dostają do kondensatora mając temperaturę 825- 875¹C.

•    Pary cynku, kadmu i ołowiu skraplają się, pozostałe gazy spływają do odpylnika płuczkowego. Gazy po oczyszczeniu z pyłów są używane jako paliwo do ogrzewania mufli. Gorące spaliny przechodzą z komór grzewczych przez rekuperatory do komina.

•    Wydajność pieca destylacyjnego z retortami pionowymi wynosi ok. 6 t/dobę, a jego trwałość wynosi 4-5 lat.

Otrzymywanie cynku w piecach szybowych

1

   Wytwarzanie cynku w piecach szybowych jest podobne do wytwarzania surówki w piecach metalurgicznych i polega na redukcji tlenków. Niemniej jednak redukcja cynku przebiega w temperaturze 1100¹C, która jest wyższa niż temperatura parowania, dlatego też ciekły cynk nie ma możliwości gromadzenia się w dolnej części pieca pod warstwą żużla, lecz jest unoszony z gazami w postaci pary.