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Zink (Gewinnung).
haltenden Mineral, in größern Mengen gewonnen und zu gute gemacht wird. Der Wert der Zinkerze hängt teils von ihrem Gehalt an Z. ab, teils von der Qualität der beigemengten fremden Metalle, welche mehr oder weniger in das abgeschiedene Z. übergehen und dessen Eigenschaften verschlechtern; Blei kann auch insofern schädlich wirken, als es wesentlich zur Zerstörung der thönernen Destilliergefäße beiträgt. Am reinsten pflegen Rotzinkerz und Kieselgalmei zu sein, dann folgen die kohlensauren Zinkerze, und am unreinsten ist gewöhnlich die Zinkblende, welche am häufigsten fremde Metallverbindungen beigemengt enthält. Während in Deutschland (Oberschlesien, Altenberg bei Aachen etc.) die oxydierten, mehr in obern Teufen vorkommenden Zinkerze bedeutend abgenommen haben, vermehren sich die Zinkblenden mit dem Tieferwerden der Gruben, so daß zur Zeit große Mengen von Blende verhüttet werden. Den Ausfall an den reinern oxydischen Erzen deckt man durch Bezüge aus dem Ausland (Spanien, Sardinien, Algerien, Griechenland).
Stets beruht die Zinkgewinnung auf der Reduktion von Zinkoxyd durch Kohle (bez. durch Kohlenoxyd); das Zinkoxyd ist entweder schon in den Erzen vorhanden (Rotzinkerz), oder es wird durch Erhitzen von Galmei oder durch Rösten von Zinkblende erzeugt. Kieselsaures Zinkoxyd wird bei hoher Temperatur schon durch Kohle allein, leichter bei Anwesenheit von Kalk reduziert. Das Brennen des stückförmigen Galmeis geschieht meistens in Schachtöfen (s. Tafel »Zink«, Fig. 1), indem man abwechselnde Lagen davon mit Brennmaterial in den vom Rauhgemäuer e umgebenen Kernschacht a einschichtet und das Brennmaterial durch die Öffnungen c anzündet, die von den Gewölben d aus zugänglich sind. Sobald die untern Erzschichten durch Glühen ihre Kohlensäure und ihr Wasser verloren haben, zieht man sie, was durch den Abrutschkegel b begünstigt wird, durch die Öffnungen c aus und gibt an der Ofenmündung frisches Erz und Brennmaterial auf. Seltener dienen zum Brennen von pulverförmigem Galmei, Erzklein und Schliechen Flammöfen. Zum Rösten der Zinkblende dienen häufig zweiherdige Fortschaufelungs-Flammöfen (Fig. 2 u. 3). Das fein gepulverte Schwefelzink wird durch eine Öffnung im Gewölbe auf den obern Herd a in die Nähe von e gebracht, etwas ausgebreitet und von den vom Rost c aus aufsteigenden, den untern und dann den obern Herd durchstreichenden Feuergasen, welche dann durch die Kanäle e und f in den Schornstein entweichen, ins Glühen versetzt. Nach einiger Zeit wird das Erz nach b hin fortgeschaufelt und an seine Stelle eine frische Erzladung gegeben. Indem das Erz auf diese Weise allmählich durch b auf den untern Herd a gelangt, kommt es in immer heißere Regionen und zulegt an die heiße Luft aus d entlassende Feuerbrücke; darauf wird die abgeröstete Masse durch mit Thonplatten bedeckt gewesene Kanäle g in das Gewölbe h geschafft; i ist der Aschenfall, k k k sind Arbeitsöffnungen. Im Röstgut bleiben noch etwa 1-2 Proz. Schwefel. Zur Ersparung der Handarbeit, des Fortschaufelns, hat man vereinzelt auch Öfen mit rotierendem Herd, ähnlich wie beim Kupfererzrösten (s. Tafel »Kupfer«, Fig. 4 u. 5), angewendet (Ofen von Kuschel u. Hinterhuber zu Johannisthal in Unterkrain). Da in den bisher beschriebenen Öfen die schweflige Säure verloren geht, so sind Hasenclever und Helbig bemüht gewesen, durch eine passende Ofenkonstruktion die schweflige Säure wenigstens zum großen Teil nutzbar zu machen. In den Öfen von Hasenclever-Helbig (s. Tafel »Zink«, Fig. 4 u. 5) rutscht das durch einen Trichter a aufgegebene Erz in dem Kanal d hinab, unter dessen Sohle die Feuergase nach dem zum Schornstein führenden Kanal p hinziehen, infolgedessen schon in dem Kanal d eine Röstung stattfindet und die dabei gebildete schweflige Säure durch eine seitliche Öffnung bei e in die Schwefelsäurekammern gelangt. Scheidewände in d veranlassen, daß das Erz in gleich hoher Lage bleibt, und Öffnungen in denselben gestatten den Durchzug der schwefligen Säure. Durch eine mittels eines Wasserrades in Zwischenräumen gedrehte Abführwalze h wird das Röstgut aus dem Kanal d in den Muffelraum c geschafft, welcher von den Feuergasen umspielt wird, die den Herd g erhitzt haben. Das Erz wird in der Muffel durch die Arbeitsöffnungen h allmählich vorwärts geschaufelt, fällt dann durch die Öffnung o im Muffelboden auf den Herd g, wird auf diesem der Feuerbrücke, somit einer immer höhern Temperatur entgegen bewegt und dann aus dem Ofen gezogen. Die Feuergase liefert der durch die Öffnung n gespeiste Gasgenerator k, indem durch m Verbrennungsluft zu den Generatorgasen tritt. Bei dieser Ofeneinrichtung ist die in der Muffel c beim Rösten entwickelte schweflige Säure, welche sich mit der im Kanal d erzeugten vermischt, für die Schwefelsäurebereitung nutzbar, weil sie nicht mit Feuergasen gemischt ist, während die im Flammofenherd f erzeugte, mit den Feuergasen vermengte schweflige Säure durch p in den Schornstein und somit unbenutzt in die Luft gelangt.
Das wesentlich aus Zinkoxyd bestehende Röstgut, welches bei Verarbeitung von stückförmigem Galmei nach der Röstung zerkleinert werden muß, wird nun durch starkes Erhitzen mit Kohle reduziert. Da die Reduktion des Oxyds erst weit über dem Schmelz- und Verdampfungspunkt des metallischen Zinks stattfindet, so erhält man stets dampfförmiges Z. Die Zinkgewinnung muß aus diesem Grund in Gefäßöfen (Zinkdestillieröfen) vorgenommen werden, in welchen die aus Gefäßen (Muffeln, Röhren) entwickelten Zinkdämpfe nicht mit den sie oxydierenden Feuergasen zusammenkommen, sondern in besondere Kondensationsgefäße (Vorlagen) treten. Trotz dieser Vorsicht findet doch immer eine teilweise Oxydation von Zinkdämpfen (besonders bei Beginn der Destillation) statt; um dieselbe möglichst zu beschränken, müssen die Zinkdämpfe nach ihrer Entstehung rasch verdichtet werden. Zu Anfang der Destillation, wo die Vorlagen noch kälter sind, verdichten sich die Zinkdämpfe in denselben nicht zu flüssigem, sondern gleich zu festem, pulverförmigem Z., welchem sich oxydiertes Z. beimengt. Dieses Gemenge (Zinkstaub), von welchem etwa 5-10 Proz. vom Gewicht des Zinks entstehen, wird entweder wieder in die Reduktionsgefäße gegeben, oder in der Technik verwendet.
Der belgische Zinkofen (Fig. 6-8) von der Gesellschaft Nouvelle Montagne zu Prayon enthält in jeder der durch eine Scheidewand a getrennten Abteilungen 46 Stück Röhren b von etwa 1,1 m Länge und 15 cm Durchmesser, welche an ihrem hintern Ende auf Vorsprüngen, am vordern Ende auf Thonplatten c mit daran stoßenden Eisenplatten d aufliegen. Die Feuergase verteilen sich vom Rost g und dem Gewölbe f aus durch Schlitze i in die beiden Abteilungen, umspielen die Röhren und entweichen durch Füchse n in die Esse o, welche mit einer Klappe p versehen ist; k ist der Aschenfall, durch gewölbte Räume l zugänglich; h ein Luftkühlkanal. Man beschickt mittels einer Hohlschaufel die Röhren b mit
