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Zink (Gewinnung, Raffination, etc.).
einer Mischung von Zinkerz mit 40-60 Proz. magern Steinkohlen und Koksklein, setzt die thönernen Vorlagen q an, feuert langsam und steckt, sobald sich an der Mündung der Vorlagen q eine Zinkflamme zeigt, an dieselbe die mit einer Öffnung zum Entweichen der Gase versehenen Blechballons r (Fig. 6), in welchen sich der anfangs entstehende Zinkstaub ansammelt. Sobald der Ofen in volle Glut gekommen, nimmt man von Zeit zu Zeit die Ballons ab, bringt mit einer kleinen Kratze das in den Vorlagen kondensierte flüssige Z. in eine Kelle und gießt es in eisernen Formen zu Platten von etwa 30-35 kg Gewicht. Kommt nach etwa dreimaliger Wiederholung der Operation kein Z. mehr, so räumt man bei abgenommenen Ballons und Vorlagen die Rückstände aus und läßt dieselben durch Kanäle m in die gewölbten Räume l fallen, worauf man den Ofen wieder beschickt. Für die 92 Röhren eines solchen Ofens beträgt die Tagescharge 400 kg Blende und Galmei, 72 kg zinkreiche Abfälle und 166 kg Kohle. Der Zinkverlust beträgt etwa 11 Proz. Auf 100 kg Z. verbraucht man 1,8 hl Reduktions- und 5,8 hl Feuerungskohle, 1,35 Stück Röhren und 2 Vorlagen. Die Röhren der untersten Reihe halten durchschnittlich nur 6 Tage, in der obersten dagegen 90 Tage. Fig. 13 zeigt die Einrichtung von Röhren, Vorlagen etc. in größerm Maßstab: a Röhre, hinten auf dem Vorsprung g ruhend, b Vorlage, c Ballon, d Eisenplatte, e Thonplatte, f aufrecht gestellte Steine zur Stütze der Thonplatten e.
Bei der alten schlesischen Methode benutzt man flache Gewölbeöfen mit einem nach Art der Glasöfen überwölbten Raum, in welchem sich 20-30 Thonmuffeln A (Fig. 11) von etwa 117 cm Länge, 56 cm Höhe und 22-25 cm äußerer Breite befinden, die durch einen Steg b an der Vorderseite in zwei Abteilungen geteilt sind, deren obere d die thönerne Vorlage e nebst Blechröhren f und g aufnimmt, während die untere c durch eine mit Thon beschmierte Thonplatte i geschlossen ist. Durch eine verschließbare Öffnung im Knie der Vorlage e wird mittels einer rinnenförmigen Schaufel die Beschickung (Erz und Kohle) in die Muffel A gebracht, die Öffnung geschlossen und gefeuert, wobei die Flamme durch Öffnungen im Ofengewölbe ins Freie entweicht und viel Rauch in der Umgebung verbreitet, während die entwickelten Zinkdämpfe sich in der Vorlage kondensieren und das flüssige Z. durch die Röhren f und g in gemauerte Nischen (Tropflöcher) tropft. Dasselbe gibt dann stalaktitische Gebilde (Zinkmänner), welche nochmals umgeschmolzen werden müssen. Das Ausräumen der Rückstände geschieht nach weggenommener Verschlußplatte durch die Öffnung i. Bei neuern Zinköfen läßt man die vom Rost aufsteigende Flamme gegen das Gewölbe treten, von diesem zurückprallen und durch Öffnungen im Herd nach unten in einen gemeinsamen Kanal und durch diesen in den Schornstein abziehen, wodurch die Wärme vollständiger ausgenutzt wird (belgisch-schlesische Öfen mit rückschlagender Flamme). Als Vorlagen dienen dabei gebauchte Thonröhren b (Fig. 12), welche man in die durch den Steg d gebildete obere Abteilung der Muffel a steckt, während man die untere Abteilung durch die Platte e verschließt. Die Vorlage b wird mit einem Rohrstutzen c versehen und auf diesen der blecherne Ballon zur Aufnahme des Zinkstaubs gesteckt. Das im Bauch der Vorlage b angesammelte flüssige Z. kann entweder durch eine mit einem Thonpfropfen verschlossene Öffnung nach unten hin abgelassen oder aus der vordern Mündung ausgekrätzert werden. In Oberschlesien führte ferner 1878 L. Kleemann eine neue Vorlage ein, welche eine bedeutend bessere Kondensation der Zinkdämpfe und die Abführung der schädlichen Gase nach oben gestattet.
Mit Vorteil werden in neuerer Zeit meistens Öfen mit Gasfeuerung benutzt, wodurch man eine bedeutende Ersparnis an Kohlen erzielt. Die Einrichtung eines Ofens mit Gasfeuerung zeigen die Figuren 9 u. 10: a Gasgenerator mit Treppenrost, b Gaskanal, welcher die brennbaren Gase durch die vertikalen Heizschächte c in den Muffelraum n führt, wo sie durch zugeleitete Gebläseluft verbrannt werden. Diese gelangt aus dem Hauptwindkanal d durch die Kanäle e, f und f' zu den Düsen g, g', welche in die Heizschächte c münden. Die Feuergase ziehen durch die Füchse h im Herd nach den Kanälen h' und durch diese nach den Essen k; o Muffeln, p Vorlagen, l Öffnungen zum Entlassen der Rückstände aus den Muffeln o in die durch ein eisernes Thürchen verschließbaren Behälter m; r Temperraum für die Muffeln, s Kalcinierraum für Galmei durch abgehende Hitze, e' vom Windkanal d unter den Rost des Generators abgehender Kanal, q Hauptesse. Man setzt in 56 Muffeln eines Siemens-Ofens täglich 5413 kg Erz durch und verbraucht auf 5000 kg Erz 98,71 hl Kohlen und 1,42 Stück Muffeln.
Wegen des Erfordernisses von Gefäßöfen und einer sehr hohen Temperatur bedingt die Zinkgewinnung verhältnismäßig große Kosten für Brennmaterial und feuerfesten Thon; auch findet ein nicht unbedeutender Metallverlust statt durch Bildung von Zinkoxyd und Zinkstaub sowie durch einen Rückhalt an Z. in den Rückständen. Neuere Bestrebungen zur Vervollkommnung des Prozesses sind deshalb gerichtet gewesen auf Ersparung an Brennmaterial (Anwendung von Gasfeuerung, namentlich Siemensscher Regenerativfeuerung, von Treppenrosten statt Planrosten, von Boetius-Feuerung etc.), auf Vergrößerung der Produktion und des Ausbringens u. a.
Das gewonnene Z. (Werkzink) ist häufig verunreinigt, namentlich durch Blei, und bedarf deshalb meist noch einer Raffination durch Umschmelzen in einem Flammofen (Fig. 14), auf dessen Herd a die Flamme vom Feuerungsraum c aus über die hohe Feuerbrücke b gelangt und durch die Kanäle h und i nach der Esse k hin abzieht; e Räumöffnung für die Asche, d Aschenfall. Das schmelzende Z. fließt nach dem Sumpf f hin, das Blei setzt sich in demselben zu Boden, und es bildet sich auf dem Z. eine Unreinigkeiten enthaltende oxydische Krätze (Zinkasche), welche nach dem Durchrühren mit Salmiak (L'Hôte empfiehlt Chlormagnesium) durch die Arbeitsöffnung g abgezogen wird, worauf man das gereinigte Z. durch dieselbe auskellt, bis man auf den bleireichen Bodensatz kommt. Man setzt in 24 Stunden etwa 9000 kg Werkzink durch und hat an Krätzen ca. 0,15 Proz. Metallverlust. Das gereinigte Z. wird in einer Temperatur von etwa 100° C. zu Blech ausgewalzt; in höherer und niedrigerer Temperatur zeigt sich dasselbe brüchig. Das Z. des Handels enthält als Verunreinigungen fast immer Blei, Eisen und Kohle häufig Kadmium, Schwefel und Spuren von Arsen, mitunter auch Kupfer, Silber, Antimon etc. Blendezink ist meist weniger rein als Galmeizink. Ein geringer Gehalt an Blei und Eisen ist unschädlich; größere Mengen Blei dagegen verringern die Festigkeit, und größere Mengen Eisen machen das Z. hart und rissig. Die Zusammensetzung verschiedener Sorten von käuflichem Z. ergibt sich aus der folgenden Tabelle:
