Alphabet der Heimatkunde

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Alphabet der
Heimatkunde

Zur Produktivität des Zink-
destillations-
verfahrens.

Friedrich Holtz

Ausgehend vom Fassungsvermögen (Volumen) einer Zinkmuffel lässt sich die Größenordnung der täglich produzierten Zinkmenge grob abschätzen:

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Aus oben gezeigter Skizze einer für Stolberg üblichen Muffel errechnet sich der Querschnitt zu:

(182 · 3,14) / 4) cm2  + (18 cm · 12  cm)  = 470,34  cm2
Bei einer Muffellänge von 1,80 m egibt sich ein Volumen von:
VM = 470,34 cm2 · 180 cm = 84661,2 cm3

Stoffkonstanten
    relative
Atom-Masse
Dichte
(g/cm3)
C Kohlenstoff 12  
O Sauerstoff 16  
Zn Zink 65,4 γ = 7,14
ZnO Zinkoxid   γ = 5,61
  Koks   γ = 0,45

Gewichtsmengenrelation
Entsprechend der Atommassen ergeben sich die Gewichtsmengen von Zinkoxid (ZnO) und Koks (C) zu:

65,4 (Zn) + 16 (O) + 12 (C)
81,4 (ZnO) + 12 (C)

Volumenrelation
Unter Berücksichtigung der Dichte gilt für die Volumenrelation:

ZnO C
81,4 / γ + 12 / γ
81,4 / 5,61 + 12 / 0,45
14,51 + 26,67
Volumenanteile von 14,51 + 26,67 = 41,18
normiert auf 1:
14,51 / 41,18 + 26,67 / 41,18
0,352 + 0,648

Bezogen auf das Gesamtvolumen der Muffel:
VM · (0,352 (ZnO) +0,648 (C)) = VM
84 661,2 cm3 · (0,352 (ZnO) +0,648 (C)) = 84 661,2 cm3

Auch wenn das feinkörnige Gemisch aus gemahlener Röstblende bzw. kalziniertem Galmei (Zinkoxid ZnO) und ebenfalls gemahlenem Koks (Kohlenstoff C) angefeuchtet wurde, ist kaum anzunehmen, dass dieses Gemisch in der Muffel porenfrei verdichtet werden konnte. Fernerhin liegen die Einsatzstoffe nicht in chemisch reiner Form vor. Porenvolumen sowie Unreinheiten werden mit insgesamt etwa 10% angenommen.

76 195 cm3 · (0,352 (ZnO) +0,648 (C)) = 76 195 cm3
Volumenanteil ZnO = 76 195 cm3 · 0,352 = 26 850 cm3

In Verbindung mit der Dichte ergibt sich für die Muffelfüllung ein Gewichtsanteil für ZnO von

26 850 cm3 · γ  = 26 850 cm3 · 5,61 g/cm3 = 150 626 g
oder aufgerundet 150 kg

Die im Zinkoxid enthaltenen Zinkanteile verhalten sich zum Gesamtgewicht wie die relativen Atom-Massen

150 kg / (65,4 +16) = Zinkgewicht / 65,4
Zinkgewicht = (150 kg x 65,4) / (65,4 +16)
Zinkgewicht = 120 kg

Unter Annahme einer Metallausbringung von 60 % lieferte eine Muffel  somit als
Tagesproduktion (24 Stunden) etwa 72 kg Zink.


 

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