File:Forno a vento per piombo e zinco - Museo scienza tecnologia Milano 08092.jpg

Italiano: Modello didattico di forno a vento del XVI sec. per piombo e zinco. Sezionato, in legno, scala 1:50 Il forno qui rappresentato è composto da una struttura portante in mattoni di pietra, sulla cui base superiore si apre una bocca di carico che fa anche da camino. All'interno della struttura sono visibili:- il tino in mattoni refrattari- la sacca (o zona di fusione) in mattoni refrattari- il crogiulo di raccolta dello zinco ("pietra dello zinco")- il crogiuolo di raccolta del piombo, con relativa bocca di colata.

Funzione

Modello didattico rappresentante un forno a vento del XVI sec. per piombo e zinco NOTA: Lo zinco viene estratto dai suoi minerali attraverso un processo termico, che consiste nel trasformare i minerali in ossido di zinco (processo di arrostimento) prima, per poi trasformare questo in zinco metallico (processo di riduzione) Processo di arrostimento _ Inizialmente si procede ad un arricchimento meccanico dei minerali. Dopodiché, per arrostimento, si ottiene ossido di zinco e anidride solforosa dalla blenda, ossido di zinco e anidride carbonica dalla smithsonite, oppure si elimina l'acqua dalla calamina. Nei due ultimi casi l'arrostimento si compie sul minerale in grossa pezzatura in forni a tino caricati contemporaneamente con minerale e coke; per la blenda è invece necessario operare su minerali minuti in forni meccanici a piani, a fluidizzazione, oppure del tipo Dwight-Lloyd (sinterizzazione). Processo di riduzione _ Questa fase del processo, che consiste nella diminuzione dello stato di ossidazione dell'ossido di zinco per via chimica o elettrochimica, può avvenire in diversi tipi di forni: a storte orizzontali, a storte verticali, a vento o elettrici.

Modalità d'uso

Modello didattico rappresentante una forno a vento del XVI sec. per piombo e zinco NOTA: Nei primi forni per la riduzione dei minerali di piombo si ottiene spesso, come sottoprodotto accidentale, lo zinco. Il forno viene caricato dall'alto con una carica contenente minerali di piombo (che sono anche minerali dello zinco) e carbone. Scendendo nel tino, la colonna dei materiali subisce dapprima un essiccamento ad opera dei gas di combustione e successivamente un progressivo riscaldamento che ne innalza la temperatura fino a 400 °C. Continuando a scendere verso la zona di insufflazione dell'aria, in seguito alla combustione del coke dei sottostanti strati, la carica incontra temperature via via più elevate: dai 700 C° ai 900 C° cominciano a formarsi i silicati, i solfuri della metallina e degli speiss, e lo zinco gassoso (lo zinco ha infatti ha una temperatura di ebolizione di 907 °C contro i 1740 °C del piombo). I gas di zinco si condensano sulle pareti in refrattario e da qui colano fino a depositarsi in una vasca di raccolta, detta "pietra dello zinco". Il piombo continua invece il suo viaggio verso la sacca, dove, tra i 900 C° e i 1250 C° (temperatura massima raggiunta), tutte le reazioni si accelerano e si completano. Il piombo grezzo si raccoglie così nel crogiolo e da qui viene scaricato I gas prodotti dal forno a vento vengono eliminati attraverso il camino.