Inleiding

De industriële activiteiten startte in 1888 met een Arseenfabriek. Later in 1889 werd de eerste loodoven in gebruik genomen.
De zinkproductie begon echter pas in 1893.

Zinklegeringen waren toen al eeuwen bekend. Door verhitting van het mineraal calamiet (ZnCO3) werd pas in de 15e eeuw in India metallisch zink gemaakt.
In Europa herontdekte Andreas Maggraf in 1746 zink door wederom calamiet met houtskool te verhitten. De meeste zink in de aardkorst was echter aan zwavel gebonden en die delfstof werd in 1893 ook gebruikt voor de eerste zinkfabriek in Overpelt.

Het begon bij de mijn

Het zink werd gewonnen uit zinkblende. Een concentraat van grotendeels zinksulfide (ZnS), doch ook met andere elementen zoals cadmium (Cd), koper (Cu) en lood (Pb). De zinkblende werd doorgaans bij de vindplaats gemaakt en kon wegens de zwavel bij de zinkfabriek niet meteen thermisch verwerkt worden tot zinkmetaal. Eerst moest de zinksulfide (ZnS) omgezet worden naar zinkoxide (ZnO) en dat gebeurde door verbranding.

De roostoven

Gebruikt werden Rhenania-ovens, waarbij menselijke handkracht nodig was. Met zware rakels werd de zinkblende op de roosters omgewoeld. Bovendien verdwenen de verbrandingsgassen uit deze ovens door de schoorstenen in de atmosfeer.


Rhenania klein

De zinkoven

De eerste oven werkten met het thermisch procedé van Dony. Uit het zinkoxide (ZnO) van de roostoven werd in de zinkoven zinkmetaal gewonnen. Dit gebeurde door het te reduceren met magere steenkolen in afgesloten moffels. Door de (onvolledige) verbranding ontstond een hoge temperatuur, waardoor zink en de andere metalen vervluchtigden. In een condensor aan het uiteinde van de moffel condenseerden de metalen.

condensor

Enige feiten :
In 1907 stonden er 8 ovens.
Tussen 1908 en 1914 werden er 8 ovens bij gebouwd.
In 1926 stonden er maar liefst 18 ovens.
In de jaargang 1907-08 bedroeg de zinkproductie 8.800 ton
Deze liep op in de jaren die volgden …..
1912-1913 15.442 ton
1928-1929 54.825 ton
Tot in 1914 werden de ovens met kolen gestookt. Vervolgens tot in 1930 werden ze met generatorgas gestookt, dat werd geproduceerd uit vette steenkolen.

Verbeteringen aan beide ovens

Roostovens
Een verbetering kwam in 1898. Toen werden de eerste roostovens van Rhenania vervangen door Delplace-ovens.

oven1 (1)

Tegelijk werden voortaan de zwavelhoudende rookgassen via een “lodenkamerprocede” omgezet in zwavelzuur.

lodenkamer

De Delpace-ovens werden in 1928 vervangen door Spirlet-ovens.

spirlet

Dat betekende minder zware arbeid, want Spirlet woelde het roostgoed met een mechaniek.
Uiteindelijk werden de Spirlet-ovens in 1954 vervangen door “Fluosolid” wervelbed-ovens. Tegelijkertijd werd ook een nieuwe zwavelzuurfabriek gebouwd op basis van contact procédé.

Zinkovens
Tot de jaren “50” was er één condensor (tip) per moffel, waarop nog een metalen verlengbuis (allonge) werd gezet. Via deze pijp ontsnapte nog wat gas, wat aan de uiteinde verbrandde.
In de periode 1954-56 was er een revolutie op het gebied van de tippen. Ze werden vervangen door één globale condensor per ovenhelft.


oven1


Mede door de vernieuwde roostmethode konden de ovens nu semi-mechanisch worden geladen.
Vanaf 1957 werden de mechanische gasgeneratoren uit 1930 vervangen en werden de ovens verwarmd door de verbranding van zware stookolie en bovendien met de vrijgekomen CO uit de moffels.
Tussen 1965 en 1967 werden 9 natte ontstoffers geplaatst in de rookgasafvoer van de ovens.

Het produktie-proces rond de jaren '60

Hier volgen bondige beschrijvingen van de processen, waarbij tussen de jaren 1954-1974 reststoffen ontstonden, die in de omgeving werden gebruikt voor de afdekking van wegen en andere funderingen.

- Aanvoer en opslag van concentraten

De fijne concentraten kwamen uit Antwerpen met aken van 500 ton en werden in Overpelt overdekt opgeslagen. Daarna werd van het concentraat, volgens een bij Overpelt ontworpen technologie, eerst korrels gemaakt . Dit gebeurde door ze machinaal te mengen met verschillende reststoffen uit het proces en ook met water en zwavelzuur. Het mengsel werd in twee granulator-droogtrommels gedroogd en tot korrels gevormd van 0,5 tot 4mm. De korrels werden naar de roostovens afgevoerd.

- Roosting en zwavelzuurfabriek

Roosten was eigenlijk een verbranding (chemische reactie) van het zwavel in het granulaat (ZnS) met zuurstof (O2) uit de lucht, waarbij een metaaloxide (ZnO) achterbleef. Het gebonden zwavel (sulfide) werd omgezet in het gas zwaveldioxide (SO2). Het gebeurde in een oven bij een temperatuur van ongeveer 1000º C. Bij de verbrandingsreactie kwam veel meer warmte vrij, dan nodig voor het onderhouden van het vuur.
A. Wervelbedovens
Vanaf 1954 werden wervelbedovens in dienst genomen.

wervelbed 1
fig. principe van een wervelbed

Vanuit de vloer van deze ovens werd lucht ingeblazen. Vervolgens werd het gekorrelde zinkconcentraat geïnjecteerd, waardoor een wervelend bed ontstond. Eénmaal brandend vormden de wervelende korrels een langzaam vloeiend bed naar de uitgang van de oven. Men sprak van een “Fluo-solid” oven.
B. Zwavelzuurfabriek
Het gas bevatte diverse verontreinigingen in de vorm van kleine vaste deeltjes, ook wel vliegas genoemd. Het gas passeerde droge elektro-filters en werd verder in een wir-war van was- en koeltorens, leidingen en natte elektro-filters verder gereinigd en als laatste gedroogd. Vervolgens werd het gas verwarmd en in de kontakt-toren geleid en volgde, geholpen door een katalysator, de chemische reactie; SO2 + O = SO3 . Daarna werd het gas af gekoeld en naar de absorptie-toren gevoerd, waar geconcentreerd zwavelzuur op het gas wordt gesproeid. Het gas reageerde met het vocht in het zuur (de absorptie) en er ontstond zuur met een hogere concentratie H2SO4.
Tijdens gans dit proces werden geen afvalstoffen gevormd, die in aanmerking kwamen voor wegenwerken enzovoort.

- Zinkovens

Het materiaal na de wervelovens is feitelijk zinkoxide (ZnO). In de ovens werd het zink gewonnen door het zinkoxide in een afgesloten ruimte te reduceren met fijne magere steenkolen (grootte max 6mm). De kolen bevatten veel koolstof (C) en door dit samen met het zinkoxide te verhitten tot wel 1400 °C ontstond damp van zink en koolmonoxide (CO). Bij het verlagen van de temperatuur tot onder 900 °C condenseerde de zinkdampen.

- - de bouw

Een zinkoven bestond uit twee helften, die elkaars spiegelbeeld waren. Ze werden gescheiden door een verticale tussenmuur. De zijwanden waren gesloten en de voorzijden voorzien van een raamwerk van hittebestendig materiaal. In dit raamwerk werden de moffels geschoven. De moffels werden gemaakt van een mengeling van “vuurvaste aarden”. Waren alle moffels geplaatst, dan werd het gehele front gas-dicht gemaakt. Zo ontstond rond de moffels een afgesloten ruimte in de oven, waarin een vuur werd gestookt.

- - het proces

De moffels werden gevuld met een mengsel van zinkoxide en magere steenkolen.

vullen 1

Dan werd het vuur aangestoken en werden de moffels aan de buitenkant verwarmd. In de moffels, die afgesloten werden van de buitenlucht steeg door (onvolledige) verbranding van de steenkolen de temperatuur tot wel 1400 °C. Hierbij gebeurde het volgende :
ZnO + CO >> Zn + CO
2
CO2 + C >> 2CO
Door de hoge temperatuur “haalde” het koolmonoxide (CO) de zuurstof (O) weg bij het zinkoxide (ZnO), waardoor kooldioxide (CO
2) ontstond. Het metaal zink kwam vrij, doch ging onmiddellijk over in de dampfase. Door de overmaat aan koolstof (C) in de steenkolen werd de gevormde CO2 dadelijk gereduceerd naar CO.
De dampen uit de moffels kwamen per ovenkant in één grote gekoelde condensatie-ruimte. Door warmte af te voeren ontstonden op het condensatiescherm druppeltjes vloeibare zink, die in de zinkbak terecht kwamen en daaruit werden afgetapt.

Het afgetapte vloeibare zink werd in vormen gegoten, waar het werd afgekoeld tot het stolde.

1

Het volledige distillatieproces duurde 24 uur. Om 06.00 uur in de morgen werden de ovens open gemaakt en werden de “ruimassen” uit de moffels verwijderd. Eventueel gebroken moffels werden vernieuwd, waarna de oven opnieuw werd geladen met zinkoxide en magere steenkolen. Het condensorscherm werd neergelaten en de volgende cyclus begon.

- - onderhoud

De moffels en (vroegere) condensors werden ook in Overpelt gemaakt.

moffel

In de Moffelfabriek werden uit een mengeling van verschillende soorten klei vuurvaste moffels gemaakt. Eerst werd de mengeling in een vorm geperst en daarna enige weken gedroogd. Vervolgens bracht men een laag glazuur aan, droogde bij 80 °C de moffels nogmaals en bakte de moffels af bij 900 ° C.
De levensduur van de gehele oven was gemiddeld een drietal jaren. Dan werd de oven geheel afgebroken en opnieuw opgebouwd.

Restanten van de zinkproductie

De filters van 1975 een mooie verbetering. Wat verder overbleef waren de ruimassen, de gebroken moffels en het afbraakpuin van de vervangen zinkovens.
Bij ruimassen werd onderscheid gemaakt tussen lood- en koperhoudend materiaal en ijzerhoudend. De eerste werden apart verwerkt en de ijzerhoudende assen werden samen met afbraakpuin en gebroken moffels afgevoerd naar de stortplaats aan de overkant van de fabrieksstraat of werden gebruikt als opvul- of funderingsmateriaal.