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Verfahren zum Rosten und Reduzieren von staubförmigen Erzen.
Das Einblasen von allenfalls vorher durch Aufbereitung angereicherten staubfölmigen Erzen mit pulverigen festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen in eine auf hohe Temperatur erhitzte Kammer mit gesonderter Luftzufuhr ist bekannt. Hiebei erfolgt die Zuführung des Erz-BrennstoffGemisches mittels eines Luftstromes nach Art einer Staubkohlenfeuerung und die Röstung unter Ausnutzung des Schwefelgehaltes der Erze. Nach einem anderen Verfahren werden staubte Imiges Erz oder Oxyde gemeinsam mit der zur Reduktion gerade ausreichenden Menge von Reduktionsgas in eine Kammer eingeführt, so dass nach der Reduktion des Oxydstaubes das Metall in feiner Verteilung anfallen muss und gleichzeitig zusammengeschmolzen wird.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden nun diese beiden an sich bekannten Prozesse kombiniert, indem die Röstung und die'Reduktion wohl in einem Arbeitsgange, aber in zwei Phasen durchgeführt werden, so zwar, dass in der ersten Phase gerade nur die zur Erreichung und Erhaltung der Rösttemperatur notwendige Menge von Gas oder sonstigem Brennstoff zugeführt wird und dann erst
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der Röstung stammenden Wärme, die zur Reduktion nötigen Stoffe bzw. Gase zugesetzt werden. Das Wesen der Erfindung liegt somit in der unmittelbaren Reduktion der noch heissen Röstprodukte ohne Kondensation behufs Verwertung der Oxydationswärme für den Reduktionsprozess.
Hiedurch wird ganz bedeutend an Brennstoff gespart und werden viel reinere Produkte erhalten, als wenn in einem Ofenraum unmittelbar auf Reduktion der Erze gearbeitet wird, wodurch immer viel überschüssige Wärme verlorengeht.
Gemäss der Erfindung werden in an sich bekannter Weise sulfidische, oxydische oder karbonatische Erze in Staubform und gegebenenfalls mit staubförmigen festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen in eine auf hohe Temperatur (etwa 1200 ) erhitzte Kammer eingeblasen, sodann wird zunächst unter Verwendung eines in bekannter Weise gesondert eingeführten Gas-oder Luftstromes unter Bildung eines Metalloxyd-oder Halogenmetalldampfes in Staubform abgeröstet, worauf die so gewonnenen noch heissen Röstprodukte oder Dämpfe in der erhaltenen Staubform ohne Kondensation neuerdings in bekannter Weise gemeinsam mit der zur Reduktion gerade ausreichenden Menge von Reduktiongasen in eine Kammer eingeführt werden, so dass nach Reduktion des Oxydstaubes oder-dampfes das
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Das Verfahren nach der Erfindung verarbeitet somit nach einem aus bekannten Verfahren kombinierten Verfahren sulfidische, oxydische oder karbonatische Metallverbindungen und eignet sieh somit besondere zur Verhüttung von Antimon-, Arsen-, Quecksilber-, Kupfer-, Blei-, Zink-und Zinnerzen wie auch Kiesen.
Bei der Ausführung des Verfahrens werden die Erfahrungen, die bei der Kohlenstaubfeuerung gemacht wurden, entsprechend benützt. Die etwa in einem Aufbereitungsprozess angereicherten Erze müssen sehr fein gemahlen werden, so dass die Staubteilchen leicht entzündbar werden. Ist genügend Schwefel im. Erz enthalten, so kann dieser Schwefel die für die Röstung erforderliche Wärmemenge liefern. Reicht die dem Schwefelgehalt eigene Wärmemenge nicht hin, die Röstung zu unterhalten, so wird dem Erze eine entsprechende Menge von Kohlenstaub, Öl, Schwefelkies usw. oder ein gasförmiger Brennstoff zugesetzt.
Die Zuführung eines Erz-Kohle-Gemisches erfolgt in wesentlich gleicher Weise wie bei jedqr Kohlenstaubfeuerung, indem das Erz-Kohle-Gemisch einem Primärluftstrom zugesetzt wird, der dieses Gemisch in die Verbrennungskammer einführt. Die Verbrennungskammer
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kann ähnlich der einer Kohlenstaubfeuerung gebaut sein. Schwefel und Kohle verbrennen durch Zumengen von Sekundärluft und führen den Schwefel und das Metall in Oxyde über. Die zur Verbrennung notwendige Sekundärluft wird dabei zweckmässig durch in den Ofenwänden verteilte Öffnungen zugeführt, die untereinander verbunden sind und eine genaue Luftzumessung ermöglichen. Mangelnder Brennstoff kann aber auch in Gasform und dann vorzugsweise mit der Sekundärluft zugeführt werden.
Durch die Wirkung des sekundären Luft- oder Gasstromes werden die Oxyde in fein verteilter mehliger Form oder als Dampf gewonnen. In der so erhaltenen Form gelangen sie ohne Kondensation sofort in eine zweite Kammer oder werden in derselben Kammer mif Kohlenstaub oder reduzierenden Gasen gemischt und dadurch zu Metall reduziert. Das Metall, welches in Staubfoim anfällt, schmilzt entweder nach dem Absetzen sofort zusammen oder wird in Tiegeln gesammelt in die handelsübliche Form umgeschmolzen.
Ein anderes Mittel, das Metall im flüssigen Zustand zu erhalten, besteht'darin, dass man die Reduktionsabgase, welche den Metallstab führen, gegen ein flüssiges Metallbad anprallen lässt, wodurch erreicht wird, dass die schweren Metallkorper in das Metallbad eingeschleudert und von demselben aufgenommen werden, während die Abgase, vom Metallstab befreit, abziehen.
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Process for rusting and reducing dusty ores.
It is known to blow dust-like ores with powdery solid, liquid or gaseous fuels, which may have been enriched beforehand by processing, into a chamber heated to a high temperature with a separate air supply. The ore-fuel mixture is fed in by means of an air stream in the manner of a pulverized coal furnace and the roasting takes place using the sulfur content of the ores. According to another method, dusty ore or oxides are introduced into a chamber together with the amount of reducing gas just sufficient for the reduction, so that after the reduction of the oxide dust, the metal must be finely divided and melted together at the same time.
According to the present invention, these two processes, which are known per se, are now combined, in that the roasting and the reduction are carried out in one operation, but in two phases, so that in the first phase only those to achieve and maintain the roasting temperature necessary amount of gas or other fuel is supplied and only then
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The heat from the roasting process that is added to the substances or gases required for reduction. The essence of the invention thus lies in the immediate reduction of the still hot roasted products without condensation in order to utilize the heat of oxidation for the reduction process.
This saves a great deal of fuel and produces much cleaner products than if the ores are reduced directly in a furnace, which means that a lot of excess heat is always lost.
According to the invention, sulfidic, oxidic or carbonate ores in dust form and optionally with dusty solid, liquid or gaseous fuels are blown into a high temperature (about 1200) heated chamber in a manner known per se, then it is first separated in a known manner using a introduced gas or air stream is roasted to form a metal oxide or metal halide vapor in the form of dust, whereupon the still hot roasted products or vapors obtained in this way in the dust form obtained without condensation are recently introduced into a chamber in a known manner together with the amount of reducing gases just sufficient for reduction , so that after reduction of the oxide dust or vapor the
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The method according to the invention thus processes sulfidic, oxidic or carbonate metal compounds according to a method combined from known methods and is therefore particularly suitable for smelting antimony, arsenic, mercury, copper, lead, zinc and tin ores as well as pebbles .
When carrying out the process, the experience gained with pulverized coal firing is used accordingly. The ores that are enriched in a treatment process, for example, have to be ground very finely so that the dust particles are easily flammable. Is there enough sulfur in the. Contain ore, this sulfur can provide the amount of heat required for roasting. If the amount of heat inherent in the sulfur content is not sufficient to maintain the roasting, a corresponding amount of coal dust, oil, pyrites etc. or a gaseous fuel is added to the ore.
An ore-coal mixture is fed in essentially the same way as with any pulverized coal furnace, in that the ore-coal mixture is added to a primary air flow which introduces this mixture into the combustion chamber. The combustion chamber
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can be built similar to that of a pulverized coal furnace. Sulfur and coal burn by adding secondary air and convert the sulfur and metal into oxides. The secondary air required for combustion is expediently supplied through openings distributed in the furnace walls, which are connected to one another and enable precise air metering. However, insufficient fuel can also be supplied in gaseous form and then preferably with the secondary air.
Through the effect of the secondary air or gas flow, the oxides are obtained in finely divided floury form or as steam. In the form obtained in this way, they pass immediately into a second chamber without condensation or are mixed in the same chamber with coal dust or reducing gases and thereby reduced to metal. The metal, which is obtained in the form of dust, either melts immediately after settling or is collected in crucibles and remelted into the commercially available form.
Another means of keeping the metal in its liquid state is to let the reducing exhaust gases, which carry the metal rod, collide with a liquid metal bath, whereby the heavy metal bodies are thrown into the metal bath and are absorbed by it , while the exhaust gases, freed from the metal rod, withdraw.