AT160797B - Verfahren zur Vorbereitung von Kiesabbränden, insbesondere von Flotationskiesabbränden für die Verhüttung im Hochofen durch Herstellung von Formlingen. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Vorbereitung von   Kiesabbränden,   insbesondere von Flotationskiesabbränden für die Verhüttung im Hochofen durch Herstellung von Formlingen. 



   Der Verwertung der äusserst feinstaubigen Flotationskiesabbrände in der Hüttenindustrie stehen bekanntlich die unangenehmen Eigenschaften dieses Stoffes, insbesondere seine Feinheit mehr oder minder hindernd entgegen. 



   Man hat zwar versucht, diesen Übelständen dadurch zu begegnen, dass man die Abbrände gemischt mit andern eisenhaltigen Rückständen oder unter Zugabe von Bindemitteln brikettierte ; diese Massnahmen führten unterdessen nicht restlos zu dem   gewünschten   Erfolg, weil die hiebei erhaltenen Formlinge hinsichtlich ihrer Lager-, Druck-,   Abrieb- und Temperaturbeständigkeit   nicht entsprachen. 



   Als Bindemittel sind z. B. in fein verteilter Form solche Brennstoffe vorgeschlagen worden, die die Reduktion der Erze im Hochofen erleichtern, z. B. Torfschlamm, gegebenenfalls unter Zugabe von die Klebkraft erhöhenden   Zuschlägen,   wie z. B. Melasse, ferner auch vorher karamelisierte Melasse allein, wobei die Briketts vor ihrer Verwendung im Hochofen nur an der Luft getrocknet worden sind oder einer Wärmenaehbehandlung unterworfen worden sind, die nur eine Trocknung bezweckt hatte. 



  Auf diese Weise konnte man aber aus   Kiesabbränden   Briketts von hoher mechanischer Festigkeit und   entsprechender Wasserbeständigkeit,   d. h. Lagerbeständigkeit, nicht herstellen. 



   Es ist auch bekannt, näher nicht bezeichnete Erze sowie auch Brennstoffklein in der Annahme, dass   die Wasserbeständigkeit   derartiger Briketts mit Melasse allein nicht erzielt werden kann, unter Zugabe von Melasse und Leinöl im Verhältnis von etwa 1 : 10 oder aber bei einem andern Verfahren Eisenerze unter Zugabe eines Gemisches konzentrierter, neutraler Rohsulfitlauge mit etwa der gleichen Menge von Holzteer zu brikettieren, wobei auch eine   Wärmenalchbehandlung   bei einer Temperatur von 200 bis   2500 bzw. über 2600 C   erfolgen soll.

   Diese Wärmenachbehandlung soll im Falle des kombinierten Bindemittels : etwa 1 Teil Melasse + etwa 10 Teile Leinöl einen Bruchteil des letzteren an die Oberfläche der Briketts treiben und dadurch die Briketts gegen Feuchtigkeit, aber nur an der Oberfläche, widerstandsfähiger machen, während im Falle des kombinierten Bindemittels : etwa 1 Teil Rohsulfitlauge + etwa 1 Teil Holzteer durch die Wärmenachbehandlung die Briketts gehärtet und ein Teil des Schwefelgehaltes der Sulfitlauge ausgetrieben werden soll. 



   Der Gegenstand des Patentes betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung von   Kiesabbränden,   insbesondere von Flotationskiesabbränden für die Verhüttung im Hochofen durch Herstellung von Formlingen unter Verwendung von   Mono-und/oder Disacchariden   als Bindemittel und anschliessende Wärmebehandlung der Formlinge, bei dem die erforderliche hohe mechanische Festigkeit und Hochhitzebeständigkeit nebst gleichzeitiger Wasserbeständigkeit unter Verwendung eines Bindemittels erzielt wird, welches, ohne das Verfahren verteuernde und auch den beabsichtigten Prozess im Hochofen beeinträchtigende Zuschläge künstlich hinzuzufügen, praktisch nur aus Mono-und bezw. oder Disacchariden besteht.

   Dieser Erfolg wird patentgemäss dadurch erzielt, dass bei dem Verfahren der angegebenen Art die   zweckmässig   vorher von verunreinigenden Begleitmetallen und wasserlöslichen Salzen befreiten   Kiesabbrände   mit nicht karamelisiertem Bindemittel vermischt und zu Briketten verpresst werden, worauf die Presslinge einer Wärmebehandlung bei etwa   200-300  C   bis zur Karamelisierung des Zuckers, also ohne Verkohlung desselben, unterworfen und dadurch gehärtet sowie zugleich auch lagerbeständig, d. h. wasserbeständig gemacht werden. 



   Man erhält so Briketts, die sehr lagerbeständig, d. h. wasserbeständig, und druckfest sind und selbst unter den im Hochofen vorherrschenden Bedingungen trotz ihrer Porosität bzw.   Gasdurchlässigkeit   nicht oder nur in grössere Stücke zerfallen. 



   Die patentgemässe Wärmebehandlung stellt also einen Erh rtungsvorgang dar, der nach durch geführten Versuchen im Inneren der Abbrandbriketts im Vergleich zur Ofentemperatur von einer durchschnittlich etwa 25  C betragenden exothermen Temperaturerhöhung begleitet ist, die zum Teil auf eine chemische Reaktion zwischen dem Eisenoxyd und dem Bindemittel Zucker zurückzuführen ist, der an den Berührungsstellen der Eisenoxydpartikelchen Reduktionsreaktionen auslöst.

   Die hohe Verfestigung der Eisenoxydbriketts infolge der patentgemässen Wärmenachbehandlung wird darauf zurückgeführt, dass die erwähnten Reduktionserscheinungen das Verwachsen (Zusammenkristallisieren) der Partikelchen begünstigen und dass auch der in den Hohlräumen des Oxydgerüstes zurückbleibende   karameüsierte Zucker nach   seinem Wiedererstarren zur Verfestigung wesentlich beiträgt, während die Wasserbeständigkeit der patentgemäss wärmenachbehandelten Eisenoxydbriketts durch   den Umstand verursacht wird, dass ein Teil des zurückgebliebenen karamelisierten Zuckers im Wasser unlöslich wird.   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Es ist wohl bekannt, Brennstoffbriketts mit Melasse als Bindemittel herzustellen und hiebei die gepressten Briketts einer Wärmenachbehandlung während einer sehr kurzen Zeit bei einer Temperatur von mindestens 150  C zu unterwerfen. Bei der Brikettierung von Brennstoffen kann aber die den patentgemässen Erhärtungsvorgang darstellende chemische Reaktion nicht eintreten, da zwischen der Kohle der Brennstoff briketts und der Melasse, welche im Wesen nach als ein Kohlenhydrat betrachtet werden kann, eine exotherm verlaufende Reaktion, wie dies bei den Eisenoxyd enthaltenden Abbrandbriketts der Fall ist, nicht stattfinden kann. 



   Beispiel :
Ein Flotationskiesabbrand mit einem Gehalt von   Fe=65%,     Cu=0-2%, Zn==0-4%, As=0-03%,   Mn=0-06 und   Sua   wird mittels verdünnter Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur ausgelaugt und salzfrei gewaschen. 



   100 kg des so vorbehandelten und auf etwa Wasser getrockneten Abbrandes werden in einem geeigneten Mischer mit 4 kg Zucker oder 8 kg Melasse und   4l   bzw.   2l   Wasser innig vermischt und hierauf auf einer Brikettpresse zu Briketten verformt. Die Presslinge werden sodann während einer der jeweiligen Grösse der Briketts angepassten Zeitdauer, z. B. ungefähr zwei Stunden, zwecks Karamelisierung des Bindemittels bei etwa   200-300  C   einer   Wärmenachbehandlung   unterworfen. 



   Als Bindemittel im Sinne des patentgemässen Verfahrens kommen Mono-und Disaccharide jeglicher Art, wie z. B. Melasse, Rübenzucker, Rohrzucker, Dextrose usw. in Frage. 



   Die Fortschrittlichkeit des patentgemässen Verfahrens besteht unter anderem darin, dass es damit gelingt, auch bei geringstem Aufwand an Brennstoff, d. h. bei niedriger Temperatur und unter Anwendung von nur minimalen Mengen eines für die Verhüttung im Hochofen vorteilhaften Bindemittels, Presslinge herzustellen, welche den hinsichtlich Druck-und Abriebfestigkeit, sowie hinsichtlich Lagerbeständigkeit und Gasdurchlässigkeit gestellten Anforderungen voll entsprechen. Dieses technische Ergebnis ist von besonderer praktischer Wichtigkeit, da damit nunmehr auch die flottierten Schwefelkies verarbeitenden kleineren Anlagen, z. B.   Schwefelsäure- und Sulfitzellstoffabriken,   in die Lage versetzt werden, die normal schwer verwertbaren Feinabbrände mit verhältnismässig kleinen Anlagekosten bei den Eisenhütten vorteilhaft zu verwerten.

   Die erwähnten kleineren Betriebe verfügen nämlich im Gegensatz zu den Hütten nicht über billige Heizstoffe, wie z. B. das Gichtgas, und es würde sich in Anbetracht der zur Verfügung stehenden verhältnismässig geringen   Abbrandmengen   auch nicht lohnen, sich die für   Sinterungs-und   sonstigen Agglomerationsverfahren erforderlichen kostspieligeren Einrichtungen anzuschaffen. Durch Anwendung des patentgemässen Verfahrens wird aber infolge der geringen Anlage-und Betriebskosten die befriedigende   Stückigmachung   des Abbrandes und dessen Verwertung für die Verhüttung auch für derartige kleinere Betriebe rentabel gemacht, wobei die Eigenschaft der Lager-, d. h.

   Wasserbeständigkeit der Presslinge eine ganz besondere Wichtigkeit erhält, da ja diese Presslinge nicht von diesen kleineren Betrieben selbst, sondern von den oft fernliegenden Hütten verarbeitet werden und denselben zugeliefert werden müssen.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Vorbereitung von Kiesabbränden, insbesondere von Flotationskiesabbränden für die Verhüttung im Hochofen durch Herstellung von Formlingen unter Verwendung von Mono-und bzw. oder Disaeehariden als Bindemittel und anschliessende Wärmebehandlung der Formlinge, dadurch EMI2.1 verpresst werden, worauf die Presslinge einer Wärmebehandlung bei etwa 200-300'C bis zur Karameli- sierung des Zuckers, also ohne Verkohlung desselben, unterworfen und dadurch gehärtet wosie zugleich auch lagerbeständig, d. h. wasserbeständig gemacht werden.