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Erze oder Konzentrate Zink enthalten, so wird Zinkoxyd aus dem Dampf in Form von Sublihrat in Mischung mit dem Bleisalz erhalten.
Zur Ausführung des neuen Verfahrens wird fein zermahlenes Schwefelerz oder fein zermahlens Erz bzw. Konzentrat, das einen hohen Gehalt von Schwefelblei besitzt, kontinuierlich in einen Ofen mittels einer Gebläseflamme eingeführt. Es wird durch letztere verstreut, vollständig verflüchtigt und in diesem Zustande in eine Hülle einer oxydierenden Atmosphäre gebracht, deren Temperatur der erforderlichen Reaktion entsprechend aufrecht erhalten wird. Die Partikel werden innerhalb der Gebläseflamme verstreut und vollkommen verflüchtigt. Infolgedessen können sich keine Klumpen oder Schlacken bilden, und jedes Partikel befindet sich genau unter den gleichen Reaktionsbedingungen.
Um eine vollständige Umwandelung allé-bleuies in Sulfat-Sublimat zu erhalten, muss man die Temperatur, den Gasgehalt der Ofenatmosphäre und die Verflüchtigung des Bleiglanzes genau kontrollieren können, während er in der Gebläseflamme verstreut wird.
Der Dampf wird von dem Ofenabzug aus durch Kühl- und Niederschlagskammern geleitet, in welchen sich das taube Gestein, Eisenoxyd und die mitgeführten Teilchen von nicht oxydierbare Material abscheiden und absetzen. Der Dampf wird ferner durch Züge in einen Filterraum geleitet. wo der Farbstoff abgelagert und die Gichtgase zum Zwecke weiterer Benutzung oder zwecks einfacher Abführung abgesaugt werden. Bei einem Ofen zur Behandlung von Konzentrat, das 150 kg Bleiglanz enthält, in einer Stunde, müssen die Züge eine Länge von mehreren 100 m und einen Querschnitt von wenigstens 15 Quadratfuss haben, und der Filterraum muss eine Filterfläche von etwa 3000 Quadratfuss aufweiaen, jedoch sind innerhalb gewisser Grenzen Anderungen dieser Abmessungen zulässig.
In dem unteren Teil des Ofens ist eine Lage von kohlenstofflialtigem Brennstoff ausgebreitet und wird durch einen Luftzug brennend erhalten, welcher durch die geschlossene Aschengrube einströmt. Die Menge der so zugeführten Luft reicht nur zur Bildung voll KohIen-Monoxvd-wie in einem Gasgenerator # aus, da der Brennstoff nur teilweise verbrennt. Weil aber die obere Fläche der Brennstoffsehicht mit einer stark sauerstcrfhaltigeu
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werden sie aber noch erheblich feiner gemahlen und in den Ofen mittels eines Stromes eingeführt. in welchem Luft und brennbares Gas vorhanden ist. Diese Ströme treten aus zwei oder mehr Gebläsedüsen aus, die nach einem Punkt etwas über der Brennstoffschicht gerichtet sind.
Durch weitere Düsen wird ferner heisse Luft nach demselben, oder einem etwas höher liegenden Punkt geblasen. Schliesslieh sind über den Heissluftdüsen noch Kaltluftdüsen angeordnet, die zweckmässig
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annehmen. Der Ofen ist mit feuerbeständigem Material ausgekleidet, und die Feuer- sowie Aschentür schliessen dicht. Ferner werden Rühr-und Schauöffnungen sowie am oberen Teil ein Sicherheitsrohr vorgesehen zum Austritt der Gase und des Dampfes beim Anzünden des Ofens oder bei einem Unfall. Selbstverständlich werden endlich noch in den Leitungen für das Gas, die heisse und kalte Luft. die mineralische und Feuerungsbechickung Ventile oder andere Abschlussorgane angeordnet.
Die Grösse des Ofens ist der Menge des zu behandelnden Bleiglanzcs
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als theoretisch für die Verbrennung des Brennstoffes und für die Reaktionen erforderlich ist.
Auf den Zeichnungen ist in den Fig. 1 eine Einrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens schematisch teils in Ansicht, teils im Schnitt dargestellt. Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch den Ofen. Fig. 3 veranschaulicht eine Luftdüse. Fig. 4 und 5 zeigen eine Gasdüse im senkrechten und wagerechten Schnitt.
Der Ofen besteht aus feuerfestem Material 2 und hat einen Mantel 1. Er besitzt einen Aufsatz 3 mit einem Schornstein 4, einer Schornsteinklappe 5 in dem Gehäuse 6, die durch den Hebel 7 bedient wird, ferner einen Abzugsstutzen 8 mit Klappe 9, welche durch den Hebel 10
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schliessen dicht. Die kalte Luft strömt durch das Rohr 17 und das Ventil 18, die heisse Luft durch das Rohr 19, das Ventil 20, das Rohr 19x und das Erhitzungsrohr 34 zu. Kalte Luft tritt ferner durch das Rohr 21 mit dem Ventil 22 sowie durch die Zweigrohre 23 mit Ventilen 24 ein.
Zur Gaszuführung dienen die Rohre 25, 25'nebst den Ventilen 25x und 26. Der Bleiglanz wird durch Aufgabetrichter 37 eingeführt. 2 ist ein Gasgenerator, 29 ein Gebläse, 30 eine
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ist, welche aus dem Ofen abgesaugt werden. Zum Erhitzen der Luft führen die Rohre 34 in der Kammer 33. 35 sind senkrechte Rohre zum Abscheiden und Abkühlen, 36 sind deren Boden-
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und deren untere, geschlossene Enden mit J0 bezeichnet sind. Letztere sind mittels einer durchlaufenden Leine oder mittels Klammern verschlossen. 41 ist ein Rohr, das von 17 abzweigt und kalte Luft der Aschengrube 14 zuführt. Mit 42 ist die Wasserkühlung der Öffnungen in den Wandungen bezeichnet, in welchen die Düsen 43 des Gebläses stehen.
Das Wasser wird durch Rohre 44 zu-und abgeführt. 4 sind Heissluftdüsen, deren Winkelstellung mittels eines crue- krümmten Flansches 46 einstellbar ist, und die mit dem Rohr 19 verbunden sind. Die Kaltluftdüsen 47 im oberen Raume des Ofens sind an das Rohr 17 angeschlossen.
Wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, haben die Speisedüsen nachstehende Einrichtung. 50 ist die Gaszuführung, die mit dem Rohr 19 verbunden ist. Das zugehörige Mundstück 51 umgibt
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dass das zermahlene Erz oder Konzentrat mit oder ohne Beimischung von Brennstoff der Schnecke 58 zuströmt, durch sie nach unten befördert wird und an der Spitze 79 austritt, wo es von dem Strom der wirbelnden Luft erfasst wird und in den Gasstrom eingeführt wird. Letzterer tritt durch das Mundstück je aus und wird von einem Mantel kalter Luft umhüllt, die aus dem Rohr 21 durch
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gebläseartig aus den Mundstücken 43 austritt und in seinem Kern das verstreute Erz oder Konzentrat mit oder ohne heigemischten Brennston mitführt. Der ganze Strahl befindet sich
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Zeit sie sich verflüchtigen.
In Fig. 1 ist der mechanische Antrieb der Anlage dargestellt. Die Riemenscheibe 66 treibt das Gebläse 29, und die mit ihr gleichachsige Riemenscheibe 67 die Scheibe 67 der Förder-
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Rost des Ofens lagert.
Die Geschwindigkeit der Zuführung des Materiales, das Bleiglanz enthält und zu behandeln ist. wird durch Veränderung der Umlaufsgeschwindigkeit der Schnecke 58 geregelt. Diese Ge-
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In Fig. 2 ist mit strichpunktierten Linien die ungefähre Richtung der Düsen 4J und 4 angegeben, Erstere sind also auf einen Punkt gerichtet, der einige Zentimeter oberhalb des Brennstoffes OBliegt, während die Heissluftdüsen 45 nach einem Punkt gerichtet sind, der noch etwas höher liegt. Beide Arten von Düsen sind innerhalb der sie aufnehmenden Ofenwandungen jedoch in einem gewissen Winkel verstellbar, so dass man sie genau so richten kann, wie es nach der
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Düsen 45 in radialer Richtung angeordnet.
Die Ströme der Beschickung prallen also etwa in der Mitte des Ofens, und dicht über ihnen auch die Ströme heisser Luft, aufeinander und verstreuen sich. Dadurch wird eine oxydierende Atmosphäre geschaffen, die in lebhaftester Bewegung ist, und die sich dort befindet, wo der verflüchtigte Bleiglanz aus dem Strahl der Gebläseflamme austritt. An Kaltluftdüsen 47 können zwei oder mehr vorgesehen sein. Sie dienen dem doppelten Zweck, kalte Luft in den oberen Teil des Ofens zwecks Anreicherung der Atmosphäre mit Sauerstoff einzuführen, dort die Temperatur zu erniedrigen und eine wirbelnde Bewegung zu erzeugen, so dass die Atmosphäre im Ofen gründlich durchmischt, und dass in ihr das verflüchtigt Material suspendiert bleibt, während es in inniger Berührung mit dem Sauerstoff steht, bevor es bei J abzieht.
Durch das Rohr 69 (Fig. 1) gelangen die Dämpfe in den Filterraum 37. Dieser ist mit einem Saugventilator 71 ausgestattet, der an die Kammer 72 angeschlossen ist und die Dämpfe in die Atmosphäre abführt. 73 ist eine Packkammer, die unterhalb der Trennungswand 74 liegt. Letztere bildet den Boden der Sackkammer 72, und die unteren Enden 40 der Säcke 38 treten durch Öffnungen der Wand 47 hindurch. Die Mengen von Gas, heisser und kalter Luft, Mineral sowie festen Brennstoffen werden je nach den besonderen Verhältnissen bemessen. Ist das Mineral sehr schwefelhaltig, so kann die Zuführung von festem Brennstoff nahezu oder ganz unterbleiben, die Zuführung von Gas verringert und die von Luft in entsprechendem Masse erhöht werden.
Sind die Verhältnisse einem bestimmten Mineral angepasst, so soll die Atmosphäre im Ofen während des Prozesses bei Betrachtung durch ein Schauloch wie eine klare weisse Wolke erscheinen. Eine rötliche Färbung desselben bedeutet einen Mangel an Sauerstoff. Die erforderliche Temperatur zur Erzielung gleichförmiger Reaktionen lässt sich durch Regelung der Zuführung des Gases und Brennstoffe sowie des durch die Aschengrube eintretenden Luftstromes bestimmen. Ein etwaiger Cberschuss von Sauerstoff in dem oberen Teile des Ofens hat solange keine Nachteile zur Folge, als die Temperatur nicht unterhalb des kritischen Punktes liegt, bei welch a die Reaktion eintritt. Die Brennstoffschicht 68 ist möglichst gleich hoch zu erhalten, und im übrigen ist nur möglichst wenig Luft durch das Rohr 41 zuzulassen.
Die Wirkungsweise ist folgende. Das zu behandelnde Mineral ist zunächst in einen gleichförmigen Zustand zu bringen, damit während der Verarbeitung der betreffenden Masse keine Änderungen in dem Arbeitsverfahren vorgenommen zu werden brauchen. Die fein gemahlenen
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nuten 5J zuströmt. Hier werden sie auch mit einer Hülle von Gas umgeben, das durch den Stutzen 50 eintritt. Schliesslich legt sich um sie noch eine Lufthülle in dem Mundstück 43. Da die Spitze der Düse durch den Wassermantel 42 verhältnismässig kühl gehalten wird, so erleidet das Mineral vor dem Eintritt in die Gebläseflamme keine Änderung.
Erhitzen sich die Mundstücks 43, so ist Gefahr vorhanden, dass das Schwefelerz schmilzt und Verstopfungen herbeiführt, was eine geringere Ausbeute und in den meisten Fällen auch eine Verschlechterung des Produktes bedeutet, indem Schwefelerz mit in den Dampf gelangt. Der wirbelnde Strom von Gas und Luft, der in seinem Kerne das gemahlene und suspendierte Mineral mit sich führt, wird bei der Berührung mit der Ofenatmosphäre entzündet, deren Temperatur höher als der Entflammungspunkt ist. Zum
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und andere feste Verunreinigungen schlagen sich in dem Kühler 33 und in der Kolonne Ja nieder, von wo sie von Zeit zu Zeit entfernt werden.
Beim Anzünden des Ofens wird das Ventil 9 zunächst geschlossen und das-Ventil 5 geöffnet.
Nach Erreichung der erforderlichen Temperatur wird das Ventil 9 geöffnet, das Ventil 5 geschlossen und die Gebläse und Düsen werden in Wirkung gesetzt. Während des Arbeitens des Ofens wird die Offnungsweite des Ventiles 9 zwecks Regelung der Geschwindigkeit des Gases und des abzuführenden Dampfes verändert.
Wenn die zu bearbeitenden Erze oder Konzentrate Arsenik enthalten, so wird dieses zum grösseren Teil in einer Vorbehandlung ausgeschieden, indem man sie, wie üblich, in einer oxydierenden Atmosphäre erhitzt, und das arsenikhaltige Produkt wird in Abzügen und Filterkammern kondensiert sowie gesammelt. Enthält jedoch das Erz einen nennenswerten Anteil von Antimon, so kann man in der Regel mit dem neuen Verfahren keine günstigen Resultate erzielen.
Die nicht verflüchtigbaren metallischen Bestandteile des Erzes oder Konzentrates, mit Ausnahme von Gold und Silber, werden mehr oder weniger vollkommen oxydiert, fallen mit dem tauben Gestein auf den Brennstoff 68, durch ihn hindurch und werden durch Ausscheidung aus der Asche in der Aschengrube 14 gewonnen. Ein kleiner Teil der leichteren Bestandteile geht mit dem Rauch als Staub über, und scheidet sich infolge seiner Schwere in den Kühl-und Nieder- schlagskammern ab. Die Menge des so mitgeführten Dampfes ist aber nicht gross, da wegen der niedrigen Geschwindigkeit des aufsteigenden Dampfes der Staub zum grössten Teil auf den Brennstoff fällt und durch ihn in die Aschengrube gelangt.
Der Inhalt der letzteren kann mittels einer Schaufel oder durch eine verschliessbare Kammer ohne Unterbrechung des Verfahrens entfernt werden. In der Ofenwandung sind Rührlöcber (nicht gezeichnet) vorzusehen, um den Brennstoff 68 von Ansammlungen von taubem Gestein und metallischen Abscheidungen zu befreien.
Richtet man das Rohmaterial so ein, dass die Beschickung einen gleichmässigen Anteil von Bleiglanz oder von Bleiglanz und Schwefelzink enthält, so erhält man ein ganz gleichförmiges Produkt.
Die Temperatur in dem Ofen ist aber nicht so hoch zu steigern, dass Silber oder andere Beimengungen in den Dampf mit übergehen können, diese sollen sich vielmehr niederschlagen und in der Aschengrube sammeln. Um eine Zersetzung des Sulfates zu verhindern, muss offenbar die Temperatur unterhalb der Dissoziationsgrenze gehalten werden, welche den Teildrucken der Gase in dem oberen Teil des Ofens entspricht. Die Anfangstemperatur darf nicht so hoch sein, dass die Partikel des Minerals zusammensintern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Bleiweiss-Sublimat aus Schwefelblei, dadurch gekennzeichnet, dass das fein gemahlene Erz zunächst im Kerne einer Geblä. seflamme verflüchtigt und unmittelbar darauf in gasförmigem Zustande durch den Mantel dieser Flamme in eine hocherhitzte, oxydierende Atmosphäre eingeführt wird, die es in dampfförmiges Bleisulfat verwandelt.