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Verfahren und drehbarer Ofen zum Rösten, Reduzieren, Verflüchtigen von Metallen oder Metallverbindungen, Zusammensintern oder dgl. durch Verblasen.
Die Erfindung betrifft eine besondere Ausführungsform des an sich zum Rösten, Reduzieren und Zusammensintern von Erzen und dgl. bekannten Verblaseprozesses, wobei Wärme durch VerbrennenvonHeizstoffinnerhalbderBeschickungmittelsbindurchgeleiteterLuftodergeeigneter Gase entwickelt wird.
Bisher wird das Verblasen in der Regel so ausgeführt. dass das Feuer von der entzändeten
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Stellen angenähert bei der jeweils besten Reaktionstemperatur während einer lunreichenden Zeit C'l'folgt und dass die Beschickung in dem verblasenen Teile praktisch immer gleichmässig dicht liegt.
Das Verfahren besteht darin, dass einer heissen Beschickung wiederholt Heizstoffe derart zugesetzt, werden, dass die Beschickung während des Verblasens jeweils nur eine verhältnismässig geringe Menge Heizstoff enthält. Man verbl2äst also nicht eine Beschickung, die den gesamten, für deren Behandlung erforderlichen Heizstoff enthält, sondern eine solche, der davon jeweils nur ein geringer Anteil beigemengt ist.
Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn man den Heizstoffgehalt möglichst gleichmässig erhält und dazu Heizstoff in ungefähr der aus der Beschickung herausgebrannten
Menge wieder in diese einführt, sei es nach einer gewissen Verblasedauer oder sei es ununterbrochen während des Verblasens. Foriier ist es vorteilhaft, die Beschickung ausser nut dem zugefügten HeizstuS auch in sich mit ihren verschieden heissen Anteilen zn mischen. Am einfachsten geschieht dies dadurch, dass man das Verblasen der Beschickung odereines Teiles derselben während einer kurzen Zeit unterbricht, dann den frischen Heizstoff mit der Beschickung vermischt und darauf wieder vorbläst.
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Beim Verblasen von Gut, welches bereits Heizstoff enthält, z. B. schwefelhaltige oder mit Kohlenstoff gemischte Erze, führt man frischet Gut m schon verblasenea, heisses Gut ganz ähnlich ein wie reinen Heizstoff. Dann besteht dieMMciudkung nach einer gewissen Verblasedauer oder
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dessen anderem, der kleineren Menge, sie noch nicht vollendet wurde ; dazwischen liegen Übergänge,
Anschliessend an das Verblasen nach dem vorliegenden Verfahren kann man das dadurch erlialtene Verblasegut noch in bekannter Weise, z. B. in den bekannten Konvertern oder dgl., mit allmählich vorrückender Reaktionszone bei ruhender Beschickung weiter verblasen oder es einer anderen geeigneten Behandlung unterwerfen.
Als ,,Heizstoff" sind solche Stoffe zu bezeichnen, die beim Verblasen durch ihre Verbrennung Wärme entwickeln. Im besonderen sind darunter Schwefel und Kohle oder Schwefel-oder kohlenstoffhaltige Brennstoffe zu verstehen. Man kann aber auch in ganz ähnlicher Weise Eisen oder andere in der Beschickung fein verteilte Metalle benutzen.
Das Verfahren ist zum oxydierenden, chlorierenden, sulfatisier8nden oder magnetisierenden Rösten von Erzen und ähnlichen Stoffen (z. B. Kiesabbrände, Flugstaub) der Metalle Eisen, Blei, Zink, Kupfer, Gold, Arsen usw. bestimmt, ferner zum Reduzieren von Oxyden, Hydroxyden, Karbonaten, Silikaten, Sulfiden oder Sulfaten der Metalle Zink, Blei. Kupfer, Eisen, Natrium, Kalium usw. zu Metallen (Metalldämpfen flüchtiger Metalle) oder niedrigeren Oxydationsstufen, ferner zum Verflüchtigen von Metallen aus Oxyden, Sulfiden oder Sulfaten unter Wiederoxydation (z. B. für Zink, Blei, Wismut, Arsen, Antimon, Natrium, Kalium usw.), ferner zum Zusammensintern von Feinerz, Flugstaub und dgl., ferner zum Reduzieren von Sulfaten zu Sulfiden, z. B. von Schwerspat zu Schwefelbarium.
Das Verfahren ist ganz allgemein zur Durchführung von sämtlichen. durch Verblasen möglichen Behandlungsweisen geeignet.
Die zum Verblasen dienende Luft wird manchmal mit Vorteil vorher erhitzt. Ausserdem kann man ihr geeignete Gase oder Dämpfe zusetzen. ferner ihren Sauerstoffgehalt erhöhen oder verringern. Die zum Verblasen dienende Luft oder das Gas kann sowohl von oben wie von unten oder seitlich in die Beschickung eingeführt werden.
Im vorliegenden ist der Kürze wegen der Ausdruck "Verblasen" für eine Behandlung von stückigem, besonders kleinstückigem oder mehligem Gute durch Wärme gesetzt, wobei der betreffende Heizstoff in der Beschickung verteilt ist und daraus durch (vermittels Druck-oder
Saugwirkung) hindurchgeleitete Luft oder ein sonstiges Gas herausgebrannt wird. Dabei ist die Einschränkung gemacht, dass die Beschickung durch das Verblasen nicht zum vollendeten
Schmelzen, sondern höchstens zum Erweichen, zum Sintern, kommt.
Das Verfahren wird beim Rösten von Zinkblende, wobei ein Zusammensintern vermieden werden soll, z. B. in der folgenden Weise durchgeführt : Einem mit Lufteintritt durch den einen und Gasaustritt durch den anderen Drehzapfen versehenen, geschlossenen Konverter wird durch eine Öffnung an der Oberseite etwas Blende zugeführt. Durch Drehen des Konverters mischt man diese mit dem übrigen, aus nahezu fertig gerösteter Blende bestehenden Inhalte, hält den
Konverter in geeigneter Stellung an und bläst dann eine verhältnismässig kurze Zeit. Darauf stellt man den Wind ab, nimmt etwas geröstetes Gut heraus, füllt von neuem eine entsprechende
Menge Blende nach, mischt diese wiederum durch Drehen mit dem übrigen Inhalte, bläst wieder und so fort.
Durch Entnahme des gerösteten Gutes an der Windeintrittsseite, etwa in der Nähe des Rostes beim Blasen des Gasstromes in der Richtung von unten nach oben, lassen sich die geringsten Schwefelgehatte erzielen, und selbst diese lassen sich praktisch vollkommen beseitigen, soweit sie nicht an Erdalkalien gebunden sind, indem man das entnommene, heisse Gut mit sehr wenig Luft in üblicher Weise verbläst.
Fügt man beispielsweise zu etwa 9 Teilen gerösteter Blende 1 Teil rohe Blende mit 30%
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bei mässiger Vorwärmung der rohen Blende von etwa 1000"nur auf etwa 930 C. Ebenso hoch erhitzt sich auch ungefähr die Luft sehr schnell nach Eintritt in die Beschickung an deren ver- hältnismässig grossen Menge und bewirkt dadurch eine schnelle Abröstung. Andererseits bewirkt das geringe Verhältnis zwischen Brennstoff (Schwefel) und Beschickung, dass keine schädliche
Erhitzung in der Nähe der Unterlage (Rost) stattfindet. In jeder Blaseperiode werden bei diesem I Beispiele ungefähr 3o Schwefel vom Gewichte der Beschickung entfernt, wobei die mittlere
Temperatur wieder von 930 auf 10000 C steigt.
StaU des Verhältnisses l zu 9 von roher zu bereits verblasener Blende kann man dieses auch z. B. 1 zu 3 oder l zu 20 oder anders wählen.
Eine andere Anwendung des Verfahrens liegt in dem sulfatisierenden Rösten von Kupfererzen oder von innig gemischten, sogenannten komplexen Blei-Zinksulfiden, wobei durch geringe Bemessung des HeizstotIgeha1te. s die Temperatur so niedrig gehalten werden kann, dass keine
Zerstörung von einmal gebildetem Sulfat stattfindet. Derselbe Umstand in Verbindung mit einer genügend langen Reaktionszeit begünstigt das chlorierende Rösten von mit Chlornatrium ver- setzten Golderzen, Silbererzen, Kupfererzen, Kiesabbränden oder dgl., um daraus die Metall-
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Des ferneren kann damit die Gewinnung von Zink oder anderer flüchtiger Metalle, wie Blei, Wismut, Antimon, Arsen oder dgl. (sei es in Dampfform zum Zwecke nachfolgender Kondensation oder als Poussière [Zinkstaub] oder sei es in Form einer Sauerstoffverbindung zwecks nachfolgender Abscheidung durch Filter oder dgl. aus den Gasen), aus unter Umstanden vorher gerösteten Erzen oder sonstigen zinkhaltigen Stoffen vorgenommen werden. Des ferneren eignet es sich zur Abröstung von feinen Schwefelkiesen, deren hoher Schwefelgehalt bei der üblichen Art des Verblasens vielfach störend ist. Hiebei kommt es in der Hauptsache auf die Gewinnung von schwefliger Säure bzw. Schwefelsäure an ; ebenso lassen sich sowohl diese Säuren, wie auch Salzsäure, beim Rösten anderer Stone gewinnen.
In der Zeichnung ist ein zur Durchführung des Verfahrens besonders geeigneter Ofen in Längsschnitt und Querschnitt nach der Linie x#x beispielsweise dargestellt.
Die mit geeigneten, hitzebeständigen Stoffen ausgefütterte Trommel A ist auf Tragrollen R und Laufringen B, vielfach zweckmässig mit einer geringen Neigung, gelagert und wird durch nicht dargestellte Antriebsvorrichtungen gedreht. Die Luft wird durch das feststehende Rohr C ein geführt, tritt dann in den mit der Trommel verbundenen, ringförmigen Kasten D über und wird von hier aus durch Rohre E in Kanäle F geleitet, die mit gelochten Platten G abgedeckt sind.
H und I sind verschliessbare Stutzen, ersterer dient zur Einführung von zu behandelndem, letzterer zur Abführung von fertigem Gute. Der Heizstoff wird in den Trichter K gefüllt und aus diesem durch eine geeignete Zuteilvorrichtung, z. B. durch ein mit Öffnungen P versehenes
Rohr L mit darin liegender, durch Scheibe M angetriebener Schnecke, entnommen. Rohr L ist
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durch Öffnungen N auf die in der Trommel liegende Beschickung auf der Strecke c nieder, wobei manchmal vorteilhaft durch eine verschiedene Grösse der Öffnungen N, eine ungleiche Verteilung bewirkt werden kann. Ferner sind nicht dargestellte Knacken angeordnet, die die Hähne S in
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I hohen Gutschicht bedeckten Kanäle F mit der Luftleitung in Verbindung setzen. während die übrigen Hähne geschlossen sind.
Die gasförmigen Verbrennungsprodukte entweichen in
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Stellen zur Folge. Dagegen ermöglicht es das vorliegende Verfahren, den Schwefelgehalt des VerMasegntes während seiner Fortbewegung im Ofen an allen Stellen ungefähr gleichmässig zu erhalten und damit sowohl die schädlichen Folgen eines Mangels wie die eines Ubernusses an
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blasen abzurösten und dabei zu rühren.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Rösten, Reduzieren, Verflüchtigen von Metallen oder Metallverbindungen, Zusammensintern oder dgl. durch Verblasen, wobei die Temperatur unterhalb der zur vollständigen Schmelzung der Stoffe erforderlichen Höhe gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der heissen Ofenbeschickung während des Verblasens wiederholt feste Heizstoffe oder feste Heizstoffe enthaltende Stoffe zugesetzt werden, so dass in der Ofenbeschickung während der inneren Verbrennung nur ein Teil der zu deren Behandlung erforderlichen Gesamtmenge von Heizstoffen vorhanden ist.