AT83162B - Verfahren zum Sulfatisieren von Erzen und anderen Materialien. - Google Patents

Description

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  Verfahren zum   Sulfatisieren   von Erzen und anderen Materialien. 



   Die Erfindung besteht in einem Verfahren zum Sulfatisieren von Erzen und anderen Materialien, wobei oxydierbarer Schwefel gleichzeitig mit einem geeigneten Oxydationsmittel unter höherem als dem atmosphärischen Druck in Anwendung kommt. Unter oxydierbarem Schwefel ist. gediegener Schwefel oder Schwefel in Verbindung, z. B. als Schwefelmetall, und insbesondre Schwefeldioxyd zu verstehen. Als   Oxydationsmittel   kann Luft oder Sauerstoff in Anwendung kommen oder mit Sauerstoff angereicherte Luft oder auch gewisse feste oxydierende Stoffe, wie z. B. Manganhyperoxyd. Die Herbeiführung der Reaktion unter höherem als atmosphärischem Druck wird dadurch ermöglicht, dass im Verlaufe des Verfahrens einer oder mehrere der reagierenden Stoffe in Gasform vorhanden sind, in welcher sie entweder eingebracht oder im Behälter entwickelt werden. 



   Besondere Vorteile bietet das Verfahren für die Verarbeitung von Kupfererzen, da es eine schnelle, billige und nahezu vollständige Sulfatisierung des in oxydischen oder sulfidischen Kupfererzen enthaltenen Kupfers ermöglicht. Im nachstehenden ist beispielsweise die Erfindung in-ihrer Anwendung auf diesen besonderen Fall beschrieben. 



   Bei der Überführung des Kupfers von Kupfererzen in Kupfersulfat ist-es bisher z. B. üblich gewesen, die verhältnismässig kostspielige Schwefelsäure zur Gewinnung von Sulfat aus Kupferoxyderzen zu verwenden. Man hat auch versucht, Schwefelkupfererze durch Rösten unter atmosphärischem Druck direkt in Sulfate zu überführen, hat jedoch erkannt, dass dieses Sulfatrösten von geringer Wirksamkeit und langwierig ist. Kommt gemäss der Erfindung höherer als atmosphärischer Druck zur Anwendung, so wird die Reaktion beschleunigt und eine, praktisch genommen, vollständige Umwandlung erzielt. Bei der Verarbeitung von Kupfererzen ist z. B. gefunden worden, dass bei Drücken zwischen 3 Y2 und 7 Atm. die zur Durchführung der Reaktion erforderliche Zeitdauer in verkehrtem Verhältnis zur Höhe des Druckes steht.

   Mit anderen Worten, die Sulfatbildung geht, wenn genügend viel oxydierende Stoffe vorhanden sind, bei einem Druck von 7 Atm. in einem kleinen Bruchteile der Zeit vor sich, welche bei i Atm. erforderlich ist. 



  Ausserdem ist bei höheren Drücken die Umwandlung beinahe vollständig, was bei normalem Druck nicht der Fall ist. 



   Zur Umwandlung des in Kupferoxyderzen enthaltenen Kupfers auf trockenem Wege in Sulfat wird das feingepulverte Erz in einen geeigneten, dem Drucke widerstehenden Behälter gefüllt, welcher mit einer Rührvorrichtung und mit Mitteln zum Beeinflussen der Temperatur der Beschickung durch Erwärmung oder durch Kühlung versehen ist. In allen Fällen werden der oxydierbare Schwefel und das Oxydationsmittel unter solchen Verhältnissen eingebracht, dass der erforderliche Druck erzeugt und aufrechterhalten wird. Dieser Druck beträgt für den in Rede stehenden besonderen Fall 31/2 bis 7 Atm. und wird erreicht, indem man in den Behälter 
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 wobei die Zuströmung so beeinflusst wird, dass ein nahezu unveränderlicher Druck von 6 Atm. herrscht, und für die Ableitung von Abgasen Vorsorge getroffen ist. 



   Zur Einleitung oder zum Inganghalten der Reaktion oder für beide Zwecke kann Wärme zugeführt werden. Die Reaktionen sind, jedoch gewöhnlich stark exothermisch und wenn das 

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 Oxydationsmittel genügend wirksam und in genügender Menge vorhanden Ist, wird die durch die Reaktion entwickelte Wärme zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur genügen, ja in manchen Fällen wird man selbst kühlen müssen. Bei der Behandlung von Kupferoxyderzen auf trockenem Wege wird die Temperatur vorzugsweise nahe an 500  C erhalten und der Druck auf 3Y2 bis 7 Atm. Diese Zahlen ändern sich natürlich je nach der Natur der reagierenden Körper und der Einrichtung der Vorrichtung. Die Verarbeitung von Kupferoxyderzen auf Sulfat auf nassem Wege kann bei gewöhnlicher Temperatur vollständig durchgeführt werden. 



   Bei der Verarbeitung von Kupfersulfiderzen auf trockenem Wege kann der im Erz enthaltene Schwefel als Quelle oxydierbaren Schwefels genügen, in welchem Falle man nur Luft oder Sauerstoff einzuführen braucht, wobei die Bedingungen bezüglich Druck und Temperatur so ziemlich die gleichen bleiben wie für die trockene Verarbeitung von Kupferoxyderzen. Sollte der im Erz enthaltene Schwefel für den Zweck nicht genügen, so muss Schwefel in irgendeiner zur Verfügung stehenden Form zugeführt werden, z. B. indem man Schwefelkies mit dem Erz mengt oder mit dem Oxydationsmittel Schwefeldioxyd einführt. In diesem Falle kann man auch Schwefeldioxyd, welches sich entwickelt und nicht gleich durch die Reaktion aufgezehrt wird, mit Luft oder anderen Oxydationsmitteln vermengen und wieder in den Behälter zurückleiten. 



   Die bekannten Katalysatoren für die Oxydation von Schwefeldioxyd, wie z. B. Stickstoffoxyde, Chlormetalle, Wasser usw., können mit Vorteil benutzt werden, um die Reaktion weiter zu beschleunigen, doch   gehört   ihre Anwendung nicht zum Wesen der Erfindung. Bei der Anwendung von Stickstoffoxyden bereitet man dieselben am besten an Ort und Stelle, indem man im Reaktionsbehälter einen elektrischen Lichtbogen brennend erhält. Dieser Lichtbogen kann auch als Wärmequelle dienen. 



   In manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, den Druck zeitweise auf atmosphärischen oder selbst unter diesen zu vermindern und hierauf den höheren Druck wieder herzustellen. Auf diese Weise ist es z. B. beim Arbeiten auf trockenem Wege möglich, die Zersetzung von schwefelsaurem Eisenoxyd in Gegenwart von Kupfersulfat ohne Zersetzung des letzteren Salzes zu beschleunigen, so dass Schwefelsäureanhydrid frei wird. 



   Ein weiterer Vorteil, welchen das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren bietet, liegt darin, dass man als Quelle oxydierbaren Schwefels auch die aus metallurgischen Öfen abziehenden Dämpfe verwenden kann. Das bietet in   ökonomischer'Beziehung   den doppelten Vorteil, dass schädlicher Abfall, dessen Fortschaffung bisher grossen Schwierigkeiten begegnete, nutzbringend verwendet wird. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :   i.   Verfahren zum Sulfatisieren von Erzen und anderen Materialien durch Einwirkung oxydierbaren Schwefels in Gegenwart eines Oxydationsmittels, dadurch gekennzeichnet, dass die Sulfatbildung durch einen den atmosphärischen Druck übersteigenden Druck beschleunigt wird.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i zur Verarbeitung von Kupfererzen, dadurch gekennzeichnet, dass Schwefeldioxyd und Luft oder Sauerstoff bei einem Druck von etwa 3Y2 bis 7 Atm. und einer Temperatur von etwa 5000 C in'Anwendung kommen.