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PROCEDE .ET CONSTRUCTION .DE FOUR POUR.LA FUSION DE PYRITES..CONTENANT DU CUIVRE.
Dans le procédé dit d'Orkla, une fusion de pyrites contenant du cuivre pour la récupération de soufre élémentaire et de cuivre sous la forme de métal à gros grain a lieu dans des fours à cuve à partie supérieu- re fermée et refroidis par des chemises d'eau dans la partie inférieure, de section allant en décroissant vers le bas, du four, où sont situés le niveau des tuyères à vent et la zone de fusion. Les fours employés ont été garnis intérieurement, non seulement dans leur partie supérieure mais aussi dans la partie à chemises d'eau, de briques réfractaires pour ré- duire la perte de chaleur du four.
Dans les fours construits de la sorte, la teneur en oxygène de l'air n'est pas complètement consommée pour griller la teneur en FeS de la charge pour la transformer en FeO et SO2 parce que le chauffage de l'air a lieu si rapidement qu'une fusion de la charge se produit avant que les pyrites aient été oxydées complètement et que de ce fait il se produit en partie une réaction entre l'oxygène de l'air et le coke conte- nu dans la charge.
Pour cette raison, en plus de la réaction directe entre l'anhydride sulfureux formé et le carbone, SO2 + C = S + C02, il se pro- duit aussi une réaction CO2 + C 2CO, et ce CO, à son tour,réagit avec SO2 selon l'équation SO2 + 2CO = S + 2 C02 ou S + CO-= COS Pour ce cours de réaction, il faut une quantité de carbone'double de celle qui est né- cessaire pour ladite réaction directe.
A cause de la fusion prématurée de la charge, il se produit une plus faible concentration du métal à gros grain et, en outre, une partie de la teneur en SiO2 (quartzite) de la char- ge fond sans se combiner avec FeO pour former du silicate de fer, c'est- à-dire que la scorie est diluée par du SiO2 libre, qui, à son tour, la rend plus visqueuse, de sorte que le métal à gros grain ne peut se séparer aussi facilement de la scorie.
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Or, on a constaté maintenant, selon l'invention, que les con- ditions sous ces rapports peuvent être améliorées considérablement de la manière suivante : le garnissage en briques sur les chemises d'eau est omis, ce qui fait qu'à cause du refroidissement intensifié, le chauffage de l'air nécessitera plus de temps. En même temps, la section transversa- le du courant d'air est réduite à cause du dépôt d'une couche de scorie figée sur les chemises d'eau, de sorte que la vitesse du courant d'air augmente dans la zone des chemises d'eau. Si on le désire, un étrécisse- ment supplémentaire peut être obtenu par déplacement des chemises d'eau vers l'intérieur, par exemple d'une distance correspondant au garnissage omis.
De cette manière, le chauffage de l'air est étendu sur une plus grande distance verticale à l'intérieur du four, ce qui fait que la zone de fusion est déplacée vers le haut. Par conséquent, l'air sera mieux capable de réagir avec le FeS fondu qui tombe, et entre en contact plus intime avec la masse fondue. De ce fait, on peut obtenir que l'oxygène de l'air soit pratiquement consommé pour transformer le FeS en S02 et FeO par grillage avant que le gaz atteigne la zone de fusion. Il en résulte que la réduction de la teneur en SO2 du gaz aura lieu presque exclusive- ment conformément à l'équation SO2 + C = S + CO2 de sorte que du coke est économisé, d'autant plus qu'il n'est plus nécessaire de fournir un excès de carbone pour empêcher la combustion de soufre avec de l'oxygène après la zone de réduction. De même, il y aura une moindre formation du composé COS.
En outre, le FeO formé par le grillage du FeS entrera maintenant en contact plus intime avec le quartz, de sorte qu'on obtient une scorie ayant une moindre teneur en SiO2 et une plus haute teneur en FeO. Ceci re- vient à dire que du quartz est économisé et qu'en même temps la scorie formée aura un point de fusion inférieur et sera moins visqueuse, de sor- te que lé métal à gros grain est mieux séparé de la scorie.
L'invention est illustrée par le dessin ci-annexé, qui repré- sente le four schématiquement en coupe verticale. Dans sa partie supérieu- re, dont la section transversale est uniforme, le four est muni du garnis- sage ou maçonnerie intérieure représentée en 1. De la partie supérieure part vers le bas la partie dé section décroissante du four, comprenant les chemises d'eau 2 et 3 et, à son extrémité inférieure, juste au-dessus de sa base, le four a une sortie 4 à refroidissement d'eau pour la scorie et le, métal à gros grain. L'alimentation en eau des chemises d'eau a lieu à la partie inférieure à partir du conduit 5 et l'évacuation à la partie supérieure par la conduite d'eau supérieure 6.
Par la conduite de vent principale 7 venant de la soufflante, l'air est insufflé au niveau des tuyères 8 près du bord inférieur de la chemise d'eau inférieure 3. Par suite du refroidissement intensifié de la scorie causé par l'omission du garnissage en briques qui antérieurement était communément employé sur les chemises d'eau, un gâteau ou matelas 9 de scorie solidifiée se for- mera sur ces chemises, de sorte que la section transversale du four est réduite, et, pour les raisons mentionnées, la zone de fusion sera déplacée vers le haut, approximativement de la surface indiquée par des lignes en trait mixte en 10 à celle indiquée en 11.
On obtient ainsi une zone d'oxydation qui a la forme d'une fente étroite et a une étendue dans le sens vertical considérablement plus grande que précédemment, de sorte que l'oxygène entre en contact particulièrement bon avec la charge fondue et qu'une réaction pratiquement quantitative de-l'oxygène de l'air avec le FeS fondu peut être obtenue facilement avant que le gaz atteigne la zone de fusion 11.
REVENDICATIONS.
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PROCESS .AND CONSTRUCTION .OF OVEN FOR.LA FUSION OF PYRITES..CONTAINING COPPER.
In the so-called Orkla process, a smelting of pyrites containing copper for the recovery of elemental sulfur and copper in the form of coarse-grained metal takes place in closed top-chamber furnaces cooled by jackets. water in the lower part, with a section decreasing downwards, of the furnace, where the level of the wind nozzles and the melting zone are located. The furnaces used were lined internally, not only in their upper part but also in the water-jacketed part, with refractory bricks to reduce heat loss from the furnace.
In furnaces constructed in this way, the oxygen content of the air is not completely consumed to toast the FeS content of the feed to transform it into FeO and SO2 because the heating of the air takes place so quickly. that fusion of the feed occurs before the pyrites have been completely oxidized and therefore a partial reaction takes place between the oxygen in the air and the coke contained in the feed.
For this reason, in addition to the direct reaction between the sulfur dioxide formed and the carbon, SO2 + C = S + C02, a CO2 + C 2CO reaction also takes place, and this CO, in turn, reacts with SO2 according to the equation SO2 + 2CO = S + 2 C02 or S + CO- = COS For this course of reaction, a quantity of carbon is required double that which is necessary for said direct reaction.
Due to the premature melting of the charge, a lower concentration of the coarse-grained metal occurs and, moreover, part of the SiO2 (quartzite) content of the charge melts without combining with FeO to form iron silicate, i.e. the slag is diluted with free SiO2, which in turn makes it more viscous, so that the coarse-grained metal cannot separate from the slag so easily .
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However, it has now been observed, according to the invention, that the conditions in these respects can be considerably improved as follows: the brick lining on the water jackets is omitted, which means that, because of the Intensified cooling, heating the air will require more time. At the same time, the cross section of the air stream is reduced due to the deposition of a layer of hardened slag on the water jackets, so that the speed of the air flow increases in the area of the jackets. of water. If desired, further tightening can be achieved by moving the water jackets inward, for example by a distance corresponding to the omitted packing.
In this way, the heating of the air is extended over a greater vertical distance inside the furnace, which causes the melting zone to be moved upwards. Therefore, the air will be better able to react with the falling molten FeS, and comes into more intimate contact with the molten mass. Therefore, it is possible to obtain that the oxygen in the air is practically consumed to convert the FeS to SO2 and FeO by roasting before the gas reaches the fusion zone. As a result, the reduction in the SO2 content of the gas will take place almost exclusively in accordance with the SO2 + C = S + CO2 equation so that coke is saved, especially since it is no longer necessary to supply excess carbon to prevent combustion of sulfur with oxygen after the reduction zone. Likewise, there will be less formation of the COS compound.
In addition, the FeO formed by the roasting of the FeS will now come into more intimate contact with the quartz, so that a slag with a lower SiO2 content and a higher FeO content is obtained. This means that quartz is saved and at the same time the slag formed will have a lower melting point and will be less viscous, so that the coarse-grained metal is better separated from the slag.
The invention is illustrated by the accompanying drawing, which shows the oven schematically in vertical section. In its upper part, the cross-section of which is uniform, the furnace is provided with the interior lining or masonry shown in 1. From the upper part leaves downwards the part of the decreasing section of the furnace, comprising the liners of the furnace. water 2 and 3 and at its lower end just above its base the furnace has a water cooled outlet 4 for slag and coarse metal. The water supply to the water jackets takes place at the lower part from the pipe 5 and the discharge at the upper part through the upper water pipe 6.
Through the main wind pipe 7 coming from the blower, air is blown to the nozzles 8 near the lower edge of the lower water jacket 3. As a result of the increased cooling of the slag caused by the omission of the packing. made of bricks which was previously commonly used on water jackets, a cake or mat 9 of solidified slag will form on these jackets, so that the cross section of the furnace is reduced, and, for the reasons mentioned, the area of fusion will be moved up, approximately from the area indicated by dashed lines at 10 to that indicated at 11.
There is thus obtained an oxidation zone which has the shape of a narrow slit and has a considerably greater extent in the vertical direction than before, so that oxygen comes into particularly good contact with the molten charge and that a The almost quantitative reaction of the oxygen in the air with the molten FeS can be easily achieved before the gas reaches the melting zone 11.
CLAIMS.
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