DE102014113367A1 - Einsatzgut zum Wälzen von zinkbleizinnhaltigen Materialien - Google Patents

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Abstract

Erfindung bezieht sich auf Nichteisenmetallurgie und kann zur Verarbeitung von zinkbleizinnhaltigen Materialien, z. B. Halbprodukten (Zwischenprodukten) der Kupferindustrie wie zinkhaltigen Stäuben der Kupferschmelzproduktion angewendet werden. Das Einsatzgut zum Wälzen der zinkbleizinnhaltigen Materialien enthält zinkbleizinnhaltiges Material, kalziumhaltiges Material, festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel und ist dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich zinkeisenhaltiges Sulfidprodukt enthält, wobei es folgendes Komponentenverhältnis aufweist, Mass.%: – zinkbleizinnhaltiges Material – 47–54%; – zinkeisenhaltiges Sulfidprodukt – 5–8%; – festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel – 21–23%; – Kalkstein(kalziumhaltiges Material) – Rest.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Einsatzgut zum Wälzen von zinkbleizinnhaltigen Materialien nach dem Oberbegriff des Anspruchs.
  • Die Erfindung ist in der Nichteisenmetallurgie und insbesondere zur Verarbeitung von zinkbleizinnhaltigen Materialien, z. B. Halbprodukten oder Zwischenprodukten der Kupfer-industrie, wie zinkhaltige Stäube der Kupferschmelzproduktion, einsetzbar.
  • Aus dem Stand der Technik ist ein Einsatzgut zum Wälzen eines zinkbleihaltigen Kuchens (Rückständen) bekannt. Das Einsatzgut setzt sich aus dem zinkbleihaltigen Kuchen und dem festen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel in der Menge von 40–50% des Kuchengewichts zusammen. Das heißt, die Zusammensetzung des Einsatzguts ist wie folgt in Mass.%:
    Kuchen 66–71
    festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel 29–34.
  • Die Mängel des bekannten Verfahrens sind ein niedriges Bleiausbringen von 85% und ein Zinnausbringen von 14% in Wälzöfen sowie ein hoher Verbrauch des festen Reduktions-mittels, des Feinkokses von 29–34% (Anteil im Einsatzgut mit Kuchen) (A. P. Snurnikov, Hydrometallurgie von Zink, M., Metallurgie, 1981. S. 326–329).
  • Der der Erfindung nächstkommende Stand der dem technischen Wissen und dem erreichten technischen Effekt nach ist ein Einsatzgut mit folgenden Komponenten in Massenanteilen in %:
    zinkbleihaltige Schlacke 32–46
    kalziumhaltige Abgänge von der Abwasserklärung 28–40
    festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel Rest
    (siehe Urheberschein der UdSSR Nr. 1731850A1 Kl. C22819/38, 05.06.90. veröffentl. Informationsblatt Nr. 17 Datum 07.05.1992).
  • Das bekannte Einsatzgut hat folgende Nachteile:
    • – niedriges Zink-, Blei- und Zinn-Ausbringen aus zinkbleihaltigen Schlacken der Bleischmelze, und zwar jeweils 94–96%, 75–87%, 15–20%,
    • – hoher Verbrauch des festen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels von 460 kg pro eine Tonne Schlacke, wobei sein Anteil im Einsatzgut 28% beträgt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, den Anteil des kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels im Einsatzgut, d. h. seinen Verbrauch beim Wälzen, zu senken und das Zink-, Blei- und Zinn-Ausbringen aus zinkbleizinnhaltigen Materialien zu erhöhen.
  • Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs gelöst.
  • Das Einsatzgut zum Wälzen von zinkbleizinnhaltigen Materialien nach der Erfindung enthält zinkbleizinnhaltiges Material, festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel, kalziumhaltiges Material und zusätzlich zinkeisenhaltiges Sulfidprodukt und Kalkstein als kalzium-haltiges Material, wobei es folgendes Komponentenverhältnis in Mass.% aufweist:
    zinkbleizinnhaltiges Material 47–54
    zinkeisenhaltiges Sulfidprodukt 5–8
    festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel 21–23
    Kalkstein Rest.
  • Als zinkeisenhaltiges Sulfidprodukt können folgende Stoffe eingesetzt werden:
    • – Flotationskonzentrat nach der Flotation des Zinkkuchens (Zusammensetzung in Mass.%: Zink 35–46, Eisen 5–10 und Schwefel 23–30)
    • – Abgänge nach Aufbereitung der Zinkkonzentrate (Zusammensetzung in Mass.%: Zink 15–19, Eisen 25–30 und Schwefel 37–44).
  • Das erfindungsgemäße Einsatzgut wurde unter Industriebedingungen geprüft. Die durchgeführten Versuche haben Folgendes gezeigt:
    Das Wälzen des Einsatzguts mit den vorgesehenen Zusammensetzungen einschließlich des Flotationskonzentrats des Zinkkuchens 5–8%, des zinkbleizinnhaltigen Materials 47–54%, des kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels 21–23% und dem Rest Kalkstein ermöglicht es, das Ausbringen von Zink, Blei und Zinn aus dem zinkbleizinnhaltigen Material in Wälz-Sublimate zu steigern und den Anteil an kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln im Einsatzgut abzubauen, d. h. seinen Verbrauch für das Wälzen zu vermindern.
  • Die folgenden Angaben weisen die Durchführbarkeit der Verarbeitung des erfindungsgemäßen Einsatzguts zum Wälzen nach.
  • Die Prüfung wurde wie folgt durchgeführt:
    Das Einsatzgut, welches in vorgeschlagenen Verhältnissen folgende Zutaten enthielt: zinkbleizinnhaltiges Material (vom Staub der Kupferschmelzproduktion) in folgender Zusammensetzung in Mass.%: Zink 18–23, Blei 20–25, Zinn 2–5, Eisen 3–6, Kupfer 2–5, Kieselerde 2–3 und zinkeisenhaltiges Sulfidprodukt in Mass.%: Zink 35–43, Eisen 5–10, Schwefel 23–30, Feinkoks (85–95% Korngröße von Minus 4 mm) und Kalkstein (Kalziumkarbonatanteil 80–90%) mit einer Korngröße von Minus 10 wurden vermengt und unter Wasserzugabe körnig gemacht. Mit den gebildeten Körnern mit einer Korngröße von 2–4 mm wurde ein Drehrohrofen mit einem Durchmesser von 2,5 m beschickt. In der Reaktionszone des Ofens wurde eine Prozesstemperatur von 1000 bis 1100°C aufrecht-erhalten. Der dem Drehrohrofen entnommene Klinker sowie das im Entstaubungssystem gefangene Wälzoxid wurden abgewogen und analysiert.
  • Das Wälzoxid in folgender Zusammensetzung in Mass.%: Zink 47–55, Blei 31–35, Zinn 2–5 wurde nachher dem Zink-, Blei-, Zinn-Ausbringen zugeführt.
  • Der Klinker in folgender Zusammensetzung in Mass.%: Zink unter 0,1, Blei 0,1–0,2, Zinn 0,1–0,3 und Kupfer 6–8 wurde in ein Kupferwerk zur Weiterverarbeitung und zum Kupfer-Ausbringen geliefert.
  • Zu Vergleichszwecken wurde der Ofen mit dem Einsatzgut gemäß dem erwähnten Prototyp beschickt. Tabelle 1 sind die Vergleichsangaben nach dem Prüfungswälzen des Einsatzguts mit der bekannten Zusammensetzung und des vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Einsatzguts zu entnehmen. Tabelle 1 Vergleichsangaben-Wälzen des Einsatzguts Zinkbleizinnhaltige Materialien
    Nr. Zusammensetzung des Einsatzguts Ausbringen des Wälzoxids, % Verbrauch des Feinkokses, zinkbleizinnhaltigen Materials kg/T
    Zink Blei Zinn
    1 ERFINDUNG Zusammensetzung, Mass.%: – zinkbleizinnhaltiges Material (Staub der Kupferschmelzproduktion) – 52; – zinkhaltiges Sulfidprodukt (Flotationskonzentrat nach der Flotation des Zinkkuchens) – 7; – Feinkoks – 21; – Kalkstein – 20 99 98 93 400
    2 PROTOTYP Zusammensetzung, Mass.%: – zinkbleihaltige Schlacke – 39; – kalziumhaltige Abgänge von der Abwasserklärung – 33; – Feinkoks – 28 96 82 17 460
  • Aus den oben angeführten Angaben geht hervor, dass das Metallausbringen beim Verwenden des erfindungsgemäßen Einsatzguts zum Wälzen erhöht ist (und zwar: 99 gegen 96% für Zink, 98 gegen 82% für Blei, 93 gegen 17% für Zinn). Der Verbrauch von Feinkoks (festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel) sinkt von 460 auf 400 kg/T des zinkbleizinnhaltigen Materials.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • RU 1731850 A1 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • A. P. Snurnikov, Hydrometallurgie von Zink, M., Metallurgie, 1981. S. 326–329 [0004]

Claims (1)

  1. Einsatzgut zum Wälzen von zinkbleizinnhaltigen Materialien, welches zinkbleizinnhaltiges Material, kalziumhaltiges Material und festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich zinkeisenhaltiges Sulfidprodukt enthält, wobei es folgendes Komponentenverhältnis in Mass.% aufweist: – zinkbleizinnhaltiges Material 47–54% – zinkeisenhaltiges Sulfidprodukt 5–8% – festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel 21–23% – Kalkstein (kalziumhaltiges Material) Rest.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2509815C1 (ru) * 2012-07-31 2014-03-20 Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" Шихта для вельцевания цинксвинецоловосодержащих материалов

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A. P. Snurnikov, Hydrometallurgie von Zink, M., Metallurgie, 1981. S. 326-329

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