DE10321615A1 - Verfahren zur Herstellung von zinkarmen Pellets aus Eisen und Zink enthaltenden Substanzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zinkarmen Pellets aus Eisen und Zink enthaltenden Substanzen für den Hochofenprozess, bei dem während der Herstellung der Pellets durch Befeuchtungs-, Vermischungs-, Pelletierungs- oder Erhitzungsprozesse Magnesiumchlorid zugegeben wird, dass das im Hochofenprozess schädliche Zink bei Sicherstellung der geforderten Stückigkeit der Pellets bindet und entfernt. Da während der chemischen Prozesse zur Eliminierung von Zink keine für den Hochofenprozess schädlichen Nebenprodukte entstehen und ein natürlicher Ausgangsstoff zur Anwendung kommt, ergeben sich wirtschaftliche Vorteile.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zinkarmen Pellets aus Eisen und Zink enthaltenden Substanzen für den Hochofenprozess. Im Herstellungsprozess der Möllerstoffe ist auf einen minimierten Zinkgehalt zu achten, da Zink zu einer Zerstörung der Ausmauerung des Hochofens führt und sich in Form von Zinkstaub in den Leitungssystemen ablagert.
• Aus DE 3324083 C1 ist ein Verfahren zur Agglomeration bekannt, in welchem den Ausgangsmaterialien Reagenzien zugegeben werden, die Halogene oder deren Verbindung enthalten. Hier besteht das Ziel jedoch darin, den Kornzerfall der verwendeten Eisenerzagglomerate als Hochofenmöller zu minimieren. Entsprechend der Zielsetzung der Eliminierung von Zink, die dem erfindungsgemäßen Verfahren entspricht, gehen aus dem Stand der Technik zwei Verfahren hervor, bei denen Natriumchlorid oder Kalziumchlorid zugegeben werden. Eine Zugabe von Natriumchlorid kann als ein Lösungsweg zur Eliminierung von Zink betrachtet werden, jedoch entsteht prozessgebunden auch Natriumoxid, welches sich als besonders nachteilig erweist, da es zur Bildung von Ansätzen im Hochofen führt. Der zweite Lösungsweg für eine Minimierung des Zinkgehaltes beschreibt die Zugabe von Kalziumchlorid zu den Ausgangsstoffen der Agglomeration. Eine Zugabe von Kalziumchlorid ist jedoch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit besonders nachteilig, da diese Chloridverbindung mit Hilfe chemischer Verfahren (wie beispielsweise Neutralisieren von Kalziumoxid mit Salzsäure und anschließendem Filtrieren und Verdichten) erst gewonnen werden muss, wodurch ein erhöhter Kosten- und Produktionsaufwand entstehen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein ökonomisch effektiveres Verfahren zu entwickeln, bei dem ein natürlicher Stoff zugeführt wird, der das in den Ausgangsstoffen der Pelletierung gebundenen Zink entfernt, damit es dem Hochofenprozess nicht zugeführt wird. Dabei sollen sich die Eigenschaften hinsichtlich der Anforderungen an die Stückigkeit der Pellets und der Anwendbarkeit im Hochofen nicht verschlechtern.
• Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in Befeuchtungs-, Vermischungs-, Pelletierungs- oder in Erhitzungsprozessen Magnesiumchlorid (insbesondere natürlich vorkommendes Magnesiumchlorid wie Bischofit: MgCl₂·6H₂O) der Mischung zugegeben wird. Natürliche Vorkommen von Bischofit sind beispielsweise in Deutschland, Russland und Israel zu finden.
• Für Befeuchtungsprozesse kann Magnesiumchlorid in Form einer Magnesiumchloridlösung (zumindest teilweise) eingesetzt werden. Um eine Reaktion von Zink mit Magnesiumchlorid zu Zinkchlorid zu gewährleisten, ist Magnesiumchlorid in einem Überschuss von mindestens 5 % der stöchiometrisch erforderlichen Menge zuzugeben. Zur Abbindung des aus dem überschüssigen Magnesiumchlorid entstehenden Chlorwasserstoffs wird eine Menge an Kalk der Mischung zugeführt, wobei diese mindestens 10 % der stöchiometrisch erforderlichen Menge betragen muss. Da das entstehende Zinkchlorid bei Erwärmung flüchtig ist, kann nach Kühlung des Abgases und nachfolgender Entstaubung das in dem Staub enthaltendes Zinkchlorid durch Lösung in Wasser abgetrennt werden.
• Der Vorteil einer Zugabe von Magnesiumchlorid zeigt sich in seiner ökonomisch effektiven Nutzbarkeit. Bischofit ist ein natürlich vorkommendes Chlormineral, dass bereits gefördert wird. So steht es ohne zusätzliche kostenintensive Verfahrensschritte als Ausgangmaterial zur Verfügung. Weitere Vorteile ergeben sich hinsichtlich seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften, da Magnesiumchlorid ungiftig, nicht ätzend und chemisch neutral ist. Auch bleibt bei Verwendung von Bischofit die mechanische Belastbarkeit der Pellets gewährleistet. Das neben dem Zinkchlorid aus dem Magnesiumchlorid entstehende Magnesiumoxid hat auf den Hochofengang als Schlackebildner und Entschwefelungsmittel einen positiven Einfluss.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von zinkarmen Pellets aus Eisen und Zink enthaltenden Substanzen, das eine Befeuchtung, eine Vermischung, eine Pelletierung sowie eine Erhitzung beinhaltet, gekennzeichnet dadurch, dass Magnesiumchlorid der Mischung zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Befeuchtung zumindest teilweise mittels Magnesiumchloridlösung durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass die der Mischung zuzugebende Menge an Magnesiumchlorid aus der Reaktion der in der Substanz enthaltenen Menge an Zink mit dem Magnesiumchlorid zu Zinkchlorid bestimmt wird und dabei das Magnesiumchlorid so im Überschuss zugegeben wird, dass dieser mindestens 5 % der stöchiometrisch erforderlichen Menge beträgt.
4. Verfahren nach Anspruche 3, gekennzeichnet dadurch, dass eine Menge an Kalk der Mischung zugegeben wird, die aus der Reaktion des Überschusses an Magnesiumchlorid mit dem Kalk zu Kalziumchlorid bestimmt wird und dabei der Kalk so im Überschuss zugegeben wird, dass dieser mindestens 10 % der stöchiometrisch erforderlichen Menge beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass ein bei der Erhitzung der Pellets entstehendes Abgas gekühlt und entstaubt wird und danach aus dem Staub durch Lösung in Wasser das in dem Staub enthaltene Zinkchlorid abgetrennt wird.