DE1069167B

DE1069167B - Verfahren zur Gewinnung von Eisen umd anderen Metallen, die in Erzen oder Abfallstoffen neben Eisen enthalten sind

Info

Publication number: DE1069167B
Application number: DENDAT1069167D
Authority: DE
Inventors: -Ing. Dietrich Fastje Goslar Dr.-Ing. Rudolph Gertliach Bottrop und Dr.-Ing. e.h. Otto Vorwerk Rhernnausen Dr
Original assignee: Fa. Fried. Krupp, Essen
Publication date: 1959-11-19

Description

Viele Eisenerze — insbesondere die Feinerze — sind bei ihrer wirtschaftlichen Nutzbarmachung dadurch beeinträchtigt, daß die Erze neben Eisen noch verfltichtigungsfähige Metalle, wie z. B. Blei und Zink, enthalten. Einerseits sind diese Erze für die Eisengewinnung als Einsatzstoff für den Hochofen wenig beliebt oder unbrauchbar, da die in ihnen enthaltenen Metalle den Hochofengang ungünstig beeinflussen; Zink z. B. sammelt sich im Gichtstaub an und wird nach dessen Stückigmachung durch Sintern oder Brikettieren im Kreislauf immer wieder in den Hochofenprozeß zurückgeführt, wodurch auch bei verhältnismäßig geringem Zinkgehalt des Erzes eine derartige Anreicherung im Möller stattfindet, daß Störungen im Hochofengang, beispielsweise durch Ansätze im Schacht und an der Gicht, eintreten. Andererseits ist der Blei- und Zinkgehalt dieser Erze in den meisten Fällen so gering, daß eine wirtschaftliche Gewinnung dieser Metalle allein unter Verzicht auf die. Nutzbarmachung des Eisengehaltes unmöglich ist.

Zink- und Bleigehalte aufweisende Kiesabbrände hat man, da ihre Verhüttung im Hochofen wegen der erwähnten Schwierigkeiten nicht in nennenswertem Umfang erfolgen konnte, in einem kippbaren Drehrohrofen unter Gewinnung eines flüssigen Roheisens reduziert und die flüchtigen Metalle aus den Abgasen gewonnen.

Zwar ist es auch bekannt, daß man blei- und zinkhaltigen Gichtstaub im Drehrohrofen nach dem Krupp-Renn-Verfahren verarbeiten und das Eisen in Form von Luppen und das Blei oder Zink als Oxyd aus den Abgasen gewinnen kann, jedoch ist die gemeinsame Verarbeitung von verflüchtigungsfähige Metalle enthaltendem Gichtstaub und solche Metalle enthaltenden schwer reduzierbaren Stoffen, wie Kiesabbränden, bisher nicht vorgeschlagen worden.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Gewinnung von Eisen und solchen Metallen, die in Erzen oder Abfallstoffen neben Eisen enthalten sind und bei der Reduktion des Eisens verflüchtigt werden, z. B. Zink und Blei. Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß solche verflüchtigungsfähige Metalle enthaltenden Erze oder sonstigen Stoffe im Hochofen auf Roheisen verhüttet werden und daß hierbei anfallende Gichtstäube und -schlämme, die neben Eisen die verflüchtigungsfähigen Metalle enthalten, zusammen mit schwer reduzierbaren Stoffen, die ebenfalls verflüchtigungsfähige Metalle enthalten, z. B. Kiesabbrände, im Drehrohrofen behandelt und das Eisen in Form von Luppen und die verflüchtigungsfähigen Metalle aus den Abgasen gewonnen werden.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Reduktion der Gichtstäube und -schlämme im Drehrohrofen zusammen mit schwer reduzierbaren Stoffen, wie Kies-Verfahren zur Gewinnung

von Eisen und anderen Metallen,

die in Erzen oder Abfallstoffen

neben Eisen enthalten sind

Anmelder:

Fa. Fried. Krupp,

Essen, Altendorfer Str. 103

Dr.-Ing. Dietrich Fastje, Goslar,

Dr.-Ing. Rudolph Gerlach, Bottrop,

und Dr.-Ing. e. h. Otto Vorwerk, Rheinhausen,

sind als Erfinder genannt worden

abbrände, besondere Vorteile mit sich bringt. Nicht nur erleichtert der höhere CaO-Gehalt der Gichtstäube die Verarbeitung der meist SiO₂-reichen Kiesabbrände, sondern die physikalische Beschaffenheit der Gichtstäube fördert sowohl die Bildung einer Schlacke geeigneter Viskosität wie auch den Reduktionsvorgang selbst.

Außerdem fördert der laufende Vorgang der Zinkreduktion und Oxydation ebenfalls die Reduktion der schwer reduzierbaren Eisenträger durch die ständige Anwesenheit sauerstoffbindenden Zinkmetalls in feiner Verteilung.

Der Anteil der Erze mit Gehalten an verflüchtigungsfähigen Metallen, z. B. Zink und Blei, im Hochofenmöller wird zweckmäßig so gewählt, daß im Hochofenbetriebe keine Schwierigkeiten durch die verflüchtigten Metalle auftreten. Der weitaus größte Teil des im Erz enthaltenen Eisens wird als Roheisen gewonnen, während ein kleinerer Teil sich im Gichtstaub oder — je nach den angewandten Gasreinigungsmethoden — im Gichtschlamm wiederfindet. Außer den geringen Eisenmengen sind im Gichtstaub bzw. Gichtschlamm auch die im Hochofen verflüchtigungsfähigen Metalle, wie Zink und Blei, fast vollständig neben einigen Prozenten Kohlenstoff enthalten, die als feiner Koksstaub mit den Gichtgasen aus dem Hochofen abgeführt werden.

Die reduzierende Behandlung des Gichtstaubes bzw. Gichtschlammes im Drehrohrofen nach dem Krupp-Renn-Verfahren erfolgt in der Weise, daß das Reaktionsgut mit feinkörnigem Reduktionskohlenstoff gemischt dem Drehrohrofen aufgegeben und das Eisen

909· 649/157

Claims

π fester Form als Luppen gewonnen wird. Die im Drehrohrofen verflüchtigten Metalle werden praktisch vollständig in Form ihrer Oxyde in an sich bekannter tVeise aus den Abgasen abgeschieden. Diese Metall- >xyde können auf Farben oder auf die Metalle selbst ,-erarbeitet werden. Die Luppen können dem Hochofen ler ersten Verfahrensstufe wieder zugeführt werden.

Das Verfahren nach der Erfindung ist geeignet, die üsen- und Metallgewinnungsverfahren, bei denen erindungsgemäß verwendete Abfallprodukte anfallen, wirtschaftlicher zu machen. Unter Anwendung der Erfindung können die Gewinnungsverfahren als geichlossene Kreislaufprozesse so geführt werden, daß 3ie Verluste an Eisen oder Metallen gering gehalten werden, ohne daß kostenverursachende Vorbereitungs-/erfahren angewendet werden müssen. Das Gewinnen ies Eisens einerseits und der Metalle andererseits cann so aufeinander abgestellt werden, daß insgesamt lie größte Wirtschaftlichkeit erreicht wird.

Es ist auch möglich, bei geringem Eisengehalt der Stoffe, die in der zweiten \^rerfahrensstufe verarbeitet werden sollen, eisenreiche Feinerze als Zuschlag zu verwenden, um das Verfahren wirtschaftlicher zu nachen. Es empfiehlt sich, Eisenerze mit höherem iCieselsäuregehalt dann zu verwenden, wenn mit Rücksieht auf eine zweckentsprechende Schlackenzusamnensetzung eine Erhöhung des Gehaltes an Kieselsäure angestrebt werden muß, und Erze mit höherem Basengehalt, wenn die Schlacke zu sauer ist.

Zweckmäßig werden hierbei solche sauren bzw. jasischen Feinerze verwendet, die Gehalte an ver-Mchtigungsfähigen Metallen wie Blei und Zink entialten, weil dann eine Anreicherung der verflüchtijungsfähigen Metalle in den Abgasen neben einer Regelung der Schlackenzusammensetzung erzielt werden kann.

Durch das Verfahren nach der Erfindung wird aeben einer Erleichterung der Reduktion der schwer reduzierbaren Stoffe auch erreicht, daß Eisen und ver-Elüchtigungsfähige Metalle aus Erzen und Abfallstoffen voneinander getrennt in kontinuierlich arbeitenden Prozessen gewonnen werden, wobei gleichzeitig der in den Gichtstäuben und Gichtschlämmen enthaltene Kohlenstoff nutzbringend verwertet wird. Außerdem gibt das Verfahren die Möglichkeit, daß die Bestandteile der einzelnen Rohstoffe sich in günstiger Weise ergänzen, weil der niedrige Metallgehalt der Gichtstäube und Gichtschlämme durch Kiesabbrände und sonstige Abfallprodukte auf eine das Verfahren wirtschaftlicher gestaltende Höhe gebracht werden kann und der höhere CaO-Gehalt der Gichtstaubschlämme die Anwendung des Rennverfahrens auch für die Si O₂-reichen Abfälle der Metallhütten ermöglicht, weil hierbei das günstigste Schlackenverhältnis erreicht werden kann, ohne das Eisenausbringen wesentlich zu beeinträchtigen bzw. das Verfahren zu verteuern.

Patentanspruch:

Verfahren zur Gewinnung von Eisen und solchen Metallen, die in Erzen oder Abfallstoffen neben Eisen enthalten sind und bei der Reduktion des Eisens verflüchtigt werden, z. B. Zink und Blei, durch Verhütten von solche Metalle enthaltenden Erzen oder Abfallstoffen im Hochofen auf Roheisen, dadurch gekennzeichnet, daß hierbei anfallende Gichtstäube und -schlämme, die neben Eisen die verflüchtigungsfähigen Metalle enthalten, zusammen mit schwerer reduzierbaren Stoffen, z. B. Kiesabbränden, im Drehrohrofen reduzierend behandelt und das Eisen in Form von Luppen und die verflüchtigten Metalle aus den Abgasen gewonnen werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 627 240, 651163,
661,681340, 742 800;

britische Patentschrift Nr. 460 645;

französische Patentschrift Nr. 956 179;

»Demag-Nachrichten«, 1938, (April), S. C 7 bis 10; »Demag-Nachrichten«, 1953, Heft 131, S. 1 bis 10;

»Metallurgie und Gießereitechnik«, 1954, S. 462 bis 468, insbesondere S. 462.

© 909 649/157 11.59