-
Verfahren zum Granulieren feinkörni-ger sulfidischer Eisenerze, insbesondere
Flotationskonzentrate, z. B. Pyrite oder Flotationskiese Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zum Granulieren feinkörniger sulfidischer Eisenerze, insbesondere
Flotationskonzentrate, unter Verarbeitung eines Eisensulfat enthaltenden Gemisches
dieser Erze zu Formlingen und Verfestigung der Forinlinge.
-
Es ist vorgeschlagen worden, feine Erze unter Hinzufügen einer Eisensulfatlösung
zu Formlingen zu verarbeiten und diese Formlinge dann zu trocknen. Dieses Verfahren
hat den schwerwiegenden, die praktische Durchführung unmöglich machenden Nachteil,
daß eine Trocknung' d. h. eine Wärmeeinwirkung notwendig ist, die das Verfahren
unwirtschaftlich macht, da, die Kosten der für das Verdampfen des eingeführten Wassers
notwendigen Wänneenergie einen Betrag ausmachen, der das Endprodukt unwirtschaftlieh
verteuert.
-
Es wurde nun gefunden, daß ohne eine solche Tro#cknung dann weiterverarbeitungsfähige
und transportfähige Granulate erhalten werden können, wenn etwa 100 Teile
der feinkörnigen Erze mit bis zu 70 Teilen, vorzugsweise 30 bis 40
Teilen, festen kristallwasserhaltigen Eisensulfats, insbesondere aus Beizereiablaugen
stammend, und mit Beizereiablauge, deren Menge sich nach dem Feuchtigkeitsgehalt
der Ausgangsstoffe richtet, oder Wasser gemischt werden und das Gemisch, ehe es
ohne Erwärmen von selbst erhärtert, zu Körnern -von etwa - 1 bis
5 mm Durchinesser granuliert wird.
-
Kosten und Zeitaufwand des bekannten, unter Trocknen arbeitenden Verfahrens
werden auf diese Weise erspart, und es werden Granalien erhalten, die sich vorzüglich
abrösten lassen, die wasserbeständig sind und beim Feuchtwerden nicht zerfallen.
Auch wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung gegenüber bekannten Verfahren, die
Fremdstoffe verwenden wie z. B. Kalk, der Vorteil erreicht, daß solche, beim Rösten
störenden Fremdstoffe, die das Verfahren überdies verteuern, vermieden werden. Eisensulfat
bewirkt infolge seines Schwefelgehaftes eine Anreicherung der zu verarbeitenden
schwefelhaltigen Erze.
-
Ungranulierte, feinkörnige, flotierte Erze können nur mit großen -Schwie#Igkeiten
transportiert werden; auch bereitet die AbrOstung infolge der unterschiedlichen,
Feinheit große-- Zchwierigkeiten; insbesondere ist die Verladung mit erhöhten Staubentwicklung
verbunden. Versuche,`die Erze durch Agglomerieren in einen solchen Zustand zu bringen,
daß sie sich leichter verhütten und verschicken lassen, schlugen fehl, 'brachten
jedenfalls keine Lösung des Problems. Wenn nach einem bekannten Vorschlag versucht
wird, sulfidische Erze hoher Mahlfeinheit durch Vermischen mit Natriumsulfat in
Form von Glaubersalz oder rohem S odasulfat (S alzkuchen) und mit
einem Al. 03-
haltigen Material, wie Bentonit oder Fuller-Erde, zu agglomerieren,
so tritt infolge der Beimengung von Bentonit oder« Fuller-Erde eine Verringerung
des Schwefelgehaltes im Erz und auch des Eisengehaltes im Abbrand ein, so daß dieser
Vorschlag - auch infolge der hohen Kosten der zugesetzten Stoffe
-
eine Lösung des Problems nicht bringen konnte. Diese Nachteile vermeidet
die Erfindung, die auch bei flotierten Erzen- hoher Mahlfeinheit bzw. anderen staubförmigen
sufidischen Erzen mit Vor-teil verwendet werden kann. Die Wirtschaftlichkeit ist
dadurch gegeben, daß kristallwasserhaltiges Eisensulfat in großen Mengen zu verhältnismäßig
geringen Preisen vorliegt, wie- das aus Beizereiablaugen gewonnene Eisensulfat-Monohydrat
oder Eisensulfat-Heptahydrat, so daß eine wesentliche Verteuerung durch Verwendung
eines solchen Zusatzstoffes, der zudem den Erzen Schwefel hinzufügt, nieht eintritt,
dagegen überraschende Vorteile, insbesondere bezüglich der Festigkeit der Granalien,
die aus diesen Konzentraten unter Zusatz von kristallwasserhaltigern Eisensulfat
und Wasser bzw. wäßrigen Lösungen, wie z. B. Beizablaugen, erzielt werden.
-
Die nach dem erfindungsgernäßen Agglomerierverfahren gewonnenen Granalien
von etwa 1 bis 5 mm Größe sind äußerst fest und beständig. Ihre Anfangserhärtung
und Anfangsfestigkeit ist überraschend viel größer als die von Granalien nach -den
bekannten mit anderen Zusatzstoffen arbeitenden Verfahren;
besonders
bemerkenswert ist die sehr hohe, bereits nach weniger als 24 Stunden erreichte Endfestigkeit.
-
Die Überführun- des mit Wasser oder wäßrigen Lösungen, insbesondere
Beizlaugen, angeteigten Gemisches von Konzentraten oder Stäuben, insbesondere Flotationskiesen,
und Eisensulfat, insbesondere aus Beizereiablaugen gewonnenem Eisensulfat-Monohydrat
und/oder Eisensulfat-Heptahydrat, in Granalien geschieht auf an sich bekannte Weise
z. B. in bekannten Formmaschinen.
-
Die Festigkeit der Granalien wird gesteigert durch inniges Vermischen
und homogenes Anteigen der Komponenten. je nach den angewendeten Mengenverhäftnissen
von Konzentrat bzw. Staub und Eisensulfat werden besonders feste Granalien erreicht,
die bei der Röstung nicht zerfallen., ohne jedoch der Abröstung einen erheblichen
Widerstand entgegenzusetzen.
-
Nach der Erfindung ist es also möglich geworden, Granalien herzustellen,
die verhältnismäßig rasch eine sehr hohe Endfestigkeit besitzen, so daß sie sogleich
im Röstofen verarbeitet werden können, derart, daß die Abröstung bis zur Kornmitte
durchgeht, ohne daß die Granalien zerfallen.
-
Der Zusatz von Beizereiablauge oder Wasser richtet sich nach dein
Feuchtigkeitsgehalt der Ausgangsmaterialien, der im allgemeinen zwischen
5 und 12% liegt und kann deingemäß auch unterbleiben, falls die Ausgangsmaterialien
schon einen entsprechend hohen Feuchtigkeitsgehalt mitbringen.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die Komponenten in Intensivmischern
verarbeitet; dabei treten exotherrne Reaktionen ein, die zur Erzeugung von Schnellbindern
führen, die nach der Granulierung bei kurzer Bindezeit große Festigkeit bewirken.
-
Die rasche Erhärtung der gewonnenen Granalien gestattet eine kontinuierliche
Verarbeitung. Eine besondere Nachbehandlung durch Wärme entfällt.
-
Durch das Verfahren der Erfindung gelingt es, z. B. Flotationskies
in ein hochwertiges Granulat überzuführen, das auch nach der Abröstung seine Form
beibehält.
-
Dadurch ist es auch möglich, die an sich erwünschte Verwendung der
Flotationsabbrände in weiterem Maße als 'bisher durchzuführen und den Hüttenwerken
einen Rohstoff brauchbarer Form zuzuführen, der - da er leicht verarbeitbar
ist - den üblichen Flotationskiesabbränden weit überlegen ist. Auch können
gemäß der Erfindung andere staubförmige Produkte, z. B. abfallstaubige Endprodukte
von Verhüttungsprozessen, z. B. Gichtstäube der Eisen- und Metallverarbeitung, in
feste Granalien übergeführt werden.
-
Mit oder statt Eisensulfaut kann das Sulfat eines anderen Metalls
der IV. Periode des Periodischen Systems verwendet werden.
-
Die folgenden Ausführungen veranschaulichen be#-sondere Vorteile der
Erfindung-Bekanntlich lassen sich z. B. Flotationskiese im Etagenofen infolge der
hohen Mahlfeinheit -(im allgemeinen) unter starkem Glühen und dadurch hedingter
Volumvergrößerung sowie unter Zusammenbacken des Röstgutes abrösten. In den oberen,
heißen Ofenherden klebt das Röstgut auf den Rührzähnen. In den meisten Fällen gerät
die ganze Masse ins Schieben, so daß der eine Rührarm das gesamte feine Röstgut
vor sich hinschiebt, während der andere unbelastet und leerläuft. Im dritten und
vierten Herd, je nach der Herdzahl des Ofens, zerfällt die Hauptmenge der
zusammenhängenden schiebenden Masse, und der Kies ist dann verhältnismäßig rasch
abgeröstet. Die Leistung der Röstöfen ist also erheblich gemindert; infolge der
vermehrten Krustenbildung auf den oberen beiden Herdsohlen wird ein häufiges Aufbrechen
der sich bildenden Schlacken erforderlich, was außergewöhnliche Anforderungen an
das Bedienungspersonal des Röstofens stellt. Im Wirbelschichtofen ist andererseits
die Abröstung von feinpulverigen sulfidischen Erzen, wie Flotationskies, wegen der
großen Feinheit des Materials nicht nur im Ofen. selbst, sondern auch in' der nachgeschalteten
elektrischen Gasreinigung mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden.
-
Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dagegen gelingt
es z. B. im Etagenofen, die zum Schieben und zur Krustenbildung neigenden Flotationskiese
durch die aufgezeigte Verformung in zur Abröstung besonders geeignete Granalien
überzuführen und unter Verminderung der obenerwähnten Umstände abzurösten und im
Wirbelschichtofen be-
sonders gute Ergebnisse zu erzielen.