DE1154945B - Process for roasting sulphides - Google Patents
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Description
Verfahren zum Rösten von Sulfiden Die Erfindung bezieht sich auf das Rösten sulfldischer Materialien, die eines oder mehrere der Metalle Nickel, Kobalt, Kupfer und gegebenenfalls auch Eisen enthalten, in einem mit sauerstoffhaltigem Gas betriebenen Wirbelbett. Materialien der genannten Art besitzen verhältnismäßig niedrige Schmelzpunkte.Method of Roasting Sulphides The invention relates to the Roasting sulphurous materials that contain one or more of the metals nickel, cobalt, Copper and possibly also contain iron, in one with oxygen-containing Gas powered fluidized bed. Materials of the type mentioned have relatively low melting points.
Das bekannte Rösten von pelletisierten Sulfiden im Wirbelbett führt zu befriedigenden Resultaten, wenn hochschmelzende Materialien, wie Zinksulfid, in den Röster eingesetzt werden. Bei niedrigschmelzenden Sulfiden, wie Nickelsulfid, als Wirbelbetteinsatz neigen die Pellets zum Schmelzen und Agglomerieren, so daß das geröstete Gut einen niedrigen Oxydationsgrad, unerwünscht hohe Schwefelgehalte und eine schlechte Reduzierbarkeit aufweist.The well-known roasting of pelletized sulfides in a fluidized bed leads satisfactory results when refractory materials such as zinc sulfide can be used in the roaster. With low-melting sulphides such as nickel sulphide, as a fluidized bed insert, the pellets tend to melt and agglomerate, so that the roasted goods have a low degree of oxidation, undesirably high sulfur contents and has poor reducibility.
Diese Nachteile beseitigt das Verfahren nach der Erfindung zum Rösten von eines oder mehrere der Metalle Nickel, Kobalt, Kupfer und gegebenenfalls auch Eisen enthaltenden Sulfiden, insbesondere von Nickelsulfid, in einer mit sauerstoffhaltigem Gas betriebenen Wirbelschicht. Es besteht darin, daß in bekannter Weise die Sulfide durch Pelletisieren oder Granulieren stückig gemacht und in die Wirbelschicht eingebracht werden und daß die Pellets dann bei einer über ihrem Erweichungspunkt, aber unter dem Schmelzpunkt des Röstproduktes liegenden Temperatur mit einer Gasgeschwindigkeit geröstet werden, die ausreicht, den Feinanteil des Gutes auszutragen und die stückigen Anteile in einen turbulenten Bewegungszustand zu versetzen.These disadvantages are eliminated by the roasting method according to the invention of one or more of the metals nickel, cobalt, copper and optionally also Iron-containing sulfides, especially nickel sulfide, in one with oxygen-containing Gas powered fluidized bed. It consists in the fact that, in a known manner, the sulfides made lumpy by pelletizing or granulating and introduced into the fluidized bed and that the pellets are then at one above their softening point but below the melting point of the roasted product with a gas velocity be roasted, which is sufficient to carry out the fine portion of the goods and the lumpy To put parts in a turbulent state of motion.
Der für das Rösten zu verwendende sauerstoffhaltige Gasstrom kann aus Luft, aus an Sauerstoff angereicherter Luft oder aus reinem Sauerstoff bestehen. Im allgemeinen soll die Strömungsgeschwindigkeit des Gases zwischen 0,6 und 2,2 m/sec betragen, jedoch können für grobe Pellets auch Geschwindigkeiten von mehr als 4 m/sec erforderlich sein.The oxygen-containing gas stream to be used for roasting can consist of air, oxygen-enriched air, or pure oxygen. In general, the gas flow rate should be between 0.6 and 2.2 m / sec, but speeds of more can also be used for coarse pellets than 4 m / sec may be required.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein sulfidisches Material mit niedrigem Schmelzpunkt in einem Wirbelbett vollständig geröstet werden kann, ohne daß ein Zusammensintern der Beschickung auftritt, wenn das Material in Form von Pellets, Granalien oder dergleichen Körnern in das Wirbelbett eingeführt und bei einer Temperatur zwischen der Erweichungstemperatur des sulfidischen Materials und dem Schmelzpunkt des erzeugten Röstgutes bei einer derart hohen Strömungsgeschwindigkeit des Röstgases geröstet wird, daß das in dem Wirbelbett gebildete Feingut aus dem Röster ausgetragen wird und das grobe Gut in turbulenter Bewegung in der Wirbelschicht verbleibt. Wird demgegenüber das vornehmlich aus Abrieb der Pellets bestehende Feingut in bekannter Weise bei geringerer Gasströmung im Röster zurückgehalten, dann verursacht das Feine zusammen mit der geringen Bewegung des stückigen Gutes ein Zusammensintern der Beschickung mit den schon erörterten nachteiligen Folgen für das Röstprodukt.The invention is based on the knowledge that a sulfidic material can be fully roasted with a low melting point in a fluidized bed, without sintering of the charge when the material is in shape of pellets, granules or similar grains introduced into the fluidized bed and at a temperature between the softening temperature of the sulfidic material and the melting point of the roasted material produced at such a high flow rate of the roasting gas is roasted that the fines formed in the fluidized bed from the Roaster is discharged and the coarse material in turbulent motion in the fluidized bed remains. In contrast, the fine material consisting primarily of abrasion from the pellets held back in a known manner at a lower gas flow in the roaster, then caused the fine together with the slight movement of the lumpy goods a sintering together the loading with the already discussed adverse consequences for the roasted product.
Zweckmäßig werden bei der Wirbelschichtröstung Pellets eingesetzt, deren Stückgröße nicht mehr als 1,25 cm beträgt. Die Körnung des Gutes kann in bekannter Weise durch Schmelzen und Granulieren, zweckmäßig im Wasserstrom, oder durch Pelletisieren des zu röstenden sulfidischen Materials auf einem rotierenden Teller od. dgl. unter Zusatz von Wasser, öl oder einem aus Nickelsulfat, Schwefelsäure oder Lignosol bestehenden Binder erfolgen. Wasserfeuchte Pellets werden zur Erhöhung ihrer Abriebfestigkeit noch einer Trocknung unterzogen. Mit öl gebundene Pellets sind vorteilhaft, wenn der Röstprozeß der Freisetzung zusätzlicher Wärmeenergie bedarf.Pellets are expediently used in fluidized bed roasting, the size of which is no more than 1.25 cm. The grain size of the goods can be known in By melting and granulating, expediently in a stream of water, or by pelletizing of the sulphidic material to be roasted on a rotating plate or the like Addition of water, oil or one consisting of nickel sulphate, sulfuric acid or lignosol Binder made. Water-moist pellets are used to increase their abrasion resistance still subjected to drying. Pellets bound with oil are beneficial, though the roasting process requires the release of additional thermal energy.
Um ein hohes Ausbringen, bezogen auf das zu röstende Gut, zu erzielen, ist es zweckmäßig, das aus dem Wirbelbettröster ausgetragene Feingut von den Abgasen zu trennen und es der Frischgutpelletisierung zuzuführen. Zweckmäßig erfolgt das Rösten bei einer Temperatur, die mindestens 110° C über dem Erweichungspunkt des sulfidischen Materials liegt. Um ein Röstprodukt mit besonders geringem Schwefelgehalt zu erhalten, empfiehlt es sich, die Zufuhr sulfidischen Gutes in den Röster und das Abziehen gerösteten Gutes zeitweise zu unterbrechen, derart, daß Röstperioden bestehen, während derer dem Röster weder Gut zugeführt noch entnommen wird, und die Gutentnahme unmittelbar vor erneuter Zufuhr erfolgt.In order to achieve a high output based on the product to be roasted, it is advisable to remove the fines discharged from the fluidized bed comforter from the exhaust gases to separate and feed it to the fresh material pelletizing. Appropriate roasting takes place at a temperature that is at least 110 ° C above the softening point of the sulfidic material lies. A roasted product with a particularly low sulfur content To get it, it is advisable to feed the sulphidic material into the roaster and to temporarily interrupt the extraction of roasted goods in such a way that roasting periods exist during which the roaster is neither fed nor removed, and the material is removed immediately before it is fed in again.
Wird Nickelsulfid enthaltendes Material nach dem Verfahren der Erfindung verarbeitet, soll zweckmäßig der Röstung des Gutes ein aktivierendes Nachrösten in einem sauerstoffhaltigen Gasstrom bei einer Temperatur von 675 bis 790° C nachgeschaltet sein. Dies fördert die Reduzierbarkeit des oxydisches Nickel enthaltenden Röstproduktes. Vorzugsweise wird dieses Nachrösten in einer Wirbelschicht durchgeführt und das aus dieser Wirbelschicht austretende Röstgas in die dem Rösten des Gutes über seinem Erweichungspunkt dienende Wirbelschicht eingeleitet.Becomes nickel sulfide-containing material according to the method of the invention processed, an activating post-roasting should be appropriate to the roasting of the goods downstream in an oxygen-containing gas stream at a temperature of 675 to 790 ° C be. This promotes the reducibility of the roasted product containing oxidic nickel. This post-roasting is preferably carried out in a fluidized bed and that roasting gas emerging from this fluidized bed in the roasting of the goods above his Softening point serving fluidized bed initiated.
Nach dem Verfahren der Erfindung lassen sich niedrigschmelzende Sulfide mit in weiten Grenzen schwankendem Eisengehalt verarbeiten, insbesondere auch Matten, die eines öder mehrere der Elemente Nickel, Kobalt und Kupfer in Gegenwart von bis zu 55,019 Eisen und als Rest im wesentlichen Schwefel enthalten.The process of the invention can be used to produce low-melting sulfides process with iron content fluctuating within wide limits, especially mats, one or more of the elements nickel, cobalt and copper in the presence of up to to 55.019 iron and the remainder essentially contain sulfur.
Derartige sulfidische Materialien mit geringem Anteil an Eisen beginnen bei Temperaturen zwischen etwa 540 und 595° C zu erweichen, während Sulfide, die größere Mengen an Eisen enthalten, im allgemeinen zwischen 820 und 870° C erweichen. Der Gesamtgehalt an Nickel und Kobalt kann geringe Werte bis zu etwa 5,9/o haben. Das Verfahren eignet sich beispielsweise auch zur Behandlung feiner Flotationskonzentrate, z. B. Nickelsulfidkonzentrate aus der Erzflotation, oder von verhältnismäßig reinen Nickelsulfidkonzentraten mit beispielsweise 64 bis 72 0/a Nickel plus Kobalt, bis 8 % Kupfer, bis 2 d/o Eisen, Rest im wesentlichen Schwefel.Such sulfidic materials begin with a low proportion of iron at temperatures between about 540 and 595 ° C, while sulphides soften the contain larger amounts of iron, generally soften between 820 and 870 ° C. The total content of nickel and cobalt can have values as low as about 5.9 / o. The process is also suitable, for example, for the treatment of fine flotation concentrates, z. B. nickel sulfide concentrates from ore flotation, or from relatively pure Nickel sulfide concentrates with, for example, 64 to 72 0 / a nickel plus cobalt, up to 8% copper, up to 2 d / o iron, the remainder essentially sulfur.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnenen Röstprodukte sind stückig oder körnig, einheitlich zusammengesetzt sowie im wesentlichen staubfrei und zeigen ein poriges Gefüge.The roasted products obtained by the process according to the invention are lumpy or granular, uniformly composed and essentially free of dust and show a porous structure.
Der bevorzugte Ablauf des Verfahrens sei an einer schematischen Zeichnung erläutert: Feines sulfidisches Material wird in Pfeilrichtung 1 einer Pelletisierungsstufe 2 zugeführt und die Pellets kontinuierlich in einen Wirbelbettröster 4 eingeleitet. Das sauerstoffhaltige Röstgas strömt aus einer Hauptleitung 6 entlang der Pfeillinie 5 in den Röster ein. Der Gasstrom ist so eingestellt, daß die stückigen Pellets sich in turbulenter Bewegung befinden und das feine Gut mit den Abgasen aus dem Röster ausgetragen wird. Das Rösterzeugnis gelangt durch eine Leitung 7 in ein tiefer gelegenes Wirbelbett 8 des Rösters, wo es mittels sauerstoffhaltigen Gases aus der Hauptleitung 6 abgekühlt oder bei 675 bis 790° C nachbehandelt wird. Der Wirbelbettröster 4 kann bei besonders hohen Rösttemperaturen auch in mehr als zwei hintereinandergeschaltete Wirbelschichten aufgeteilt sein. Das Gut wird dann zur endgültigen Abkühlung in den Umlaufkühler 9 gebracht und von dort abgezogen. In den oberen Teil des Wirbelbettrösters wird, wie die Linie 10 andeutet, Wasser zur Kühlung der entlang der Linie 11 abziehenden Gase eingeführt. Diese Gase werden durch eine Prallkammer 12, einen Zyklon 13 und einen Cottrel-Abscheider 14 geleitet, aus dem sie zwecks Gewinnung des in ihnen enthaltenen Schwefels in eine nicht gezeichnete Anlage abgesaugt werden. Der in dem Zyklon und dem Abscheider sich ansammelnde Staub geht in die Pelletisierungsstufe 2 zurück.The preferred sequence of the process is based on a schematic drawing explained: Fine sulfidic material is in the direction of arrow 1 of a pelletization stage 2 and the pellets are continuously fed into a fluidized bed roaster 4. The roasting gas containing oxygen flows from a main line 6 along the arrow line 5 in the roaster. The gas flow is adjusted so that the lumpy pellets are in turbulent motion and the fine goods with the exhaust gases from the Roaster is discharged. The roasted product reaches a lower level through a line 7 located fluidized bed 8 of the roaster, where it is by means of oxygen-containing gas from the Main line 6 is cooled or post-treated at 675 to 790 ° C. The bed comforter 4 can also be divided into more than two series-connected at particularly high roasting temperatures Be split fluidized beds. The good is then used for the final cooling in brought the circulating cooler 9 and withdrawn from there. In the upper part of the bed comforter is, as the line 10 indicates, water to cool the draining along the line 11 Gases introduced. These gases are through an impingement chamber 12, a cyclone 13 and a Cottrel separator 14, from which they are used for the purpose of extracting the in them contained sulfur can be sucked into a system not shown. The in Dust that collects in the cyclone and the separator goes to the pelletizing stage 2 back.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben: Beispiel 1 Eine aus Nickelsulfiden bestehende Filtermasse, die 70'0!o Nickel plus Kobalt, 251/'o Schwefel, 2,5% Kupfer und 0,6 % Eisen enthält, wird mit etwa 8 0/0 Wasser und 1,5 % Nickelsulfat auf einer rotierenden Scheibe pelletisiert und in einer Menge von 244 kg je Tag und Quadratdezimeter Röstfläche unmittelbar einem Einbettröster zugeführt. Die Röstung findet bei 1085° C in einem auf 40 Volumprozent Sauerstoff angereicherten Luftstrom statt, dessen Geschwindigkeit an der Röstfläche 2,1 m je Sekunde beträgt. Die in Zyklonen aus dem gekühlten Abgas abgeschiedene Staubmenge beträgt im Durchschnitt 25 Gewichtsprozent der trockenen Sulfide und wird zusammen mit frischen Sulfiden erneut pelletisiert. Den Röster verläßt kontinuierlich ein granulares oxydisches Erzeugnis mit einem Schwefelgehalt von 0,3 0/0.Exemplary embodiments of the invention are described below: Example 1 A filter material consisting of nickel sulphides, which is 70'0! O nickel plus cobalt, 251 / 'o contains sulfur, 2.5% copper and 0.6% iron, is mixed with about 8% water and 1.5% nickel sulfate pelletized on a rotating disk and in an amount of 244 kg per day and square decimeter roasting area directly to an embedded roaster fed. The roasting takes place at 1085 ° C in a 40 percent by volume oxygen enriched air flow instead, its speed at the roasting surface 2.1 m each Second. The amount of dust separated from the cooled exhaust gas in cyclones averages 25 percent by weight of the dry sulfides and is combined re-pelletized with fresh sulfides. The roaster leaves continuously granular oxide product with a sulfur content of 0.3%.
Während der einzelnen Verarbeitungsstufen des Gutes ergeben sich die
in nachstehender Tabelle zusammengestellten Korngrößenverteilungen:
Wird die Röstung statt bei 1085° C bei einer Temperatur von nur 900° C durchgeführt, so beträgt der Schwefelgehalt des Erzeugnisses etwa 2 %. Der Vergleich zeigt die Bedeutung einer hohen Rösttemperatur. Beispiel 2 Nicke?sulfidpellets der vorstehend genannten Zusammensetzung werden einem Wirbelbettröster in einer Menge von 0,17 kg je Minute und Quadratdezimeter Röstfläche zugeführt und - ohne Röstprodukte abzuziehen -40 Minuten lang bei 1095° C in einem auf 29 Volumprozent Sauerstoff angereicherten Luftstrom geröstet. Die Pelletzufuhr wird dann 20 Minuten lang unterbrochen und die Rösttemperatur durch Heizölzugabe in das Wirbelbett aufrechterhalten. Alsdann wird 5 Minuten lang Röstprodukt abgezogen, bis der Spiegel des Wirbelbettes seine für kontinuierliche Arbeitsweise übliche Höhe angenommen hat. Das entnommene Rösterzeugnis erreicht dabei einen Schwefelgehalt von nur 0,040/0.The roasting takes place at 1085 ° C at a temperature of only 900 ° C, the sulfur content of the product is about 2%. The comparison shows the importance of a high roasting temperature. Example 2 Nick sulfide pellets the above composition are a fluidized bed comforter in one Amount of 0.17 kg per minute and square decimeter of roasting area supplied and - without Peel off roasted products -40 minutes at 1095 ° C in one to 29 percent by volume Roasted oxygen enriched air stream. The pellet feed is then 20 minutes interrupted for a long time and the roasting temperature maintained by adding heating oil to the fluidized bed. Roasted product is then drawn off for 5 minutes until the level of the fluidized bed is reached has reached its usual height for continuous operation. The removed The roasted product has a sulfur content of only 0.040 / 0.
Bei mit öl gebundenen Pellets entfällt die ölzugabe in das Wirbelbett. Beispiel 3 Eine geschmolzene Nickel-Kupfer-Matte, die 40 % Nickel, 180110 Kupfer, 201/o Eisen und als Rest im wesentlichen Schwefel enthält, wird in einem Wasserstrom zu einem Granulat mit einer Stückgröße von 0, I bis 2 mm gekörnt und die entwässerten Granalien kontinuierlich einem Wirbelbettröster in einer Menge von 290 kg je Tag und Quadratdezimeter Röstfläche zugeführt. Das Rösten des Materials erfolgt mit nicht vorgewärmter Luft in einem Überschuß von 50 0/0, wobei eine Wirbelbettemperatur von 980- C aufrechterhalten wird. Das den Röster kontinuierlich verlassende granulare Rösterzeugnis hat einen Schwefelgehalt von 0,1%.In the case of pellets bound with oil, there is no need to add oil to the fluidized bed. Example 3 A molten nickel-copper mat containing 40% nickel, 180110 copper, 201 / o iron and the remainder essentially contains sulfur, is in a water stream granulated to granules with a size of 0.1 to 2 mm and the dehydrated Granules continuously to a fluidized bed comforter in an amount of 290 kg per day and square decimeters of roasting area. The material is roasted with non-preheated air in an excess of 50 0/0, with a fluidized bed temperature from 980- C is maintained. The granular one continuously leaving the roaster Roasted product has a sulfur content of 0.1%.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA1154945X | 1959-03-31 |
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DE1154945B true DE1154945B (en) | 1963-09-26 |
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ID=4173552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEJ17884A Pending DE1154945B (en) | 1959-03-31 | 1960-03-29 | Process for roasting sulphides |
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DE (1) | DE1154945B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2118880A1 (en) * | 1970-04-20 | 1971-11-04 | Boliden Ab | Process for the treatment of fine-grained metal oxide-containing, preferably iron-oxide-containing material |
-
1960
- 1960-03-29 DE DEJ17884A patent/DE1154945B/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
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None * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2118880A1 (en) * | 1970-04-20 | 1971-11-04 | Boliden Ab | Process for the treatment of fine-grained metal oxide-containing, preferably iron-oxide-containing material |
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