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Verfahren zum Naßentstauben blei- und zinkhaltiger Abgase Unter den
Verfahren zur Gewinnung metallischen Bleis aus Erzen hat im Rahmen der Rötsreaktionsverfahren
das selbstgängige Bleischmelzen an Bedeutung gewonnen. Bei diesem Verfahren wird
das zu behandelnde Material unter Zusatz von Rückgut und Flugstaub gesintert und
hierbei einer oxydierenden oder sulfatisierenden Röstung unterworfen, welche eine
für die Durchführung des Röstreaktionsverfahrens ausreichende Menge von chemisch
gebundenem Sauerstoff an das Rohmaterial anlagert.
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Der Röstsinter wird, wenn nötig, nach Zugabe sulfidischen Materials
auf Reaktionstemperatur erhitzt, wobei die Charge in sich unter Bildung von flüchtigen
Verbindungen des Schwefels, flüssigem metallischem Blei und flüssiger Schlacke reagiert.
Als Endprodukt fallen Werkblei, bleiarme Schlacke und Flugstäube an.
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Der im allgemeinen bleireiche Flugstaub wird der Sintermischung wieder
zugegeben, da sein Oxyd- und Sulfatgehalt den beim Sintern erstrebten Effekt einer
Oxydation oder Sulfatisierung eines Teiles des Bleiinhaltes unterstützt.
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Enthält die Sintermischung Zink, so kann dieses nur mit der anfallenden
Schlacke aus dem Prozeß entfernt werden, da das Werkblei praktisch keine Löslichkeit
für Zink aufweist und die anfallenden Flugstäube in den Prozeß zurückgehen.
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Ein besonderes Merkmal des selbstgängigen Bleischmelzens liegt darin,
daß die Schlackenmenge nicht wesentlich größer ist, als es der Menge der mit dem
Aufgabegut eingebrachten Gangart entspricht und damit, bezogen auf das Werkblei,
klein ist.
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Versuche haben gezeigt, daß der Zinkgehalt der Erzkonzentrate etwa
2 °/o nicht übersteigen darf. Werden diese Mengen überschritten, so tritt eine Anreicherung
des Zinkgehaltes der Flugstäube auf mit resultierender Vermehrung der Staubmenge.
Durch die Rückführung der Flugstäube in die Beschickung erfolgt eine laufende Anreicherung
des Zinkgehaltes der im Prozeß umlaufenden Materialien, die zu erheblichen Betriebsstörungen
führt.
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Eine Verhinderung der Anreicherung des Zinkgehaltes im Arbeitsgang
ist nur durch Erhöhung der Schlackenmenge, Abzweigung eines Teiles der Flugstäube
oder Entzinkung der Flugstäube möglich.
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Eine Erhöhung der Schlackenmenge würde jedoch die Vorteile des Verfahrens
»selbstgängiges Bleischmelzen« zunichte machen, während das Abzweigen eines Teiles
der bleihaltigen Flugstäube Metallverluste verursacht.
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Um die störenden Zinkbestandteile aus den Flugstäuben selektiv zu
entfernen, würde es genügen, diese in Wäschern mit Säure, beispielsweise Schwefel-
säure,
auszuwaschen. Das schwerlösliche Bleisulfat würde von dem in Lösung gehenden Zinksulfat
getrennt, und gleichzeitig würde eine Entstaubung erzielt. Zur Auswaschung der Metallbestandteile
würde ein normaler Wäscher mit normaler Verdüsung der Säure völlig ausreichen. Wegen
der Reinhaltung der Luft sind jedoch bezüglich der Entfernung des Staubes aus den
Abgasen höhere Anforderungen gestellt.
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Es müßte deshalb ein sogenannter Hochleistungswäscher verwendet werden.
Diese Hochleistungswäscher zeichnen sich durch hohe Entstaubungsgrade, aber auch
durch hohe Druckverluste aus.
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Trotz nachgeschalteter Tröpfchenabscheider wurde ein Teil der versprühten
Säure mitgerissen, so daß ein säurebeständiger Ventilator für hohe Pressung benötigt
wird. Solche Ventilatoren sind jedoch nicht im Handel. Auch dann würde immer noch
ein saures Gas ausgeworfen, was eine erhebliche Verunreinigung und Belästigung der
Umgebung verursacht.
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Darüber hinaus treten bei einem solchen Verfahren erhebliche Nachteile
dadurch auf, daß der in dem Waschmittel, nämlich der Säure, befindliche ausgewaschene
Staub daraus entfernt werden muß, wodurch das Entstaubungsproblem zwangläufig auf
ein Abwasserproblem zurückgeführt wird.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Trennung der blei-
und zinkhaltigen Bestandteile des Staubes, wie bereits erwähnt, erreicht, ohne daß
das Entstaubungsproblem Schwierigkeien für die Abwasserbeseitigung mit sich bringt
und ohne daß Reingasleitungen und Gebläse unter erheblichem Materialaufwand ausgelegt
werden müssen. Durch dieses Naßentstaubungsverfahren wird es erst möglich, Bleierze
mit höherem Zinkgehalt nach dem eingangs erwähnten
Verfahren zu
bearbeiten, ohne daß wesentliche Schwierigkeiten auftreten.
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Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Naß -entstauben der beim
selbstgängigen Bleischmelzen anfallenden Abgase unter gleichzeitiger Abtrennung
der Blei- und Zinkbestandteile mittels bekannter Naßabscheider, wobei die Gase einem
Venturiwäscher, der mit einem Lösungsmittel zum selektiven Herauslösen der Zinkverbindungen,
vorzugsweise verdünnte Schwefelsäure und/oder schweflige Säure als Waschflüssigkeit,
beaufschlagt wird, zugeleitet und dann in einem weiteren Venturiwäscher als Nachwäscher
mit einer Waschflüssigkeit, einer Lauge, derart behandelt werden, daß eine Neutralisation
der im Gas vorhandenen Bestandteile eintritt, und schwefelhaltige Bestandteile sowie
Reststaub ausgewaschen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet durch das zweistufige
Auswaschen der staubhaltigen Gase eine Gewähr für einen hohen Reinigungsgrad, da
beispielsweise in dem nachgeschalteten, mit Lauge beaufschlagten Wäscher die Waschflüssigkeit
in einer solchen Tropfengröße versprüht werden kann, daß die noch im Gas vorhandenen
Staubbestandteile herausgewaschen werden.
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An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
In der Abbildung ist schematisch die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
aufgezeigt zur einfacheren Erklärung des Verlaufs desselben.
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Dem Kurztrommelofen 1 mit einem Fassungsvermögen von etwa 2,2 m3
wurde ein hochbleihaltiger selbstgängiger Sinter aufgegeben, der aus Konzentraten
mit 65 bis 750/0 Blei, 3 bis 50/0 Zink, 14 bis 160/0 Schwefel bestand, vermischt
mit der drei- bis vierfachen Menge Rückgut, bezogen auf das Konzentrat, sowie 10
bis 20°/o Flugstaub, ebenfalls bezogen auf das Konzentrat.
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Die Chargenzeit betrug bei einem Durchsatz von 35 t 8,5 Stunden.
Die Ofenatmosphäre wurde neutral bis schwach reduzierend gehalten. Die Abgasmenge
betrug 2400 Normalkubikmeter pro Stunde, zuzüglich 30 ovo Falschluft.
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Der von den Flammgasen mitgeführt Flugstaub enthielt unter anderem
54 bis 57 O/o Blei, 16 bis 22 0/o Zink, 6 bis 7 ovo Schwefel und etwa 0,3 ovo Eisen.
Über den Abgasstutzen 3 gelangten die Gase zur Vorsättigung und Kühlung in einen
Einspritzkühler 4, der mittels der Düsenanordnung 5 mit Kühlflüssigkeit, im vorliegenden
Fall mit Wasser, beaufschlagt wurde.
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Von dort wurden die zu reinigenden Gase einem Venturiwäscher 6 aufgegeben.
Dieser Venturiwäscher wurde mit 11 verdünnter Schwefelsäure pro Normalkubikmeter
Abgas bei 6 Atmosphärenüberdruck beaufschlagt. Die Gasgeschwindigkeit betrug im
Hals des Venturiwäschers etwa 120 m pro Sekunde. Der Druckverlust betrug 800 mm
Wassersäule.
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In diesem Wäscher wurden die Zinkoxydbestandteile zu 800/0, die Bleioxydbestandteile
zu 900/0, der noch etwa 2eio Schwefeldioxyd enthaltende Rest zu
90 °/o entfernt.
Daraus ergab sich ein Gesamtwirkungsgrad zu yl = 87,5 O/o.
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Diese aus dem Venturiwäscher 6 und dem Tropfenabscheider 7 entfernten
Bestandteile gelangten mit der Waschflüssigkeit in den Behälter 8. Das Blei in Form
des schwerlöslichen Bleisulfats, das Zink als gelöstes Zinksulfat. Bei 9 wurden
diese Bestandteile zur Aufbereitung abgezogen. Die überschüssige Waschflüssigkeit
wurde bei 10 mittels einer Pumpe entnommen und über die Leitung 12 unter Ergänzung
des Säure verlustes durch die Vorratsanordnung 13 und die Pumpe 14 dem Venturiwäscher
6 wieder aufgegeben.
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Die im Venturiwäscher 6 behandelten Gase verließen durch den Stutzen
15 den Wäscher und gelangten über einen Tropfenabscheider 7 in den nachgeschalteten
Venturiwäscher 16, der mit einer 100/oigen Natronlauge, 3 1 pro Normaikubikmeter
Gas, bei 6 Atmosphärenüberdruck beaufschlagt wurde.
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Die Halsgeschwindigkeit des Gases in diesem Wäscher betrug etwa 20
m pro Sekunde. Der Betrieb dieses Wäschers erfolgte ohne Druckverlust. Die gereinigten
Gase verließen über den Tropfenabscheider 17 und das Gebläse 18 die Anlage.
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Über dem Austrag 19 am Tropfenabscheider 17 gelangten die im Wäscher
16 abgeschiedenen Bestandteile in den Behälter 20. Der Abscheidegrad für Schwefeldioxyd
betrug in diesem Wäscher 95 0/o, für Zinkoxydbestandteile 840/0 und für Bleioxydbestandteile
und Reststaub 930/0. Somit ergab sich ein Gesamtabscheidegrad zu Yii = 90,70/0.
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Bei 21 wurden die abgeschiedenen Bestandteile zur Aufbereitung abgezogen,
während die überschüssige Natronlauge bei 22 entnommen, über die Pumpe 23 und die
Leitung 24 dem Venturiwäscher 16 wieder aufgegeben wurde. Der Laugenverlust wurde
durch Zugabe frischer Natronlauge aus dem Vorratsgefäß 25 über die Pumpe 26 der
Leitung 24 aufgegeben und somit ersetzt.