DE1185378B

DE1185378B - Verfahren zur Entfernung und Gewinnung von NE-Metallen aus Erzen und huettenmaennischen Vor- und Zwischenprodukten

Info

Publication number: DE1185378B
Application number: DED44289A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Lippert; Dr Rudolf Hoerbe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-04-28
Filing date: 1964-04-28
Publication date: 1965-01-14
Also published as: BE661371A

Description

Verfahren zur Entfernung und Gewinnung von NE-Metallen aus Erzen und hüttenmännischen Vor- und Zwischenprodukten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung und Gewinnung von NE-Metallen, wie z. B. Cu, Zn, Pb, Au, Ag sowie As, Sb und Sn aus Kiesabbränden, hüttenmännischen Zwischenprodukten, oxydischen Erzen u. ä. durch chlorierende Verflüchtigung mit Hilfe von CaC12 und/oder MgC12.
Es sind Verfahren zur Entfernung von NE-Metallen aus Kiesabbränden, oxydischen Erzen u. dgl. bekannt, in denen die genannten Materialien mit CaC12 vermischt und in Gegenwart von Luft auf Temperaturen > 1000°C erhitzt werden; hierbei werden die NE-Metalle chloriert und verflüchtigt. Es ist auf diese Weise jedoch nicht möglich, etwaige Verunreinigungen an As, Sb und Sn in nennenswertem Umfang zu entfernen.
Es ist weiterhin bekannt, daß sich As aus Schwefelkiesabbränden, oxydischen Erzen u. dgl. durch Behandlung mit Reduktionsmitteln wie Wasserstoff, Kohlenmonoxyd, Kohlenstoff u. ä. bei erhöhten Temperaturen entfernen läßt. Die Antimonentfernung ist hierbei nur unvollkommen, und ein etwaiger Zinngehalt wird nicht vermindert.
Schließlich sind Verfahren bekannt, bei denen NE-Metalle wie Cu, Zn, Pb u. ä. sowie As, Sb und Sn aus Kieselabbränden, oxydischen Erzen u. ä. mit Hilfe gasförmiger Chlorierungsmittel entfernt werden, wobei eine gleichzeitige oder vorhergehendeBehandlung mit gasförmigen Reduktionsmitteln erforderlich ist. Es ist ein wesentlicher Nachteil dieser Verfahren, daß der Preis der gasförmigen Chlorierungsmittel verhältnismäßig hoch ist und sich eine beträchtliche Verflüchtigung von Eisen nur schwer vermeiden läßt.
Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung vermeidet die genannten Nachteile und gestattet die Entfernung von NE-Metallen, wie z. B. Zn, Cu, Pb, Au und Ag sowie As, Sb und Sn aus Kiesabbränden, hüttenmännischen Zwischenprodukten, oxydischen Erzen u. ä. Dieses Verfahren, bei dem das Material mit der für die Umsetzung erforderlichen Menge CaC12 und/oder MgCl, in geringem Überschuß vermischt und auf Temperaturen über 700°C, vorzugsweise 900 bis 1100°C, erhitzt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Material zwei Reaktionszonen durchläuft, wobei die eine neutral bis schwach oxydierend, die andere schwach reduzierend eingestellt wird. In der ersteren Zone findet vorzugsweise die Entfernung von Cu, Zn, Pb, Au und Ag, in der letzteren die von As, Sb und Sn statt. Die Reihenfolge der Reaktionszonen ist beliebig, jedoch ist es zweckmäßig, in der ersten Reaktionszone die neutrale bis schwach oxidierende Gasatmosphäre einzustellen und hierbei keine oder nur geringe Gehalte an Wasserdampf zuzulassen und in der zweiten schwach reduzierend eingestellten Reaktionszone höhere Wasserdampfgehalte zur Hydrolyse von restlichem CaC12 und/oder MgCl, zuzugeben.
Die Behandlung von feinkörnigem Material kann in bekannten Aggregaten, wie z. B. zwei hintereinandergeschalteten Drehrohröfen oder Wirbelschichten erfolgen; feinkörniges Material kann auch in bekannter Weise in stückige Form (z. B. Briketts oder Pellets) gebracht werden und anschließend, z. B. in einem Schachtofen oder auf einem gasbeheizten Sinterband mit zwei Reaktionszonen behandelt werden. Zur Steigerung der Festigkeit von Pellets usw. kann der letzten Reaktionszone eine Brennzone mit Temperaturen über 1100°C nachgeschaltet werden, in der auch durch Einblasen von Wasserdampf ein eventueller Restchlorgehalt und durch Einstellen einer schwach reduzierenden Gasatmosphäre der Restschwefelgehalt weitgehend entfernt werden können.
Man kann das oben beschriebene Verfahren zweckmäßig auch auf vorher in bekannter Weise chlorierend bzw. sulfatisierend geröstete und gelaugte Materialien anwenden, um zu hohe Restgehalte an Cu, Zn usw. auf die geforderten niedrigen Werte zu bringen. Dadurch kann man die für die Verflüchtigung erforderlichen CaC12- bzw. MgC12-Mengen klein halten, da bei zu großen CaC12- bzw. M9C12-Mengen z. B. die Gefahr von Betriebsstörungen durch Verkleben der Materialien beim Erhitzen über den Schmelzpunkt des CaC12 bzw. MgC12 (765 bzw. 712°C) besteht. Außerdem ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, große CaClz- oder M9Clz Mengen in gelöster Form in die Materialien einzubinden, was aus Gründen der Homogenisierung und auch aus Kostengründen erwünscht ist. Beispiel 1.
Ein chlorierend gerösteter und anschließend gelaugter Flugstaub wird mit CaC12-Lösung pelletisiert. Die Pellets haben nach Trocknung bei 200°C folgende Zusammensetzung: 0,20 % Cu, 0,50 % Zn, 2,95 % Pb, 0,43% As, 0,22% Sb, 0,046°/o Sn, 56,0°/o Fe, 1,05% S, 4,0% Cl, 4,3 g Au/t, 4,5 g Ag/t.
Die Pellets werden in einen von außen elektrisch beheizten Schachtofen eingesetzt und bei einer Temperatur von 1000°C wie folgt behandelt: 1. Ein Gasgemisch von 5 Volumprozent O2, 3 Volumprozent H20, Rest N2 wird 30 Minuten lang durch die Ofenbeschickung geleitet. Analyse: 0,065 % Cu, < 0,10 % Zn, 0,14 0/0 Pb, 0,45 % As, 1,10% S, 0,20% Cl, 0,55 g Au/t, 2,0 g Ag/t.
2. Anschließend wird ein Gasgemisch von 5 Volumprozent H2, 10 Volumprozent H20, Rest N2 75 Minuten lang durchgeleitet. Analyse des Endproduktes: 0,0650/0 Cu, < 0,100/, Zn, < 0,100/, Pb, 0,053 % As, 0,0400/, Sb, 0,0250/, Sn, 66,00/(, Fe, davon 27,20/, Fe2i-, 0,250/, S, 0,05 % Cl.
Beispiel 2 Ein chlorierend gerösteter und anschließend gelaugter feinkörniger Schwefelkiesabbrand wird mit CaC12-Lösung pelletisiert. Die bei 200°C getrockneten Pellets haben folgende Zusammensetzung: 0,19% Cu, 0,580/0 Zn, 0,890/0 Pb, 0,37% As, 58,4% Fe, 0,70% S, 2,50% Cl.
Die Pellets werden in einem Schachtofen unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 behandelt. Analyse nach 1: 0,075 % Cu, < 0,10 % Zn, < 0,10 0/0 Pb, 0,39°/o As, 0,80% S, 0,10% Cl.
Analyse nach 2: 0,070 % Cu, < 0,10 % Zn, < 0,10 0/0 Pb, 0,030% As, 65,1% Fe, davon 25,50/0 Fe2-, 0,15010 S, 0,05 % Cl.
Beispiel 3 Ein feinkörniger Schwefelkiesabbrand wird mit CaC12-Lösung pelletisiert. Nach Trocknung bei 200°C hat das Gut folgende Zusammensetzung: 0,60% Cu, 1,65 % Zn, 0,77 % Pb, 0,40 % As, 52,0 % Fe, 2,95 % S, 4,50% Cl.
Die Pellets werden in einem Schachtofen eingesetzt und wie folgt behandelt: 1. Bei 1000°C wird 20 Minuten lang ein Gasgemisch von 5 Volumprozent 02, 3 Volumprozent H20, Rest N2 durchgeleitet.
Analyse: 0,0800/0 Cu, < 0,100/, Zn, 0,100/, Pb, 0,44% As, 1,65% S, 0,25% Cl.
2. Anschließend wird bei der gleichen Temperatur ein Gasgemisch von 5 Volumprozent H2, 25 Volumprozent H20, Rest N2 90 Minuten lang durchgeleitet.
Analyse: 0,085% Cu, < 0,10% Zn, < 0,10% Pb, 0,08 % As, 0,46 0/0 -S, 0.09 % Cl. 3. Da der Schwefelgehalt nach 2 unbefriedigend hoch ist, wird bei einer Temperatur von 1150°C das Gut 20 Minuten lang mit einem Gasgemisch von 1 Volumprozent H2, 25 Volumprozent H20, Rest N2 behandelt.
Analyse des Endproduktes: 0,085 % Cu, < 0,10 0/0 Zn, < 0,100/, Pb, 0,060/, As, 61,20/, Fe, davon 2,22 % Fe 2+, 0,15 % S, 0,060/, Cl.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Entfernung und Gewinnung von NE-Metallen, z. B. Cu, Zn, Pb, Ag, Au sowie As, Sb und Sn aus Kiesabbränden, hüttenrnännischen Zwischenprodukten, oxydischen Erzen u. ä. durch chlorierende Verflüchtigung mit Hilfe von CaC12 und/oder MgC12, in der Weise, daß das Material, das mit der für die Umsetzung erforderlichen Menge CaC12 und/oder MgCl, in geringem Überschuß vermischt ist, auf Temperaturen über 700°C, vorzugsweise 900 bis 1100°C, erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Material dabei zwei Reaktionszonen durchläuft, wovon die eine neutral bis schwach oxydierend, die andere schwach reduzierend eingestellt wird, wobei die Reihenfolge der Reaktionszonen beliebig ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung von feinkörnigem Material z. B. in zwei hintereinandergeschalteten Drehöfen oder Wirbelschichten erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das feinkörnige Material in bekannter Weise in stückige Form (z. B. Briketts, Pellets) gebracht und anschließend, z. B. in einem Schachtofen oder auf einem gasbeheizten Sinterband mit je zwei Reaktionszonen, behandelt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material im Anschluß an die letzte Reaktionszone zur Erhöhung der Festigkeit eine Brennzone mit Temperaturen über 1100°C passiert.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hydrolyse des restlichen CaC12 und /oder MgCl, den Heizgasen der letzten Reaktionszone und/oder denen der Brennzone Wasserdampf zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man bei schwefelhaltigen Materialien die Gasatmosphäre in der Brennzone schwach reduzierend einstellt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kiesabbrände, hüttenmännischen Zwischenprodukte, oxydischen Erze usw. nach einer an sich bekannten Laugung oder nach einer an sich bekannten chlorierenden bzw. sulfatisierenden Röstung mit anschließender Laugung verwendet.