DE1188632B

DE1188632B - Verfahren zur gemeinsamen Verarbeitung von Pyrit und Eisensulfat im Wirbelschichtofen

Info

Publication number: DE1188632B
Application number: DEM60923A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Michels; Ernst Wegener
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1964-05-08
Filing date: 1964-05-08
Publication date: 1965-03-11

Description

Verfahren zur gemeinsamen Verarbeitung von Pyrit und Eisensulfat im Wirbelschichtofen Die Abröstung von Pyritkonzentraten im Wirbelschichtofen bereitet Schwierigkeiten, wenn das Erz, aus dem es gewonnen ist, vor der Flotation fein ausgemahlen wurde. Wird ein derartiges Pyritkonzentrat in den Wirbelschichtofen eingetragen, so läßt es sich nicht vermeiden, daß ein Teil des feinkörnigen Pyrits mit dem Gasstrom noch @@@ivo@ist@ndig abgeröstet aus der Wirbelschicht ausgetragen wird und erst in dem Ofenschacht bz-w. in den nachgeschalteten Aggregaten abröstet. Hierdurch bildet sich eine unerwünschte Temperaturschere, d. h., die Temperatur in der eigentlichen Wirbelschicht liegt sehr viel niedriger als die Temperatur im Ofenschacht bzw. am Gasaustritt. Um diese Temperaturscheren zu vermeiden, hat man schon wiederholt versucht, das Pyritkonzentrat vor der Abröstung zu granulieren. Als Bindemittel für die Granulation wurden Bentonit oder andere tonartige Substanzen sowie auch Salzlösungen verwendet. Die Verwendung dieser Stoffe hat den Nachteil, daß der bei der Röstung erhaltene Abbrand verunreinigt anfällt. Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man auch schon versucht, als Bindemittel für die Granulierung Schwefelsäure oder auch Eisensulfatlösungen zu verwenden. Jedoch haben sich auch diese Stoffe nicht als Bindemittel bewährt, da die Granulate in dem Ofen wieder weitgehend zerfielen. Granulate, die durch Zumischung großer Mengen kristallwasserhaltigen Eisensulfats, und zwar bis zu 70 Teilen und vorzugsweise 30 bis 40 Teilen Eisensulfat je 100 Teile Pyrit, Anteigen mit Wasser oder Beizereiablauge oder auch durch Schmelzen des Eisensulfates im eigenen Kristallwasser und Verformung zu Körnern von etwa 1 bis 5 mm Durchmesser vor dem selbsttätigen Erhärten erhalten werden, sind zwar fester, erfordern aber zu ihrer Herstellung sehr große Mengen Eisensulfat, die oft nicht zur Verfügung stehen.
Die Verwendung von Eisensulfat bei der Pyritröstung wurde schon wiederholt deswegen vorgeschlagen, weil dadurch nicht nur ein lästiges Abfallprodukt, das das Eisensulfat bekanntlich darstellt, vernichtet würde, sondern weil auch durch die gemeinsame Verarbeitung von Eisensulfat mit Pyrit im Wirbelschichtofen eine höhere SO..-Konzentration des Röstgases erreicht wird und außerdem der Abbrand durch einen höheren Eisengehalt wertvoller wird. Um der Wirbelschicht nicht zu viel Wärme zu entziehen, wird das Eisensulfat, das im allgemeinen als Heptahydrat zur Verfügung steht, vor der Zuführung in den Wirbelschichtofen zu Monohydrat entwässert. Diese Bestrebungen der ge- meinsamen Verarbeitung von Eisensulfat-Monohydrat und Pyrit führten jedoch bisher nicht zum Ziel, weil ein Teil des Eisensulfats unzersetzt mit dem Röstgas aus dem Ofen fortgetragen wurde und zu Störungen in den nachgeschalteten Gasreinigungsanlagen führte.
Es wurde nun gefunden, daß die gemeinsame Abröstung von Formlingen einer Mischung von Pyritkonzentraten mit Eisensulfat-Heptahydrat im Wirbelschichtofen dann möglich ist, wenn das Eisensulfat in einer Menge von 10 bis 15°/o dem feuchten Pyritkonzentrat zugesetzt und die Pyrit-Eisensulfat-Mischung vor der Abröstung unter Bewegung getrocknet und das Kristallwasser mindestens teilweise entfernt wird.
Bei der Trocknung könnte die Menge des zugemischten Eisensulfats grundsätzlich so bemessen werden, daß dem Pyritkonzentrat bis zu 60% seines Gewichtes an Eisensulfat-Heptahydrat zugemischt wird. In diesem Fall reicht die bei der Pyritröstung frei werdende Wärme gerade aus, um die für die Spaltung des Eisensulfats notwendige Energie aufzubringen.
Es wurde jedoch gefunden, daß es zweckmäßig ist, den Zusatz an Eisensulfat auf 10 bis 15 Teile Heptahydrit je 100 Teile Pyritkonzentrat zu begrenzen. weil schon bei einem Eisensulfatgehalt entsprechend 20 Teilen Heptahydrat je 100 Teile Pyritkonzentrat die Durchsatzleistung der Granuliertrommel stark zurückgeht. Außerdem fällt bei diesem Sulfatgehalt der Mischung und bei höheren Gehalten kein völlig SO.,-freies Röstgas mehr an.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend an Hand des Ausführungsbeispieles erläutert.
In einer Haas-Trockentrommel mit Simplex-Einbauten, 600 mm lichte Weite, 4 m lang, 1,5° Neigung, 6 UpM, die im Gegenstrom mit Öl beheizt wurde, wurde eine Mischung von 100 Teilen Pyrit mit 10 Teilen Eisensulfat-Heptahydrat als Schlamm eingetragen. Die Pyrit-Eisensulfat-Mischung wurde in der Weise hergestellt, daß der feuchte Pyrit mit dem Eisensulfat in einem kleinen Betonmischer gemischt wurde. Hierbei bildete sich ein gießfähiger Schlamm, der in dieser Form der Trockentrommel zugeführt wurde. Der Durchsatz durch die Trommel betrug 200 kg Mischung je Stunde. Die Gastemperatur am Eintritt Trommel wurde auf 400° C und die Abwurftemperatur des Gutes auf 80 bis 100° C eingestellt.

Das aus der Trommel ausgetragene Granulat hatte folgende Kornzusammensetzung:

10 mm ........... 0,6%

8 bis 10 mm ........... 3,4%

7 bis 8 mm ........... 4,5%

6 bis 7 mm ........... 8,70/0

5 bis 6 mm ........... 21,0%

4 bis 5 mm ........... 17,9%

3 bis 4 mm ........... 19,8%

2 bis 3 mm ........... 11,6%

1 bis 2 mm ........... 7,60/0

1 mm ........... 4,9%

Bei einem weiteren Versuch wurde der Eisensulfatzusatz auf die doppelte Menge, also auf 20% erhöht. Bei sonst gleichen Temperaturverhältnissen in der Trommel mußte der Durchsatz auf 100 kg Mischung je Stunde zurückgenommen werden, um eine einigermaßen befriedigende Trocknung zu erreichen.

Von dem Produkt des ersten Versuches (100,.'c Eisensulfatzusatz) wurden 2 t und von dem Produkt 2 (20% Eisensulfatzusatz) 0,5 t hergestellt, mit denen die nachstehend beschriebenen Röstversuche durchgeführt wurden.
Es stand ein Wirbelofen mit 500 mm lichter Weite = 0,2 m2 Rostfläche und einer Schachthöhe von 4 m zur Verfügung. Diesem Ofen wurde der granulierte Kies in der oben angegebenen Körnung in einer Menge entsprechend 160 kg Kies je Stunde aufgegeben und unter folgenden Bedingungen abgeröstet.

Durchsatz ................ 160 kg/h

Wirbelluft ................ 400 Nm3/h

Druckverlust .............. 900 mm Ws

Endgas ................... 10,9 bis 12,0 % SOz

Temperaturen W-Schicht unten ...... 915' C W-Schicht oben .. .. . . . 915° C Schacht Mitte ......... 780° C Schacht oben ......... 740° C Zyklon Austritt ....... 580° C Austrag nach einer Betriebsdauer von 8 Stunden 15 Minuten.

241 kg Bett ........... 31,4%Bett

480 kg Zyklon 1 .... 69,6 % Zyklon

45 kg Zyklon 2 ....

H2S04 Gehalte im Endgas

Beim Material mit 1011/o

FeS04 - 7 aq ........ 0,75g H@S04/Nm3

Beim Material mit 200./o

FeS04 - 7 aq ........ 5,9 g H.=S04/Nm3

Analyse Austrag

Bett ..... . 1,5% S durchschnittlich 0,96% S

Zyklon .... 0,7 % S

Aus diesem Versuch ist zu ersehen, daß sich das aus einer Mischung mit 10% Eisensulfatgranulat sehr gut abrösten ließ. Während bei der Röstung von unbehandeltem Flotationskies der gesamte Abbrand mit dem Röstgas aus der Wirbelschicht ausgetragen wird. verblieben jetzt bei der Röstung des granulierten Produktes 310.o des A'obrandes in körniger Form in dem Wirbelbett. Die Temperaturverteilung war über den ganzen Ofen sehr gleichmäßig, was ebenfalls darauf schließen läßt, daß der Röstprozeß vorwiegend in der Wirbelschicht selbst erfolgt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur gemeinsamen Abröstung von Formlingen einer Mischung von Pyritkonzentraten mit Eisensulfat-Heptahydrat im Wirbelschichtofen, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisensulfat in einer Menge von 10 bis 15 0o dem feuchten Pyritkonzentrat zugesetzt und die Pyrit-Eisensulfat-Mischung vor der Abröstung unter Bewegung getrocknet und das Kristallwasser mindestens teilweise entfernt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1088 520.