DE1533136C - Anwendung des Adhasionstrennverfahrens zur Trennung von Feststoffpartikeln nach deren Masse - Google Patents

Description

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Bei den verschiedensten hüttenmännischen Ver- hoher Geschwindigkeit umlaufenden Rotationskörper flüchtigungsverfahren fallen Flugstäube, Hütten- und gegeben wird. Die dabei stattfindende als Adhäsions-Zink-Blei-Mischoxyde als zink- und bleihaltiger verfahren bekanntgewordene Trennung basiert auf Staub an. Sie sind zumeist mit Flugerz, Flugasche, der Differenz zwischen der Adhäsion und der sich Kohlenstoff und flüchtigen Verbindungen anderer 5 mit zunehmendem Durchmesser des Rotationskörpers Elemente verunreinigt, so daß die Mischoxyde als erhöhenden Zentrifugalkraft. Die Zentrifugalkraft beZink, Blei, Zinn und Kadmium enthaltendes Zwi- wirkt dabei, sobald sie die Adhäsionskraft überschenprodukt erst nach der Aufarbeitung einer schreitet, ein der jeweiligen Korngröße entsprechen-Weiterverarbeitung zugeführt werden können. des Abschleudern der in dem Suspensionsfilm auf der

Die.Aufarbeitung kann dabei als trockenes Ver- io Oberfläche des Rotationskörpers befindlichen Festfahren pyrometallurgisch oder als Naßverfahren Stoffpartikel, die peripher in verschiedenen Höhen durch Laugung oder Flotation erfolgen. So werden fraktionsweise abgezogen werden können. Der Vorteil Mischoxyde häufig im Drehrohrofen ohne Sintern dieses Verfahrens besteht darin, daß sich im Mikronoder Schmelzen schwach reduzierend auf etwa 1200 bereich liegende Trennkornschnitte erreichen lassen bis 1400° C erhitzt, wobei die flüchtigen Bestandteile, 15 und die Ausbeutungsgrade wesentlich höher sind als insbesondere das Blei ausgetrieben werden und ein bei den herkömmlichen Klassierverfahren,
zinkhaltiges Klinkeroxyd anfällt, das dann auf Zink Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht weiterverarbeitet wird. Der Klinkerprozeß ist jedoch nun darin, die Aufarbeitung der eingangs erwähnten bei einem 15 °/o übersteigenden Bleigehalt des Misch- Mischoxyde bzw. zink- und/oder bleihaltigen Abfalloxyds bei Anwesenheit von Schlackenbestandteilen ao produkte in Richtung auf eine bleireiche Fraktion wie Kieselsäure, Magnesiumoxyd, Kalziumoxyd und einerseits und eine zinkreiche bzw. Verunreinigungen Eisen wegen der stark erhöhten Ansatzbildung im enthaltende Fraktion andererseits zu verbessern. Zur Drehrohrofen nur mit großen Schwierigkeiten durch- Lösung dieser Aufgabe wird die Anwendung des an führbar. Darüber hinaus fällt beim Klinkerprozeß ein sich bekannten Adhäsionsverfahrens zur Trennung Blei und Zink etwa zu gleichen Teilen enthaltender 25 von in einer Flüssigkeit suspendierten Feststoffpar-Flugstaub an, der beim Repetieren zu großen Schwie- tikeln nach deren Masse vorgeschlagen. Der besonrigkeiten führt. Es ist daher auch bereits versucht dere Vorteil liegt hier darin, daß sich bei der Trenworden, den beim Klinkern anfallenden Bleiflugstaub nung nicht nur eine bleireiche und eine zinkreiche durch eine Ammoniak- oder Schwefelsäurelaugung Fraktion, rsondern gleichzeitig auch mehrere Zwiaufzuarbeiten und auf diese Weise das Blei vom Zink. 30 schenfraktronen ergeben, die nach der Vereinigung zu trennen. Bei der Schwefelsäurelaugung wird das mit der am Kammerboden der Trennvorrichtung abZink gelöst, während das Blei als Sulphat im Rück- gezogenen Trägerflüssigkeit und Zugabe weiteren stand verbleibt. Hierbei handelt es sich jedoch um Feststoffs als Suspension wiederum auf den Rotaein sehr umständliches und infolge des Verbrauches tionskörper gegeben werden können. Auf diese Weise, hochwertiger Chemikalien teures Verfahren. Andere 35 d. h. durch Legen mehrerer Trennschnitte können Versuche, Mischoxyde durch Flotation oder im Wind- Schwankungen in der Zusammensetzung des Aussichter zu klassieren bzw. aufzuarbeiten, führten zu gangsmaterials durch mehrere repetierte Mittelfrakkeinem Erfolg, da sich Mischoxyde einer so feinen tionen aufgefangen werden. Insoweit kommt es bei Körnung mit diesem Verfahren nicht mehr in eine dem Adhäsions-Trennverfahren nicht auf die genaue blei- und eine zinkreiche Fraktion scheiden lassen. 40 Lage eines Trennschnitts an.

Es ist auch bekannt, blei- und zinkhaltige Flug- Das Adhäsions-Trennverfahren besitzt weiterhin stäube, wie insbesondere die Hochofengichtstäube, den Vorteil, daß mit ihm auch verunreinigte Flugdie sich wegen des hohen Anteils an Schlacken- stäube, die sich im Klinkerofen überhaupt nicht verbestandteilen im Klinkerofen nicht sofort einsetzen arbeiten lassen, aufgearbeitet werden können. Ein lassen, zunächst nach dem sogenannten Wälzver- 45 weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die Trägerfahren aufzuarbeiten. Dabei wird der mit festem flüssigkeit im Umlauf verbleibt und somit keine AbBrennstoff vermischte Flugstaub einem Drehrohrofen wasserprobleme auftreten, was insbesondere bei chlomit reduzierender Ofenatmosphäre zugeführt und ridhaltigen Feststoffen von großer Bedeutung ist. Bei Zink, Blei, Kadmium und Zinn verflüchtigt. der Aufarbeitung chloridhaltiger Feststoffe wird in

Aus den Ofenabgasen wird ein technisches Zink- 5° der im Kreislauf befindlichen Trägerflüssigkeit bis

oxyd mit beispielsweise 65 bis 74 % Zink und Blei zur Sättigung immer mehr Chlorid gelöst, so daß eine

abgefiltert, das anschließend wiederum einem Klin- weitere Lösung von Chloriden nicht stattfindet und

kerofen zugeführt werden muß, in dem das Zinkoxyd diese im Feststoff verbleiben. Die Zwischenfraktion·

geklinkert und das Blei als Bleiflugstaub gewonnen - wird ständig wieder .in den Kreislauf eingespeist, so

wird. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, 55 daß tatsächlich nur zwei scharf voneinander getrennte

daß nur das im Filter anfallende Material ohne Fraktionen anfallen. Darüber hinaus eröffnet das

Schwierigkeiten geklinkert werden kann. Das im Ab- vorgeschlagene Verfahren die Möglichkeit, Hütten-,

gas zwischen dem Drehrohrofen und dem Filter stäube direkt zu Farboxyden zu raffinieren,

durch Sedimentation anfallende Leitungsoxyd enthält Die in der Suspension enthaltenen Feststoffteilchen

zusätzliche Flugaschenbestandteile, die beim Klinkern 60 werden bei ihrer Abwärtsbewegung durch die Adhä-

zu verstärkter Ansatzbildung führen. Aus diesem sionskraft der Trägerflüssigkeit auf dem Mantel des

Grunde wird das Leitungsoxyd, dessen Anteil beim Kegelstumpfes festgehalten, soweit nicht die auf sie

Wälzprozeß bei 30 % ausmachen kann, repetiert. wirkende, drehzahlabhängige Zentrifugalkraft die

Schließlich ist auch bereits eine Vorrichtung zum Adhäsionskraft des Wassers übersteigt. Da die Zen-Trennen von Suspensionen in ihre festen und flüssigen 65 trifugalkraft infolge des von oben nach unten zuBestandteile unter gleichzeitiger Klassierung des Fest- nehmenden Kegelstumpfdurchmessers immer größer stoffes bekanntgeworden, bei der die Feststoff- wird, werden bei jedem Radius stets nur diejenigen suspension von oben als dünner Film auf einen mit Feststoffteilchen tangential vom Rotationskegelstumpf

abgeschleudert, für die die von ihrer Masse abhängige Zentrifugalkraft die Adhäsionskraft der Trägerflüssigkeit übersteigt. Auf diese Weise läßt sich durch Anordnung mehrerer Auffangschalen in unterschiedlichen Höhen der Ringkammerperipherie eine saubere Scheidung der Feststoffteilchen erreichen. Die den Feststoffteilchen erteilte hohe Zentrifugalbeschleunigung bewirkt zudem beim Auftreffen der Teilchen auf die Ringkammerwandung bzw. die Auffangschalen eine weitere Zerkleinerung, die insbesondere beim Wiedereinspeisen der Zwischenfraktion eine weitere Trennung erlaubt. Dadurch werden infolge des zyklischen Wiedereinspeisens einer oder mehrerer Fraktionen die agglomerierten Körner schließlich bis zum Primärkorn zerteilt.

Versuche haben ergeben, daß sich Zinn und Kadmium, sofern im Ausgangsmaterial vorhanden, in der bleireichen Fraktion sammeln und das vorgeschlagene Verfahren auch zur selektiven Aufarbeitung von molybdänhaltigen Stäuben geeignet ist.

Als Trägerflüssigkeit wird erfindungsgemäß Wasser bevorzugt und die Suspension auf eine Feststoffkonzentration von maximal 500 g/l eingestellt. Um das Verhältnis von Zentrifugalkraft und Adhäsion tier Trägerflüssigkeit ohne Änderung der maschinellen Einrichtung beeinflussen zu können, kann die Suspension erfindungsgemäß mit hydrophoben oder hydrophilen Stoffen versetzt werden, wobei sich eine Konzentration von je 0,2 bis 0,25 %>, bezogen auf den Feststoffanteil in der Suspension, gut bewährt hat.

Bei ungewöhnlich feinen Stäuben, wie sie häufig bei der Verwendung von Abhitzekesseln und Wärmeaustauschern in den Abgaszügen wegen der schroffen Abkühlung der Flugstäube anfallen, oder bei der Aufarbeitung von pigmentfeirten Hüttenstäuben hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Feststoff vor dem Herstellen der Suspension etwa 15 bis 20 Minuten bei 600° C vorzuglühen. Die Glühzeit kann dabei durch Änderung der Glühtemperatur verkürzt oder verlängert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen des näheren erläutert:

Aus einem im Klinkerofen angefallenen Flugstaub mit 39,0% Blei und 41,0 % Zink wurde eine Suspension in Wasser mit einer Konzentration von 500 g/l hergestellt und diese kontinuierlich auf den rotierenden Kegelstumpf einer Ringkammer gegeben. Dabei fiel in der obersten Auffangschale eine Fraktion mit 26,8 % Blei und 54,0 % Zink an, während die Fraktion <ler untersten Auffangschale 61,1 °/o Blei und 19,0 % Zink enthielt. Die aus den zwischen der obersten und der untersten Auffangschale liegenden Schalen abgezogene Zwischenfraktion wurde erneut aufgegeben, wobei dann in der obersten Schale eine 15,9% Blei und 65,0% Zink enthaltende Fraktion und in der untersten Schale eine Fraktion mit 60,1 % Blei und 19,9 % Zink anfiel.

Bei einem weiteren Versuch wurde eine Suspension mit einer Konzentration von 500 g/l Wasser eines 22,0% Blei und 40,0% Zink enthaltenden Mischoxyds mit 0,2 bis 0,25 %, bezogen auf den Feststoffgenalt der Suspension, eines hydrophoben Netzmittels (Aerosil) versetzt. Die aus der obersten und untersten Schale abgezogenen Fraktionen enthielten 54,0% Zink und 20,5 % Blei bzw. 21,8 % Blei und 36,0 % Zink. Nach dreimaligem Umlauf ergab sich schließlich ein Gesamtausbringen an Zink und Blei, bezogen

ίο auf den Einsatz, von 80 %. Dabei war der Verbrauch des hydrophoben Netzmittels außerordentlich gering, da dieses zusammen mit dem Wasser im Kreislauf verblieb und somit entsprechend seinem Verbrauch nur teilweise ersetzt zu werden brauchte.

15. Bei einem anderen Versuch wurde ein pigmentfeines Mischoxyd mit 22,5 % Blei und 43,4 % Zink, das mit 3,71 % Eisen, 0,5 % Kupfer und 1,5% Kieselsäure verunreinigt war und als Flugstaub in einem Halbschachtofen angefallen war, einer Raffination nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen. Dabei fiel ein Endprodukt mit 18,8 % Blei und 54,8 % Zink an, das nur 0,24 % Eisen, 0,08 % Kupfer und 0,15 % Kieselsäure enthielt und nach dem Trocknen ohne jede weitere Behandlung als Farboxyd verwendet werden konnte.

Aus den -vorstehenden'Versuchen ergibt sich, daß sich das Adhäsions-Trennverfahren außerordentlich gut zur Anreicherung einzelner oder mehrerer Komponenten von"Flugstäuben eignet, die nach den herkömmlichen Verfahren gar nicht oder nur unter großem apparativem und Kostenaufwand aufgearbeitet werden konnten.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anwendung des Adhäsionsverfahrens zur Trennung von in einer Flüssigkeit suspendierten Feststoffpartikeln nach deren Masse auf die Anreicherung von Flugstäuben, Hütten- und Zink-Blei-Mischoxyden.

2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei jedoch als Trägerflüssigkeit Wasser dient und die Feststoffkonzentration maximal 500 g/l beträgt.

3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Suspension jedoch mit hydrophoben oder hydrophilen Stoffen versetzt ist.

4. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die Konzentration der hydrophoben oder hydrophilen Stoffe jedoch je 0,2 bis 0,25 %, bezogen auf den Feststoffanteil in der Suspension, beträgt. ,

5. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei jedoch der Feststoffanteil der Suspension vorgeglüht wird.

6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 5, wobei der Feststoffanteil 15 bis 20 Minuten bei 600° C geglüht wird.