DE1809153B1

DE1809153B1 - Verfahren zur Aufarbeitung komplexer NE-metallhaltiger,bei der Abroestung von Schwefelkiesabbraenden anfallenden Flugstaeuben

Info

Publication number: DE1809153B1
Application number: DE19681809153
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Guenter Henrich; Dipl-Chem Dr Herbert Kudelka; Dipl-Chem Dr Karl Lippert; Dipl-Phys Dr Alfred Roeder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-11-15
Filing date: 1968-11-15
Publication date: 1970-09-24
Also published as: RO55416A; ES373525A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein dreistufiges Verfahren zur Entfernung und Gewinnung störender Begleitelemente, z. B. Cu, Zn, Ag, Au sowie Pb, As, Sb und Sn, aus im weselrtlicj=en -aus Eisenoxiden bestehenden und bei der Abröstung von Schwefelkiesabbränden anfallenden Flugstäuben und die Überführung der Eisenoxidkomponente in hochofen gerechte Form.
Es gibt nur relativ geringe Mengen von Eisenerzen, die die gesamte Palette der obengenannten Begleitelemente enthalten; derartig komplex zusammengesetzte Materialien fallen z. B. bei der Kiesabröstung zwangläufig als Flugstäube an. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, diese Begleitelemente zu entfernen und gegebenenfalls zu gewinnen und ein für die Eisenerzeugung geeignetes, ausreichend gereinigtes Material zu erzeugen.
Es sind Verfahren bekannt, bei denen Cu-, Pb-, As- und Sb-haltige Schwefelkiesabbrände mit solchen Halogenverbindungen behandelt werden, die gleichzeitig als schwache, das Eisenoxid nicht merklich angreifende Reduktionsmittel wirken, z. B. Phosgen, Schwefel-Halogen-Verbindungen und Schwefel-Halogen - Sauerstoff - Verbindungen bzw. entsprechende Fluorverbindungen. Das so behandelte Gut wird anschließend gelaugt (deutsche Auslegeschrift 1 025 917).
Es ist ein wesentlicher Nachteil dieser Verfahren, daß der Preis für die eingesetzten Halogenierungsmittel relativ hoch und die Entfernung des Kupfers unbefriedigend ist.
Es sind weiterhin Verfahren bekannt, bei denen Cu, - Zn, Pb, As, Sb und Sn aus Abbränden und Flugstäuben mit Hilfe gasförmiger Chloriermittel entfernt werden, wobei eine gleichzeitige oder vorhergehende Behandlung mit gasförmigen Reduktionsmitteln vorgenommen wird (deutsche Auslegeschrift 1 068 020). Die§ Verfahren sieht zwei bzw. drei relativ komplizierte Stufen vor, wobei sich außerdem eine beträchtliche Mitverflüchtigung des Eisens kaum vermeiden läßt.
Bei einem anderen Verfahren wird Cu-, Zn-, Pb-, As-, Sb- und Sn-haltiges Gut unter Zusatz von CaCl2 pelletiert und in zwei Reaktionsstufen, von denen die eine neutral bis schwach oxidierend, die andere schwach reduzierend eingestellt ist, behandelt (deutsche Auslegeschrift 1 185 378). Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß die Buntmetallverflüchtigung zum Teil nicht so weitgehend verläuft, wie es den heute erhobenen Qualitätsanforderungen entspricht. Auch erfordert die Anwendung gasförmiger Reduktionsmittel bei Einsatz ;von pelletiertem Material relativ lange Reaktionszeiten und beträchtliche Überschüsse an Reduktionsgas.
Bei einem eigenen, nicht zum Stand der Technik gehörigen Verfahren werden die genannten Materialienpelletiert und in einer ersten Stufe die Buntmetalle durch Behandeln mit gasförmigen Chloriermitteln und in einer zweiten Stufe die Elemente As und Sb mit gasförmigen Reduktionsmitteln entfernt (Patentanmeldung P 15 33 103.0). Bei diesem Verfahren wird der Sn-Gehalt völlig unzureichend entfernt; zudem erfordert die Behandlung mit gasförmigen Reduktionsmitteln bei Einsatz von stückigem Gut auch hier relativ lange Verweilzeiten und beträchtliche Überschüsse an Reduktionsgas.
Bei einem weiteren noch nicht veröffentlichten Verfahren wird das Gut unter Zusatz von festen Reduktionsmitteln, z. B. kohlenstoff- oder sulfidschwefelhaltigen Materialien, stückig gemacht, darauf in einer ersten Stufe gebrannt und in einer zweiten Stufe mit gasförmigen Chlorierungsmitteln behandelt (Patentanmeldung PiS 33 100.7). Bei diesem -Verfahren ist die Verflüchtigung von Sb nur sehr unvollkommen, die von Sn praktisch gleich Null.
Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet die oben aufgeführten Nachteile und erlaubt die Entfernung und Gewinnung der Begleitelemente, z. B. Cu, Zn, Pb, As, Sb, Sn und daneben auch Au und Ag in befriedigendem Maße und ergibt ein Eisenerz in hochofengerechter Form, das den derzeitigen Reinheitsanforderungen entspricht. Auch in technischer und ökonomischer Hinsicht befriedigt das Verfahren vollauf.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die zu behandelnden Flugstäube in einer ersten Stufe einer bekannten, jedoch in bezug auf einzelne Parameter, z. B. Schütthöhe und Krählgeschwindigkeit, modifizierten chlorierenden Röstung im Mehretagenofen unterwirft, das erhaltene Röstgut in einer zweiten Stufe oxydierend laugt und das danach anfallende Gut, gegebenenfalls nach weiterer Aufmahlung, in einer dritten Stufe unter Zusatz von Erdalkalichloriden, vorzugsweise von Calciumchlorid, und feinkörnigem, kohlenstoffhaltigem Material, z. B. Kohlenstaub oder gemahlenem Koks, stückig macht bzw. pelletiert und die Agglomerate, z. B. die Pellets, mit möglichst neutral bis schwach reduzierend eingestellten Heizgasen auf Temperaturen oberhalb 900"C, vorzugsweise 1050 bis 1150"C, erhitzt.
In der ersten Stufe werden die Buntmetalle, z. B.
Cu und Zn, nach bekannter, wenn auch in bezug auf einzelne Parameter, z. B. Schütthöhe und Krählgeschwindigkeit, modifizierter chlorierender Röstung im Mehretagenofen aufgeschlossen. Das hierbei anfallende Röstgut wird in einer zweiten Stufe nach einem eigenen noch nicht zum Stand der Technik gehörigen Verfahren (Patentanmeldung 15 33 064.0) oxydierend gelaugt, wobei neben Cu und Zn-auch Ag und Au entfernt und gewonnen werden. In der dritten Stufe werden die im Laugegut noch verbliebenen Begleitelemente Pb, As, Sb und Sn in befriedigendem Maße verflüchtigt und auch der nach der zweiten Stufe zurückgebliebene Zn-Restgehalt nochmals deutlich vermindert.
Das folgende Anwendungsbeispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren erläutern, ohne es hierauf zu beschränken.
Beispiel Vorgegeben ist ein Flugstaub folgender Zu,sammensetzung: 1,4601o Cu; 2,0 01, Zn; 3,55010 Pb; 1,18 01o As; 0,20010 Sb; 0,050°/0 Sn; 2,800(o 5; 2,5 g Au/t und 80 g Ag/t.
I. Dieser Flugstaub wurde einer modifizierten chlorierenden Röstung und anschließend einer oxydierenden Laugung unterworfen. Das erhaltene Laugegut zeigte folgende Zusammensetzung: 0,060lo Cu; 0,230/Zn; 3,650/0 Pb; 0,740/0 As; 0,1891,.S6; 0,045°/0 Sn;- 1,6001o 5; 58,00/0 Fe; 0,4 g Ault und 4 g Ag/t. Die Siebanalyse zeigte einen Kornanteil von 770in < 0,063 mm.
II. Das getrocknete Laugegut wurde auf eine Feinheit von 830/, Kornanteil <0,063 mm aufgemahlen, mit3 Gewichtsprozent gemahlenem Koksgruß vermischt und mit einer CaCl2-Lösung von 300 g/l pelletiert. Die Pellets, deren Durchmesser im Bereich von 10 bis 15 mm lag, wurden vorgetrocknet und in einem Drehrohrofen bis auf eine Temperatur von 1100O C gebracht. Für die Aufheizperiode wurde eine Zeit von 50 Minuten vorgegeben. Die Verweilzeit bei der Maximaltemperatur war auf 30 Minuten eingestellt. Während der gesamten Reaktionszeit wurde je Kilogramm Beschickung 1 Nm3 Rauchgas, das keinen freien Sauerstoff enthält, durch den Ofen geleitet.
Nach dieser Behandlung zeigte das Reaktionsgut folgende Zusammensetzung: 0,06 0Io Cu; 0,08 0/o Zn; <0,050/, Pb; 0,0150/o As; 0,002°/o Sb; 0,008 01, Sn; 0,13°/oS; 64,6 0/o Fe [davon 37,3 0/, Fe(II)], 0,07 0/o Cl; 0,4 g Au/t und 3,5 g Ag/t.
Die durchschnittliche Druckfestigkeit der Pellets betrug 161 kg/Pellet.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung und Gewinnung von NE-Metallen, z. B. Cu, Zn, Ag, Au sowie Pb, As, Sb und Sn aus diese Elemente enthaltenden, im wesentlichen aus Eisenoxiden bestehenden, bei der Abröstung von Schwefelkiesabbränden anfallenden Flugstäuben und Überführung der gereinigten Eisenoxidkomponente in hochofengerechte Form durch ein dreistufiges Verfahren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man die Materialien in der ersten Stufe einer bekannten, jedoch in bezug auf einzelne Parameter, z. B. Schütthöhe und Krählgeschwindigkeit, modifizierten chlorierenden Röstung im Mehretagenofen unterwirft, das erhaltene Röstgut in einer zweiten Stufe oxydierend laugt und das danach anfallende Gut, gegebenenfalls nach weiterer Aufmahlung, in einer dritten Stufe unter Zusatz von Erdalkalichloriden, vorzugsweise Calciumchlorid, und feinkörnigem kohlenstoffhaltigem Material, z. B. Kohlenstaub oder gemahlenem Koks, stückig macht, z. B.

pelletiert, und die Agglomerate, z. B. die Pellets, mit möglichst neutral bis schwach reduzierend eingestellten Heizgasen auf Temperaturen oberhalb 900"C, vorzugsweise 1050 bis 1150"C, erhitzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der dritten Verfahrensstufe das Erhitzen beim Vorliegen von Pellets im Drehrohrofen durchführt.