DE1942520A1 - Segregationsverfahren - Google Patents
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Description
METALLGESELLSCILIi1T Frankfurt/Hain, den 19. August 1969
Aktiengesellschaft DrOz/LPfp.
Frankfurt ( Hain )
Haus-Nr. 6294"LO
Segregationsverfahren
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zui* Gewinnung von
iiickel-und/oder kupferreichen Konzentraten aus nickel- und/oder kupferhaltigen Erzen, Erzlconzentraten und dergleichen
durch Behandlung mit festen Chlorierungsiaitteln und kohlenstoffhaltigen Materialien bei erhöhten Temperaturen.
Die Mehrzahl der Erze, insbesondere die der IiE-Ketalle,
sind komplexer Art, d.h. sie weisen Verbindungen verschiedener Metalle in chemischer oder physikalischer
Bindung auf. Zu der Verarbeitung ist eine Trennung, möglichst in die einzelnen Bestandteile, erforderlich.
Wenn die Bindung physikalischer Art ist, genügt die
Trennung der Komponenten oft durch eine rein physikalische Behandlung, z.B. durch Flotation. Anders und meist
komplizierter sind die Verhältnisse, wenn die Erzbestandteile chemisch miteinander verbunden sind. Hier ist eine
Behandlung mit chemischen Methoden erforderlich, die das unterschiedliche Reaktionsverhalten der das komplexe
Erz bildenden Bestandteile nützt.
Eine derartige Form der Aufbereitung von Mischerzen, ist
die Laugung mit unterschiedlichsten Laugungsmitteln.
Eine weitere Verfahrensgattung atellt das sogenannte
Segregationsverfahren dar. Bei diesor seit langem bekannten
1098Ö92/T738
■Verfahrensweise, werden z.B. oxydische Kupfererze in
Gegenwart von geringen Mengen festen Chlorierungsmittels
und kohlenstoffhaltiger. Materialien auf erhöhte Temperaturen aufgeheizt, wodurch eine vorübergehende
Verflüchtigung des Kupfergehaltes als Kupferchlorid eintritt, das infolge der Anwesenheit von kohlenstoffhaltigen
Materialien reduziert wird und sich als Metall auf der Beschickung niederschlägt. Da3 so
behandelte Gut wird aus dem Ofen ausgetragen, gekühlt, vorzugsweise gemahlen und flotiert, so daß lcupferreiche
Konzentrate entstehen. - " . . :..
Zur Durchführung des Segregationsverfahrens ist vorgeschlagen worden, das Ausgangsmaterial in einem Drehrohrofen
aufzuheizen und in einem nachgeschalteten Eeaktionsaggregat mit festem Brennstoff und Kochsalz zur Umsetzung
zu bringen (Brit.Pat.. 250 931). '
In Weiterbildung des vorstehend referierten Vorschlages ist empfohlen worden, das Produkt der Segregationsbehandlung
einer Flotation zu unterwerfen (Brit.Pat. 255 961)» die Behandlung mit Reduktions- und Chlorierungsmitteln in mindestens zwei Stufen aufzuteilen und zwischen
beiden Stufen eine Öxydationsbehandlung vorzunehmen (Brit.Pat. 300 701), das Segregationsverfahren auf Erze
anzuwenden, die Kupfer in Porm von Sulfat enthalten (Brit.Pat. 348 024).
Aus der britischen Patentschrift 1063 446 ist es bekannt,
das zu behandelnde Material in fluidisiertem Zustand aufzuheizen und aus dem fluidisierten Zustand gegen die
Atmosphäre geschützt abzuziehen. Die für die Segregation
erforderliehen Stoffe werden nach dem Abzug, beispielsweise durch Überlauf, der pfropf ähnlichen Haterialsäule
zugesetzt,
Die bekannten Verfahren weisen eine Keihe von Wachteilen
auf. Bio mehrstufigen und in Vorrichtungen unterschiedlicher Art betriebenen Prozesse erfordern einen hohen
apparativen Aufwand bzw. sind mit einem unbefriedigenden,
auf die Ofeneinheit bezogenen Durchsatz, verbunden. Bei dem bekannten Wirbelschichtverfahren bereitet es
häufig Schwierigkeiten, eine befriedigende Mischung zwischen den zuzusetzenden Ghlorierungs- und Reduktionsmitteln
einerseits und dem,umzusetzenden vorerhitzten Material anderseits zu erreichen. Die Folge ist ein
verschlechtertes Ausbringen.
Es wurde nun gefunden, daß sich die bekannten Nachteile durch die Erfindung in einfacher und eleganter Weise
vermeiden lassen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von nickel- und/oder kupferreichen Konzentraten
aus nickel- und/oder kupferhaltigen Erzen, Erzkohzentraten
und dgl·, insbesondere eisenreichen Erzen, durch Behandeln mit geringen Mengen festen Chlorierungsmittels und kohlenstoffhaltigen Materialien bei erhöhten
Temperaturen, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes, in
inerter oder reduzierender Atmosphäre und ist dadurch gekennzeichnet, daß die nickel- und/oder kupferhaltigen
Erze, Erzkonzentrate und dgl. in einem mit Hantelbrennern
beheizten Drehrohrofen auf eine Temperatur im Bereich von 700 bis 12000C aufgeheizt werden und in seiner Endzone
unter möglichst weitgehender Vermeidung einer Gasbewegung mit festen Chlorierungsmitteln und kohlenstoffhaltigen
Materialien versetzt werden.
Ist mit der Erfindung die Gewinnung von nickelreichen
Konzentraten beabsichtigt, sind für die Segregationsbehandlung Temperaturen im Intervall von 1 000 bis 1 2000C
besonders geeignet. Bei der Gewinnung kupferreicher
1098 QB/:
Konzentrate sind Temperaturen von. 750 bis 9OO°C bevorzugt.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens liegen die Mengen von festem Chlorierungsmittel bei
0,5 bis 6 Gew.jS und die von kohlenstoffhaltigen Materialien
bei 1-3 Gew.$, jeweils auf das erhitzte Material bezogen.
Die Dauer der Segregationsbehandlung betr£;gt zweckmäßigerweise
2 bis 10 Minuten. .
Der für die Segregationsbehandlung zur Anwendung kommende Drehrohrofen weist am Ofenmantel angebrachte und mitrotierende
sogenannte Mantelbrenner auf, die mit sauerstoffhaltigen Gasen, vorteil^hafterweise mit Luft^und
Brennstoff betrieben werden. Durch die Mantelbrenner ist einerseits eine schnelle Aufheizung der Beschickung
möglich, andererseits kann das angestrebte Temperaturprofil im Drehrohrofen durch die Regulierung der einzelnen Mantelbrenner in einfacher Weise erzeugt werden.
Die in Richtung der Austragsöffnung gelegene Zone für
die eigentliche Segregationsbehandlung ist frei von Mantelbrennern, so daß in diesem Bereich praktisch
keine die Segregation nachteilig be/einflussende Gasbewegung
stattfindet. Die länge der Zone ist durch die erforderliche Dauer der Segregation, die vorzugsweise
2 bis 10 Minuten beträgt, bestimmt.
Die die Abscheidung herbeiführenden Agentien, nämlich
festes Chlorierungsmittel und kohlenstoffhaltiges Material,
werden durch mindestens eine vom Austragsende des Drehrohrofens her eingeführte Lanze oder durch am Öfenmantel
angebrachte Schöpfvorrichtungen eingeführt.
- 5 ■-
109809/1739
Als kohlenstoffhaltiges Material sind Kohle, Koks, Holzkohle und Anthrazit, als feste Chlorierungsmittel Kochsalz,
Kalzium- und Magnesiumchlorid besonders geeignet.
Das aus dem Drehrohrofen austretende Material wird zwecks
Vermeidung einer Reoxidation des gebildeten metallischen Kupfers und/oder Nickels unter Ausschluß von sauerstoffhaltigen
Gasen gekühlt. Hierfür geeignet sind beispielsweise in-direkt gekühlte Kühltrommeln; vorteilhaft ist
die direkte Kühlung mit Wasser, insbesondere, wenn eine Maßmahlung'als Vorbereitung für oder aber die Flotation
selbst als Polgebehandlung vorgesehen ist.
Die Abtrennung der kupfer- und/oder nickelreichen Konzentrate
von Eisenoxid, Gangart etc. erfolgt nach an sich bekannten Methoden. Bevorzugt werden die Maßnahmen der
Flotation angewendet.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße
Verfahren.
Ein Kupfererz mit 2,4 Gew.$ Kupfer wurde auf 100 $ ^0,1 mm
aufgemahlen und dem Drehrohrofen aufgegeben. Zur Beheizung
des Drehrohrofens dienten Mantelbrenner, die mit öl und
Luft betrieben wurden und die Beschickung nach ihrer Entwässerung
auf 82O0O erhitzten.
Durch eine Lanze wurden, bezogen auf das erhitzte Material,
2,5 Gew.$ Kohle mit 11 c/o flüchtigen Bestandteilen und
2 Gew.$ Kochsalz in die Segregationszone eingeführt.
.Die Aufenthaltsdauer der Beschickung in der genannten Zone
betrug 5 Minuten, Das aus dem Drehrohrofen austretende
Reaktionsprodukt wurde unter Vermeidung eines Luftzutrittes
in Wasser abgeschreckt und ohne Nachma&Lungflotiert,
- 6 - ■"'..." ■
109809/mS
' · ■■>
■."■ ■-.'"6 - ' '■ '■ , V - ■■ ' ■■ ■ ' '■
Zur Flotation dienten - jeweils pro Tonne Feststoff -
25 g Pineöl und 35 g Amylxanthat ,
als Sammler.
Das dabei gewonnene Kupferlconz ent rat' enthielt 71 Ge\-i.°/o
metallisches Kupferι das Gesamtausbringen an Kupfer
betrug 90j 5 #·-..·■
Ein Erz der Zusammensetzung
. 1,5
0,12 » Oo
42,0 « Pe
18,0 ■· SiO2
. 16,0 > MgO
wurde, auf 100 J» ^0,075 mm auf gemahlen und einem Dreh-:
rohrofen aufgegeben. Über seine lianfc;elbrenner unter Yer
wendung von Luft und 0*1 wurde das Bez auf 1 150° C
erhitzt. ·
Über eine lanze wurden - bezogen auf das erhitzte
Material - 2,5 Gew.fS Koks und 5 Gew.$ Kalziumchlorid
(wasserfrei) in die Segregationszone eingetragen.
¥aoh einer Segregationsidauer von 8 Minuten wurde das
ileaktionsprodukt mit Wasser gekühlt und ohne Machzählung
flottert* Zur Flotation dienten - jeweils pro
fonne feststoff - 25 g Mneöl, 35 g Imylxanthat als
Sanasier und 30 g Kupfersulfat als Eromotor·
33as bei der llotatio» gewonnene Konzentral; enthielt
22,Q': Ödw»φ liiciE©l| das. SiQ&elausbringen betrug 84 i>* ·
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Claims (5)
1) Verfahren zur Gewinnung von nickel- und/oder kupferreichen
Konzentraten aus nickel- und/oder kupferhaltigen Erzen, Erzkonsentraten und dergleichen,
insbesondere eisenreichen Erzen, durch Behandlung mit geringen Mengen festen Chlorierungsmittels und
kohlenstoffhaltigen Materialien bei erhöhten Tempera- ' türen, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes, in
inerter oder reduzierender Atmosphäre, dadurch
gekennzeichnet, -daß die nickel- und/oder kupferhaltigen
Erze, Erzkonzentrate und dergleichen in einem mit Hantelbrennern beheizten Drehrohrofen
auf eine Temperatur im Bereich von 700 bis 120O0C
erhitzt werden und in seiner Endzone unter möglichst weitgehender Vermeidung einer Gasbewegung mit
festen Chlorierungemitteln und kohlenstoffhaltigen Materialien versetzt 'werden.
2) Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Gewinnung von Nickel, die nickelhaltigen
Erze, Erzkonzentrate und dergleichen auf eine Temperatur im Bereich von 1000 bis 12000C erhitzt werden.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Gewinnung von Kupfer die kupferhaltigen Erze,
Erzkonzentrate und dergleichen auf eine Temperatur im Bereich von 750 bis 9000C erhitzt werden.
4) Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet,
daß das nickel- und/oder kupfefhaltige Erz,
Erzkonzentrateund- dergleichen mit festemChlorierungsmittel;.
in Mengen von 0,5 bis 6 Gew.jS und mit kohlen-
- 8 109809/1739
'■st off hai ti gem Material in Mengen von 1 "bis 3 Gew. f ver- setzt
wird.
5) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Yerweilzeit der aufgeheizten
kupfer- und/oder nickelhaltigen Erze, Erzkonzentrate und dergleichen in der Segregationszone des Drehrohrofens
2 bis 10 Minuten beträgt.
10 9809/17 39
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|---|---|---|---|
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1969
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Also Published As
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