DE2118880A1 - Verfahren zur Behandlung von feinkörnigem metalloxydhaltigem, vorzugsweise eisenoxydhaltigem Material - Google Patents
Verfahren zur Behandlung von feinkörnigem metalloxydhaltigem, vorzugsweise eisenoxydhaltigem MaterialInfo
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Description
Boliden Aktiebolag Stockholm/Schweden
Verfahren zur Behandlung von feinkörnigem metalloxydhaltigem,
vorzugsweise eisenoxydhaltigem Material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von feinkörnigem
metalloxydhaltigem, vorzugsweise eisenoxydhaltigem Material, so daß dieses in zur weiteren metallurgischen Bearbeitung
geeigneter, grobkörnigen Form vorliegt.
Gewisse Rohstoffe, welche einer metallurgischen Behandlung ausgesetzt werden sollen, weisen ungenügende physikalische
Eigenschaften auf. Sie sind oft feinkörnig und haben eine niedrige Dichte und sind demzufolge stark staubend. Außerdem haben
sie eine große Neigung, bei Befeuchtung Wasser anzunehmen. Solche Eigenschaften machen das Material zur Handhabung, lagerung,
zum !Transport und zur metallurgischen Weiterbearbeitung, z.B. zum Sintern im Kessel oder auf Band, oder zur Behandlung
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im Drehofen, Schachtofen oder im elektrischen Schmelzofen weniger
geeignet. Solche Materialien sind außerdem für Wirbelschichtprozesse, bei denen gasförmiges Eluidi siermittel in größerer
Menge zugesetzt werden soll, oft allzu feinkörnig.
Ein besonders großes und schwieriges Problem besteht in der
Handhabung, Lagerung, dem Transport und der Weiterbearbeitung von Material, welches von der Röstung feinkörniger Metallsulfide,
insbesondere Flotationskonzentraten herrührt, die vor der Anreicherung kräftig zermahlen worden sind, damit die verschiedenen
Mineralien leichter selektiv getrennt werden können. Entsprechende
Probleme liegen bei der Behandlung von Röstgut, dae aus gröberem Sulfidmaterial entstanden ist, vor, das während
der Röstung zersprengt worden ist.
Um aus feinkörnigem Material grobkörniges Röstgut zu erzeugen, wurden verschiedene Methoden vorgeschlagen und geprüft, von denen
insbesondere die Pelletisierung und Brikettierung erwähnt
werden können. Diese Methoden bedeuten eine ohne Erwärmung durchgeführte primäre Agglomerierung mit Zusatz von Wasser und
gegebenenfalls Bindemittel, an welche gewöhnlich eine Trocknung und Brennung bei erhöhter Temperatur angeschlossen werden. Man
hat auch versuoht, Eisenoxydrohstoff bei erhöhter Temperatur (800 - 1100°0) zu brikettieren. Diese Versuche haben jedoch
nicht zu industriell anwendbaren Verfahren geführt, was darauf zurückzuführen ist, daß die Erwärmung sehr feinkörniger Materia*
lien technisch schwer und aufwendig ist und die bei den Brikettformen auftretenden Materialprobleme nicht gelöst werden konnten.
Im Gegensatz dazu ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch
gekennzeichnet, daß das Material, vorzugsweise durch Walzen zwischen glatten oder an der Oberfläche geriffelten Walzen oder
Mikropelletisierung, auf eine zur Wirbelschichtbehandlung geeignete
Korngrößenverteilung agglomeriert und anschließend einem Wirbelschichtofen zugeführt wird, in. welchem es zusammen mit
Sulfidmaterial bei einer Temperatur von 600 - 11000C geröstet
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wird, wobei die erforderliche Wärme durch Verbrennung vorhandener
Sulfide erzeugt wird, worauf erhaltenes gehärtetes, grobkörniges Produkt in heißem Zustand dem Bett entnommen wird.
Wenn auch das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung verschiedener
Metalloxydmaterialien, wie z.B. Röstgut aus Kupfer-, Zink- und Eisensulfiden, geeignet ist, bezieht sich die folgende
Beschreibung im wesentlichen auf die Behandlung von eisenoxydhaltigem Material.
Das agglomerierte Material, das dem Wirbelbett zugesetzt wird, soll fluidisierbar sein und eine Höchstpartikelgröße haben, die
10 mm nicht wesentlich übersteigt. Das bei der Röstung entstehende Schwefeldioxydröstgas, das mit genau so hoher Konzentration
wie bei anderen Arten der SuIfidröstung erhalten werden kann, wird in üblicher Weise nach Reinigung zur Herstellung von
Schwefelsäure oder flüssigem SO2 benutzt. Bei der Herstellung
der Agglomerate können zweckmäßig die Methoden, die in der schwedischen Patentschrift 304 767» der belgischen Patentschrift
740 320 und der spanischen Patentschrift 340 602 beschrieben sind, angewandt werden; es ist jedoch auch möglich,
Agglomerate in bekannter Weise durch Mikropelletisierung in der
Weise herzustellen, wie sie beispielsweise in der schwedischen Patentschrift 217 803 beschrieben ist.
Nach der schwedischen Patentschrift 304 767 wird bei erhöhter Temperatur feinkörniges eisenhaltiges Material, das einer metallurgischen
Behandlung unterworfen werden soll, durch Walzen zwischen im wesentlichen glatten oder an der Oberfläche geriffelten
Walzen bei einer Temperatur von 300 - 6000C agglomeriert,
worauf die entstehenden Kuchen zerbrochen werden.
In der spanischen Patentschrift 340 602 ist ein Verfahren zur Agglomerierung von feinkörnigem Eisenoxyd, das von der Eisensulf
idröstung herrührt, beschrieben, wobei das Eisenoxyd zur weiteren metallurgischen Behandlung durch Vakuumsinterung,
Schmelzreduktion (Dored) oder bei solchen Prozessen wie Eisen-
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Schwammherstellung and chlorierender Verflüchtigung verwendet werden soll, wobei heißes Röstgut bei einer Temperatur von
200 - 43O0C zwischen mit Brikettformen versehenen Walzen zusammengepreßt
wird, worauf die entstehenden Briketts gegebenenfalls zu kleineren Stücken zerschlagen werden..
In der belgischen Patentschrift 740 320 ist ein Terfahren zur
Agglomerierung von Eisenoxydmaterial, vorzugsweise Magnetit,
beschrieben, wobei die Agglomerierung des kalten oder bis zu 1000G erwärmten Materials durch Walzen zwischen im wesentlichen
glatten oder an der Oberfläche geriffelten Walzen in Gegenwart
eines Gleitmittels erfolgt, das in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß eine wesentliche Herabsetzung der Reibung zwischen
den Körnern im Material erreicht wird, während der Gleitmittelzusatz höchstens in einer solchen Menge erfolgen soll,
daß das Gleitmittel durch die entstehende Reibungswärme im wesentlichen verdampft werden kann.
Nach einer anderen bekannten Methode wird das zu pelletisierende
Material auf gleichmäßigen Feuchtigkeitsgehalt angefeuchtet und über eine vibrierende Unterlage geführt, wobei die Masse
zu Pellets geformt wird, die zu Kugeln mit einem Durchmesser von 0,5 - 5,0 mm gerollt werden, welche getrocknet werden. Die
Agglomerate dürfen keinen so hohen Feuchtigkeitsgehalt haben, daß sie bsi der Einführung in das heiße Wirbelbett von dem
Wasserdampfdruck zersprengt werden.
Das feinkörnige eisenoxydhaltige Material kann vorzugsweise ganz oder teilweise ein Röstgut von einer früheren Sulfidröstung
sein. Diese SuIfidröstung und die Röstung im Zusammenhang
mit der Härtung können vorteilhaft in demselben Ofen derart durchgeführt werden, daß das zu röstende feinkörnige Sulfidmaterial
in einen Wirbelschichtofen eingeführt und dort verbrannt wird, worauf das entstehende Röstgut mit den Röstgasen
entnommen und in einer geeigneten Vorrichtung abgeschieden wird. Nachdem das Röstgut abgekühlt worden ist, wird es beispielsweise
nach irgendeiner der vorerwähnten Verfahrensweisen agglo-
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meriert. Dann wird das agglomerierte Röstgut in den Wirbelschichtofen
zurückgeführt und von der bei der Verbrennung des feinkörnigen Sulfidmaterials erzeugten Reaktionswärme wieder
erhitzt. Da praktisch das gesamte feinkörnige Material den Röstgasen folgt, wird das Material, das dem Bett entnommen wird,
grobkörnig sein und lediglich sehr kleine Mengen an feinkörnigem Material enthalten.
Falls die Röstung und die Härtung in demselben Ofen durchgeführt werden, so erhält man bei der Verbrennung des Sulfidmaterials
üblicherweise einen Wärmeüberschuß, der entweder mittels dampferzeugenden Kühlelementen im Bett abgebaut oder im Röstofen zur
Erwärmung von weiterem Material ausgenutzt werden kann. Solches Material wird zweckmäßig vor der Agglomerierung mit dem dem
Röstofen entnommenen feinkörnigen Röstgut gemischt.
Auch wenn es oft vorteilhaft ist, die vorhergehende Röstung des Sulfidmaterials und die Röstung im Zusammenhang mit der Härtung
in demselben Ofen auszuführen, kann es erwünscht sein, erstere in einem oder mehreren separaten Öfen und letztere in einem besonderen
Ofen, in welchem alles Material von den separaten ersten Röstöfen zusammengeführt wird, durchzuführen. Wärme für
die letztere Röstung erhält man durch Verbrennung von getrennt zugeführtem fein- oder grobkörnigem SuIfidraaterial oder durch
Verbrennung der in den Eisenoxydaggloraeraten enthaltenen Eisensulfide
, Beim Prozess entstehende Wärme kann in herkömmlicher Weise mit Kühlschlangen im Wirbelbett, oder im Abgasdampfkessel
oder dergleichen entweder vor oder nach der Abscheidung des feinkörnigen mitgerissenen Röstgutes wiedergewonnen werden.
Falls das mitgeführte feinkörnige Röstgut beispielsweise in Heißzyklonen abgeschieden wird, ehe die Röstgase in dem Abgasdampfkessel abgekühlt worden sind, so kann auch die Wärme des
abgeschiedenen, feinkörnigen Röstgutes in beispielsweise einem Wirbelschichtkühler mit dampferzeugenden Kühlelementen rückgewonnen werden. Palis man die Menge an. Sulfidmaterial niedriger
zu machen wünscht, die im Zusammenhang mit der Härtung der Röstung zugeführt werden muß, so kann man die mit den Röstgasen
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abgeführte Wärme verwenden, um die dem Wirbelschicbtofen zugeführte
Luft vorzuwärmen. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Luft zu demselben Zweck durch Verbrennung von Gas
oder Öl zu erhitzen.
Bei der Agglomerierung können für eine gewisse Art von feinkörnigen
Stoffen Bindemittel zugesetzt werden, wie Bentonit, Kalk, Sulfitlauge oder feinkörniger Eisenschwamm.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur
Behandlung von Eisenoxydmaterial, das man durch Rösten von ψ Eisensulfiden, wie Pyrit und Pyrrhotit, erhalten hat.
Die Verhältnisse im Röstofen können im Zusammenhang mit der Härtung so eingestellt werden, daß man Magnetit erhält. Das
von den Röstgasen mitgerissene Gut kann dann einer magnetischen Anreicherung unterworfen werden. Eine solche Röstung ist
in der schwedischen Patentschrift 204 002 beschrieben. Das erfindungsgemäße Röstverfahren kann auch vorteilhaft in Kombination
mit den Verfahren angewendet werden, die in der kanadischen Patentschrift 796 672 beschrieben werden. Bei diesen
Verfahren wird beispielsweise das Eisensulfidmaterial in
einem Wirbelschichtofen bei Temperaturen von 700 - 11000C
geröstet, während Sauerstoffgas oder sauerstoffhaltiges Gas in einer solchen Menge eingeführt wird, daß der Sauerstoff-Partialdruck
in den entstehenden Röstgasen unter einer Drucktemperaturkurve (II in Fig. 1) gehalten wird, welche in einem
Koordinatensystem, in dem Sauerstoff-Partialdruck in Atmosphären
als ,fglogPg über der Ordinate und die !Temperatur in 0C
über der Abszisse aufgetragen sind, durch folgende Punkte geht?
log I | 02 | Temper |
-12. | 0 | 700 |
— 9e | VJl | 800 |
- 7o | 5 | 900 |
- 5. | 8 | - 1000 |
- 5o | 0 | 1050 |
jedoch Eiobt aater eiaes? entsprechenden Kurve (III) durch
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folgende Punkte:
lOg Pq | Temperatur |
-15.0 | 700 |
-13.5 | 800 |
-12.0 | 900 |
-10.7 | 1000 |
-10.0 | 1050 |
sodurch das Material von Schwefel und Schwefelverbindungen befreit
wird, so daß man im wesentlichen schwefelfreie Abbrände
erhält.
Gemäß derselben kanadischen Patentschrift können arsenhaltige
Eisensulfidmineralien in ähnlicher Weise geröstet werden, wobei der Sauerstoff-Partialdruck unter einer analog aufgezeichneten
Drucktemperaturkurve (I) durch die folgenden Punkte gehalten wird:
log Pq Temperatur
- 6.0 2 700
- 3.0 800
- 1.5 900
wodurch sekundären Reaktionen zwischen Arsen und dessen Verbindungen
sowie dem Röstgut entgegengewirkt wird und letzteres im wesentlichen frei von Schwefel und Arsen anfällt.
Nach einer in der Praxis bevorzugten Ausführungsform wird in dem eben erwähnten Falle der Sauerstoff-Partialdruck unter
einer Drucktemperaturkurve (IT) durch folgende Punkte gehalten:
log Pq Temperatur
- 9.0 700
- 6.5 800
- 4.5 900
- 3.0 1000
- 2.3 1050
Bei der Röstung nach der vorerwähnten kanadischen Patentschrift können neben Arsen auch solche Stoffe wie Antimon,
Wismut, Zinn und Blei ausgetrieben werden.
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Nach dem bereits "bekannten Verfahren zur magnetitbildenden
Röstung von feinkörnigem Eisensulfidraaterial ist es notwendig,
das von den Röstgasen mitgerissene Röstgut aus der Gasphase bei so hoher Temperatur abzuscheiden, daß keine Kondensation von
Arsen- und Schwefelverbindungen oder Rückbildung von Arsenat
im Zusammenhang mit der darauffolgenden Nachverbrennung erfolgt. Da im vorliegenden Verfahren alles Röstgut abschließend
dem Bett entnommen wird, in welchen? die geeignete Temperatur und Ofenatmosphäre ohne größere Schwierigkeiten eingestellt
werden können, ist es nicht notwendig, das von den Röstgasen mitgerissene feinkörnige Röstgut bei hoher Temperatur abzuscheiden,
und e3 ist daher auch nicht notwendig, die Abscheidung
in Heißzyklonen auszuführen, welche in der Herstellung und im Unterhalt kostspielig sind. Die Röstung kann somit mit kleinen
Abänderungen in einem solchen BASF-Ofen durchgeführt werden, wie er bei der oxydierenden Röstung verwendet wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich wesentliche
Vorteile erzielen. So kann ein feinkörniges Material in ein grobkörniges Röstgut umgewandelt werden, das von feinkörnigem
Material praktisch ganz frei ist, indem das Röstgut im Bett einer Windsiebung ausgesetzt wird. Die Gasgeschwindigkeit bestimmt
hierbei die Mindestkorngröße des aus dem Bett austretenden Materials. Bei üblicher Gasgeschwindigkeit und Belastung
kann man somit in einem Wirbelschichtofen ohne Schwierigkeit ein Röstgut schaffen, das praktisch ausschließlich aus Material
mit einer Korngröße über 0,2 mm besteht.
Das Verfahren eignet sich insbesondere für Röstgut aus flotationsangereicherten
Mineralien, die bei der herkömmlichen Röstung oft allzu feinkörniges Röstgut ergeben.
Bei der normalen Röstung bereitet die IPeinkörnigkeit der Plotationskonaentrate
außerdem die wesentliche Schwierigkeit, eine ausreichende Verweilseit im Bett zu erreichen, um dadurch
bessere Gleichgewichtsbedingungen zu erzeugen. Dieser Nachteil
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wird bei der erfindungsgemäßen Röstung ganz vermieden.
Das erfindungsgemäße Röstungsverfahren ist mit weiteren wesentlichen
Vorteilen verbunden, da das anfallende Röstgut zunächst staubfrei wird und ohne Befeuchtung gefördert und gehandhabt
werden kann, was üblicherweise bei Röstgut feinkörniger Natur notwendig ist. Durch seine Korngrößenverteilung eignet sich das
Material ausgezeichnet zur Vakuumsinterung oder Weiterbearbeitung
in beispielsweise Drehofen, Etagenofen oder Schachtofen. Besonders geeignet ist das Material zur Weiterbehandlung in
Wirbelschichtofen. Ein weiterer Torteil liegt darin, daß das
Material dem Bett im heißen Zustand entnommen und in anderen Prozessen direkt weiterbehandelt wird.
Es wurde gefunden, daß ein erfindungsgemäß hergestelltes Gut
vorteilhaft zur chlorierenden Verflüchtigung geeignet ist, z.B. gemäß den in der französischen Patentschrift 1 570 317 oder der
DDR-Patentschrift 70 609 beschriebenen Verfahren, wobei oxydische Eisenmaterialien, enthaltend einen oder mehrere der Stoffe
Gu, Zn, Pb, Go," Ni, Au, Ag, As, Bi, Sb und S in heißem Zustand,
z.B. zwischen 600 und 11000G, mit Gas, enthaltend Chlor oder
Chlorverbindungen wie Chlorwasserstoff, oder Material, das Gas, enthaltend Chlor oder Chlorverbindungen,liefert, behandelt werden,
wodurch die erwähnten Stoffe verflüchtigt werden. Die Chlorierung kann in verschiedenen Typen von Öfen durchgeführt
werden. Besonders haben sich Öfen mit Wirbelschicht oder Fließbett bewährt.
Wiederholte Röstung des Röstgutes hat eine vorteilhafte Einwirkung
auf dessen chemische Zusammensetzung, insbesondere bei magnetitbildender Röstung. Das Röstgut erhält eine sehr lange
Verweilzeit im Ofen. Die durchschnittliche Verweilzeit kann mehrere Stunden betragen, während es sich bei der Verweilzeit
bei konventioneller Röstung von Flotationskies um Sekunden handelt. Man kann somit unter Zugrundelegung des erfindungsgemäßen
Verfahrens eine wesentlich geringere Röstfläche und einen wesentlich geringeren Ofeninhalt pro Einheit gerösteten Konzen-
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trats verwenden. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Röstung von. Flotationskonzentrat und anderem feinkörnigen
Eisensulfidmaterial, wie Pyrit und Pyrrhotit. Y/ährend die konventionelle
magnetifbildende Röstung im allgemeinen keine 30
hohe Belastung der Röstfläche, und des Ofeninhalts wie die oxydierende Röstung zuläßt, kann durch das erfindungsgemäße
Verfahren sogar eine höhere Belastung bei der Röstung zu Magnetit als bei normaler oxydierender Röstung von Flotationskies
gestattet werden. Ein niedriger Schwefelgehalt kann erreicht
und, falls das Rohmaterial solche Stoffe wie Arsen, Blei, " Antimon oder Zinn enthält, können diese sehr effektiv entfernt
werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man als Endprodukt sowohl Magnetit als auch Hämatit je nach dem Verwendungsgebiet
des Materials erhalten kann. Im allgemeinen ist Magnetit vorteilhafter, unter Umständen ist jedoch die Hämatitform erwünscht.
Grobkörnige Kiesabbrände und andere eisenoxydhaltige Mineralprodukte,
die einer magnetischen Anreicherung unterworfen werden sollen, erfordern in der Regel eine weitgehende Zerkleinerung.
Daraus ergibt sich ein Produkt, das so feinkörnig ist, daß es sich zur Weiterbearbeitung nicht eignet. Erfindungsgemäß
kann, wenn die Röstung magnetitbildend ausgeführt wird oder wenn man von einem bereits magnetischen Material ausgeht,
das feinkörnige Material einer magnetischen Absonderung unterworfen, agglomeriert und der Härtungsstufe in erwünschter angereicherter
grobkörniger Form entnommen werden.
!"alls man, um die Leistung einer bereits vorhandenen Anlage
zur Herstellung von Schwefeldioxydgas zu erhöhen, einen weiteren Ofen, zu bauen wünscht, so kann man, wenn man das erfindungsgemäße
Röstungsverfahren anwendet, einen einfacheren Ofen zur Röstung im Zusammenhang mit der Härtung als bei konventioneller
Röstung verwenden, indem man aufgrund der Temperaturregelung durch Zusatz von kaltem festem Material Kühlschlangen
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im "Bett entbehren kann. Besonders wenn man gemäß den vorerwähnten
Patentschriften arsenaustreibend röstet, ist es notwendig, das Röstgut aus dem Gas vor Abkühlung desselben abzuscheiden,
um Kondensation und Arsenatbildungen zu vermeiden. Man ist daher auf eine Absonderung in Heißzyklonen angewiesen.
Wenn die arsenaustreibende Röstung erfindungsgemäß durchgeführt
wird, so sind dagegen Heißzyklone nicht erforderlich, da das Endprodukt in heißem Zustand dem Bett entnommen wird. Falls
das von den Röstgasen mitgerissene Röstgut in einem Abgasdampfkessel gekühlt wird, so braucht auch das Röstgut vor einer etwaigen
Magnetanreicherung und Agglomerierung nicht in einem Wirbelschichtkühler gekühlt zu werden.
Wie aus der Beschreibung ersichtlich, ist das erfindungsgemäße
Verfahren nicht nur eine neue Agglomerierungsmethode, sondern kann in mindestens ebenso hohem Maße auch als eine neue Röstungsmethode
bezeichnet werden.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Pig. 2 und 3 beschrieben.
Gemäß Pig. 2 wird die Röstung in zwei getrennten Röstofen ausgeführt und gemäß Pig. 3 werden sowohl die vorangehende
SuIfidröstung als auch die Röstung im Zusammenhang
mit der Härtung in demselben Ofen durchgeführt.
In Pig. 2 ist ein Wirbelschichtofen 1 dargestellt, welchem feinkörniges Sulfidmaterial von einer Fördereinrichtung 2 zugeführt
wird. Durch die Leitung 3 wird Luft zugeführt. Die Röstung wird derart durchgeführt, daß das gesamte Röstgut
durch die Leitung 4 mit den Röstgasen ausgetragen wird. Mit der gestrichelten Linie ist eine Leitung 5 angedeutet, durch
welche Röstgase, enthaltend Röstgut von anderen ähnlichen Öfen, dem Prozeß zugeführt werden können. Mit 6 ist eine Nachverbrennungszone
bezeichnet. In den Fällen, in denen die Röstung mit so begrenzter Röstluftmenge durchgeführt ist, daß
nicht unwesentliche Mengen an Elementarschwefel im Röstgas auftreten, wird die Nachverbrennung in der Zone 6 ausgeführt.
Aus dieser Zone 6 wird das Röstgas durch einen Abgasdampfkessel
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7 und gegebenenfalls durch eine weitere Nachverbrennungszone 8
geführt. In dem Abgaskessel 7 etwa ausfallendes Röstgut wird über die Leitung 9 direkt zur Agglomerierstufe 10 geführt. Das
Röstgas wird von dem Abgaskessel 7 einem Zyklon 11 zugeführt, in dem das mitgerissene Röstgut abgeschieden wird. Das vom
Röstgut befreite Röstgas, nun Schwefeldioxyd und andere Abgase enthaltend, wird weggeleitet, um gegebenenfalls zur Herstellung
von Schwefelsäure oder flüssigem Scmvefeldioxyd benutzt zu werden. Das Gas wird dabei zweckmäßig in einem Elektrofilter 12
gereinigt. Das abgeschiedene mitgerissene Röstgut wird zur k Agglomerierung von dem Zyklon 11 einer Walzvorrichtung 10 zugeführt»
Ton dieser wird das Gut einem weiteren Wirbelschichtreaktor 13 zugeführt, wo es noch einmal geröstet wird. Luft
wird über die Leitung 14 zugeführt. Palis das zurückgeführte agglomerierte Gut keine ausreichende Menge oxydierbaren Sulfidmaterials
enthält, wird noch solches von dem Vorratsbehälter 15 zugeführt. Die Röstgase vom Ofen 13 werden über die Leitung 16
abgeführt und mit den Röstgasen von dem Ofen 1 vereinigt. Im Zyklon 11 wird feinkörniges Material aus den Röstgasen abgescbieden5
zwischen Walzen 10 agglomeriert und dem Ofen 13 zurückgeführt, während grobkörniges Gut als Endprodukt entnommen
und über die Leitung 17 etwaigen weiteren Prozessen zugeführt
wird.
Gemäß JJ1Lg0 3 werden Röstung und Härtung in einem Wirbelschichtofen
18 ausgeführt«, Peinkörniges Eisensulfidmaterial wird mittels
der Zuführungsvorrichtung 19 dem Ofen 18 zugeführt. Von der weiteren Zuführungsvorrichtung 20 kann man gegebenenfalls
feinkörniges hämatitisches Eisenoxydmaterial zuführen, das einer magnetischen Anreicherung unterworfen werden soll. Austretende
Röstgase sowie mitgerissenes feinkörniges Material werden in einem Gaskühler 21 gekühlt, der im vorliegenden Falle
als ein Luftvorwärmer für die Röstluft ausgebildet ist, die über die Leitung 22 dem Ofen 18 zugeführt wird. Nach der Kühlung
wird das Röstgas einem Zyklon 23 zugeführt, in welchem mitgerissenes Röstgut abgeschieden wird. Das gereinigte Röstgas
tritt durch die Leitung 24 aus. Palis das erfindungsgemäß zu
röstende Material angereichert zu werden braucht, so wird die
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Röstung im Ofen 18 so eingestellt, daß Magnetit gebildet wird. Das im Zyklon 23 abgeschiedene Röstgut wird der schematisch
angedeuteten Magnetanreicherungseinriohtung 25 zugeführt. Dieser kann auch weiteres feinkörniges magnetitisches Material
durch die Materialzuführungsvorrichtung 26 zugeführt werden. Das anfallende magnetische Konzentrat wird zur Agglomerierung
einer Walzvorrichtung 27 zugeführt. Der Abfall wird über die Leitung 28 abgeführt. Der Agglomerierstufe kann auch anderes
feinkörniges Gut über die Zuführungsvorrichtung 29 zugeführt werden. Das agglomerierte Gut wird über die Leitung 30 dem
Ofen 18 zur Härtung und Windsiebung zugeführt. Das Produkt, grobkörniges Röstgut, wird über die Leitung 31 entnommen und
zur etwaigen Weiterbearbeitung weitergeführt.
Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert.
In einem Wirbelschichtofen, in dessen Bett zu Kühlzwecken dampferzeugende Kühleleraente angebracht sind, wurden 1600 kg
FLotationsschwefelkies je Stunde geröstet. Ton dem Ofen wurde mit den Röstgasen praktisch die ganze Menge des von dem Plotationskies
herrührenden Röstgutes abgeführt und in einem Wirbelschichtkühler auf 2000O und auf Kühlredlern auf 800O gekühlt
und auf 2 "/> Wassergehalt in einer Trommel benetzt. In diesem
Zustand wurde das Material zwischen glatten Walzen gewalzt und dem Röstofen zur wiederholten Röstung und zur Härtung zurückgeführt.
Bei der wiederholten Röstung wurde das Röstgut einer Windsiebung unterworfen. Hierbei wurde von den Röstgasen etwa
10 - 15 $ des gewalzten Materials mitgerissen und zusammen mit dem direkt aus dem Plotationskies von der vorigen Röstung herrührenden
Röstgut über den Zyklon der Agglomerierstufe zurückgeführt. Die Röstung wurde derart ausgeführt, daß praktisch
das gesamte Material bereits in der früheren Röstung in Magnetit überführt wurde. Da das Röstgut von dieser fast ausschließlich
aus Eisenoxyd bestand, brauchte man keine Magnetanreicherung vorzunehmen. Das Ausgangsmaterial (1600 kg/h) enthielt
51 i° Schwefel und 0,4 i» Arsen, während das Endprodukt (etwa
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1000 kg/h) etwa 0,1 $> Schwefel and 0,01 - 0,02 % Arsen enthielt.
Alles Material von einer Korngröße geringer als 0,2 mm wurde abgeblasen, so daß das dem Bett entnommene Endprodukt
ausschließlich aus grobkörnigem Röstgut bestand. Siebanalysen von Ausgangsmaterial und Endprodukt sind in folgender Tabelle
aufgestellt:
Ausgangsmatenal | 100 | Endprodukt | Io | O |
Korngröße | 99,8 | Korngröße | 3,5 | |
mm | 99,0 | mm | 31,8 | |
- 0,5 | 97,0 | - 0,208 | 67,1 | |
- 0,35 | 91,4 | - 0,295 | 95,1 | |
- 0,25 | 82,7 | - 1,168 | 4,9 | |
- 0,18 | 61,5 | - 2,362 | ||
- 0,125 | 48,7 | - 4,699 | ||
- 0,088 | + 4,699 | |||
- 0,057 | ||||
- 0,044 | ||||
In anderen anderen Versuchen wurde Röstgut von verschiedenen Öfen zusammengeführt, agglomeriert und geröstet, wobei man dieselbe
gute Schwefel- und Arsenabtreibung erhielt. Da sowohl die frühere SuIfidröstung als auch die Röstung im Zusammenhang
mit der Härtung so ausgeführt wurden, daß Hämatit entstand,
erhielt man eine gute Schwefelentröstung, während die Arsenabtreibung unzureichend wurde.
109845/1283
Claims (1)
- Patentansprüche1. Verfahren zur Behandlung von feinkörnigem, metalloxydhaltigem, vorzugsweise eisenoxydhaltigem Material, so daß dieses in zur weiteren metallurgischen Bearbeitung geeigneter, grobkörniger Form vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, vorzugsweise durch Walzen zwischen glatten oder an der Oberfläche geriffelten Walzen oder Mikropelletisierung, auf eine zur Wirbelschichtbehandlung geeignete Korngrößenverteilung agglomeriert und anschließend einem Wirbelschichtofen zugeführt wird, in welchem es zusammen mit Sulfidmaterial bei einer !Temperatur von 600 - 11000C geröstet wird, wobei die erforderliche Wärme durch Verbrennung vorhandener Sulfide erzeugt wird, worauf anfallendes gehärtetes, grobkörniges Produkt in heißem Zustand dem Bett entnommen wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als feinkörniges eisenoxydhaltiges Material Röstgut von einer früheren SuIfidröstung zugesetzt wird.5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Bildung des feinkörnigem eisenoxydhaltigem Material dienende frühere SuIfidröstung und die im Zusammenhang mit der Härtung erfolgende Röstung in demselben Wirbelschichtofen durchgeführt werden.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Röstgut, das von den Röstgasen aus dem Wirbelschichtofen mitgerissen wird, nach Kühlung und Abscheidung in einer Gasreinigungsanlage der erwähnten Agglomerierung unterworfen und dem Wirbelschichtofen zurückgeführt wird.1 09845/ 1 2865. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Röstgut von der früheren SuIfidröstung Restsulfide enthält, welche zur Erzeugung der zur Härtung erforderlichen Wärme beitragen.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das SuIfidmaterial im wesentlichen Eisensulfid, wie Pyrit oder Pyrrhotit in der Form von !Flotationskonzentrat oder Feinkies ist.7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das w von der früheren SuIfidröstung herrührende Gut im wesentlichen in der Form von Magnetit vorliegt.8. Verfahren nach Anspruch 1 zur Behandlung von eisenoxydhaltigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zusammenhang mit der Härtung erfolgende Röstung so gesteuert wird, daß nach der erwähnten Röstung das Röstgut im wesentlichen Magnetit ist.9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Wirbelschichtofen zugeführte Gas luft ist, die vorgewärmt ist, vorzugsweise durch Wärmeaustausch mit austretenden Röstgasen und von diesen mitgerissenen Röstgut.10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Agglomerierung mit Hilfe von Bindemitteln, wie Bentonit, Kalk, Sulfitlauge oder feinkörnigem Eisenschwamm, erfolgt.11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß feinkörniges oxydisches Material dem abgeschiedenen feinkörnigen Röstgut zugesetzt wird, ehe dieses agglomeriert und gehärtet wird.12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und S, dadurch gekenn-109845/1286211888ηzeichnet, daß das feinkörnige, aus den Röstgasen abgeschiedene Röstgut einer magnetischen Anreicherung unterworfen wird, ehe es agglomeriert und gehärtet wird.109845/ 1 286
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