DE212623C

DE212623C -

Info

Publication number: DE212623C
Application number: DENDAT212623D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 40«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. April 1907 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auslaugen oder sonstigen Behandeln von Erzen oder metallurgischen Produkten mit Lösungen sowie zur folgenden Trennung der Flüssigkeiten von den festen Stoffen. Der Apparat ist besonders zur Auslaugung von Zinkerzen mit Schwefelsäure und zur darauffolgenden Trennung des Rückstandes von den Zinksulfatlösungen bestimmt. Die

ίο Vorrichtung ist aber auch für andere Verfahren, bei denen Erze oder metallurgische Produkte mit Flüssigkeiten oder Lösungen ausgelaugt werden, anwendbar.

Die Auslaugungen finden zurzeit meist derartig statt, daß man die Flüssigkeiten durch die festen Stoffe von oben nach unten hindurchtreten läßt und die Lösungen durch einen doppelten Boden abzieht. Hierbei zeigen sich aber häufig, namentlich bei der Be-

nutzung saurer Flüssigkeiten, Übelstände, infolge der Neigung der Schliche und anderen festen Stoffe zusammenzubacken, namentlich auf dem Boden des Gefäßes, was größtenteils durch die Bildung gelatinöser Kieselsäure und Wasseraufnahme der beim Rösten gebildeten Sulfate veranlaßt wird.

Man hat nun bereits für die mechanische Scheidung sulfidischer Erze von ihrer Gangart Vorrichtungen verwendet, bei denen die Erze durch einen von unten nach oben gehenden Flüssigkeitsstrom behandelt werden, wodurch die in der Flüssigkeit aus den sulfidischen Bestandteilen der eingebrachten Erze entwickelten Gasblasen die kleinen Sulfidteilchen an die Oberfläche der Flüssigkeit heben. Bei diesen »Schwimmprozessen« hat man unter anderen auch die Erze in den Raum zwischen zwei ineinandergesetzte Trichter gebracht, wobei der äußere Trichterkörper stufenförmig ausgebildet sein konnte. Die mechanische Scheidung sulfidischer Erze von ihrer Gangart erfolgt bei diesen Prozessen so, daß sowohl die durch Gasblasen in einen besonderen Raum geförderten und hier niedersinkenden Sulfidteile als auch die unbeeinflußt gebliebenen, in der Scheideflussigkeit zu Boden sinkenden Teile des Aufbereitungsgutes am Boden des Scheidebehälters für sich durch Öffnungen mittels hinzugeleiteter kalter Scheideflüssigkeit abgeführt werden. So

Es hat sich nun gezeigt, daß Vorrichtungen zur Durchführung eines derartigen Schwimmprozesses zur Behandlung von Erzen und metallurgischen Produkten auf chemischem Wege, d. h. zum Auslaugen, nicht genügend geeignet sind.

Ein gutes Auslaugen läßt sich erst mit der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung bewerkstelligen, bei der die in dem Behälter behandelten Erze nicht durch Öffnungen am Boden abgeführt werden, sondern der Behälter mit einer Anlage zur Weiterbehandlung des vorbehandelten Gutes in Verbindung steht.

Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht aus einem doppelwandigen zylindrischen Gefäße. Die Flüssigkeiten fließen von unten nach oben in den von dem Gefäß gebildeten ringförmigen Raum, während das Erz und die

metallurgischen Produkte von oben nach unten gehen: Die Lösungen werden zusammen mit den von ihnen getragenen feineren Teilen und Schlichen an der Spitze des ringförmigen Raumes in den inneren Raum abgeführt, während die Gangart und die unlöslichen gröberen Teile am Boden des ringförmigen Raumes entfernt werden. Der Apparat steht mit einer Anzahl von Scheidegefäßen in Verbindung, die reihenförmig angeordnet sind, und in denen die Flüssigkeit von einem Gefäß in das andere überfließt. Die festen Teile werden in ihrem Durchgang zwischen jeder Reihe solcher Scheidegefäße einer Waschung mit Lösungen, die aus den unteren Reihen der Scheidegefäße, erhalten werden, unterworfen. Hierbei werden die aus den oberen Reihen der Scheidegefäße erhaltenen Flüssigkeiten auf einen höheren Konzentrationsgrad gebracht, während gleichzeitig dieselbe Flüssigkeitsmenge in Umlauf gehalten wird.

In den beiliegenden Zeichnungen ist
Fig. ι ein senkrechter Schnitt nach der Linie i-i von Fig. 2. '

Fig. 2 ist ein Grundriß nach Linie 2-2 von Fig. i.

Fig. 3 ist eine Ansicht einer Reihe oder Gruppe von Scheidegefäßen, teilweise im Schnitt.

Fig. 4 ist eine Ansicht der vollständigen Anlage.

Der Apparat enthält ein doppelwandiges Gefäß mit einer äußeren Wandung A und einer inneren Wandung B. Die beiden Wände A und B bilden einen ringförmigen Raum C, • der einen inneren Raum D umgibt. Die Wände A und B haben stufenförmige Gestalt, sind also von zickzackförmigem senkrechten Schnitt. An die Wände A und B schließen sich am Boden umgekehrte Kegel A¹ und B¹. Die äußere Wand A¹ ist mit einem Entleerungsrohr A², das mit einem Hahn oder Stopfen verschlossen werden kann, versehen. Durch dieses Rohr A² erfolgt die Abführung der größeren festen Stoffe und unlöslichen Teile sowie der Gangart aus dem ringförmigen Raum C. Die innere Wandung B¹ ist mit einem Entleerungsrohr B² versehen, welches· durch die äußere Wand A¹ hindurchgeht und die Lösungen der Salze sowie die angeführten Schlichen und feineren Teile aus dem inneren Raum D abführt. Am Boden des Gefäßes ist weiter ein Einlaßrohr E für die Auslaugungsflüssigkeit angebracht. Dasselbe tritt durch die äußere Wandung A ein und umgibt vorteilhaft das Entleerungsrohr B². Das Rohr E führt in den ringförmigen Raum C. Der Boden des Kegels B¹ bildet einen Verteiler für die Flüssigkeiten. Die Wände A und B des Gefäßes sowie die verschiedenen Rohre bestehen aus einem Stoff, der von den Lösungen nicht angegriffen wird. Bei der Verwendung von Säuren benutzt man beispielsweise Antimon oder gehärtetes Blei.

Der stufenförmige Teil des Gefäßes aus dem ringförmigen Raum C¹ ist mit einem Dampfmantel F versehen, um nötigenfalls eine höhere Temperatur aufrechtzuerhalten. Wenn man das Gefäß bei der Verwendung von sauren Lösungen aus Antimon herstellt, wird die äußere Wand A in halbkegelförmigen Abschnitten gegossen und mit Flanschen α zwischen den Flanschen f und der Wandung F des Dampfmantels verbunden. Oben ist das Gefäß mit einem vorteilhaft drehbaren Trichter G versehen, von dem Kanäle G ausgehen, um das Laugegut in den ringförmigen Raum C zu führen. ..Zur Ableitung etwa entwickelter Dämpfe ist eine Haube H angeordnet, die mit einem nach oben gehenden Rohr H¹ versehen ist, das seinerseits gleichzeitig die Welle für den Trichter G bildet.

Bei der Benutzung des Apparates werden die Erze oder die metallurgischen Produkte aus dem Trichter in den ringförmigen Raum C eingeführt, während vom Boden aus gleichzeitig die Auslaugungsflüssigkeiten durch das Rohr E eintreten. Das herabfallende Erz trifft den nach aufwärts gehenden Strom der Auslaugungsflüssigkeit in dem ringförmigen Raum C und fällt nach abwärts von Stufe zu Stufe. Bei der längeren Berührung der Erze mit der Flüssigkeit werden die löslichen Salze gelöst. Die erhaltenen Lösungen steigen nach oben und fließen über den oberen Rand der inneren Wand B in den inneren Raum D zusammen mit mitgerissenen Schlichen oder feinen Teilchen. Die Lösungen werden mit den Schlichen und feinen Teilchen aus dem inneren Rohr D durch das Rohr B² entfernt und dann in dem später zu beschreibenden Scheidegefäß behandelt. Die größeren Teilchen des Rückstandes gehen nach unten in den ringförmigen Raum C · und werden an dem Boden durch das Rohr A ² in das Absetzgefäß A³ geführt (Fig. 4).

Die Lösungen, Schliche und feineren Produkte, die aus dem inneren Raum D des Gefäßes mittels des Rohres B² abgeleitet sind, werden in das höchste der Absetz- oder Scheidegefäße gebracht. no

Die Scheidegefäße sind übereinander in verschiedener Höhenreihe oder gruppenweise derartig angeordnet, daß die Produkte der einen Reihe unmittelbar in die andere fließen können. In Fig. 3 ist eine Gruppe solcher Gefäße dargestellt, während Fig. 4 eine Anlage mit vier Reihen zeigt.

Die Scheidegefäße können die Form umgekehrter Pyramiden oder Kegel haben, ähnlich den gewöhnlichen Spitzkästen. Der obere Teil kann auch zylindrisch sein und über einer umgekehrten Pyramide oder einem umge-

kehrten Kegel angebracht sein. Diese Gefäße / können mit einem senkrechten Verteiler auf der Seite, auf der die Flüssigkeiten eintreten, versehen sein. Vorteilhaft haben sie einen zentralen-offenen Zylinder if, in den die Lösungen und Schlichen geführt werden. Jedes Gefäß / hat am Boden eine Entleerungsöffnung L mit einem Hahn U-, während oben eine ringförmige Rinne M angebracht ist. Von

ίο der Rinne M geht eine Leitung N in den Zylinder K des nächsten unteren Gefäßes. Unter jeder Reihe oder Gruppe vom Scheidegefäße / ist eine Rinne P zur Aufnahme der festen, aus dem Boden abgeführten Teile angebracht. An dem Kopfe jeder Rinne P ist ein Behälter S zur Zuführung von Waschwasser oder schwacher Lösung vorgesehen. An dem unteren Ende jeder Reihe öder Gruppe vom Scheidegefäße befindet sich ein Gefäß R ■ 3o zur Aufnahme der aus der Rinne M des letzten Gefäßes überfließenden Lösung. Die beschriebene Form der Scheidegefäße / gibt eine außerordentlich große Absetzfläche, während die zu trennenden Lösungen und Schliche in den Zylinder unter möglichst geringer Umrührung geführt werden. Die klaren Lösungen fließen um den ganzen oberen Rand in die Rinne M.' .

Fig. 4 stellt eine Anlage nach der vorliegenden Erfindung dar, wobei die Scheidegefäße in vier Reihen oder Gruppen angeordnet sind. Man kann aber selbstverständlich jede andere Zahl von Reihen oder Gruppen benutzen. Weiter kann jede Reihe oder Gruppe so viel Gefäße in derselben Ebene enthalten, wie entsprechend dem Fassungsvermögen der Anlage notwendig ist. Die Aufnahmegefäße können so gewählt werden, daß die ganze aus einer Reihe oder Gruppe abfließende Flüssigkeit aufgenommen werden kann. Die Gefäße der ersten oder oberen Gruppe sind mit J¹ bezeichnet, diejenigen der vierten mit /⁴, die für die Abführung des Schlammes sind mit P¹, P^a, P³, P⁴ bezeichnet, die Behälter für die Aufnahme der klaren Lösungen mit R¹, R², R³, Rⁱ, die Waschbehälter mit S¹, S², S³, S⁴. Für die letzte unterste Rinne P⁴ ist kein Waschbehälter vorgesehen. Ein Behälter T, der mit dem Rohre E versehen ist, ist in passender Höhe angeordnet, so daß eine genügende Menge Lösung durch die Auslaugungsgefäße fließen kann. Ein Behälter Q für Waschwasser ist am Boden der Anlage angeordnet, kann aber auch an anderer Stelle angebracht sein.

Jeder der Behälter R¹, R², R^s, i?⁴ ist mit einem Rohr r¹, r², r^s, rⁱ zur Abführung der aus dem Scheidegefäße kommenden Flüssigkeiten versehen. Jede der Röhren r¹, r², r³, r⁴ ist mit Vorrichtungen zum Heben der Lösungen, beispielsweise mit Druckluftkammern w², w^s, w⁴, die mit Röhren W, welche Druckluft enthalten, verbunden sind. Der Waschwasserbehälter Q hat ein Rohr q mit einer Druckluftkammer w⁶, der mit dem Rohre W für Druckluft verbunden ist.

Die aus dem Auslaugungsgefäß kommenden Lösungen und Schliche fließen durch das Rohr B² in das erste Gefäß der ersten Reihe von Scheidern J¹. Die festen Stoffe setzen sich am Boden ab, während die Flüssigkeit von einem Gefäß in das andere fließt und schließlich in den Behälter R¹ am Ende jeder Reihe kommt. Der aus dem Gefäß J¹ erhaltene Schlamm fließt durch die Rinne P¹ in die nächste Reihe von Scheidern J² und wird in der Rinne P¹ durch eine aus dem Gefäße S¹ kommende schwache Lösung einer Waschoperation unterworfen. Die Waschlösung kann in den Boden des Gefäßes J¹ eingeführt werden, um die Entleerung des Schlammes zu befördern. Der Schlamm aus jeder Reihe fließt durch die Rinnen P¹, PV-P³, P⁴ und wird hier mit schwachen Lösungen oder mit Wasser aus dem Gefäße S¹, S², S³ gewaschen und kommt. dann in die Scheidegefäße der nächsten Reihe. Die klaren Lösungen werden in dem Gefäße R¹, R², R³, i?⁴ gesammelt. Diese Operationen werden so häufig wiederholt, als Reihen oder Gruppen von Scheidegefäßen vorhanden sind.

Um die schwachen Lösungen wieder für erneutes Waschen zu benutzen, bis sie. genü-. gend an löslichen Salzen angereichert sind, ist eine besondere Anordnung und Verbindung der Reihen oder Gruppen von Scheidegefäßen und Vorratsgefäßen vorgesehen. Es wird bezweckt, die gleiche Menge Flüssigkeit durch Wiederergänzung der in Form konzentrierter oder gesättigter Lösungen entfernten Flüssigkeitsmengen aufrechtzuerhalten. -

Der Aufnahmebehälter R¹ der Scheidegefäße y¹ der Reihe 1 enthält die stärker konzentrierte Lösung, in einigen Fällen eine gesättigte Lösung. Die Aufnahmebehälter i?³ und i?⁴ der unteren Reihen oder Gruppen 3 und 4 enthalten schwächere Lösungen und werden in die Waschgefäße zurückgeführt, um höher konzentriert zu werden. Dies geschieht dadurch, daß man die stärkeren Lösungen zu den Waschbehältern in der oberen Reihe, wo der Schlamm reicher an löslichen Salzen ist, zurückführt. Die schwächeren Lösungen werden dagegen zu den unteren Reihen, wo der Schlamm ärmer an löslichen Salzen ist, geführt. Der Behälter R¹ der Reihe 1 enthält die gewünschte konzentrierte oder gesättigte Lösung und wird, wenn die Lösung nicht genügend reich an Salzen ist, mittels des Rohres r¹ mit dem zweiten Behälter R² verbunden. Die Flüssigkeit in dem Behälter R² wird durch das Rohr r² zu dem Sammelgefäß T für die

Claims

oben beschriebene Auslaugung geführt. Der Behälter R¹ wird durch das Rohr r³ mit dem Waschbehälter S¹ verbunden. Der Behälter R* wird durch das Rohr r⁴ mit dem Waschbehalter S² verbunden. Der Behälter S³ wird durch das Rohr r¹ aus dem Behälter Q wieder mit ■ Waschwasser angefüllt, während der Schlamm in der Rinne P⁴ der untersten Reihe nicht gewaschen wird. Das zu dem Behälter S³ ίο zugegebene Wasser ersetzt den aus dem Behälter R¹ angenommenen Flüssigkeitsbetrag, so daß die Menge der Lösungen stets aufrechterhalten und der Kreislauf der Operation fortgeführt wird.

Pate ν τ-An Sprüche:

i. Vorrichtung zum Auslaugen von Erzen und metallurgischen Produkten mittels eines aufwärts gehenden Flüssigkeitsstromes und zur gleichzeitigen mechanischen Trennung der Flüssigkeit von den festen Bestandteilen, die mit stufenförmiger Seitenwandung und einem mit Entleerungsrohren versehenen Boden in Gestalt eines abgestumpften Kegels ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere stufenförmige Wand (A) mit einer gleichfalls stufenförmigen inneren Wand (B) über dem Bodenteile einen ringförmigen Raum (C) und einen zweiten ringförmigen Raum (D) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kammer durch ein sich von ihrem unteren Teile abzweigendes Rohr mit einer Anlage verbunden ist, in der die Lösungen, Schlämme und kleinen Teilchen in Scheide- und Absetzgefäßen weiterbehandelt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Vorlaugebehälter eine Reihe von Absetzgefäßen (J \ P, J³, J*) mit Rinnen (P¹, P², P³, P⁴; und Aufnahmebehälter für Flüssigkeit (R¹, R², R³, R*) sowie Waschbehälter (S¹, S², S³J anschließen, wobei die unteren Behälter (R³, R*) mit den höheren Waschgefäßen ('S¹, S²) durch Rohrleitungen verbunden sind, vermittels deren die geklärten Flüssigkeiten aus den Behältern (R³, R*) in die höheren Waschgefäße (S¹, S²) übergeleitet werden, wohingegen die Behälter (R¹ und R²) mit einem Vorratsbehälter (T) zur Aufnahme ihrer Lösungen verbunden sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.