DE2224370B2 - Verfahren und Einrichtung zur vollständigen Verwertung von Kiesabbränden - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur vollständigen Verwertung von KiesabbrändenInfo
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Description
Erfindung betrifft ein Verfahren und emc Die:tm s voliständigen Verwertung der aus
y°mc™"?& „ pyrit-Flotationskonzentraten ;m
den &™£™ d<? Kiesabbrände, die Arsen. Blei.
™eli°et *3zink enthalten, zwecks Gewinnung % on
Kupfa uno^ ZnUc ΛβΙβη Eisenpellets. und
£ Eisenhu^n ^ und wiedergewinnen der
e^zen Nichteisenelemente.
»! Jer Zeitschrift »Journal of Metals«, 1%:.
aus, u ^ Verfahren zur Verwertung von
J. 63 bis ο ; ^ bej ^ ^ Kiesabbrän,j,
K. es 3^". itteln irn oxidierenden Meda,-
nut ™°Γ1^ wobei Kupfer, Blei und Zink ,· -
^S^rden sollen, während Arsen in den P-f.s c
',riickbleibt Die durch Rösten der Pyrite m
leü>zuru^ h erhaltenen KiesabNSnde werden _--
tluss ger Jt CaClrLösung vermiß !...
^ ™J ^J1Sn und pelletisiert weiden,
woraui s^ s bekannten Verfahren
Nach^e en ^ ^
die £·^™(
3. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß Ansprüchen 1 und 2 mit einem Drehofen
zur Verflüchigung des AS, Pb und S in der ersten chlorierenden Verflüchtigungsphase, gekennzeichnet
durch eine Trommel (13), die in der Nähe der Austragsöffnung des ersten Drehofens
(4 a) zur Kühlung und Mischung der in der ersten
Phase gereinigten Charge mit CaCl angeordnet ist, einen CaCl.-Behälter (14, Siebe (16«),
(Ub), einen Granulator (17), e.ner Kugelmühle 18), einen Pelletisierer (19), einen Drehtrockner
(20) für die Pellets, einen zweiten Drehofen (4 A) mit großem Durchmesser und verminderter Lange
zur weiteren Entfernung der Nichteisenmetalle durch chlorierende Verflüchtigung eine Austragkammer
(22), die im Unterteil durch eine Leitung (3 o) mit dem Behälter (23) verbunden .st. c.ne
Brennkammer (24), die durch Verbrennen von Methan die zum Verfahren erforderlichen Gase
erzeugt. ein Fördergerät (31) zum Austragen de, Agglomeratscharge oder der oxydierten oder vorreduzierten
Pellets zu den Erzschnielzungsemrichtungen.
Zyklone (7 a bis 7 ^) Elektrofilter
(H α und (8 b) und einen Trockner (9) zum seiek-
1Λ oeiragc ■
5 0 0 Nainumu..u..u und 2 bis 5 »/.kohlehaltigen N, 1-terials
in einem Drehofen m.t heißen Gasen. u:c
durch Verbrennen von Methan oder eines mmer-
- erhalten werden, mit einem p^-
geröstet, in der Weise, daß d:is
den Abgasen den Bedingungen der Charge angepaßt. 1,4 bis
1 6 betraeen »,... -., die Nichteisenelemente aus der
Charge zu entfernen, durchlaufen sie die Ofenzonc
• - -die derart eingestellt ist, daß die Auses
As, in der die herrschende Tempcra-800"1C beträgt, in etwa 45 bis 55 Minuten
die Pb- und Zn-Ausscheidezone, in der d.e h Sehende Temperatur höchstens 1000« C beträgt,
in etwa 25 bis 35 Minuten, und in der Endzone in
der S und teils auch Cu entfernt werden und in der die Auglomerierung der feinen Teilchen in der Hit/.c
die in der vorherigen Zone begann, vervollkommnet wird, und deren Temperatur höchstens 200; C heträet
in etwa 35 bis 45 Minuten durchlaufen wird.
Dieses Verfahren bezweckt in erster Linie die Befreiuns
der Kiesabbrände von Arsen und neben der praktisch vollständigen Entfernung des Arsens des
Schwefels und des Bleis wird nur eine partielle Entfernung des Zinks erreicht, die um so weitgehender
ist, je kleiner die Ausgangsgebalte an Zink und Kupfer
In den betreffenden Abblenden sind.
Darum ist dieses Verfahren besonders für die auf
kydrometaUurgischera Wege von Zink und Kupfer
befreiten Kiesabbrände sehr angezeigt, aber im Falle
der durch oxydierendes Rösten der Pyrite oder der Pyritkonzentrate anfallenden Kiesabbrände, das
zwecks Verwertung des Schwefels durchgeführt wird, werden von Arsen und Biei gereinigte Eisenoxyde erhalten,
die wegen des Restgebaltes an Kupfer und Zink zur Gewinnung von Roheisen nicht verwendet
werden können, sondern nur als Zusatz zur Hochofencharge,
und im Verhältnis eines annehmbaren Inhalts an Kupfer, in den gewonnenen Abbränden.
Die Behandlung der Kiesabbrände im Drehofen und die Behandlung der Chargen mit festen oder gasförmigen
chlorierenden Stoffen, die in der oxydierenden Zone des Ofens zugesetzt werden, haben einige
Nachteile, insbesondere dann, wenn man Methangas als Brennstoff verwendet und sich durch Hydrolyse
Chlorwasserstoffsäure, ein schwächeres Chlorierungsinittel, mit dem nur eine partielle Entfernung des
Zinks erlangt wird, bildet.
Die Verarbeitung der Kiesabbrände im Drehofen zum Entfernen des As, des S und des Pb, gefolgt von
verflüchtigender Chlorierung des Agglomerats mit Chlorgas im Schachtofen zwecks weitgehender Entfernung
des Kupfers und Zinks, hat ebenfalls einige Nachteile insofern, daß sich der Entfernungsgrad der
Nichteisenelemente mit wachsender Größe der Körnung der behandelten Abbrände vermindert.
Das erfindungsgemäße Verfahren vervollständigt die Reinigung der Kiesabbrände in dem Sinne, daß
zwecks weitgehender Entfernung des Kupfers und Zinks und Herstellung eines agglomerierten oder pelletisierten,
oxydierten oder vorreduzierten Produkts, in dem man die bekannten Reinigungsbedingungen,
anwendet und in einer zweiten Phase der verflüchtigenden Chlorierung die gereinigte Charge mit
CaCl,-Zusatz getränkt und erforderlichenfalls gemahlen wird, um eine Körnung, die 70 bis 80 ° η
0,05 mm Teilchen aufweist, zu erhalten, und das Agglomerat oder die Pellets im Gegenstrom zu den
Brenngasen, die durch Verbrennen des Methans im Luftüberschuß in einem Drehofen mit einer vorbestimmten
Geschwindigkeit den Ofen in einer Zeitspanne von 0,5 bis 1 Stunde durchlaufen und sich mit
100 bis 120°C/Minute bis etwa 1100 C erhitzen. Die Brenngase werden in der Austragzone des Ofens
mit 1100 bis 1150° C zugeführt und aus der Eintragzone
mit 600 bis 700° C abgeführt. Dann wird das agglomerierte oder pelletisierte Material mit einem
annehmbaren Gehalt an S, As, Pb, Cu und Zn in einem Behälter gekühlt, wo es im Gegenstrom mit
Luft bzw. mit reduzierenden Gasen, die Co und H., enthalten und die auf 700 bis 900" C vorgewärmt
werden und tangential in die Austragszone des Drehofens zusammen mit den Brenngasen eingeführt
werden, in der Weise, daß eine schwach oxydierende Atmosphäre in der Austragzone des Ofens und im
Kühlbehälter zwecks Gewinnung des fertig oxydierten Erzeugnisses, oder eine reduzierende Atmosphäre,
zwecks Gewinnung des reduzierten Erzeugnisses, wobei die Atmosphäre durch Einführen von
400 kg/t Koks oder Kohle mit angepaßter Körnung in den Ofen im Gleichstrom mit der pelletisierten
oder agglomerierten Charge erhalten wird. Die abgeführten Gase aus der ersten Aufbereitungsphase der
Kiesabbrände werden durch bekannte Methoden zwecks ZurUckgewinnung von Pb, As und S selektiv
gereinigt. Die aus der zweiten chlorierenden Verflüchtigungsphase ausgetragenen Gase, die in bekannter
S Weise zwecks Ausscheidung insgesamt aller flüchtigen Nichteisenelemente trocken oder naß gereinigt
wurden, werden dann durch an sich bekannte hydrometallurgische Methoden zurückgewonnen.
Die Einrichtung zur Anwendung des erfmdungsge-
Die Einrichtung zur Anwendung des erfmdungsge-
XD mäßen Verfahrens, die in bekannter Weise einen
Drehofen zwecks Beseitigung des As, Pb und S in der ersten Entarsenisierungspbase enthält, besteht
zwecks Abkühlen und Benetzen der in der ersten Zone gereinigten Charge mit CaCl4 aus einer in der
»5 Nähe der Austragsöffnung des ersten Drehofens aufgestellten
Trommel. Ferner enthält sie Siebe, einen Granulator, eine Kugelmühle, einen Pelletisierer,
einen Drehtrockner, einen zweiten Drehofen zum weitgehenden Entfernen der Nichteisenmetalle durch
chlorierende Verflüchtigung, der eine Austragkammer besitzt, die im Unterteil d'?rch eine Leitung mit
einer Kühlwanne verbunden ist, und seitlich mit einer Brennkammer, in der die zu dem Verfahren nötigen
Gase erzeugt werden, in Verbindung steht, einer Transportvorrichtung zum Abführen der Agglon.e
ratch arge oder der oxydierten oder vorreduzierten Pellets für die hüttentechnischen Schmelzeinrichtungen,
einige Zyklone zum Auffangen des Staubes, der durch die Gase in verschiedene Reinigungsphasen
mitgerissen wurde, sowie auch Mittel zur selektiven Trennung des As, Pb und S aus den weggeführten
Brenngasen aus dem ersten Drehofen und insgesamten Zurückhaltung der flüchtigen Nichteisenmetalle
aus den Brenngasen, die aus dem zweiten Drehofen weggeführt wurden.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von drei Anwendungsbeispielen und an Hand einiger Zeichnungen
noch näher erläutert:
Fig. 1 zeigt ein Schema der erfindungsgemäßen Einrichtung;
F i g. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Austragskammer.
den Kühlbehälter und den Feuerraum des /weiten Drehofens der Eimichtuna gemäß
Fig. 1.
B e i s ρ i e 1 1
Dies aus einem Bunker abgeführten Kiesabbrände werden einer Mischtrommel 2 zugeführt, wo sie mit
einem aus einem Bunker 1 b zugeführten Zusatz von 3 °<o Koks oder Kohle gemischt und homogenisiert
werden und mit NaCl, das im Verhältnis vor 0,5 bis 2 °/o in Form einer Salzlösung, die durch eine Leitung
3 α zugeführt wird, versetzt werden.
Zur Durchführung der ersten Stufe dei Verarbei-Hing
der Abbrände, die gemäß dem bekannten Verfahren erfolgt und die das Entfernen von Arsen, Blei
und Schwefel bezweckt, wird die aus der Trommel 2
abgeführte Mischung einem Drehofen 4« zugeführt, in dem bei einer Höchsttemperatur von 1100" C und
schwach reduzierter Atmosphäre in dem Beschikkungsteil, neutral im mittleren Teil und schwach
oxydierend in dem Austragsteil die chemischen Reaktionen und physikalischen Prozesse stattfinden, die
das Abführen der obengenannten Elemente in verschiedenen Formen mit dem Gasstrom gewährleisten.
Dar, Material wird teils agglomeriert aus dem Ofen 4 η zwischen 500 und 600 C im Beschickungsteil
und zwischen 1050 und 1100' C im Austragsteil.
Zur Erlangung der angedeuteten Atmosphäre wird die Beheizung des Ofens 4« bevorzugt mit Methangas
bewerkstelligt, das durch eine Leitung 3 /). einen Brenner 5. in dem die zum Brennen benötigte Luft
von einem Ventilator 6 α durch eine Leitung 3 c eingeführt
wird, zugeführt. Das Verhältnis Luft/Methan ist in der Weise eingestellt, daß der Luftüberschuß
beim Brennen zwischen 5 und 10 ° ο beträgt.
Um das Einsaugen der Zusatzluft im Öfen 4 a zu vermeiden, wird die ganze Luftmenge im Brenner 5
als Primärluft eingeführt und im Brennerraum ein Überdruck von 5 bis 10 mm Ws aufrechterhalten.
Die Neigung des Ofens 4 α und die Geschwindigkeit der Umdrehung werden so gewählt, daß die Dauer
des Verweilens des Materials im Ofenraum 1 bis 1,5 Stunden beträgt.
Die aus dem Ofen 4 α abgeführten Gase passieren eine Staubkammer oder den Zyklon 7 a. wo der mitgerissene
Staub abgeschieden wird. Die Gase, die 300 bis 400° C besitzen, werden weiter gereinigt, indem
sie ein Elektrofilter 8 α passieren, wo sich hauptsächlich die kondensierten Bleiverbindungen ausscheiden.
Die Gase werden dann in einem Kühler 9 abgekühlt, wo sich As2O3 kondensiert und durch ein weiteres
Elektrofilter 8 b geleitet, wo dieses zurückgehalten wird. Danach werden die Gase in einem an sich
bekannten Aggregat 10 von SO2 gereinigt und von
einem Exhaustor 11a in einen Schornstein 12 a abgeführt.
Der in der Staubkammer Ta abgeschiedene Staub wird in einem Bunker 1 c gefördert, aus dem er dosiert
und als Zusatz der Trommel 2 zugeführt wird. Der an Pb und eventuell an As angereicherte auf
dem Elektrofilter 8 a und Sb abgetrennte Niederschlag wird weiterverarbeitet oder als solcher in üblicher
Weise verwertet. Das Reinigen der Gase kann auch auf nassem Wege in den vorgesehenen Einrichtungen,
vorzugsweise in Skrubbern und Reinigen von Typ Venturi, bewerkstelligt werden. Der resultierende
Schlamm, der As und Pb enthält, wird ebenfalls durch an sich bekannte Methoden verarbeitet.
Die aus dem Ofen 4 α durch die Leitung 3 d abgeführten
Abbrände haben eine Temperatur von etwa 1000° C und werden einer Kühltrommel 13 zugeführt,
wo durch eine Leitung 3 e eine CaCl2- und
NaCl-Lösung mit einer Konzentration von 200 bis 500 g/l zugeführt wird, so daß nach Verdampfen des
Wassers der Inhalt an gebundenem Chlor in dem mit Chloriden benetzten Gemisch in einem Überschuß
von 200 bis 300 e/o zum stöchiometrischen Bedarf
stehen soll. Die Benetzungslösung kann auch eine Abfallösung von der Sodaerzeugung sein. Diese Lösung
wird aus einem Bassin oder Behälter 14, in den die frische Lösung durch die Leitung 3 / eingetragen
wird, umlaufen gelassen.
Nach einer anderen Variante können die Chloriermittel CaCl, und NaQ im festen Zustand in die
Kühltrommel 13 eingeführt werden, ebenfalls in dosierten Mengen, so daß der Chlorüberschuß 200 bis
300 Ve zum stöchiometrischen Bedarf ausmacht.
Die Wasserdämpfe, die sich während des Chlorierprozesses entwickeln, werden in einem RaucbJang
15 a abgesogen, der an der Austragseite der Trommel 13 angebracht ist, und durch eine wärmeisolierte
Leitung 3 Λ einem wänneisolierten Zyklon 7 b zugeleitet,
wo sich der mitgerissene Staub abscheidet und von wo mittels eines Exhaustors life die Wasserdämpfe
und die aus der Trommel 13 angesaugte Luft in die Atmosphäre ausgetragen werden.
Das auf 100 bis 150° C abgekühlte und mit CaCl2
oder einer Mischung von CaCl2 und NaCl2, in der der
CaCl.,-Anteil etwa 75" Ό beträgt, getränkte Erzeugnis wird durch ein Sieb 16« mit 20 mm Maschenweite gegeben. Die Menge der gespritzten Lösung
wird derart eingestellt, daß der Gehalt an CaCl2 im
trockenen Erzeugnis 3 bis 6 0Zo beträgt. Der zurückgehaltene
Teil wird mittels eines Granulators 17 gebrochen und einem Bunker Id zugeleitet, in dem
auch der feine, durch das Sieb 16 a gesiebte Anteil gesammelt wird.
Die zweite Stufe der erfindungsgemäßen Verarbeitung der Kiesabbrände umfaßt die Mahlvorgänge,
Pelietisierung, Trocknung und das Brennen der Pellets zwecks Entfernen der in der ersten Verarbeitungsstufe
nichtverflüchtigten Nichteisenmetalle durch Verflüchtigung.
Zu diesem Zweck wird die aus dem Bunker 1 d dosiert ausgetragene Erzeugnismenge in eine Kugelmühle
eingeführt, wo sie sich mit dem im Zyklon 7 b ausgeschiedenen staubförmigen Material und mit
dem aus den nachfolgenden Arbeitsgängen laufenden
as Erzeugnis vermischt.
In der Kugelmühle 18 werden die mit CaCl2 getränkten
Kiesabbrände bis zu einer Körnung unter 0,06 mm mit einem Mengenanteil von 70 bis 85 °/o
und unter Chloridzusatz homogenisiert, alsdann in einem Zwischenbunker 1 e eingebracht und dann in
dosierter Menge einem Pelletisierer 19 bekannten Typs, mit Teller oder Trommel zugeführt.
Während des Pelletisiervorganges im Pelletisierer
Während des Pelletisiervorganges im Pelletisierer
19 wird Wasser oder eine verdünnte CaCl,-Lösung
durch eine Leitung 3ί im Verhältnis von 5 bis 7 0Zo
der Chargemenge, zur Bildung der rohen Pellets, zugesetzt. Die erhaltenen Pellets haben eine Abmessung
von 10 bis 15 mm; die Dauer des Rollens im Pelletisierer 19 ist ausreichend zur Erzeugung von
rohen Pellets mit einer Quetschfestigkeit von 2 pkg' Pellet.
Die anfallenden rohen Pellets werden anschließend einem mit Brennraum 21 versehenem Drehtrockner
20 zugeführt, in dem ein gasförmiger oder flüssiger. durch eine Leitung 3/ gespeister Brennstoff, mit von
einem Ventilator 6 b eingeblasener Luft, verbrannt wird.
Die heißen Verbrennungsgase strömen in den Trockner 20 im Gleichstrom mit den Pellets bei einer
Temperatur von 200 bis 250° C, alsdann werden die Gase durch einen Rauchfang 15 6 in einen Zyklon
7 c ausgetragen und durch einen Exhaustor 11 c in die Atmosphäre ausgeblasen.
Nach Trocknung haben die Pellets einen Widerstand von etwa 30 bis 35 pkg/Pellet
Nach Trocknung haben die Pellets einen Widerstand von etwa 30 bis 35 pkg/Pellet
In dem Drehtrockner 20 erfolgt auch eine Stabilisierung der Erzeugnisse. Hierauf wird das feine Material
durch Sieben auf Sieb 16 b mit einer Maschenweite von 10 mm abgetrennt, der zurückgehaltene
Anteil einem Drehofen 4 & zugeleitet und der feine Anteil in einem Pufferbunker 1 /, zusammen mit dem
in Zyklon 7 e zurückgehaltenen Staub gesammelt, sodarm auf dem mit Pfeil A angedeuteten Weg in die
Trommelmühle 18 geleitet und so wieder in dem Ar-
beitsgang zurückgeführt
Der Drehofen 4 b hat vorzugsweise einen verhältnismäßig großen Durchmesser und eine verminderte
Länge; das Verhältnis zwischen Durchmesser und
Länge Hegt zwischen Ve und Vio. Der Ofen 4 b ist in
dem Austragstüil mit einer Kammer 22 versehen, die im unteren Teil mit einem Behälter 23 und seitlich
mit einem Brennraum 24 in Verbindung steht, in dem ein gebräuchlicher Brennstoff, vorzugsweise
Methan, durch eine Leitung 3 k mit von einem Ventilator 6 c durch eine Leitung 3 / eingeblasener Luft
verbrannt wird.
Auf diese Weise wird das Einblasen der Verbrennungsgase, die durch vollständiges Verbrennen des
Methans außerhalb des Ofens 46 mit großem Luftüberschuß
erzeugt wurden, in den Ofen 4 b bewerkstelligt, so daß der Teildruck des Wasserdampfes in
der Ofenatmosphäre so klein wie möglich ist.
Die in der Kammer 4 erzeugten Verbrennungsgase, die in den Ofen 4 b eingeleitet werden, vermischen
sich mit einer zusätzlichen Luftmenge, die durch eine Leitung 3 m in die Versorgungsleitung 3 η des
Ofens4 b bzw. in die Austragskammer 22 des Ofens
eingeführt werden. Diese Luftzusatzmenge wird kalt oder vorgewärmt, vorzugsweise tangential in die
Kammer 22 eingeführt, so daß in dem Raum des Ofens 4b eine gut homogenisierte Mischung von
Verbrennungsgasen und Luft mit einer Temperatur von 1100 bis 1150° einströmt.
Die zusätzliche Luftmenge stammt aus dem Behälter 23, wo in der ersten Variante des Verfahrens
zwecks Gewinnung der osydierten Fertigerzeugnisse die Abkühlung der Pellets mit einer von einem Ventilator
6 d am unteren Teil des Behälters 23 eingeblasenen Luftmenge vorgenommen wird. Die Luft vom
oberen Teil des Behälters 23 wird in einem Zyklon Td mit 800 bis 9000C ausgetragen und durch die
Leitung 3 m in die Kammer 22 eingeführt. Der bevorzugte Umlauf der Luft zum Zyklon 7 d geschieht
durch Wahl eines genügend kleinen Querschnitts der Austragsleitung 30 für die gebrannten Pellets aus der
Kammer 22, wobei die Leitung ständig mit Pellets gefüllt bleibt, so daß keine Luft durch sie entweichen
kann.
Die getrockneten und auf etwa 200° C vorgewärmten Pellets werden im Drehofen 4 δ in die Beschickungszone,
wo die Temperatur der abziehenden Gase 600 bis 700° C beträgt, eingeführt. Im Inneren
des Ofens 4 b steigt die Temperatur und erreicht in der Austragszone bis zu 1100 bis 1275° C.
Die Verweildauer der Pellets im Ofen beträgt 0,5 bis 1 Stunde, die Umlaufgeschwindigkeit reicht aus,
um die Pellets auf eine Temperatur von 1000° C mit einer Erhitzungsgeschwindigkeit von 100 bis
120° C/Minute zu bringen.
Unter diesen Bedingungen spielen sich Reaktionen zur Bildung des Chlors gleichzeitig mit der Bildung
und Sublimierung der Kupfer- und Zinkchloride und anderer wertvoller Nichteisenmetalle, die als Begleitelemente
vorhanden sein können, ab.
Die gebrannten, von Kupfer und Zink befreiten Pellets, die aus dem Drehofen 46 ausgetragen werden,
bilden in der Austragskammer 23 ein Pufferlager 25, das sich in der Leitung 30 verjüngt
Im Behälter 23, in den die Pellets durch ihre Schwerkraft fallen, bildet sich eine natürliche Böschung,
die die Erhaltung eines freien Raumes B im oberen Teil des Behälters 23 gewährleistet, in der die
Luft die Pelletschicht im Behälter 23 vertikal durchströmt und sich durch Übernahme der fühlbaren
Wärme der Pellets, die aus dem Ofen 4 b mit 1100
bis 1150° C ausgetragen werden, erwärmt.
Dank des verminderten Widerstandes vollzieht sich der Umlauf der vorerwärmten Luft, vorzugsweise
durch einen Stutzen 3 ρ zum Zyklon 7 d, wo der mitgerissene Staub sich abscheidet, der in einem
Bunker Ig gesammelt wird, von wo er ständig mit Hilfe einer Austragsvorrichtung 27 ausgetragen und
zu der Trommelmühle 18 geführt wird.
Die Luft wird in dem Behälter 23 durch eine Kreisleitung 3 g eingeblasen; sie dringt in eine Reihe von
ίο Düsen 28 α ein und erwärmt sich im Gegenstrom mit
den Pellets und gelangt dann mit einer Temperatur von 700 bis 900° C in den Zyklon 7 d.
Das Mischen der zusätzlichen Luft mit den aus der vollständigen Verbrennung des Methans resultierenden
Gasen in der Kammer 24 vollzieht sich, wie schon gezeigt wurde, in der Austragskammer 22, wo
in den Strom der Verbrennungsgase Zusatzluft eingeleitet wird in Form von 6 bis 12 Strahlen, in einem
Winkel von 30 bis 45°, die mittels Düsen 28 b erzeugt werden, die an eine wärmeisolierte kreisrunde
Leitung 3 r angeschlossen sind und in die die vorerwärmte Luft aus der Leitung 3 m eingeleitet wird.
Der Brennraum 24, in dem das Methan und die zur Verbrennung erforderliche Luft durch die Leitung
3 / bzw. 3 k eingespeist wird, ist mit einem Brenner 29 versehen.
Am unteren Teil des Behälters 23 ist eine gebräuchliche Vorrichtung 30 vorgesehen, die das kontinuierliche
Austragen der abgekühlten Pellets mit einstellbarer Durchflußmenge zu einem Förderer 31
gewährleistet.
Die aus dem Drehofen 4 b ausgetragenen Gase durchlaufen den Zyklon 7e, wo der mitgerissene
Staub mechanisch ausgeschieden wird, der dann durch den mit Pfeil A bezeichneten Umlauf zu der
Kugelmühle 18 geleitet wird. Die Gase werden in einem an sich bekannten Aggregat 32 zur totalen Zurückhaltung
der Chloride und der Nichteisenmetallsalze gereinigt, und die Lösungen und der entstandene
Schlamm werden zur Gewinnung der Nichteisenmetalle weiterverarbeitet.
Das Reinigungsaggregat 32 kann Skrubber zur Kühlung der Gase, Reinigungsvorrichtungen vom
Typ Venturi, Separatoren, Elektrofilter, Becken für
♦5 Lösungen und Kühltürme für umlaufende Lösungen
enthalten.
Die gereinigten Gase werden durch einen Exhaustor lld abgesaugt und mittels Esse 126 ausgetragen.
Der Gehalt des Rückstandes der durch das erfindungsgemäße Verfahren behandelten Kiesabbrände
an Nichteisenelementen ist in der nachstehenden Tafel dargestellt.
Inhalt
in Prozenten |
Nach der ersten chlorierenden
Verflüchtigung |
Nach der zweitei
chlorierenden Verflüchtigung |
As Pb S Cu Zn |
0,01 bis 0,03«/o 0,01 bis 0,03°/» maximum 0,05 °/o höchstens 0,5 °/o, veränder lich in Abhängigkeit vom Anfangsgebalt an Cu, höchstens 1,2 %, veränder lich in Abhängigkeit vom Anfangsgehalt an Zn |
unter 0,01°/« Spuren unter 0,02°/o unter 0,1 Ve unter 0,1 °Λ> |
Nach einer zweiten Verfahrensvariante werden die Kiesabbrände nach der ersten chlorierenden Verflüchtigung
mit CaCl2- und NaCl-Lösung und mit CaCl2 und NaCl im festen Zustand in dem in Beispiel
1 angegebenen Verhältnis gemischt, alsdann dem zweiten chlorierend röstenden Ofen4fe ohne
vorherige Pelletisierung zugeleitet und nach Verflüchtigung unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen
in den Kühlbehälter 23 eingebracht und wie im Beispiel 1 beschrieben weiterbehandelt.
In einer dritten Verfahrensvariante zur Erlangung einer Vorreduktion der Eisenkomponenten der Pellets
oder des Abbrandagglomerats wird die Abkühlung der Pellets oder des Aggregats im Behälter 23
mittels reduzierenden CO und H2 enthaltenden Ga-
10
sen, die durch Konversion des Methans an der Luft erhalten werden, bewerkstelligt. Sie werden durch
die Leitung 32 g eingeblasen, im Gegenstrom mit den Pellets oder dem Agglomerat, wärmen sich vor und
werden in die Austragkammer 22 des Ofens 4 b eingeführt, zusammen mit den Verbrennungsgasen des
Methans in Kammer 24 — wie im Beispiel 1 beschrieben. Um die Vorreduktion im Ofen 4 ft zu verstärken,
kann Koks oder Kohle im Mengenverhältnis
ίο von 400 kg/Tonne Pellets oder Agglomerat von entsprechender
Körnung eingetragen werden; die Koksmenge läuft im Gleichstrom mit der Charge.
Die vorstehende Erfindung besitzt eine Reihe von Vorzügen, dadurch, daß aus Kiesabbränden mit hohem
Gehalt an Nichteisenelementen, vorreduzierte oder oxydierte Pellets oder agglomeriertes Material,
entsprechend der direkten Verwendung im Hüttenwesen, mit geringem Koksverbrauch erhalten werden
und die begleitenden Nichteisenelemente integral
ao wiedergewonnen werden können.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- I. Verfahren zur vollständigen Verwertung von aus gerösteten Pyrit-Flotationskonzentraten stammenden Klesabbrtnden, wobei in einer ersten Stufe die Kiesabbrinde unter Zusatz von Koks und NaCl in einem Drehofen durch Heizgase mit einem Luftüberschuß bis auf etwa to 1100° C erhitzt, gekühlt, gesiebt und pelletiert und die ausgetragenen Gase m an sich bekannter Weise zur Isolierung von Blei, Arsen und Schwefel bebandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zweiten Stufe die gebildeten PeUets in einer Kugelmühle unter Zusatz von Calciumchlorid in gelöster oder trockener Form so weit vermählen werden, daß 70 bis 80°/o der Pellets eine Korngröße von etwa 0,05 mm besitze^ und der Gehalt an Calciumchlorid in der trockenen Masse 3 bis 6 0O beträgt, wobei die feinen Anteile zur Kugelmühle zurückgeleitet werden, daß die bei 200 bis 250° getrockneten und gesiebten Pellets in einem Drehofen mit Verbrennungsgasen bei großem Luftüberschuß oder mit reduzierenden CO und H2 enthallenden auf 700 bis 900° C vorgewärmten Gasen unter Zuführung von Kohlen 1 bis I1Zs Stunden bei 1100 bis 1150°C behandelt werden, worauf die Pellets mit I uft im Gegenstrom gekühlt und die ausgetragenen Gase in an sich bekannter Weise zur Abscheidung von Kur. cer und Zink sowie weiterer Nichteisenmetalle behandelt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch », dadurch gekennzeichnet, daß der CaCl.,-Zusatz in Form eines aus 70 bis 80 0Zo CaCl," und 20 bis 30 ° 0 NaCl zusammengesetzten Gemisches, mit einer Konzentration von 200 bis 500 g/l oder einer Menge der Chloride in festem Zustand derart dosiert erfolgt, daß der gebundene Chlorgehalt in der getränkten, abgekühlten und getrockneten Charge im Überschuß von 200 bis 300 °o über den stöchiometrischen Erfordernissen vorhandenaiaÄÄeader gesamten verflüchtigten aus den Brenngasen, die aus denSnmCtaiä b) ausgetragen werden.dem «gjjg^ 6 gero&ß Anspruch 3 gekenn-Jjuit durch eine Reibe von Düsen (Me) am zeichnet ™^n Köbibebglters (23). eine Uiuferen B*^ Raum (B) d Kühlbehälters Jung £.ΡΛ (7</) verbmdet, erne Zy-g*na£Lleitung (3 m) und 6 bis 8 sttablenfor-SS3fa einem Winkel von 30 bis 45° in die Swner (22) des Ofens (4ft) angeord-Tm E nblasen zusätzlicher Luft, zum
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