DE2415874B2 - Verfahren und einrichtung zur trocknung waesseriger trueben von metalloxiden - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur trocknung waesseriger trueben von metalloxidenInfo
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Description
60
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung wässeriger Trüben von Metalloxiden, insbesondere
Mangan- und Eisenoxiden, unter gleichzeitiger oder unmittelbar anschließender Oxydation eventuell vorhandener
niederer Metalloxide.
Bei der Herstellung von Mangan- und Eisenoxiden für die Weiterverarbeitung zu elektronischen Bauelementen
und Katalysatoren fallen Metalloxidschlämme an aus denen die betreffenden Metalloxide in möglichst
wirtschaftlicher Weise als Pulver gewonnen werden müssen Dabei soll das Endprodukt möglichst homogen
sein und einen einheitlichen Oxydationsgrad aufweisen.
Aber auch bei manchen Aufbereitungsprozessen und bei der Entstaubung von Abgasen aus LD-Konvertern,
Lichtbogenofen der Stahlindustrie usw. in Naßwäschern entstehen feindisperse Schlämme von Metalloxiden
aus denen sowohl mit Rücksicht auf den Gewässerschutz als auch aus Gründen der Materialwirtschaft
die Metalloxide in fester Form zurückgewonnen werden müssen.
Die bisher bekannten Verfahren zur Trocknung von Metalloxidschlämmen, beispielsweise in Röhrentrocknern
oder Drehtrommeltrocknern, sind jedoch verhältnismäßig wärmeaüfwendig und entsprechend kostspielig
Sie liefern meist auch kein feinkörniges und homogenes Endprodukt, so daß den Trocknern vielfach eine
Mühle nachgeschaltet werden muß, um das getrocknete Material auf eine zur Weiterverarbeitung geeignete
Korngröße zu zerkleinern.
Dei- Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches
und wirtschaftliches Trocknungsverfahren anzugeben, das die obengenannten Nachteile nicht aufweist
und überdies ein Metailoxidprodukt von homogener Beschaffenheit und verhältnismäßig gleichmäßigem
Oxydationsgrad in feinkörniger Pulverform liefert.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Metalloxidtrüben in einen geschlossenen Raum zerstäubt,
dabei der Einwirkung beider oxydierender Gase ausgesetzt werden, und daß das erhaltene Metalloxidpulver
gegebenenfalls einer Nachbehandlung mit heißen oxydierenden Gasen in einer Wirbelschicht unterworfen
wird.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben.
An der Decke der Zerstaubungskammer A befindet
sich ein Einleitungsrohr 4, durch das heiße oxydierende Gase, wie Luft, Kohlendioxid, Rauchgas, Wasserdampf
oaer Gemische davon, in die Zerstäubungskammer A
eingeleitet werden können. Über dem im wesentlichen ebenen Boden der Zerstäubungskammer A ist eine Absaugvorrichtung
5 angeordnet, die in langsame Umdrehung versetzt werden kann und mit einem Ableitungsrohr
6a in Verbindung steht.
Das Ableitungsrohr 6a führt zu einer Wirbelschichtanlage W, deren Aufbau ebenfalls bekannt ist und nicht
näher beschrieben zu werden braucht. In die Wirbelst
hichtanlage können ebenfalls heiße Gase der obengenannten
Art eingeleitet werden, deren Temperatur in de>- Regel jedoch wesentlich niedriger ist.
An die Wirbelschichtanlage W schließt sich eine Rohrleil ig 6Z>
an, die zu einem Abscheider C führt. Diener A jscheider kann eine Schlauchfilteranlage herkömmlicher
Bauart oder auch ein Zylonabscheider ohne odei mit nachgeschaltetem Schlauchfilter sein. In
der Zeichnung i>t als Beispiel eine Schlauchfilteranlage
mit der, H'tei schläuchen 9, einer Reingaskammer B,
einer Zellenradschleuse 10 und einer Abgasleitung 8 dargestellt. Durch den Stutzen 11 können Druckluftstöße
zum Abreinigen der Filterschläuche 9 von anhaftendem Metalloxid in die Kammer ß eingeleitet werden.
Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:
Von der Pumpe 1 ^vird die Metalloxidtrübe durch die
Rohrleitung 2 der Zerstäubungsvorrichtung 3 in der Zerstäubungskammer A 7-jgeführt. Die Zerstäubungsvorrichtung
3 zerstäubt die Trübe in feine Tröpfchen,
die nun den heißen oxydierenden Gasen ausgesetzt sind, die durch die Rohrleitung 4 in die Zerstäubungskammer
A eingeleitet werden und eine Temperatur von 300 bis 5500C. vorzugsweise 400°C, haben. Dadurch
tritt in kürzester Zeit eine Verdampfung des Wassers der Trübe ein, so daß feste Metalloxidteilchen
entstehen, die sich am Boden der Zerstäubungskammer A ansammeln. Bei dem Fall durch den Raum der Ztrstäubuiigskammer
A und beim Liegen auf dem Boden werden die Teilchen auf eine Temperatur erhitzt, bei
der niedere Metalloxide mit den oxydierenden Gasen reagieren und zu höheren Metalloxiden oxydiert werden,
beispielsweise FeO und Fe3Ü4 zu Fe2O3. Durch die
langsam umlaufende Absaugvorrichtung 5 wird das auf dem Boden liegende Metalloxid aufgenommen und gelangt
durch die Rohrleitung 6a zu der Wirbelschichtanlage VK Dort wird das Metalloxid erneut mit heißen
oxydierenden Gasen behandelt, die aber nur eine Temperatur von 100 bis 200° C, vorzugsweise 120 bis 180° C,
haben. Hierbei werden restliche Anteile noch nicht oxydierter niederer Oxide in die höhere Oxydationsstufe
übergeführt. Die aus der Wirbelschichtanlage IV durch das Rohr 6b austretenden Gase und Metalloxide
werden in dem Abscheider Cgetrennt; die Gase verlassen den Abscheider durch das Rohr 8, die Metalloxide
werden durch die Zellenradschleuse 10 ausgetragen.
Nachstehendes Ausiührungsbeibpie! veranschaulicht
das Verfahren:
Zwei Metalloxidschlämme, bei denen das Metalloxid in dem einen Schlamm einen Metallgehalt von 72%
und das Metalloxid in dem anderen Schlamm einen Metallgehalt von 74% hatte, wurden im Verhältnis 1 :1
gemischt und zu einer wässerigen Trübe mit etwa 50% Metalloxidgehalt verarbeitet. Die Korngröße der Metalloxide
betrug etwa 1 μπι. Die Trübe wurde mit einem
Durchsatz von 80 kg/h der Zerstäubungskammer zugeführt, in der sich die Absaugvorrichtung mit einer
Drehzahl von etwa 1 U/min drehte. Gleichzeitig wurde in die Zerstäubungskammer Heißluft mit einer Temperatur
von 400° C eingeleitet, wobei der Luftdurchsatz etwa 20 mVmin betrug. Es wurde ein feines Metalioxidpulver
mit einer Restfeuchte von 0,8% und einem einheitlichen Metallgehalt von 67,5% erhalten, was einer
mittleren Sauerstoffaufnahme von 5,5% entspricht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zur Trocknung wässeriger Trüben von Metalloxiden, insbesondere Mangan- und Eisenoxiden,
unter gleichzeitiger oder unmittelbar anschließender Oxydation eventuell vorhandener niederer
Metalloxide, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidtrüben in einen geschlossenen
Raum zerstäubt, dabei der Einwirkung heißer oxydierender Gase ausgesetzt werden und daß das
erhaltende Metalloxidpulver gegebenenfalls einer Nachbehandlung mit heißen oxydierenden Gasen in
einer Wirbelschicht unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- !5
zeichnet, daß Metalloxidtrüben mii etwa 50% Metalloxidgehalt zerstäubt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als heiße Gase Luft, Kohlendioxid,
Rauchgas, V/asserdampf oder Gemische davon verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidtrüben
nach der Zerstäubung oxydierenden Gasen mit einer Temperatur von 300 bis 5500C ausgesetzt
werden.
5 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxide in der
Wirbelschicht mit oxydierenden Gasen mit einer Temperatur von 101S bis 2000C behandelt werden.
6. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zerstäubungskammer
(A), in deren oberem Teil eine Zerstäubungsvorrichtung (3) angeordnet ist, die
durch eine Rohrleitung (2) mit einer Pumpe (1) zur Zuführung der Metalloxidtrübe in Verbindung steht,
mit einem an der Decke angebrachten Einleitungsrohr (4) zur Zuführung heißer oxydierender Gase
und einer über dem Boden umlaufenden Absaugvorrichtung (5), die mit einem Ableitungsrohr (6a) in
Verbindung steht, daß zu einer Wirbelschichtanlage (V/') führ ι, die durch eine Rohrleitung (6b) mit einem
Abschevier (C) verbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubungsvorrichtung (3) ein
Rotationszerstäuber ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubungsvorrichtung (3) ein
Düsenzerstäuber ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, 5" dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (C)
eine Schlauchfilteranlage ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (C) ein
Zyklon ohne oder ;nit nachgeschaltetem Schlauchfilter ist.
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