DE2424872A1 - Roestofen - Google Patents

Description

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Metaux'Brecieux S.A.
Neuchätel

Röstofen

Es sind öfen zum Rösten oder Brennen von Edelmetall ent- . haltendem Material bekannt. Es handelt sich dabei um sog. Treiböfen, bei denen das zu brennende Material eingesetzt wird und auf der Ofensohle eine Decke bildet. Solche mit Gas oder flüssigem Brennstoff beheizte öfen werden angezündet und heizen das Material auf etwa 400° - 600°C auf. Üblicherweise bewegt die Bedienungsperson das Material derart, daß die unteren Schichten auch mit der Luft in Berührung kommen, um dadurch kalziniert zu werden. Im Lauf der Kalzination verringert sich das Volumen des Materials, so daß man den Ofen nachbesch'icken kann. Nachdem sämtliches Material gebrannt oder geröstet ist, werden die Öfen abgestellt, abgekühlt und entleert, um dann die Rückstände aufzuarbeiten.

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Diese Ofenbauart führt zu sehr langen Arbeitszyklen, weil vor der Entleerung des Ofens erst das Abkühlen abgewartet werden muß. Darüber hinaus erfordert das dauernde Wenden und Rühren der in Arbeit befindlichen Chargen ein häufiges Eingreifen der Bedienungsperson.

Es sind außerdem rotierende Röstöfen bekannt, die kontinuierlich arbeiten, z.B. solche, die man zur Rückgewinnung von Platin von Katalysatoren benutzt, deren Basis aus gesintertem Aluminium besteht. Das zu verarbeitende Material wird dem einen Ende des Ofens eingegeben und bewegt sich in der rotierenden Trommel, wo es durch Brenner aufgeheizt wird und in kalziniertem Zustand am anderen Ende austritt.

Diese Ofenbauart ist nur für den Fall interessant, wo nennenswerte Materialmengen zusammenhängend verarbeitet v/erden können, weil nach jedem Brennvorgang der Ofen abgekühlt und von Grund auf gereinigt werden muß, um sämtliche Rückstände wiederzugewinnen.

Im Fall von Aufbereitungschargen für Edelmetalle handelt es sich im allgemeinen nur um geringe Volumen. Die aufzubereitende Metalle unterscheiden sich von einer Charge zur anderen, und die Rückstände bzw. das kalzinierte Gut muß für jede Charge getrennt aufbereitet werden, um die darin enthaltene Edelmetallmenge als Ganzes zurückzugewinnen und kontrollieren zu können. Die Anwendung eines Drehrohrofens im kontinuierlichen Betrieb ist demnach für den vorbeschriebenen' Fall unwirtschaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenn- oder Röstofen für Edelmetalle enthaltendes Material zu schaffen, das in getrennten Chargen gebrannt wird und wobei das

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Edelmetall leicht und schnell aus den Rückständen der jeweiligen Charge aufbereitet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Ofen zum Röäen oder Brennen von Edelmetalle enthaltendem Material, rn.it einem die Heizungseinrichtung enthaltendem Mantel und mit in einer Wandung des Mantels enthaltenen Beschickungseinrichtungen für das zu brennende Material, erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Trommel mit waagerechter Achse zur Aufnahme des zu brennenden bzw. zu röstenden Materials, ferner durch einen Trommelträger, der in Richtung der Trommelachse beweglich ist, um die Trommel in den Ofen einzusetzen und sie aus diesem herauszunehmen und durch Beschickungseinrichtungen für die Trommel an der Luft und am Träger angeordnete Antriebseinrichtungen für die Drehbewegung der Trommel.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt zur Darstellung der in das Innere des Ofens eingeführten Trommel und

Fig. 2 in ähnlicher Schnittdarstellung die Trommel in entkuppeltem Zustand.

Der in der Zeichnung, dargestellte ortsfeste Abschnitt des Ofens umfaßt einen Basisboden 1, z.B. einen Sockel aus Guß oder aus verschweißtem Blech,sowie einen daraus angeordneten aus wärmedämmenden Schichten bestehenden Ofenmantel 2. Dieser Mantel ist entsprechend den üblichen Herstellungstechhiken für öfen aus hochschmelzenden Materialien aufgebaut, die in Abhängigkeit von der mit dem Ofen zu fahrenden maximalen

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Temperatur ausgewählt werden. Die allgemeine Form des Mantels kann einem rechtwinkligen Parallelepiped oder beispielsweise einem Zylinder mit horizontaler Achse entsprechen. Am oberen Abschnitt des Ofenmantels 2 ist ein Rohrstutzen 3 angeschlossen, der als Abzug für die Verbrennungsgase und den Materialrauch dient. Die vordere Vertikalwand (auf der rechten Seite in Fig. 1) ist mit einer Beschickungsöffnung 4 durchbrochen, in der ein Abschlußkörper 5 sitzt, der eine mittlere Öffnung enthält, durch die sich ein Beschickungsrohr 6 hindurcherstreckt. Die Öffnung befindet sich auf der halben Höhe des Ofenmantels, und das Beschickungsrohr erstreckt sich koaxial zum Ofen. Das Beschickungsrohr ist derart halb aufgeschnitten, daß sein außerhalb des Ofens befindlicher Abschnitt die Form einer Rinne besitzt, auf deren Boden man in Form eines Haufens eine Charge aus Abfall oder Schrottstücken mit den aufzubereitenden Edelmetallen absetzen kann. Die mittels eines Schubkolbenmotors 9 betätigbare verschiebbare Tür 8 dient zum öffnen des durch das Beschickungsrohr gebildeten Kanals, um die Charge 7 in das Innere des Ofens hineinschieben zu können.

In der Achse der Öffnung 4 und in der ebenfalls vertikalen Rückwand des Ofenmantels 2 befindet sich eine zweite Öffnung 10 mit einem größeren Durchmesser als derjenige der Öffnung 4, die durch eine von einem Schubkolbenmotor 12 betätigbare Schiebetür 11 verschlossen werden kann. Der Ofenmantel 2 ist außerdem mit nicht dargestellten Heizeinrichtungen ausgerüstet, gewöhnlich mit Heizölbrennern. Diese Brenner werden über nicht gezeigte Rohrleitungen mit Luft und Brennstoff beaufschlagt.

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Der insoweit beschriebene Ofen umfaßt ferner einen beweglichen Abschnitt, der einen auf Rädern oder Rollen 14 abgestützten Wagen 13 umfaßt und der sich auf dem Ofensockel 1 parallel zu der gemeinsamen Achse der Öffnungen 4 und 10 verschieben läßt. Die Rollen 14 können auf Schienen geführt sein, wobei die Bewegung entweder über eine Zahnstange, oder über Seilrollen oder auch über einen direkt auf die Rollen wirkenden unabhängigen Motor erfolgt. Der Rahmen 15 des Wagens 13 ist in der in Fig. 1 gezeigten Stellung teilweise im Boden des Ofenmantels aufgenommen.

Der Wagen 13 enthält in dem Abschnitt 16 Einrichtungen zum Feststellen, zum Antrieb und zur Beschickung. Der Abschnitt erstreckt sich waagerecht in der Höhe der oben erwähnten Längsachse. Der Abschnitt 16 trägt vor allem einen Abschlußteil 17 mit dem gleichen Aufbau wie die Wandungen des Ofenmantels 2, um die Öffnung 10 in der Stellung entsprechend Fig. 1 zu verschließen. Durch den Verschlußteil 17 erstreckt sich eine Welle 18, die an ihrem vorderen Ende ein sich in Querrichtung erstreckendes Gleitstück 19 trägt, die mit einer Gleitschiene 20 mit Schwalbenschwanzprofil zusammenwirkt, welche am Boden der zylindrischen Trommel 21 befestigt ist. Der Abschnitt 16 enthält ferner einen Motor, eine Seilrolle oder Keilriemenscheibe für den Drehantrieb der Welle 18.

Die Trommel 21, die aus gepreßten und miteinander verschweißten Blechen besteht, enthält an ihrem ebenen Boden eine rückwärtige Öffnung 22 von kleinem Durchmesser und an ihrer konischen Vorderseite eine vordere Öffnung 23, deren Durchmesser etwas größer als derjenige des Beschickungsrohres 6 ist. Der Trommelmantel ist außerdem mit Befestigungseinrichtungen 24 für ein Seil 25 eines beliebigen Hubgerätes versehen, während die

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Führungsschiene 20 derart angebracht ist, daß in der in Fig. 2 gezeigten ausgefahrenen Stellung des Wagens 13 das Kabel 25 die Trommel 21 durch vertikales Anheben vom Wagen entkuppeln kann. Bei dar entgegengesetzten Bewegung ist gewährleistet, daß die Trommel 21 von neuem an dem Führungsstück bzw. an der Gleitbacke 19 angehängt und angekuppelt wird.

Die Welle 18 enthält schließlich einen zentrischen Kanal, wobei im Abschnitt 16 Einrichtungen vorgesehen sind, um im Innern der Welle 18 und durch die Öffnung 22 der Trommel ein Rohr axial hindurchzuschieben, um den Ofen mit Druckluft zu beaufschlagen, wobei das Rohr 26 bis in das Innere des Abschnittes 16 zurückgezogen werden kann, damit die Trommel 21 vom Wagen 13 entkuppelt werden kann.

Zum Antrieb der Welle 18 und des Rohres 26 wie auch zur Verbindung des Rohres 26 an eine Druckluftquelle sind entsprechende, nicht dargestellte Einrichtungen vorgesehen.

Die Arbeitsweise des Ofens und die daraus resultierenden Vorteile ergeben sich aus Fig. 1 und 2. Um die in dem Abfall 7, Roherz, Schrott o.dgl. enthaltenen Edelmetalle aufzubereiten, müssen die Materialien, in denen solche Metalle verteilt sind, soweit wie möglich kalziniert werden, wobei diese Arbeiten nur in bestimmten Chargen durchgeführt werden können, weil je nachdem unterschiedliche Chargen auch unterschiedliche Metalle enthalten können, die nicht miteinander vermischt werden dürfen. Da andererseits die Kalzination bei relativ hoher Temperatur erfolgt, ist es nicht wirtschaftlich, zwischen jeder Charge den Ofen mit seinem Mantel rückzukühlen. Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Charge in einem äußeren Bereich des Ofens in der Rinne 6 vorzubereiten und auf das Ende der Welle 28 eine leere Trommel 21 aufzusetzen, während

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der Ofen bereits aufgeheizt ist. Man braucht nunmehr nur noch die Trommel 21 in den Ofenmantel entsprechend Fig. 1 hineinzuführen und die Trommel langsam um ihre Achse anzutreiben, worauf man die Tür 8 öffnet und die Abfälle o.dgl.7 bis zum Ende des Rohres 6 vorschiebt, von wo sie in die Trommel hineinfallen. Der Zylinder der Trommel kann mit radial gerichteten Innenwänden versehen sein, die mit strichpunktierten Linien in Fig. 1 und 2 an der Stelle 27 eingezeichnet sind. Diese Trennwände, die sich bis auf halbe Höhe des Halbmessers erstrecken, gewährleisten eine Durchmischung der Abfall- oder Bruchstücke oder Erzstücke, die die Edelmetalle enthalten. Das Innere der Trommel wird über das Rohr 26 mit Druckluft beaufschlagt und begünstigt die Kalzination des zu behandelnden Materials, dessen Rauchgase durch den Ringraum zwischen der Öffnung 23 der Trommel und dem Rohr 6 entweichen. Diese Verbrennungsgase, der Brennstaub und die Rauchgase werden zusammen mit dem Verbrennungsgas der Brenner über den Rohrstutzen 3 abgeführt. Der Betrieb kann bis zur vollständigen Kalzinierung fortgeführt werden, worauf der Träger 13 bezüglich Fig. l.nach links bewegt wird. Die Tür 11 kann unmittelbar danach wieder geschlossen werden, um das Abkühlen des Ofens zu vermeiden. Nunmehr kann die Trommel entkuppelt, entleert und ihr Innenraum vollständig gereinigt werden, bzw. man fährt mit der Aufbereitung des darin enthaltenen Metalls fort, während eine neue Trommel an der Gleitbacke 19 befestigt wird, so daß eine neue Charge unmittelbar danach behandelt werden kann. Auf diese Weise wird der Ausnutzungsgrad beträchtlich erhöht.

Zur Vervollständigung der Aufbereitung kann der Rohrstutzen mit einem Filter oder einer anderen beliebigen Einrichtung zur Rückgewinnung metallischer Produkte versehen sein, die gegebenenfalls in den Rauchgasen enthalten sind.

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Da die Drehung der Trommel 21 von außen angetrieben ist, wird die gesamte Charge gleichmäßig mit Luft beaufschlagt, ohne daß die Bedienungsperson dazu eingreifen muß. Die Kalzination erfolgt auf diese Weise wesentlich schneller als mit einem Treibofen bzw. mit einem Ofen mit flacher Sohle, wie er bisher üblicherweise verwendet worden ist. Darüber hinaus erfolgt die Verbrennung wesentlich schneller und vollständiger. Die Reinigung des Ofens kann mit großer Sorgfalt durchgeführt werden, ohne daß dadurch die Wirtschaftlichkeit des Ofens beeinträchtigt wird; unabhängig davon können die Kalzinationsrückstände der einzelnen Chargen getrennt voneinander weiter aufbereitet werden.

Um die Verbesserung des Wirkungs- und Ausnutzungsgrades des vorbeschriebenen Ofens an einem Beispiel zu erläutern, wurden künstlich Chargen vorbereitet, indem man 3 kg Papier mit pulverisiertem Silbernitrat vermischt, worin sich 1 kg Silber befand. Mehrere solcher Chargen wurden in einem herkömmlichen Treibofen und eine weitere Anzahl solcher Chargen in einem Ofen entsprechend der vorangehenden Beschreibung gebrannt, bei dem die Trommel einen Durchmesser von etwa 80 cm und eine Länge von 1,5 m besaß.

Mit dem herkömmlichen Ofen wurden im Mittel bei einer Brenndauer von 30 Stunden 898,15 g Silber zurückgewonnen, während mit einem Ofen gemäß der Erfindung bei einer Brenndauer von nur 19 Stunden 999,5 g Silber zurückgewonnen wurden.

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Claims (9)

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1. Ofen zum Brennen oder Rösten von Edelmetalle enthaltendem Material, mit einem Kexzeinrichtungen enthaltenden Ofenmantel sowie einer in einer Wandung des Mantels vorgesehenen Öffnung zur Einführung des zu behandelnden Materials in den Ofen, gekennzeichnet durch eine Trommel (21) mit waagerechter Achse zur Aufnahme des zu behandelnden Materials, durch einen Träger (13), der in Richtung der Trommelachse beweglich ist und mit dem die Trommel in den Ofen (2) eingesetzt und wieder herausgenommen werden kann, sowie durch in dem Träger (13,16) angeordneten Einrichtungen zur Beaufschlagung der Trommel (21) mit Luft und zur Drehbewegung der Trommel.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (21) freitragend am Träger (13) gehaltert ist und zylindrische Bauart sowie eine Öffnung an dem Ende besitzt, das den Einrichtungen (20) zur Befestigung am Träger (13) gegenüberliegt.

3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Ofens, die den Einrichtungen (5, 6) zur Beaufschlagung des Ofens mit dem zu behandelnden Material gegenüberliegt, eine Einführungsöffnung (10) für die Trommel (21) aufweist, die durch eine Schiebetür (11) verschlossen ist.

4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (13) mit einem Verschlußteil (17) versehen ist, das sich gegen die Öffnung legt, wenn die Tromme^sich im Innern des Ofenmantels (2) befindet.

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5. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungseinrichtungen ein Rohr (6) umfassen, das sich durch die Wandung des Ofenmantels hindurcherstreckt und bis in das Innere der Trommel {21) reicht, wenn sich diese in ihrer in den Ofen eingesetzten Stellung befindet.

6« Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (21) am Träger (13) mit lösbaren Einrichtungen (19, 20) gehaltert ist, die eine Entkupplung senkrecht zur Trommelachse ermöglichen.

7. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Beaufschlagung der Trommel mit Luft ein am Träger befestigtes Rohr (26) enthalten, das zur Trommel koaxial angeordnet und verschiebbar bzw. aus der Trommel zurückziehbar ist.

8. Ofen nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Abzugsstutzen (3) für Rauchgase, der die einzige Abluft oder Abgasleitung des Ofens bildet.

9. Ofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgasabzug (3) eine Filtereinrichtung zur Rückgewinnung von in den Rauchgasen enthaltenem Edelmetallstaub aufweist.

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