DE245847C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 245847 KLASSE 40 a. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. August 1910 ab.

Die eine große Menge Zink enthaltenden

Schwefelkupiererze waren bisher sehr schwer oder nahezu gar nicht zu behandeln, da die Entfernung des Zinks sehr große Schwierigkeiten bot.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein einfaches Verfahren zur Behandlung derartiger Kupfererze, die io bis 30 Prozent Zink enthalten können. Das Verfahren führt zur Erzeugung von Kupferlechen, die 60 bis 70 Prozent Kupfer und nur 2 Prozent Zink enthalten, während nahezu das ganze Zink des Erzes in Form von Zinkoxyd und einer Menge von 50 bis 60 Prozent wiedergewonnen wird.

Die Ausbeute ergibt ungefähr 93 Prozent an Kupfer und 60 bis 70 Prozent an Zink.

Man hat bereits vorgeschlagen, die Konverter zur Behandlung von Kupfererzen entweder mit einem hoch kieselsäurehaltigen Futter mit Tonzusatz oder ein solches mit einem Zusatz von Asphalt, Retortenkohle o. dgl. zu versehen. Im ersteren Falle enthält das Futter überhaupt keinen Kohlenstoff, und in dem zweiten Falle handelt es sich einzig und allein um die Erzeugung eines nentralen, vom Bade nicht angegriffenen Futters.

Im Gegensatz hierzu soll bei dem vorliegenden Verfahren das Konverterfutter einen großen Kokszuschlag enthalten. Es besteht . vorteilhaft aus ungefähr 60 Teilen kieselhaltigem Sand oder Quarz, 20 Teilen feuerfester Tonerde und 20 Teilen Koks. Der in dem Futter enthaltene pulverisierte Koks übt auf alle Teilchen der geschmolzenen Masse eine kräftige Reduktionswirkung aus und reduziert das Zinkoxyd des Bades, so daß die Entfernung nahezu der ganzen Zinkmenge ermöglicht wird, die bisher zum größten Teil in der Schmelzmasse gelöst blieb.

Man hat ferner beim Verarbeiten sulfidischer Erze vorgeschlagen, zeitweilig immer nur einen Teil des Bades abfließen zu lassen und alsdann frische Sulfide zuzusetzen, um die Schmelzung der neuen Charge durch das Bad selbst bewirken zu lassen und einen kontinuierlichen Prozeß zu erhalten. Beim vorliegenden Verfahren macht man nun auch von einem derartigen Erzzusatz Gebrauch, verfolgt aber hiermit einen ganz anderen Zweck, nämlich den, um dadurch mit den in der flüssigen Schlackenmasse zerstreuten Metallteilchen ein Lech zu bilden, der wegen seiner Schwere zu Boden sinkt und einen guten Schlackenabfluß ermöglicht. Das zugesetzte und eine möglichst kleine Menge an Kupfer und Zink enthaltende Schwefelerz, beispielsweise Schwefelkies, schmilzt sofort in der Masse, ersetzt das Kupfer der Scülacke durch sein Eisen und verbindet das Kupfer mit dem bereits gebildeten Kupferlech in Form von Schwefelkupfer, so daß die Ausbeute an Kupfer hierdurch beträchtlich vermehrt wird.

Bei Ausführung des Verfahrens kann man in der folgenden Weise vorgehen:

Man nimmt einen Konverter nach Art der gewöhnlichen Kupferkonverter und versieht diesen im Innern mit einer Auskleidung, in die eine beträchtliche Koksmenge eingebracht ist. Die Auskleidung kann beispielsweise in der Weise hergestellt werden, daß man 60 Teile kieselhaltigen Sand oder zerkleinerten Quarz, 20 Teile pulverisierten Koks und 20 Teile feuerfeste Tonerde innig mischt, von denen letztere zur Verbindung des Ganzen bestimmt ist. Man hat dabei Sorge zu tragen, daß der Teil um die Düsen in einer Breite von ungefähr 15 cm mit einer Mischung bekleidet wird, die keinen Koks enthält, um die Verbrennung des letzteren durch die eingeblasene Luft und das vorzeitige Betriebsunfähigwerden des Konverters zu verhindern. Der Konverter wird hierauf getrocknet und in üblicher Weise erhitzt. Er ist mit glühendem Koks derart gefüllt, daß die Düsen von Brennstoff bedeckt sind. Eine Blaseperiode von einigen Minuten bringt diesen Koks auf Weißglut.

Die Vorrichtung wird nunmehr vollständig mit den zu behandelnden Erzen gefüllt, die in Stücken von mehr oder weniger starker Zerkleinerung eingeführt werden. Hierbei ist es am zweckmäßigsten, die Erze in Körnerform zu verwenden. Man bringt zunächst dasjenige Erz ein, dessen Schmelzung am leichtesten ist, um das Verfahren schnell einzuleiten. Alsdann wird der Konverter mit weniger schmelzbaren Erzarten aufgefüllt. Bringt man gewaschenes Korngut mit hohem Gehalt an Schwefel und Eisen ein, dann muß dieses Gut demgemäß die erste Beschickung bilden.

Schließlich mischt man der Beschickung eine Menge Koks bei, die je nach dem Gehalt an Zink in den Erzen schwankt. Dieser Koks hat vorteilhaft ungefähr Nußgröße.

Nachdem der Konverter beschickt ist, bläst man zunächst leicht an. Die unteren Teile der Beschickung kommen zur Schmelzung und erzeugen vor den Düsen ein flüssiges Bad, das ermöglicht, den Druck stufenweise zu erhöhen und die Operation weiterzuführen. Nach Verlauf von ungefähr einer Stunde ist die ganze Beschickung zu einer gleichmäßigen Masse geschmolzen, und der Druck hat sein Maximum erreicht.

Während der Schmelzung erfolgt eine kräftige Oxydation des Schwefels der Erze, und das Eisen wird durch das Silicium der Gangart und dasjenige der Auskleidung verschlackt. Das Schwefelzink wird gleichfalls geröstet und zum Teil bei der Berührung mit dem der Beschickung beigemischten Koks bzw. dem in der Auskleidung enthaltenen Koks reduziert. Das ausgetriebene Zink beginnt am oberen Rande des Konverters zu brennen, und das dadurch gebildete Oxyd wird in die Niederschlagkammern geleitet. Diese Operation ist jedoch noch sehr unvollständig, und der größere Teil der Zinkerze befindet sich noch ziemlich in dem ursprünglichen Zustande in Verbindung mit den Silikaten oder Oxyden, die in der geschmolzenen Masse gelöst sind.

Sobald die Schmelzung beendigt ist, beginnt der in dem Konverter befindliche Koks an die Oberfläche des Bades zu steigen und steht daher nur mit diesem Teil des Bades in Berührung, so daß er fast nichts mehr zur Austreibung des Zinks beiträgt. Nunmehr tritt der Koks der Auskleidung in dieser Hinsieht in Tätigkeit und treibt das Zink aus, das ohne ihn in der geschmolzenen Masse gelöst bleiben würde. Das Anblasen hat jetzt seinen Höhepunkt erreicht und alle Teile der geschmolzenen Masse kommen nacheinander mit der Auskleidung in Berührung. Gleichzeitig mit der fortschreitenden Oxydation des Schwefels und Eisens und Bildung eines mehr und mehr reichen Kupferlechs tritt eine Korrosion der Auskleidung unter der Wirkung des Zinks ein, und dieses wird in Form von Oxyd ausgetrieben und in den Niederschlagkammern gesammelt.

Sobald der Kupferlech ungefähr weiß geworden ist, d. h. sobald sein Gehalt 60 Prozent übersteigt, hält man das Verfahren an.

Bevor man jedoch den Konverter kippt, fügt man seinem Inhalt 5 Prozent eines schwefelhaltigen Erzes, wie beispielsweise Schwefelkies zu, das so wenig wie möglich Kupfer und Zink enthält. Dieses Erz, das sofort in der Masse schmilzt, ersetzt das Kupfer der Schlacke durch sein Eisen und verbindet ersteres in Form von Schwefelkupfer mit dem bereits gebildeten Lech.

Der Konverter wird hierauf in eine Zwischenstellung gekippt und zwecks Absetzung 15 Minuten in dieser Stellung gelassen. Nach diesem Absetzen entfernt man die Schlacke und gewinnt, den erzeugten Lech.

Das Zinkoxyd gewinnt man durch Kondensation seiner Dämpfe nach ihrer Abkühlung durch Zirkulation in einer metallischen Leitung aus den Wollflanellfiltern.

In den Flanellfiltern findet sich gleichzeitig mit dem Zinkoxyd alles in den Erzen enthaltene Blei in Form von Karbonat sowie der größere Teil des Arsens in Form von arseniger Säure und ein kleiner Teil des Schwefels in Form von Sulfid.

Etwa in den Erzen enthaltenes Gold und Silber findet sich in dem Lech wieder, während die Schlacke und die Dämpfe davon nur Spuren enthalten.

Das Verfahren liefert beispielsweise die folgenden Ergebnisse:

Gehalt des Erzes an Cu 6,77 Prozent, Zn

i6,3i Prozent, Fe 24,00 Prozent, 5 23,00 Prozent, Sj O² 15,00 Prozent.

Gehalt der erlangten Produkte.

Lech: Cu 67,22 Proz. und Zn 2,36 Proz. Schlacke: Cu 0,54 - -Zn 4,64
Oxyd: Cu 0,10 - -Zn 55,00 - .

Dies liefert eine Ausbeute an Kupfer von 93 Prozent und eine Ausbeute an ausgetriebenem Zink von 78 Prozent, das infolge geringer Verluste an Dämpfen usw. auf 60 bis 70 Prozent an wirklich in Form von Oxyd gewonnenem Zink zu reduzieren ist.

Der Kokszuschlag beim Konverterfutter kann natürlich in gewissen Grenzen, beispielsweise 15 Prozent, nach oben oder unten schwanken.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren der gleichzeitigen Gewinnung von Kupfer und Zink aus an Zink reichen Schwefelkupfererzen im Konverter mit einem hoch kieselsäurehaltigen Futter mit Tonzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung nahezu allen im Bade vorhandenen Zinks das Futter eine Zusammensetzung von ungefähr 60 Prozent Quarz, 20 Prozent Tonerde und 20 Prozent Koks erhält, und daß dem Bade gegen Ende der Behandlung und vor dem Kippen des Konverters noch ein möglichst wenig Kupfer und Zink enthaltendes Schwefelerz zugeführt wird, um das Kupfer aus der Schlacke auszutreiben und die Kupferausbeute dadurch zu erhöhen.