DE2615529A1 - Vorrichtung zur rueckgewinnung von edelmetallen aus edelmetallhaltigen abfaellen und verfahren dazu - Google Patents
Vorrichtung zur rueckgewinnung von edelmetallen aus edelmetallhaltigen abfaellen und verfahren dazuInfo
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Description
DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCHEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER
Frankfurt am Main, Weißfrauenstraße 9
Vorrichtung zur Rückgewinnung von Edelmetallen aus edelmetallhaltigen
Abfällen und Verfahren dazu
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Edelmetallen aus edelmetallhaltigen Abfällen, bestehend im
wesentlichen aus einem Schachtofen, und ein besonderes Verfahren dazu. Ein großer Teil der in der Industrie, Forschung etc.
eingesetzten Edelmetalle gelangt als Abfallprodukt zwecks Rückgewinnung wieder in einen Verhüttungsprozeß. Dabei handelt
es sich um edelmetallhaltige metallische Abfälle ("Scheidgut") und Edelmetalle, die mit nichtmetallischen Stoffen vergesellschaftet
sind ("Gekrätz"), Diese Abfälle werden normalerweise in einem Schachtofen verhüttet.
Die edelmetallhaltigen Abfälle bilden zusammen mit dem als Energieträger und Reduktionsmittel dienenden Koks, dem Bleioxid
als Edelmetall-Sammler und weiteren Schlackenbildnern, wie beispielsweise Kalkstein, Kiesabbrand und Sand, den
Schachtofeneinsatz, der dann gemeinsam niedergeschmolzen wird. Als Schachtofenprodukte entstehen dann das ¥erkblei mit durchschnittlich
50 # Blei, 20 # Kupfer, 25 fi Edelmetall und 5 °/o
Eisen und Nickel, der Rohstein (eine Kupfer-Eisen-Schwefel-Verbindung),
die Schlacke und der Flugstaub des Abgases.
Der Abstich der schmelzflüssigen Schachtofenprodukte erfolgt
in 2 Ebenen. Die spezifisch schwere Mischphase, bestehend aus Rohstein und Ferkblei, wird im unteren Teil des Schachtofens,
im sogenannten Sumpf, in Barren abgestochen. Beide Phasen trennen sich dann aufgrund ihrer unterschiedlichen spezifischen
Gewichte und werden nach dem Erstarren voneinander gelöst. Das edelmetallhaltige Werkblei wird der Weiterverarbeitung
zugeführt. Die wesentlich leichtere, flüssige Schlacke wird oberhalb des Metallabstiches aus dem Schachtofen abgegossen.
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Die zur Verbrennung des Kokses notwendige Luftmenge wird mittels gleichmäßig auf den Ofenumfang verteilter ¥inddüsen
in den Schachtofen eingeblasen. Winddurchlässigkeit sowie Höhe der Beschickungssäule steuern Windmenge und -druck. Die
Schmelztemperatur, der Ofengang (Schmelzverhalten) und die Durchsatzleistung werden entscheidend von der zugeführten
Windmenge und -temperatur beeinflußt. Schlechte oder ungleichmäßige Winddur chlässigkeit fördern die Ansatzbildung im
Schachtofen durch Absetzen der schwerschmelzbaren Anteile der
Schlacke besonders im Bereich der Düsen, was eine weitere Verschlechterung des Ofenganges durch Verengung des Ofenquerschnitts
zur Folge hat. Hinzu kommt der relativ hohe Edelmetallgehalt der Schlacke, da bei verengtem Ofenquerschnitt und
unsymmetrischer Temperaturverteilung weder Zeit noch Raum zur völligen Ausseigerung der Edelmetalle in das Werkblei ausreichend
zur Verfügung stehen.
Die Wirkungs- und Verfahrensweise der bisher verwendeten Schachtöfen ist aufgrund dieser Schwierigkeiten und der daraus
entstehenden Folgeschäden äußerst unbefriedigend.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Durchsatz eines Schachtofens bei gleicher oder besserer Qualität
der Produkte (edelmetallarme Schlacke) zu erhöhen, den Ofengang zu stabilisieren (u.a.eine gute Trennung der Schmelzphasen)
sowie eine einfachere und sicherere Verfahrensweise zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Unterteil des Schachtofens gegenüber dem Schachtofenoberteil · auf mindestens 25 °h des Ofenumfangs bis über die gesamte Fläche
des Ofenquerschnitts um 25 bis 100 # des übrigen Ofenquerschnitts erweitert ist. Vorzugsweise beträgt die Querschnittserweiterung ko bis 70 ?6, da in diesem Bereich die besten Ergebnisse
erhalten werden. Bisher wies der Unterteil des Schachtofens, der sogenannte Sumpf, stets die gleiche oder
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sogar eine geringere Querschnittsfläche als der Schachtofen selbst auf und zwar gemessen am Übergang zwischen dem Sumpf
und dem Oberteil des Schachtofens.
Es ist vorteilhaft, wenn alle oder ein Teil der Winddüsen sich
im Unterteil des Schachtofens (Sumpf) befinden und zwar vorzugsweise im oberen Abschnitt, oberhalb der Auftrefflinie des
Schüttgutes an die Ofenwand. Die Anordnung und Anzahl der Abstichmöglichkeiten für die Metall- und Schlackenentnahme am
Sumpf-Umfang ist beliebig, sie sollte jedoch vorzugsweise außerhalb der Beschickungs- und Schmelzzone liegen. Vorteilhafterweise
liegt vor allem der Schlackenabstichbereich außerhalb der Beschickungs- und Schmelzzone, weil dadurch verhindert
wird, daß edelmetallhaltige Partikel direkt zur Abstichöffnung gelangen und mit der Schlacke ausgetragen werden.
Infolge der durch den erweiterten Unterteil nach außen verlegten Winddüsen wird aufgrund des entstehenden Schüttkegels der
Beschickung ein ringförmiger Hohlraum gebildet. Hier kommt es dann zu einer vorteilhaften Wärmeaufnahme des Windes. Es handelt
sich dabei um eine sekundäre Windvorwärmung zwischen Düsen
und Beschickungssäule.
Diese indirekte Windvorwärmung bewirkt eine bessere Energieausnutzung,
ein gleichmäßigeres Temperaturprofil im Schachtofen durch Temperaturausgleich in der Düsenebene, eine Vermeidung
von Oberfeuer durch Verlagerung der Verbrennungszone in den unteren Ofenteil, eine Verhinderung von Schlacken-Ansatzbildung.durch
höhere Verbrennungstemperaturen vor und über
den Düsen, was ein besseres Offenhalten der Düsen bewirkt und die manuellen Reinigungsarbeiten an den Düsen erleichtert,
sowie einen ungehinderten Winddurchtritt mit geringen Windgeschwindigkeiten bei gleichzeitig großen Windmengen sichert.
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Der Entstehung dieses ringförmigen Hohlraums kommt neben Windvorwärmung
und Temperaturausgleich eine weitere, sehr wichtige Bedeutung zu. Dieser Hohlraum besitzt nämlich die Wirkung
einer Druckausgleichszone, das heißt an allen Stellen herrscht ein gleichmäßiger Druck. Die Bildung von Durchbläsern (sogenannte
"Pfeifen") wird verhindert. Darüberhinaus trägt das gleichmäßige Durchströmen der gesamten Beschickungssäule infolge
Vergrößerung der Reaktionsfläche zu einer Beschleunigung
der chemischen Reaktionen bei. Auch der Austrag an Feinanteil wird durch die Filtereinwirkung der Beschickung verringert.
Die neuartige Konstruktion des Unterteils des Schachtofens beeinflußt neben Ofengang und -leistung auch die Qualität der
Produkte, was sich besonders in einer sehr edelmetallannen Schlacke ausdrückt.
Ziel ist es, die Edelmetallgehalte der Schlacke so weit zu senken, daß sie verworfen werden kann und nicht als Rücklauf
eine zusätzliche Belastung des Schachtofens darstellt und somit eine indirekte Erhöhung der Kosten verursacht.
Dies erreicht man dadurch, daß die Schlacke kontinuierlich
abgestochen wird, wodurch eine Vergleichmäßigung und Beruhigung der gesamten Schmelzzone entsteht. Der Schlackenabstich
liegt oberhalb der in die Schmelzzone eintretenden Metall- und Schlackenanteile. Die Schlacke wird somit zur Abstichöffnung
hin zum Aufsteigen gezwungen. Durch diesen langen und nach oben gerichteten Weg der flüssigen Schlacke werden die
schweren Metallpartikel ausgeseigert und setzen sich im Sumpf ab.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann natürlich auch für andere
Anwendungszwecke, wie beispielsweise bei Kupolofen, Anwendung
finden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist schematisch in beispielhafter
Ausführungsform in Abbildung I beschrieben.
Der Schachtofen (20) besteht aus einem feuerfest ausgemauerten, zylindrischen Schacht (i), der sich nach unten hin zu einem
feuerfest ausgestampften Konus (2) verengt, auf dem sich die
Beschickungssäule mit dem Koksgerüst (3) abstützt. An den konischen Teil schließt sich wieder ein zylindrischer
Teil an, der aus Wasserkästen (4) besteht. Die Fässerzuführung
(5) erfolgt von unten, der Ablauf (6) an der höchsten Stelle, um einer Bildung von Luftblasen und damit einer Zerstörung
der Wasserkästen (h) vorzubeugen.
An die Wasserkästen (k) schließt sich nach unten der Unterteil
(19) des Schachtofens (20) an, der in diesem Fall über den gesamten Querschnitt erweitert ist. Hier sind dann auch die
Winddüsen (7) angeordnet. Der Böschungswinkel des leichten
Kokses (8) läßt einen ringförmigen, der Vorwärmung dienenden
Hohlraum (9) entstehen.
Unter diesem Schachtofenunterteil (19) befindet sich der sogenannte
feiterfest ausgemauerte "Sumpf" (ίο), der zur Aufnahme
der flüssigen Phase dient. Aufgrund der spezifischen Gewichte besteht diese aus drei Schichten, der schweren Metallphase am
Boden (ii), der darüberliegenden Rohsieinphase 0^) und oben
der leichten Schlackenphase (13)·
Das absinkende Metall (14) wird durch den Abstich (15) abgezogen.
Die mit Metalltropfen durchsetzte Schlacke sinkt zunächst ab, das Metall fällt aus (i4), und die Schlacke verläßt,
nunmehr metallfrei (16) aufsteigend, den Sumpf kontinuierlich
über den Abstich (17)» wobei eine Dosiervorrichtung (18) die
Schlackenmenge reguliert.
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Claims (5)
- Patentansprüche[1 J Vorrichtung zur Rückgewinnung von Edelmetallen aus edelmetallhaltigen Abfällen, bestehend im wesentlichen aus einem Schachtofen, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil (19) des Schachtofens (20) gegenüber dem Schachtofenoberteil (i) auf mindestens 25 $ des Ofenumfangs bis über die gesamte Fläche des Ofenquerschnitts um 25 bis 100 $> des Querschnitts erweitert ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadvirch gekennzeichnet, daß die Querschnitt serwexterung kO bis 70 $6 beträgt.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der Winddüsen (7) sich im Unterteil (19) des Schachtofens (20) befinden.
- h. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Metall- (15) und der Schlackenabstich (17) außerhalb der Beschickungs- und Schmelzzone liegen.
- 5. Verfahren zur Rückgewinnung von Edelmetallen aus edelmetallhaltigen Abfällen unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bis ht dadurch gekennzeichnet, daß der Schlackenabstich kontinuierlich erfolgt.PAT/Dr.Br-Ta
8.4.19767Q98U/0330ORIGINAL INSPECTED
Priority Applications (3)
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE3049422A1 (de) * | 1979-12-26 | 1982-01-14 | Southwire Co., 30119 Carrollton, Ga. | Vertikaler schachtofen zum schmelzen von metall, insbesondere kupfer, und mit dem schachtofen durchzufuehrendes schmelzverfahren |
AT401301B (de) * | 1993-07-01 | 1996-08-26 | Holderbank Financ Glarus | Reaktor sowie verfahren zum schmelzen von verbrennungsrückständen |
Families Citing this family (1)
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- 1976-04-09 DE DE2615529A patent/DE2615529C3/de not_active Expired
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- 1977-04-08 FR FR7710775A patent/FR2347447A1/fr active Granted
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Also Published As
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FR2347447A1 (fr) | 1977-11-04 |
GB1574974A (en) | 1980-09-17 |
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DE2615529B2 (de) | 1980-01-03 |
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Legal Events
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