DE2615529A1 - Vorrichtung zur rueckgewinnung von edelmetallen aus edelmetallhaltigen abfaellen und verfahren dazu - Google Patents

Vorrichtung zur rueckgewinnung von edelmetallen aus edelmetallhaltigen abfaellen und verfahren dazu

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DE2615529A1 DE19762615529 DE2615529A DE2615529A1 DE 2615529 A1 DE2615529 A1 DE 2615529A1 DE 19762615529 DE19762615529 DE 19762615529 DE 2615529 A DE2615529 A DE 2615529A DE 2615529 A1 DE2615529 A1 DE 2615529A1
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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)

  1. 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. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadvirch gekennzeichnet, daß die Querschnitt serwexterung kO bis 70 $6 beträgt.
  3. 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.
  4. h. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Metall- (15) und der Schlackenabstich (17) außerhalb der Beschickungs- und Schmelzzone liegen.
  5. 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
    8.4.1976
    7Q98U/0330
    ORIGINAL INSPECTED
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