DE2655397C2

DE2655397C2 - Verfahren zur kontinuierlichen Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen mit gleichzeitigem Ausbringen aller wertvollen Komponenten

Info

Publication number: DE2655397C2
Application number: DE2655397A
Authority: DE
Inventors: Vladimir S. &Ccaron;eredni&ccaron;enko; geb. &Scaron;&ccaron;erbakova Roza I. &Scaron;abalina; Tatjana S. Moskau/Moskva Egorova; Alla K. Moskovskaya oblast' Elkina; Jurij F. Moskau/Moskva Frolov; Aleksandr F. Gavrilenko; Anatolij I. Moskau/Moskva Golova&ccaron;ev; Anatolij A. Moskau/Moskva Jakovenko; Igor N. Novosibirsk Kurapin; Mark M. Lakernik; Gennadij I. Orlov; Jurij F. Piljukov; Matvej Ja. Moskau/Moskva Smeljanskij, (verstorben); Jurij M. Istra Moskovskaja Oblast' Vlasov
Original assignee: Gosudarstvennyj nau&ccaron;no-issledovatel'skij institut cvetnych metallov GINCVETMET, Moskau/Moskva
Priority date: 1976-12-07
Filing date: 1976-12-07
Publication date: 1987-04-23
Also published as: DE2655397A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen mit gleichzeitigem Ausbringen aller wertvollen Komponenten in zwei nebeneinanderliegenden, durch eine in die Schmelze von oben eintauchende Wand oder Brücke getrennte, aber schmelzseitig miteinander verbundene Kammern, bei dem in der ersten Kammer, der Schmelzkammer, das Niederschmelzen elektrothermisch oder durch Verbrennung von im Rohstoff enthaltenen Schwefel oder sonstigen Brennstoffen mit Sauerstoff unter Ableitung der entstehenden Gase erfolgt und in der zweiten Kammer, die durch einen Gaszug mit der Kondensationskammer verbunden ist, die Reduktion durchgeführt wird und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, enthaltend zwei nebeneinanderliegende Kammern, die durch eine in die Schmelze von oben eintauchende Wand oder Brücke getrennt, aber schmelzseitig miteinander verbunden sind, wobei die erste Kammer eine Schmelzkammer ist und die zweite Kammer eine Reduktionskammer, die durch einen Gaszug mit einer Kondensationskammer verbunden ist.
Aus der DE-OS 15 58 749 sind Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Nichteisen- und seltenen Metalle enthaltenden Erzen und Konzentraten bekannt, bei denen in zwei nebeneinanderliegenden durch eine in die Schmelze von oben eintauchende Wand oder Brücke getrennte, aber schmelzseitig miteinander verbundene Kammern vorgesehen sind, wobei in der ersten Kammer - der Schmelzkammer - das Niederschmelzen elektrothermisch oder durch Verbrennung von im Rohstoff enthaltenen Schwefel oder sonstigen Brennstoffen mit Sauerstoff unter Ableitung der entstehenden Gase erfolgt und in der zweiten Kammer, die durch einen Gaszug mit der Kondensationskammer verbunden ist, die Reduktion durchgeführt wird. Die zweite Kammer ist dabei als elektrothermischer Ofen mit einer Vielzahl von Elektroden ausgebildet. Eine Weiterbildung dieses Verfahrens ist in der DE-OS 20 38 227 beschrieben.
Aus der AT-PS 2 57 964 und der DE-OS 15 08 032 sind Verfahren zur Reduktion von Erzen auf metallurgischem Wege bekannt, bei denen zur Reduktion ein von mindestens einem Plasmabrenner erzeugter Lichtbogen verwendet wird, durch den Reduktionsmittel bildende Gase eingeführt werden.
In der DD-PS 53 309 ist zum Erzeugen spurenarmer Metalle und Metallegierungen die Anwendung eines Plasmabrenners als Hochtemperatur-Wärmequelle zur Entfernung von Verunreinigungselementen wie z. B. As, Bi, Pb, Sb, Sn und Zn mit höherem Dampfdruck als der des zu reinigenden Metalls oder der Metallegierung durch Verdampfen aus dem flüssigen Metallbad bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zur kontinuierlichen Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen mit gleichzeitigem Ausbringen aller wertvollen Komponenten in einem zweistufigen Prozeß anzugeben, bei denen durch Verkürzung des Reduktionsprozesses in der zweiten Stufe die Prozeßdauer insgesamt stark verkürzt werden kann.
Dies wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in der Reduktionskammer das Reduktionsschmelzen mit einem oder mehreren Plasmabrennern, deren Plasmaflamme eine Temperatur von 4000 bis 5000°C aufweist, durchgeführt wird, die Düse der Plasmabrenner in die Schmelze eingetaucht wird und die Oberflächentemperatur der Schmelze im Bereich von 1500 bis 1600°C gehalten wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.
Zur Durchführung dieses Verfahrens dient eine Vorrichtung, bei der vorgesehen ist, daß im Futter der Reduktionskammer mindestens ein Plasmatron eingebaut ist, dessen Düse ständig in die Schmelze eingetaucht ist und daß in der Reduktionskammer Einrichtungen zur Zuführung von Koks auf den Schmelzespiegel vorgesehen sind.
Vorzugsweise sind ein oder mehrere parallele Plasmatrone mit Verstellmöglichkeiten relativ zu den Wänden der Reduktionskammer und unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche der Schmelze angeordnet.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend durch Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 Vorrichtung zur kontinuierlichen Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen mit einer Trennwand, durch welche der Gasraum vollständig getrennt wird;
Fig. 2 eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen mit einer Rinne, durch welche die zwei Zonen der Schmelze verbunden werden;
Fig. 3 eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen mit einer Kammer zum Nachbrennen von Zinkdämpfen;
Fig. 4 eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen mit einem Schmelzzyklon;
Fig. 5 eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen mit einem Schmelzschacht.
Das Verfahren zur kontinuierlichen Verarbeitung von sulfidischen Buntmetallrohstoffen besteht darin, daß das sulfidhaltige Polymetallkonzentrat in einem Zyklon bzw. in einem Schacht im Sauerstoffstrom niedergeschmolzen wird.
Schwefelreiche Gase werden nach dem Entstauben für die Produktion von Schwefelsäure bzw. Elementarschwefel verwendet.
Die Schmelze wird in der Schmelzkammer nach den spezifischen Gewichten in Schlacke, Stein und Metall getrennt.
Metall und Stein werden aus der Schmelzkammer ausgelassen und die Schlacke gelangt in die zweite, die Sublimierkammer, wo unter Einwirkung des reduzierenden Plasmastrahls das Durchwirbeln der Schmelze, die Reduktion und die Sublimation der darin flüchtigen Bestandteile erfolgt.
Die sublimierten Dämpfe der flüchtigen Metalle gelangen in den Kondensator, wo diese bis zum Metall verflüssigt bzw. unter Gewinnung von oxydierten Sublimaten verbrannt werden.
Als Plasmabildner können Naturgas bzw. Stickstoff dienen. Im letzteren Fall wird die Sublimierkammer mit Koks beschickt.
Bei der Verarbeitung von oxydierten Buntmetallrohstoffen bzw. von hüttenmännischen Zwischenprodukten wird deren Niederschmelzen im elektrothermischen Teil der Anlage durchgeführt und die Weiterverarbeitung der Schlackenschmelze erfolgt ebenso wie bei der Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen.
Das sulfidische Material, und zwar Kupfer-Zink-Konzentrat, kann autogen oder unter Zusatz von brennbaren Stoffen in der Zyklonfeuerung des Ofens in senkrechter Flamme geschmolzen werden. Das Schmelzen von oxydiertem Material, insbesondere von zinkhaltigen Schlacken, erfolgt im elektrothermischen Teil der Vorrichtung.
Die dabei erzeugte Schmelze gelangt in die Reduktionskammer, die vom Schmelzraum durch eine Trennwand abgetrennt ist, und wird hier der reduzierenden Einwirkung des Plasmastrahls bzw. der Einwirkung des Stickstoffplasmas zwecks Durchwirbeln der Schmelze beim Vorhandensein einer Koksschicht ausgesetzt.
Gemäß Fig. 1 enthält die Vorrichtung eine Schmelzkammer 1, welche mit Mitteln 2 für deren Beschickung mit Feststoffen, Vorrichtungen zum Niederschmelzen des zu verarbeitenden Materials z. B. Elektroden 3 versehen ist, einen Gaszug 4für die aus der Schmelzzone ausströmenden Gase, Öffnungen 5, 6 zum Abzug von Stein bzw. Metall sowie eine Trennwand 7, durch welche die Schmelzkammer 1 von einer Reduktionskammer 8 zum Entfernen der Metalle aus der Schlacke abgetrennt ist. Die Reduktionskammer 8 besitzt Vorrichtungen zur Erzeugung von Niedrigtemperaturplasma - Plasmatrone - mit Dichtungen 10, Vorrichtungen 11 für die Beschickung mit Koks, eine Öffnung 12 zum Abzug der Schlacke sowie einen Gaszug 13, durch welchen die Reduktionskammer 8 mit einer Kondensationskammer 14 zur Kondensation der aus der Schlacke zu entfernenden Metalle verbunden ist. Die Kondensationskammer 14 weist Zerstäuber 15 und Gaszug 16 auf.
In einer anderen Ausführung der Erfindung wird gemäß Fig. 2 die Schmelzkammer 17 mit der Reduktionskammer 18 durch einen Schlackenkanal 19 verbunden.
Bei der Notwendigkeit, Zink in Oxydform zu gewinnen, wird die Vorrichtung mit einer Kammer 20 ( Fig. 3) zur Oxydation der aus der Schlacke abzuführenden Metalldämpfe ausgestattet. Zur Kompensation der Wärmeausdehnungen kann die Kammer 20 zur Oxydation der Metalldämpfe auf Rollenauflagern montiert werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
Bei der Verarbeitung von sulfidischen bzw. andere brennbare Stoffe enthaltendem Material, welches zur Verbrennung im Gas bzw. unter Zugabe von brennbaren Stoffen geeignet ist, kann in der Anlage als Vorrichtung zum Niederschmelzen des zu verarbeitenden Materials ein Zyklon 22 (Fig. 4) mit einem Ejektor 23 zum Fördern des Beschickungsgutes, wie in Fig. 4 dargestellt, bzw. ein Schacht 24 mit Brennern 25 (Fig. 5) verwendet werden, mittels welchen ein Röstschmelzen von Beschickungsgut durchgeführt wird.
Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen:
Gemäß Fig. 1, 2 und 3 wird das von brennbaren Bestandteilen freie oxydierte Material, z. B. die Zink bzw. andere flüchtige Metalle enthaltende Schlacke über die Beschickungsvorrichtung chargiert. Das Materials gelangt in die Schmelzkammer 1, wo dieses mittels der in die Schlacke getauchten Elektroden niedergeschmolzen und in die Reduktionskammer 8 weitergeleitet wird, in welcher das Zink unter Einwirkung der in den Plasmatronen 9 zur Erzeugung von Niedrigtemperaturplasma entstehenden Reduktionsgase reduziert und in Dampfform abdestilliert wird. Die Dämpfe werden im Kondensator gekühlt und verflüssigt und das angesammelte Zink wird abgelassen.
Bei der Verwendung von Stickstoffplasma wird in die Reduktionskammer 8 auf die Oberfläche der Schmelze über die Beschickungsvorrichtung 12 Koks aufgegeben (Fig. 1).
Bei der Gewinnung von flüchtigen Metallen in Oxydform gelangen Zinkdämpfe in die Kammer 17 für die Dampfoxydation (Fig. 3).
Die heruntergeschmolzene und an NE-Metallen verarmte Schlacke wird aus der Reduktionskammer 8 durch die Öffnung 11 kontinuierlich bzw. periodisch abgezogen. Im Fall der Gewinnung von Metall bzw. Stein werden diese nach Ansammlung durch die Öffnungen 6, 5 der Schmelzkammer 1 periodisch abgezogen (Fig. 1).
Durch die Möglichkeit des Betriebs der Schmelzkammer 1 mit Unterdruck und durch das Fehlen einer reduzierenden Atmosphäre in derselben entfällt gegebenenfalls die Notwendigkeit der Abdichtung der Kammer sowie der Abdichtung der Elektroden im Kammergewölbe. Dadurch wird der Einsatz von selbstsindernden Elektroden im Metallmantel ermöglicht und folglich kann der Kammer praktisch eine beliebige vorgegebene Leistung zugeführt und eine hohe Schmelzleistung der Vorrichtung erreicht werden.
Die Trennung der Anlage in zwei Zonen, und zwar in die Schmelz- und die Sublimierzone, ermöglicht es, in der räumlich größeren Schmelzzone die Temperatur der Schmelze nicht höher als die Schmelztemperatur des zu verarbeitenden Materials zu halten, mit einer Schicht von festem Beschickungsgut auf dem Bad zu arbeiten und folglich die Wärmeverluste der Schmelzkammer durch die Wände, die Sohle und das Gewölbe des Ofens sowie den spezifischen Verbrauch an Elektroenergie zu verringern.
Menge, elektrische Leistung, Verbrauch, Druck und Temperatur des reduzierenden bzw. des neutralen Gases in den Plasmatronen 9 zur Erzeugung von Niedrigtemperaturplasma lassen sich regulieren.
Außerdem können die Plasmatrone 9 zur Erzeugung von Niedrigtemperaturplasma sowohl in das Gewölbe, als auch in die Wände der Reduktionskammer 8 unter einem geraden bzw. spitzen Winkel zur Oberfläche der Schmelze sowie unter einem Winkel relativ zueinander in vertikaler und horizontaler Ebene eingebaut werden. Die Düsen der Plasmatrone 9 können in die Schmelze auf verschiedene Tiefe eingetaucht werden.
Zum Bewegen der Plasmatrone 9 können diese mit entsprechenden Mechanismen versehen werden.
Zum Schutz der Wandauskleidung der Kammern 1 und 8 gegen Verschleiß können die Trennwand und der Kanal aus Stahlkästen ausgebildet und mit Wasser bzw. anderen Wärmeträgern gekühlt werden.
Gemäß Fig. 4 funktioniert die Vorrichtung zur Verarbeitung von sulfidischen Konzentraten folgendermaßen.
Das getrocknete sulfidische Konzentrat bzw. andere brennbare Stoffe enthaltendes Material werden zusammen mit Flußmitteln über den Ejektor 23 des Zyklons 22 mit einem Strahl technischen Sauerstoff bzw. mit Sauerstoff angereicherter Luft eingeblasen.
Das Beschickungsgut wird durch die Wärme der exothermischen Reaktionen der Sulfidoxydation bzw. die Brennwärme des in die Vorrichtung eingebrachten Brennstoffs niedergeschmolzen und fließt an den Zyklonwänden in die Schmelzkammer 26 ab.
Die entstehenden Gase werden über den Gaszug 27 zur Verarbeitung geleitet.
Die in die Schmelzkammer 26 einströmende Schmelze wird nach den spezifischen Gewichten getrennt. Bei der Verarbeitung von Material, welches z. B. Zink, Blei und Kupfer enthält, setzt sich das entstehende metallische Blei auf der Kammersohle ab, darüber liegt der Kupferstein und die zinkhaltige Schlacke bildet die obere Schicht.
Die Schmelzhöhe wird auf einem derartigen Stand gehalten, daß die Trennwand 28 in die Schlackenschicht zwecks Verhinderung einer Gasvermischung in den Kammern 26 und 29 beim freien Austausch der Schmelze zwischen denselben ständig eingetaucht ist. Nach der Ansammlung von Blei und Stein werden diese aus dem Ofen durch die Öffnungen 30 und 31 periodisch ausgelassen.
Die Schlacke wird durch die Öffnung 32 kontinuierlich bzw. periodisch abgezogen. Die Reduktion erfolgt in der Kammer 29.
Gemäß Fig. 5 funktioniert die Anlage folgendermaßen.
Das Beschickungsgut wird mittels des im Schacht 24 angeordneten senkrechten Brenners 25 oxydiert und niedergeschmolzen, und die Sublimation der flüchtigen Metalle geschieht infolge der Wechselwirkung der Schlackenschmelze mit dem in den Plasmatronen 33 zur Erzeugung von Niedrigtemperaturplasma produzierten reduzierenden Niedrigtemperaturplasma bzw. infolge der Wechselwirkung der durch das Niedrigtemperatur- Stickstoffplasma durchwirbelten Schmelze mit Koks.
Die reduzierten Dämpfe werden durch den Gaszug 34 bzw. in den Kondensator 35 abgeführt, wo die Metalldämpfe bis zum flüssigen Metall kondensiert werden, bzw. in die Nachbrennkammer 20 (Fig. 3) geleitet, wo die Metalldämpfe oxydiert werden.
Die Erfindung wird durch nachstehende Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 1

Bei der Verarbeitung von Buntmetallkonzentraten wird ein Kupfer-Zink-Konzentrat, welches Schwefel (S), 7 bis 25% Kupfer und 7 bis 25% Zink enthält, bis zu einem Feuchtgehalt von 0% getrocknet und in einer Menge von 1 t/Std. in den neben dem Ofen angeordneten Bunker eingebracht. Mit einem Sauerstoffstrahl, dessen Verbrauch etwa 200 m³ pro 1 t Feststoff beträgt, werden das Konzentrat und der diesem zugesetzte zerkleinerte Quarz durch einen Brenner in die Zyklonkammer bzw. in einen im Schacht angeordneten Brenner tangential eingegeben. Die Gase mit 75% Schwefeldioxid (SO₂) werden für die Produktion von Schwefelsäure verwendet und die erzeugte Stein-Schlackenschmelze wird nach dem spezifischen Gewicht getrennt; der Stein setzt sich auf der Sohle ab und wird nach der Ansammlung einer über 200 mm hohen Schicht abgelassen. Die Schlacke bildet im Bad die obere Schicht und gelangt in die Reduktions- und Sublimierkammer. Hier wird die Schlacke mit dem Plasmastrahl durchblasen und nach der Ansammlung durch ein 500 mm über der Sohle liegendes Loch abgezogen. Die gesamte Höhe der Schmelze im Ofen beträgt 700 bis 750 mm.
Die Zinkdämpfe gelangen in den Kondensator, dessen freier Raum mit Metalltropfen aus dem am Kondensatorboden angeordneten Zinkbad mittels einer Saugschraube berieselt wird. Im Kondensator wird eine konstange Temperatur von 500°C gehalten, was die Abschreckung der Dämpfe fördert und deren Oxydation durch Wasserdampf verhindert.
Das abdestillierte Zink kann in der Kammer durch darin eingeleitete Luft oxydiert werden, und die entstehenden Oxyde werden nach der Kühlung der Gase durch Schlauchfilter aufgefangen.

Beispiel 2

Bei der Verarbeitung von zinkhaltigen Schlacken wird granulierte Althaldenschlacke, welche 1 bis 1,5% Kupfer, bis 2,5% Blei und 8 bis 15% Zink enthält und in einem Rohrofen getrocknet ist, in den Schmelzraum der Vorrichtung chargiert (1 t/Std.), welcher durch elektrischen Strom mittels der in die Schlacke eingetauchten Elektroden beheizt wird. Der Ofen erfordert keine Abdichtung, die Atmosphäre ist neutral. Das Niveau des Schmelzbades erreicht 750 mm.
Die Schmelze gelangt in den Reduzier- und Sublimierteil der Vorrichtung, wo sie der Einwirkung des Plasmastrahls ausgesetzt wird. Bei Verwendung von Stickstoffplasma wird dieser Teil der Vorrichtung mit zerkleinertem und getrocknetem Koks beschickt. Bei Verwendung von Naturgas wird dessen Konversion von der Ausscheidung von rußhaltigem Kohlenstoff und Wasserstoff begleitet, welche als Zinkoxydreduktionsmittel wirken. Die Dämpfe werden in den Kondensator bzw. in die Verbrennungskammer geleitet, und die Schlacke wird nach Ansammlung durch das Loch abgezogen.
Im folgenden werden weitere Beispiele der praktischen Durchführung des Verfahrens angeführt.

Beispiel 3

Schmelzen von Buntmetallkonzentrat

Ein Kupfer-Zink-Konzentrat mit 5 bis 25% Kupfergehalt und 5 bis 25% Zinkgehalt wurde mit 75% Kieselerde enthaltenden Quarzerz vermischt, und das Beschickungsgut wurde in einem Rohrofen bis zu einem Feuchtegehalt von 1% getrocknet. Das trockene Beschickungsgut wurde durch einen Druckluftförderer in einen über der Anlage angeordneten Bunker und von diesem mit einer Geschwindigkeit von 1 t/Std. mittels Speiser in ein Rohr eingegeben, über welches es dann mit einem Sauerstoffstrahl, dessen Verbrauch 200 m³ pro 1 t Beschickungsgut betrug, in den Zyklon chargiert wurde.
Das Beschickungsgut wurde hier niedergeschmolzen und floß bei einer Temperatur von 1250 bis 1300°C an den Zyklonwänden in die Schmelzkammer ab. Die Gase mit einem Schwefeldioxidgehalt von 75% wurden durch ein wassergekühltes Standrohr und Elektrofilter abgeführt und im Gemisch mit anderen Gasen für die Produktion von Schwefelsäure verwendet.
In der Schmelzkammer wurde die Schmelze in Stein mit einem Kupfergehalt von 50% und in Schlacke mit 10% Zinkgehalt, bis 1% Kupfergehalt, 25 bis 35% Eisengehalt und 30 bis 35% Kieselerdegehalt getrennt.
Diese Schlacke füllte den Raum hinter der Trennwand, d. h. den Reduzier- und Sublimierraum der Anlage.
Zwei Plasmatrone, deren Düsen in die Schmelze auf eine Tiefe von 200 mm eingetaucht wurden, sicherten das notwendige Durchwirbeln der Schmelze bei einem spezifischen Gasverbrauch von 1 m³/min pro 1 m³ Schmelze. Dabei sank der Zinkgehalt in der Schmelze von einem Ausgangswert von 10% auf 0,5 bis 0,7%. Die Geschwindigkeit der Zinkreduktion erreichte dabei 10 kg/min pro 1 m³ Schmelze. Die Reduktionskammer wurde mit Koks in einer Menge von 1,5 bis 2% des Schlackengewichts beschickt. Das Dampf-Gas-Gemisch wurde unter Zerstäubung dem Kondensator zugeführt, in dem die Zinkdämpfe kondensiert und die Gase nachgebrannt wurden. Die Gase können verdichtet und für die Beheizung von verschiedenen Anlagen verwendet werden. Deren Heizwert erreicht dabei 3000 kcal/m³.
Bei Verwendung von Stickstoff als plasmabildendes Gas betrug der Austrag an metallischem Zink 80%, das übrige Metall kondensierte sich in Form von Zinkstaub und Hartzink, welche als Umlaufprodukte in das Schmelzgut zurückgeleitet wurden.
Beim Nachbrennen der Dämpfe wurden die Gase durch die angesaugte Luft gekühlt, deren Menge das 10- bis 15fache der Gasmenge betrug.
Die Abscheidung des Staubes von den Gasen wurde in einem Schlauchfilter durchgeführt. Der aufgefangene Staub enthielt 65% Zink und 12% Blei.
Bei Verwendung von Naturgas als plasmabildendem Gas erfolgte in Plasmatron dessen Konversion, und in diesem Fall war die Zugabe von Koks in das Bad praktisch nicht erforderlich, weil der Gehalt an rußigem Kohlenstoff und Wasserstoff für die Reduktion von Zink ausreichend war.
Der Gasverbrauch, der Austrag an Verbrennungsprodukten und die Verarbeitung von Gasen waren wie oben beschrieben, jedoch erreichte die Ausbeute an metallischem Zink bei der Kondensation nicht mehr als 75%, wobei das übrige Zink in Umlaufprodukte überging.

Beispiel 4

Schmelzen von zinkhaltigen Schlacken

Die durch Schmelzen von Blei entstandene Schlacke mit einem Gehalt von 1,5% Kupfer, 15% Zink, bis 2% Blei, 23 bis 25% Eisen, 20 bis 25% Kieselerde, bis 20% Kalziumoxyd und 2 bis 3% Schwefel wurde nach dem Trocknen in einem Rohrofen bis zu einem Feuchtegehalt von 0,5% in den Schmelzraum eines 1000-kVA-Ofens mit einer Geschwindigkeit von 1 t/Std. chargiert.
Der Ofen war mit drei Elektroden versehen. Die erzeugte Schmelze füllte den Raum hinter der Trennwand aus und wurde mit Plasma der oben angegebenen Charakteristiken behandelt. Im Schmelzraum der Anlage wurde Stein mit 20 bis 25% Kupfergehalt abgetrennt, der im übrigen bis 50% Eisen und bis 23% Schwefel enthielt. Die Gase wurden nach der Entstaubung in die Atmosphäre abgeführt.
Die Haldenschlacke enthielt 0,5 bis 1% Zink, 0,1% Blei und 0,3% Kupfer.
Die Kondensation erfolgte ebenso wie beim Schmelzen von Konzentraten.

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen Verarbeitung von Buntmetallrohstoffen mit gleichzeitigem Ausbringen aller wertvollen Komponenten in zwei nebeneinanderliegenden, durch eine in die Schmelze von oben eintauchende Wand oder Brücke getrennte, aber schmelzseitig miteinander verbundene Kammern, bei dem in der ersten Kammer, der Schmelzkammer, das Niederschmelzen elektrothermisch oder durch Verbrennung von im Rohstoff enthaltenem Schwefel oder sonstigen Brennstoffen mit Sauerstoff unter Ableitung der entstehenden Gase erfolgt und in der zweiten Kammer, die durch einen Gaszug mit der Kondensationskammer verbunden ist, die Reduktion durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reduktionskammer das Reduktionsschmelzen mit einem oder mehreren Plasmabrennern, deren Plasmaflamme eine Temperatur von 4000 bis 5000°C aufweist, durchgeführt wird, die Düse der Plasmabrenner in die Schmelze eingetaucht wird und die Oberflächentemperatur der Schmelze im Bereich von 1500 bis 1600°C gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als plasmabildendes Gas Naturgas verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als plasmabildendes Gas Stickstoff verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Reduktionsprozesses auf der Oberfläche der Schmelze eine Koksschicht aufgebracht und aufrechterhalten wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend zwei nebeneinanderliegende Kammern, die durch eine in die Schmelze von oben eintauchende Wand oder Brücke getrennt, aber schmelzseitig miteinander verbunden sind, wobei die erste Kammer eine Schmelzkammer ist und die zweite Kammer eine Reduktionskammer, die durch einen Gaszug mit einer Kondensationskammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Futter der Reduktionskammer (1) mindestens ein Plasmatron (9) eingebaut ist, dessen Düse ständig in die Schmelze eingetaucht ist und daß in der Reduktionskammer (1) Einrichtungen (11) zur Zuführung von Koks auf den Schmelzespiegel vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere parallele Plasmatrone (9) mit Verstellmöglichkeiten relativ zu den Wänden der Reduktionskammer (1) und unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche der Schmelze angeordnet sind.