DE2660358C2

DE2660358C2 - Verfahren zur Herstellung von Briketts für die Beschickung eines Hochofens

Info

Publication number: DE2660358C2
Application number: DE19762660358
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Tatehana; Hiroshi Tokyo Tokunage; Akira Ohmuta Fukuoka Umekawa
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1976-08-06
Filing date: 1976-08-06
Publication date: 1982-12-23

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Briketts für die Beschickung eines Hochofens durch Brikettierung einer Mischung aus Rückständen der pyrometallurgischen Zinkgewinnung und der Zinklaugung sowie anderen zinkhaltigen Materialien, nämlich Konverterstaub, Drehrohrofenstaub oder Hochofenfilterstaub unter Zusatz von Sulfitlauge und Feinkohle.

Aus der japanischen Patentanmeldung 37 889/1973 ist ein Verfahren zur Herstellung von Briketts aus dem Rückstand von Zinklaugungen bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bislang bekannten Verfahren für die Behandlung der Rückstände von Zinkschmelzverfahren einerseits und von Zinklaugungen andererseits sich nicht problemlos durchführen ließen. Im besonderen war es auch bislang noch nicht gelungen, beide Rückstände einer gemeinsamen Rückgewinnungsbehandlung zu unterziehen. Hierbei besteht eine besondere Schwierigkeit dahin, die Materialien so zu vereinigen, daß die brikettierte Masse die erforderliche vorbestimmte Festigkeit besitzt.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Briketts aus einer Mischung aus Rückständen der pyrometallurgischen Zinkgewinnung einerseits und der Zinklaugung andererseits zu schaffen, das zu Briketts einer hinreichend hohen Festigkeit führt.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebenen Verfahrensschritte.

Auf diese Weise ist es gelungen, die Rückstände von Zinkschmelzverfahren einerseits und Zinklaugungen andererseits, sowie weiterer zinkhaltiger Materialien, wie Konverterstaub, Drehrohrofenstaub oder Hochofenfilterstaub, zu einer brikettierten Masse hoher Qualität zusammenzuführen, die sich in hervorragender Weise für die Hochofenbeschickung eignet.

Die DE-AS 10 76 156 beschreibt die Rückgewinnung von Zink aus zinkhaltigem Hochofenfilterstaub. Dabei soll dieses Material zunächst pelletiert werden, worauf es anschließend als pelletiertes Material unter Zugabe von Reduktionsmitteln und Brennstoff in einen Ofen eingegeben wird. Die Herstellung von Briketts ist nicht

ίο beabsichtigt.

Aus der DE-OS 24 60 290 ist es bekannt, zinkoxidhaltige Materialien mit Koks und einem Bindemittel zu brikettieren. Durch Erhitzen wird Zink abgedampft, und die zinkfreien Briketts werden der Eisen- oder

is Stahlgewinnung zugeführt.

Aus Gmelin—Durrer, Metallurgie des Eisens, Band la, 1964, Seiten 302a und 303a, ist es bekannt, die bei der Herstellung von Zellstoff mit Calciumsulfit anfallende Sulfitablauge einzudicken und für die Herstellung von Briketts einzusetzen, die dem Hochofen zugeführt werden. Auf den Einsatz der eingangs genannten Materialien wird jedoch hier nicht eingegangen.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachfolgend einschließlich der Vorbehandlung der Materialien nähe; erläutert werden:

Der Rückstand mit einem Wassergehalt von 25-35%, der von einem pyrometallurgischen Schmelzvorgang stammt (nämlich der Rückstand aus einer vertikalen Destillationskammer, einer horizontalen Destillationskammer oder aus der thermoelektrischen Destillation) wird durch ein Sieb mit einer Maschengröße von 20—40 mm, vorzugsweise 35 mm, geschlagen, wobei eine Trennung in Rückstand und Rückstandsklumpen erzielt wird. Zu diesem Zweck ist ein Schwingsieb sehr geeignet, obwohl hierfür auch andere Siebe eirgesetzt werden können. Die übergroßen Klumpen erfordern kein Brikettierverfahren und können dementsprechend direkt in den Hochofen eingeführt werden.

Der Siebdurchgang wird vorübergehend in einem Vorratssilo gelagert und dann einem Mischer mit konstantem Volumen, beispielsweise einem Schaufelradmischer mit Hilfe einer Waage für konstante Beschickung zugeführt, während gleichzeitig die HoIzsulfitlauge beigegeben wird. Die Aufgabe des Siebdurchganges in den Schaufelradmischer wird durchgeführt, nachdem man zuvor die klebrige Holzsulfitlauge mit dem Rückstand gründlich durchmischt hat, so daß die Holzsulfitlauge soweit wie möglich : ι die Poren des Rückstandes eindringt. Die Menge der zuzuführenden Holzsulfitlauge ist so groß, daß man das gesamte zu brikettierende Material in einen feuchten Zustand bringt, d. h. 7 — 22%, bezogen auf das trockene Volumen des gesamten zu brikettierenden Materials und 80—100% (vorzugsweise 90%) der gesamten einzusetzenden Holzsulfitlauge wird dem Schaufelradmischer zugeführt. Je größer die Menge an Holzsulfitlauge ist, um so größer ist deren Wirkung als Binder, wobei jedoch, wenn die Menge an Holzsulfitlauge 22% übersteigt, ein Zusammenballungsphänomen innerhalb der Stabmühle auftritt, während in dem Fall, wenn 7% unterschritten werden, das sich ergebende brikettierte Erz brüchig wird. Dementsprechend werden nach dem Durchkneten vorzugsweise 18% eingestellt.

b^ri Als nächstes wird die Mischung, die man durch die Beigabe der Holzsulfitlauge und das anschließende Kneten mit dem Schaufelradmischer erhält, einem 1. Drehtrockner zusammen mit dem Rest der Holzsulfit-

lauge, vorzugsweise 10% der gesamten einzusetzenden Holzsulfitlauge, zugeführt. Bei diesem 1. Drehtrockner handelt es sich vorzugsweise um einen mit Schweröl beheizten Drehtrockner. Der Trocknungsvorgang wird vorzugsweise mit einer Eintrittstemperatur des heißen Gases von 650—75O°C und einer Austrittstemperatur von 60 -100° C durchgeführt.

Der wesentliche Punkt der Primärtrocknung mit Hilfe des 1. Drehtrockners liegt darin, daß eine Trocknung der gekneteten Mischung insoweit durchgeführt wird, daß deren Wassergehalt dem Wassergehalt des hydrometallurgischen Auslaugrückstandes, der anschließend beigefügt wird, entspricht und daß die Holzsulfitlauge den Rückstand, der sich aus dem Trocknen und Kneten ergibt, gründlich durchdringt Wenn beispielsweise der Wassergehalt des hydrometallurgischen Auslaugrückstandes 20% beträgt, wird der Wassergehalt der Mischung nach der 1. Trocknung auf 20% eingestellt. Das bedeutet praktisch, daß bei der Primärdurchinischung die Trocknung bis zu einem Wassergehalt von 18 — 22%, vorzugsweise 20%, durchgeführt wird, so daß er dem Wassergehalt des hydrometallurgischen Auslaugrückstandes entspricht, wodurch der Wassergehalt der Mischung, die man bei der Primärmischung erhält, und derjenige des hinzuzufügenden hydrometallurgischen Bleichriickstandes praktisch gleich ist zur Zeit der Durchführung der Sekundärmischung, womit eir. zufriedenstellendes Brikettieren erwartet werden kann.

Als nächstes wird der hydrometallurgische Auslaugrückstand und andere zinkenthaltende Materialien mit einem Wassergehalt von 18 bis 25% und Feinkohle einem weiteren Drehtrockner zum Zwecke der Durchführung eines Sekundärmischvorganges zugeführt.

Jedes dieser Materialien wird von dem entsprechenden Vorratssilo mit Hilfe einer Waage für konstante Beschickung zugeführt, wobei das Mengenverhältnis so eingestellt wird, daß ein Gesamtkohlegehalt von 18 — 22% (vorzugsweise 20%) und ein Zinkgehalt von mehr als 10% (vorzugsweise mehr als 12%) vorliegt. Im besonderen ist ein entsprechendes Mischungsverhältnis des Siebdurchgangsrückstandes zum hydrometallurgischen Auslaugrückstand erforderlich, um Briketts guter Qualität zu erhalten, wobei vorzugsweise das Verhältnis von letzterem zu ersterem 1-12:1 ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß im Fall eines verhältnismäßig groben Rückstandes mit 90% einer Korngröße von mehr als 0,15 mm und einem relativ feinen hydrometallurgischen Auslaugrückstand mit 90% von einer Korngröße von weniger als 0,15 mm es bei einer Durchmischung erforderlich ist, das Auftreten einer Korngrößenabtrennung, beruhend auf dem Mischungsverhältnis der beiden Materialien, zu verhindern und eine gleichmäßige Verteilung des Binders wie auch der Feuchtigkeit auf der Kornoberfläche des groben Rückstandes zu bewirken, wobei die Oberfläche mit dem hydrometallurgischen Auslaugrückstand überzogen wird.

Bezüglich des Kohlegehaltes wird bevorzugt mehr Kohle zugegeben als erforderlich ist, um die wertvollen Metalle zu reduzieren, und die Schlackenbestandteile innerhalb des Hochofens zu schmelzen, und zwar in einem Verhältnis von 20% der erforderlichen Menge. Was den Zinkgehalt angeht, so !längt dieser von eier Zinkmenge ab, die in dem Rückstand von der Zinkschmcl/c enthalten ist, wobei außerdem die Wirtschaftlichkeit in Betracht zu ziel·,«, π ist. Ein Gehalt von mehr als 10% reicht icdoch aus. Der Staub, der bei der Eisenherstellung anfällt und ähnliche Materialien sind in zweiter Linie hinzuzufügen, so daß deren Beigabe nicht zwingend erforderlich ist.

Somit wird nun der Wassergehalt der Materialien auf 15 — 20%, vorzugsweise 17%, durch den Sekundärtrocknungsvorgang herabgesetzt, während außerdem die Mischung, die man aus dem Primärmischungsvorgang und den zusätzlichen Materialien, d. h. dem hydrometallurgischen Auslaugrückstand erhält, durch die Sekundärtrocknung gründlich durchmischt wird. Der Trocknungsvorgang in dem Sekundärtrockner wird unter den gleichen Bedingungen und unter Verwendung eines Drehtrockners des gleichen Typs wie beim 1. Trocknungsvorgang durchgeführt. Wenn der Wassergehalt nach der Sekundärtrocknung mehr als 20% beträgt, wird die Viskosität der Mischung so hoch, daß ein Zusamrr.enballungsphänomen beim Durchkneten auftritt, während, wenn der Gehalt 15% unterschreitet, die Festigkeit der Briketts verschlechtert ist, so daß ein Zerbrechen des Briketterzes eintritt. Dementsprechend wird das Material vorzugsweise bis auf einen Wassergehalt von 17% getrocknet und die Mischung durchgeführt.
Während man nach dem Stand der Technik für den Durchknetungsvorgang nicht mehr als eine Walzenmühle oder ähnliches einsetzen konnte, ist es nach der Erfindung möglich, eine Zerkleinerungsvorrichtung, wie eine Stabmühle zu verwenden, wodurch die groben Körner in der Mischung bis auf eine Korngröße

jo verkleinert werden können, die derjenigen des hydrometallurgischen Auslaugrückstandes entspricht, so daß eine gleichmäßige Korngrößenverteilung entsteht, die einen ausgezeichneten Effekt auf den Misch- und Formvorgang gewährleistet.

Als nächstes wird die pulverisierte Mischung mit Hilfe einer Knet- oder Quetschvorrichtung durchknetet, um die Dichte weiter zu steigern, so daß sich ein scheinbares spezifisches Gewicht von 1,5 des die Quetschvorrichtung verlassenden Materials gegenüber einem scheinbaren spezifischen Gewicht von 1,0 ergibt, wodurch die Festigkeit des resultierenden Briketts erhöht wird.

Nachfolgend soll nun das Verfahren zur Brikettierung der durchkneteten Mischung erläutert werden. Zunächst wird unter Verwendung einer Formmaschine, wie beispielsweise einer Brikettierungswalze, die mit 170 Vertiefungen versehen ist, und 2 Paar Walzen mit einem Innendurchmesser von 1 m und einer Breite von 0,3 m aufweist, die durchknetete Mischung ir, Briketts von jeweils einem Gewicht von 220 g pro Stück und einer Größe von 80 χ 50 χ 35 mm geformt. Der Formpreßdruck kann entsprechend der Festigkeit des Briketts im Bereich von 2 —3 t/cm liegen. Die dementsprechend geformten Briketts werden einer Aushärtung bei Raumtemperatur auf einem Lagerförde-

5'i rer für eine Dauer von etwa 30 Minuten unterworfen und dem Hochofen zugeführt.

Auf diese Weise erhält das Material eine Bruchfestigkeit von 30 bis 100 kg pro Brikett und eignet sich somit für das Schmelzen im Hochofen. Die oben beschriebene

bo Vorbehandlung zur Brikettierung ist jedoch lediglich eine Ausführungsform. Das heißt, das Material, das dem nachfolgend noch beschriebenen Schmelzvorgang ausgesetzt wird, ist nicht auf das oben erläuterte brikettierte Γ /. beschränkt und andere verschiedene

η-) brikettierte Erze, Erzkkinipcn usw. sind natürlich hierfür geeignet.

ΛIs nächstes werden die so verkokten Briketts kontinuierlich dem Hochofen bei einer Temperatur von

500 — 700⁰C zugeführt, während die Schichtdicke über die Länge des Hochofens über die eisernen Zugschieber des Wassermantels eingestellt wird. Die dem Hochofen zugeführten Briketts gleiten an der schrägen Seitenwand der Windlöcher oder Düse,; herab, wobei ihre Temperatur durch den aufsteigenden Gasstrom weiter ansteigt, und sobald eine Redutctionsverflüchtigung des Zinkes auftritt, fallen sie in den Hochofen hinein und werden bei einer hohen Temperatur von mehr als 1300⁰C in der Reaktionszone gehalten. Gleicnzeitig mit der Verdampfung des Zinkes und der Verbrennung der Kohle tritt eine Reduktion des in dem brikettierten Erz enthaltenen Eisens ein, und ein Teil des auf diese Weise reduzierten metallischen Eisens sammelt sich am Boden des Hocho-.ens, während der Rest bei der Reaktion mit Zinksulfid und Bleisulfid aufgenommen wird, mit Ausnahme eines kleinen Teils, der in einen halbgeschmolzenen Zustand übergeht und durch das Abstichloch abgezogen wird. Wenn das sich am Boden des Ofens ansammelnde metallische Ei: en bis nahe an das Niveau der Düsen oder Windlöcher ansteigt, vollzieht sich infolge des durch die Windlöcher einströmenden Wi.id eine Oxydation und das gebildete Eisenoxyd schmilzt zu Schlacke und wird durch das Abstichloch abgezogen, wodurch die Erzeugung und der Verbrauch des metallischen Eisens stets ausgeglichen ist. Da die Oberfläche des Herdes, die von dem metallischen Eisen bedeckt ist, eine Neigung in Richtung auf das Abstichloch entlang dem Strom des durch die Windlöcher eintretenden Windes besitzt, strömt die Schmelze, die aus Schlacke und Lech besteht und die nichtflüchtigen wertvollen Metalle, wie Gold, Silber, Kupfer usw. enthält, in Richtung auf das Abstichloch, wobei eine dünne Schicht auf der Oberfläche des Herdes gebildet wird. Während des Strömens wird die Schmelze durch die von den Windlöchern kommende Luft gerührt, die in einem engen Kontakt mit dem metallischen Eisen, dem Herd, wie auch dem Kohlenmonoxyagas kommt, wodurch Zink, Cadmium und Blei verdampfen. Die Schmelze wird schließlich von dem Abstichloch über eine Rinne der Gießpfanne zugeführt. In der Zwischenzeit ist ein Zinkdampf enthaltendes Gas von hoher Temperatur durch die Erzschicht innerhalb des Hochofens aufgestiegen und verläßt die Oberfläche der Erzschicht, worauf es im Bereich der Oxydationszone durch Luft oxydiert wird, die durch die Sekundärluftzuführung, die an die Oxydationszone angeschlossen ist, oxydiert wird. Zur gleichen Zeit werden auch die innerhalb des Hochofens verdampften Metallsulfide, wie beispielsweise flüchtige Bestandteile wie Bleisulfid, Zinnsulfid, Cadmiumsulfid usw. oxydiert. All diese flüchtigen Substanzen, die wie oben beschrieben, oxydiert wurden, durchlaufen den oberen Freiraum in dem Hochofen, bilden ein Gas mit einer Temperatur von 1100- 1250°C und werden der Dampfkesselanlage zugeführt, die eine Wärmerückgewinnungsanlage darstellt die an den oberen Freiraum des Ofens angeschlossen ist. In dieser Kesselanlage wird das Hochtemperaturgas auf etwa 300° C gekühlt, worauf das derart abgekühlte Abgas eine weitere Abkühlung auf 170- 200°C in dem Haarnadelgaskühler erfährt. Es wird darauf mit dem Gas aus der Umgehungsleitung und kalter Luft am Einlaß der Filteranlage vermischt und auf eine Temperatur von 100— 110⁰C eingestellt, worauf es der Filteranlage zugeführt wird, in welcher die flüchtigen wertvollen Metalloxyde wie Zink usw., die in dem Abgas enthalten sind, eingesammelt werden. In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, daß für den Fall, wenn metallisches Zink gesammelt werden soll, der Luftstrom durch die Sekundärluftzuführung unterbrochen und ein Kondensator am Abgasauslaß angeordnet wird.

Der obere Freiraum des Hochofens bildet eine Brennkammer für die verdampften Metalle wie Zink usw., Metallsulfide und Kohlenmonoxid und gleichzeitig als Niederschlagskammer für den Staub und ist deshalb großräumig ausgelegt, um die Qualität der Produkte aus dem Zinkoxid zu verbessern. Außerdem ist dieser obere Freiraum an die Dampfkesselanlage angeschlossen und heizt dadurch gleichzeitig den Boiler auf.

Das nachfolgende Beispiel soll die Erfindung noch näher erläutern.

Beispiel

Einleitend sollen zunächst die analytischen Werte der wertvollen Metalle, die in dem Ausgangsmaterialrückstand enthalten sind, der in diesem Beispiel verwendet wird, in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt werden.

Zn

Fe Pb

Cu

T-S

C	Au	Ag
(%)	(g/t)	(g/t)
29,5	0,3	130
27,5	0,3	131

Übergrößen des Vertikalschachtrückstandes

Untergrößen des Vertikalschachtrückstandes

Elektrolytischer Zinkauslaugrückstand
Staub von der Eisenherstellung

4,20 12,0 4,1 1,0 5,1

3,88 13,2 4,3 0,9 5,1

19,6 23,4 26,8 12,3 3,4 3,4

0,9
0,2

5,8

1,0

0,4

Nach einer Siebung von 320 t/Tag in trockenem Volumen von dem Rückstand eines Vertikalkammerdestillationsverfahrens (Wassergehalt 30%) durch ein 35-mm-Schwingsieb (Daten: niedriger, einstufiger Typ, Kapazität: 100 t/h, Größe: 1,20x3,00 m, Frequenz: 780 Schwingungen/Min.) wurden 220 t/Tag des Siebdurchganges (d. h. 32,tf°/o der Gesamtbeschickung) mit einer Holzsulfitlauge {Kohlenstoffgehalt: 40%, Aschegehalt: 17%, Na₂SO₄: Rest, Feststoffgehalt 50%) in einer Menge von 16%, bezogen auf das zu brikettierende Material (d. h. 89% der insgesamt verwendeten Holzsulfitlauge) mit Hilfe eines Schaufelmischers (Umdrehungen: 60 r.p.m., Kapazität: 30 t/h, Leistung: 22 kW, Schaufel: 450 mm 0 mal 2 Reihen) vermischt, während dem Siebdurchgang die Holzsulfitlauge beigegeben wurde, wodurch die Holzsulfitlauge gründlich in die Siebdurchgangskörner eindrang und mit diesen vermischt wurde. Anschließend wurde die sich ergeben-

de Mischung in einen Schweröl-beheizten Drehtrockner (innendurchmesser: 3 m, Länge: 25 m, Parallelströmungstyp) eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt wurde die restliche Holzsulfitlauge der Mischung beigegeben, wobei die Menge der hinzugefügten Holzsulfillauge bei 5 18%, bezogen auf trockenes Volumen liegen sollte (Gesamtmenge: 102,6 t, Feststoffgehalt: 51,3 t). Die Mischung wurde durchgeführt, um ein vollständiges Durchdringen der porösen Oberfläche des Rückstandes durch die Holzsulfitlauge zu gewährleisten, wobei die Gastemperatur am Einlaß des Trockners auf 750⁰C eingestellt und die Trocknung bis auf einen Wassergehalt von 20% durchgeführt wurde.

Als nächstes wurde die Mischung aus dem 1. Drehtrockner einem 2. Drehtrockner (mit den gleichen Daten wie der 1. Drehtrockner) zusammen mit 250 t/Tag trockenem Volumen von elektrolytischem Zinkauslaugrückstand (Wassergehalt: 20%, Korngröße: 90% kleiner als 0,15 mm), 15 t/Tag Staub aus der Eisenherstellung (zinkenthaltender Staub, Wassergehalt: 20%, Korngröße: 80% kleiner als 0,15 mm) sowie 33,7 t/Tag, bezogen auf cien trockenen Zustand von Feinkohle (Wassergehalt: 15%, Kohlenstoffgehalt: 70%, Korngröße: 50% kleiner als 0,15 mm) jeweils über eine Waage für konstante Beschickung zugeführt, wobei die jeweilige Beschickung so eingestellt wurde, daß das Erzmaterial innerhalb des Ofens 20% Kohlenstoff und mehr als 10% Zink enthielt. Nachfolgend wurde, durch Einstellung der Einlaßtemperatur des Ofens auf 700⁰C ein gründliches Trockenmischen dieser Materialien durchgeführt. Nach der 2. Trocknung ergab sich ein Wassergehalt der Mischung von 17%.

Als nächstes wurde diese Mischung nach der 2. Trocknung parallel angeordneten Stabmühien (Innendurchmesser: 2,4 m, Länge: 3,8 rn, Kapazität: 22 i/h, a Gummiauskleidung) zugeführt. Diese Mischung, die 18% Holzsulfitlauge enthielt, haftete nicht an der Innenseite der Stabmühle, und es war möglich, einen fortlaufenden Betrieb von 2000 Stunden durchzuführen. Innerhalb der Stabmühle wurde die Zerkleinerungsarbeit an der Mischung so weit durchgeführt, daß in etwa die Korngröße der relativ groben Körner des Rückstandes von dem trockenen Schmelzverfahren derjenigen des elektrolytischen Zinkauslaugrückstandes (roter Rückstand) entsprach, während gleichzeitig die Holzsulfitlauge die gesamte Mischung gleichmäßig durchdrang, und die Bildung von Zusammenballungen oder Verkrustungen des roten Rückstandes auf der Innenseite der Stabmühle verhindert wurden, die von dem Mischen des elektrolytischen Zinkauslaugrückstandes mit einer hochdichten Holzsulfitlauge entstehen können.

Anschließend wurde die so behandelte Mischung gründlich in einem Quetscher (Daten: 1 Paar Walzen, jede Walze mit einem inneren Durchmesser von 1,6 m und einer Breite von 1 m, Innendurchmesser der Pfanne:

Tabelle

3,87 m) gründlich durchknetet. Zu diesem Zeitpunkt wurde zur Erzielung Briketts von guter Qualität in dem Brikettierungsverfahren der Wassergehalt der Mischung durch eine Wasserbeigabe von 1—100 l/Min, während des Knetens ausgeglichen.

Das so durchknetete Erzmaterial wurde zur Aushärtung in einem Silo gelagert, und nach Verdichtung, 5 Einheiten von Brikettierungswalzen (bestehend aus 2 Paar Walzen, jede Walze mit einem Innendurchmesser von 1 m und einer Breite von 0,3 m, versehen mit jeweils 170 Vertiefungen) zugeführt. Hier wurde das Material unter Druck in ovale Briketts (Größe: 80 mm χ 50 mm χ 35 mm, Gewicht: 220 g/Stück) unter einem spezifischen Druck von 3 t/cm geformt, wodurch man 570 t Briketts mit einem Zn-Gehalt von 11% und einem C-Gehalt von 20% erhielt.

Das Verkoken wurde bei 700⁰C durchgeführt, indem man 180 t von den 570 t Briketts zusammen mit 30 t/Tag der übergroßen Stücke mittels eines Pendelförderers dem Aufgabetrichter und anschließend der Verkokungszone zuführte. Das Volumen der die Verkokungszone durchziehenden Windströmung wurde auf 7,5%, bezogen auf das Hauptabgas eingestellt. Als nächstes wurde das der Verkokung ausgesetzte Material einem Hochofen zugeführt, dessen Grundlinie um 4° geneigt war, und der mit 26 Düsen versehen war, die auf beiden Seiten des Abstichloches angeordnet waren, d.h. 13 Düsen auf jeder Seite. Durch diese Düsen wurde Heißwind, der auf eine Temperatur von 450⁰C vorerhitzt war, in einer Menge von 220 NmVMin. (Einströmgeschwindigkeit bei den Düsen: 50 m/Sek.) eingeblasen, wobei die Temperatur der Reaktionszone höher als 1300⁰C gehalten wurde.

Die Schmelze wurde kontinuierlich in eine Gießpfanne außerhalb des Ofers angezogen, wobei der Lech von der Schlacke getrennt wurde. Das Abgas aus dem Ofen besaß eine Temperatur von 1250⁰C. Dieses Abgas wurde innerhalb eine^r Kesselanlage auf 270°C und anschließend in einem Haarnadelgaskühler auf 180⁰C abgekühlt. Durch Mischen des derart gekühlten Abgases mit dem Gas aus der Umgehungszugleitung wurde dessen Temperatur auf 105—110°C am Einlaß der Filteranlage eingestellt. Aus dem in die Filteranlage eingeführten Gas konnte grobes Zinkoxid zurückgewonnen werden. Bei dem obigen Betrieb konnte das Material mit einem Durchsatz von 210 t/Tag behandelt werden, wobei der Betrieb ohne Schwierigkeit 90 Tage kontinuierlich durchgeführt werden konnte.

Die Ergebnisse des Betriebes nach diesem Beispiel sind in der folgenden Tabelle im Vergleich zu den Ergebnissen eines Betriebes unter Verwendung eines herkömmlichen Hochofens zusammengestellt.

Wie die Tabelle deutlich zeigt, wird der Schmelzwirkungsgrad eines Hochofens nach der Erfindung, gegenüber solchen herkömmlicher Art, drastisch verbessert

Beispiel

Vergleichsbeispiel

1. Erzmaterial
Brikettiertes Erz
Übergroße ErzkJumpen
von Vertikalkammer-Destillation
Gesamt

180 t/Tag pro Ofen
30 t/Tag pro Ofen

210 t/Tag pro Ofen

50 t/Tag pro Ofen
30 t/Tag pro Ofen

80 t/Tag pro Ofen

Fortsetzung	26 60 358 9	Ag Au C (g/t) (g/t) (%)	10	ί f
	Beispiel	139 - 20 90 - 700 0,6 - 30 -	Vergleichsbeispiel	l
2. Produkt Grobes Zinkoxid Lech Schlacke Gesamt	34 t/Tag pro Ofen 30 t/Tag pro Ofen 63 t/Tag pro Ofen 127 t/Tag pro Ofen	Ag	14 t/Tag pro Ofen 12 t/Tag pro Ofen 35 t/Tag pro Ofen 61 t/Tag pro Ofen	Ag Au C fj (g/t) (g/t) (%) I
	Beispiel Zn Fe Pb Cu	80% 12% Lech grobes Zink oxid	Vergleichsbeispiel Zn Pb Cu (%) (%) (%)	1 250 - 28 I 100 Ί 1330 2 - ι 74 - - ί
3. Analyse Beschickungsmaterial Grobes Zinkoxid Loch Schlacke	9,9 15,2 3,4 0,9 52 19 - 3 - 1,5 5,0 3,5 - 0,3 0,25		12 2 1 60 10 2,5 1,2 6 3,0 0,3 0,22	Vergleichsbeispiel ^;; Zn Pb Cu Ag .'
	Beispiel Zn Pb Cu		85% 96% 90% 80%
4. Wiedergewinnung	83% 90% 90% grobes grobes Lech Zink- Zink oxid oxid	Vergleichsbeispiel
	Beispie!

5. Betriebsbedingungen	26
Anzahl der Düsen	7,8 m
Länge des Ofens	27 t/m
Herdleistung	220Nm-7Min.
Lufstrom an Primär
düsen	60Nm³/Min.
Luftstrom an Sekundär
düsen	0,5 m Wassersäule
Druck an den Düsen	450'C
Temperatur der
Primärluft	1250°C
Temperatur im
oberen Freiraum
des Ofens	270°C
Temperatur am
Kesselanlagenauslaß	180°C
Temperatur am Auslaß
des Haarnadelkühlers	14,0 t/h
Dampf
rückgewinnung	8 t/ct
Dampf pro Kohle
einheit	4,7 KWh/kg Dampf
Elektrische Energie
pro kg Dampf

4,2 in llONmVMin. 30 NmVMin.

0,3 m Wassersäule 200⁰C

HOO⁰C

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Briketts für die Beschickung eines Hochofens durch Brikettierung einer Mischung aus Rückständen der pyromeiallurgischen Zinkgewinnung und der Zinklaugung sowie anderen zinkhaltigen Materialien, nämlich Konverterstaub, Drehrohrotenstaub oder Hochofenfilterstaub unter Zusatz von Sulfitlauge und Feinkohle, dadurch gekennzeichnet, daß man den Rückstand aus dem Zinkschmelzverfahren durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 25—40 mm führt, 80-100% Holzsulfitlauge, bezogen auf die Gesamtholzsulfitlauge, mit welcher der Siebdurchgang behandelt wird, zuführt und das Ganze mischt, worauf man die verbleibende Holzsulfitlauge der erhaltenen Mischung, die 7—22%, bezogen auf den Gesamtriickstand entspricht, beigibt und diese einem ersten Drehtrockner zur Durchführung einer Primärmischung zuführt, in welchem man einen Wassergehalt von 18 — 22% einstellt, worauf man die Mischung zusammen mit dem hydrometallurgischen Zinkauslaugrückstand, anderen zinkführenden Materialien und Feinkohle einem zweiten Drehtrockner zur Einstellung einer Sekundärmischung mit einem Wassergehalt von 15 — 20% zuführt und anschließend die Mischung in einer Stabmühle pulverisiert, die pulverisierte Mischung in einer Knetvorrichtung durchknetet, die geknetete Mischung brikettiert und anschließend aushärtet.