DE2717922A1 - Verfahren zum entgiften und pelletisieren des schlamms von nicht fluechtigen bestandteilen der abgase von elektrischen schmelzoefen - Google Patents
Verfahren zum entgiften und pelletisieren des schlamms von nicht fluechtigen bestandteilen der abgase von elektrischen schmelzoefenInfo
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Description
Siliciummetall und siliciumhaltige Legierungen werden heute hauptsächlich in mit einem Gewölbe geschlossenen Schmelzöfen hergestellt.
Dabei entstehen Abgase, die im allgemeinen Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, EisenIIoxid, Kohlenstoff, Schwefel, Phenole und Cyanide als Staub enthalten. Der Staub kann entweder in trockenem Zustand mittels verschiedenartiger Filter oder in nassem Zustand durch Naßwaschen der Gase ausgeschieden werden. Beim Naßwaschen entsteht ein Schlamm, der insbesondere wegen des Gehalts an Cyaniden und Phenolen ein Deponieren des Schlamms aus Umweltrücksichten unmöglich macht. Auch ist die Rückführung des Staubs zu dem Herstellungsverfahren - wenn man eine Nasswäsche anwendet - gegebenenfalls nach Agglomerierung und Trocknung erschwert.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, zum gleichzeitigen Entgiften und Pelletisieren des nach der Nasswäsche von nicht flüchtigen Bestandteilen der Abgase von geschlossenen elektrischen Schmelzöfen und Filtrieren gewonnenen Schlammes, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass der wasserhaltige Schlamm unmittelbar in einen Drehrohrofen eingeführt, hier bei Temperaturen bis etwa 400°C getrocknet und das getrocknete Gut dann auf Temperaturen im Bereich von etwa 800 bis 1400°C erhitzt und dabei pelletisiert wird.
Das Verfahren der Erfindung bietet den Vorteil, dass nicht nur Cyanide und Phenole vernichtet, sondern auch eine Agglomerierung des Schlamms zu Pellets vorgenommen werden kann, die ausreichend fest sind, um deponiert zu werden und gegebenenfalls in den Schmelzprozeß zurückgeführt zu werden.
In Ausübung der Erfindung wird der von der Waschflüssigkeit ausgefällte Schlamm in an sich bekannter Weise unmittelbar einem Drehrohrofen zugeführt, indem er auf Temperaturen von etwa 800 bis 1400°C erhitzt wird.
Die Atmosphäre im Drehrohrofen kann oxidierend oder reduzierend eingestellt werden. Beim Arbeiten in oxidierender Atmosphäre wird auch die Zerstörung der Cyanide gefördert. Beim Arbeiten in einer reduzierenden Atmosphäre entstehen festere Pellets.
Teerkomponenten werden in oxidierender Atmosphäre bei etwa 400°C verbrannt.
Beim Erhitzen des Schlamms in einem Drehrohrofen können die Cyanide und Phenole quantitativ vernichtet werden.
Die vom Abbrand der Söderberg-Elektroden herrührenden Teerbestandteile werden durch die Behandlung im Drehrohrofen unschädlich gemacht.
Die gebildeten Pellets sind nicht sonderlich fest, aber stark genug, um sie zu deponieren oder dem Schmelzprozeß zuzuführen.
Das Trocknen des Schlamms vor dem Erhitzen auf etwa 800 bis 1400°C kann in besonderen Trockenvorrichtungen erfolgen. Es ist aber auch möglich, die Trocknung im Drehrohrofen vorzunehmen, wenn dieser unterschiedlich beheizt wird. Ein Trocknen bei Temperaturen bis etwa 400°C hat sich als ausreichend erwiesen.
Die Trocknungsdauer und die daran anschließende Erhitzungsdauer hängen etwas von der Zusammensetzung der nichtflüchtigen Bestandteile der Abgase, der Bauart des Schmelzofens und der Verfahrensführung bei der Herstellung von Siliciummetall oder siliciumhaltigen Legierungen ab. Der Staubgehalt in den Abgasen ist im allgemeinen sehr niedrig und macht etwa 0,1 Gew.% des dem Schmelzofen zugeführten Materials aus.
Beispiel
Ein etwa 70 Gew.% Wasser und etwa 4 Gew.% Teer enthaltender Schlamm wurde in einem Drehrohrofen zum Zwecke der Entwässerung bis etwa 300°C vorgewärmt. Der trockene Staub enthielt:
SiO[tief]2 87,8 %
Al[tief]2 O[tief]3 2,6 %
CaO 1,4 %
MgO 1,3 %
Fe[tief]2 O[tief]3 2,5 %
C[tief]tot 3,6 %
S[tief]tot 1,8 %
Phenole
<NichtLesbar>
<NichtLesbar>
Cyanide
<NichtLesbar>
<NichtLesbar>
Dann wurde die Temperatur im Drehrohrofen langsam auf 400°C erhöht, bis das gesamte Wasser ausgetrieben war. Anschließend wurde die Temperatur ziemlich rasch bis auf etwa 800°C erhöht. Zugleich wurde Luft eingeblasen, um eine oxidierende Atmosphäre zu schaffen. Der Gehalt an Cyaniden in den Pellets betrug 0,0003 Gew.%. Phenole waren nicht feststellbar. Die Pellets hatten überwiegend eine
Größe von etwa 3 bis 15 mm. Nur 5 Gew.% der Pellets hatten eine Größe von unter 1 mm.
Das Brennen bei Temperaturen von etwa 1400°C führt zu einer verbesserten Bruchfestigkeit der Pellets. Sie enthielten keinen Kohlenstoff. Ein Cyanidgehalt konnte praktisch nicht mehr festgestellt werden.
Claims (5)
1. Verfahren zum gleichzeitigen Entgiften und Pelletisieren des nach der Nasswäsche von nicht flüchtigen Bestandteilen der Abgase von geschlossenen elektrischen Schmelzöfen und Filtrieren gewonnenen Schlamms, dadurch gekennzeichnet, dass der wasserhaltige Schlamm unmittelbar in einen Drehrohrofen eingeführt, hier bei Temperaturen von bis etwa 400°C getrocknet und das getrocknete Gut dann auf Temperaturen im Bereich von etwa 800 bis 1400°C erhitzt und dabei pelletisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vortrocknung bei etwa 300°C erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Drehrohrofen eine oxidierende Atmosphäre eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Drehrohrofen eine reduzierende Atmosphäre eingestellt wird.
5. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vortrocknung in einer besonderen Trocknungsvorrichtung erfolgt.
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