DE3115502A1

DE3115502A1 - Verfahren zum abtrennen von blei aus sulfidischem konzentrat und schwebeschmelzofen zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3115502A1
Application number: DE19813115502
Authority: DE
Inventors: Olavi August 28370 Pori Aaltonen; Rolf Einar 00200 Helsinki Malmström; Esko Olavi 20750 Turku Nermes; Tapio Kalevi 02160 Espoo Tuominen
Original assignee: Outokumpu Oyj
Current assignee: Outokumpu Oyj
Priority date: 1980-04-16
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1982-02-25
Also published as: AU540415B2; FR2480789B1; JPS56166341A; AU6948381A; BE888411A; ZA812498B; IT8148274A0; US4478394A; IT1170887B; DE3115502C2; CA1162056A; BR8102356A; JPH0129856B2; US4391632A; FI65807C; MX155473A; FR2480789A1; FI801214A; FI65807B

Description

Verfahren zum Abtrennen von Blei aus sulfidischem
Konzentrat und Schwebeschmelzofen zur Durchführung
des Verfahrens

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Schwebeschmelzofen gemäß dem Patentanspruch 8.

Der überwiegende Teil der Weltbleiproduktion wird aus
sulfidischen Konzentraten nach dem Sinter-Schachtofen-Verfahren gewonnen. Im Sinterofen wird das Konzentrat zur Entschwefelung oxidiert und in eine für die Schachtofenreduktion passende stückige Form gebracht.

Der schwerstwiegende Nachteil dieses Verfahrens liegt in
den großen Abgasmengen, die sowohl beim Sintern als auch
im Schachtofen anfallen. Man schätzt, daß je Tonne Konzentrat etwa 670 kmol (15 000 Nm³) schwefeldioxid- und staubhaltige Prozeß- und Ventilationsgase anfallen. Das Reinigen der Abgase entsprechend den gegenwärtiaen Umwelt-

schutzbestimmungen bedeutet einen erheblichen Anstieg der Bleigewinnungskosten.

Ziel der Forschung in den letzten Jahren war die Schaffung eines Verfahrens, bei welchem das Schwefeldioxid in konzentrierter Form anfällt und möglichst geringe Mengen an staubhaltigen Abgasen entstehen. Bei reinen, nur sehr wenig. Quarz enthaltenden Konzentraten kann im Prinzip nach einem einstufigen Verfahren gearbeitet werden. Das sulfidische Bleikonzentrat wird dabei in einer einzigen Verfahrensstufe direkt zu Metall oxidiert. Als Teilreaktion erfolgt zuerst die Oxidation des Bleisulfids zu Bleioxid gemäß folgender Reaktion:

PbS + 1,5 O₂ = PbO + SO₂

Danach reduziert das überschüssige Bleisulfid das Oxid gemäß folgender Reaktion zu Metall:

2 PbO + PbS = 3Pb + SO₂

Liegt die Arbeitstemperatur des Verfahrens unterhalb von etwa 1373 K, so fallen als Ergebnis der Oxidationsreaktionen Bleisulfat und Oxidsulfate statt Bleioxid an. Metallisches Blei entsteht beim Reagieren dieser Verbindungen mit Bleisulfid.

Das einstufige Bleigewinnungsverfahren eignet sich für reine Konzentrate. Infolge der starken Affinität zwischen Bleioxid und Siliciumdioxid wächst mit steigendem Quarzgehalt des Konzentrats der Bleigehalt der Schlacke bei gleichzeitiger Abnahme des Ausbeute an metallischem Blei. Das Freisetzen des Bleis aus dem Silicat erfordert einen so niedrigen Sauerstoffdruck, daß bei Anwesenheit von Schwefeldioxid Bleisulfid statt metallischem Blei anfällt.

Bei den Temperaturen und Sauerstoffdrücken, die beim direkten Bleigewinnungsverfahren herrschen, wird das im Konzentrat enthaltene Zink oxidiert und geht in die Schlacke über. Um den Schlackenschmelzpunkt auf einem genügend niedrigen Wert zu halten, muß der Schlacke ein Flußmittel zugesetzt werden, was wiederum erhöhte Bleiverluste durch Schlackenabgang bedeutet.

Zur Verarbeitung der vorgenannten unreinen Konzentrate hat man auch mehrstufige Verfahren angewandt. Die Nachteile des Sinterprozesses (schwachkonzentriertes Schwefeldioxidgas, Verseuchung der Umwelt mit Bleioxidstaub, Sulfatbildung, Schwierigkeiten bei der Temperaturregelung) konnte man durch Übergang zu geschlossenen Reaktoren umgehen, die als Produkt bleioxidhaltige Schmelze liefern. Ein solches Verfahren ist zum Beispiel das Kivcet-Verfahren (FI-AS 56028).

Der Dampfdruck, insbesondere des Bleisulfids, aber auch des Bleioxids, ist bei den Arbeitstemperaturen der Bleigewinnungsverfahren hoch. Daraus resultieren die für diese Prozesse typischen, äußerst schädlichen großen Flugstaubmengen. Sowohl beim mehrstufigen als auch beim einstufigen Verfahren kommt es zur Verdampfung sowohl von Bleisulfid als auch von Oxid. Der Siedepunkt von Bleisulfid liegt bei etwa 1610 K, der von Bleioxid bei etwa 1810 K, so daß das Gas bei den Verfahrenstemperaturen diese Verbindungen in großen Mengen enthalten kann. Die verdampften Bleiverbindungen gehen aus der Anlage zusammen mit dem schwefeldioxidhaltigen Gas ab.

Je nach Schwefeldioxiddruck sind unterhalb von 1050 bis 1150 K nur Bleisulfid, -sulfat und die verschiedenen -oxidsulfate stabil. Dadurch besteht der vom Gas abgetrennte Staub, der quantitativ einen sehr qroßen Teil der

— "7 —

dem Prozeß zugeführten Bleimenge enthalten kann, hauptsächlich aus diesen Verbindungen. Die Bleioxidmenge ist geringer. Das Einspeisen des Flugstaubes in die Oxid-Reduktionsstufe kommt wegen des in ihm enthaltenen Schwefels nicht in Frage. In der Reduktionsstufe würde der Schwefel reduziert werden und als Bleisulfid zusammen mit dem Gas abgehen. Außerdem hätte das gewonnene Blei einen hohen Schwefelgehalt. Die verbreitetste Art der Staubverarbeitung besteht darin, den Staub zusammen mit frischem Konzentrat wieder in die Oxidationsstufe zu leiten. Als Nachteile sind jedoch der durch die endothermen Sulfat-Zerfallsreaktionen bedingte Energiebedarf und die Zunahme der Gasmenge infolge der umfangreichen Staubumwälzung zu nennen.

Eine der Hauptbestrebungen bei der Weiterentwicklung des Bleigewinnungsverfahrens war die Senkung der Staubmengen. Eine Methode, dieses Ziel zu erreichen, bestand darin, das Gas im Abzugsteil des Oxidationsreaktors so abzukühlen, daß die Bleiverbindungen kondensieren und zurück in die heiße Schmelze fallen. So verfährt man im Kivcet-Verfahren bei der Oxidation des Bleikonzentrats. Die Rückführung des gekühlten, eventuell sulfathaltigen Staubes verursacht jedoch durch seine große Menge von 25 - 40 % einen zusätzlichen Energieverbrauch.

Eine zweite bei zahlreichen Verfahren angewandte Methode zur Verringerung der Staubmenge besteht darin, sulfidisches Konzentrat auf oder in die im Ofen befindliche Schmelze zu injizieren. Man erreicht hierbei ein schnelles Lösen des Sulfids im schmelzflüssigen Blei oder eine Umsetzung mit dem in der Schlacke enthaltenen Bleioxid mit der Folge, daß die Aktivität des Bleisulfids sinkt und die Verdampfung abnimmt.

Aus der FI-PS 54147 ist ein Schwebeschmelzverfahren für sulfidische Komplex- und/oder Mischerze oder Konzentrate bekannt ,bei dem man zur Bildung einer Suspension in den oberen Teil der Reaktionszone feinkörniges und -verteiltes Rohmaterial, Luft oder sauerstoffangereicherte Luft sowie eventuell Brennstoff einträgt und das in Suspension befindliche Rohmaterial im oberen Teil der Reaktionszone bei hoher Temperatur einer oxidierenden Behandlung und im unteren Teil der Reaktionszone einer reduzierenden oder sulfidierenden Behandlung unterzieht, um die unverdampften Begleitminerale oder -metalle zurück in die Gasphase zu führen, bevor sich der in der Suspension befindliche Peststoff abscheidet und auf die unterhalb der Reaktionszone befindliche Schmelze prallt.

In der Druckschrift wird angegeben, daß sich das Blei oft nicht ohne wirksame Reduktionssulfidierung quantitativ aus den Schmelzprodukten entfernen läßt, da es im Schacht leicht zu einer Umsetzung zwischen dem sich bei der Oxidation bildenden Bleioxid und der Kieselsäure des Konzentrats oder der Zuschläge kommt. Das Reduzieren und Sulfidieren von Blei aus schmelzflüssigen Silicaten wird wegen der ungünstigen Aktivitätsverhältnisse als schwierig bezeichnet.

Keines der genannten Verfahren vermag das mit dem Bleigewinnungsprozeß verbundene Staubproblem entscheidend zu lindern. Ein großer Teil des im Konzentrat enthaltenen Bleis geht nach wie vor mit dem Gas ab und wird beim Kühlen des Gases sulfatisiert oder sulfidiert.

Mit der vorliegenden Erfindung wird bezweckt, die bei den bekannten Verfahren auftretenden Staubprobleme im wesentlichen zu eliminieren und ein Verfahren zum Abtrennen von Blei aus sulfidischem Konzentrat zu schaffen.

Die Hauptmerkmale der Erfindung sind aus dem Patentanspruch 1 ersichtlich.

Weiter soll mit der Erfindung ein bei diesem neuen Verfahren einzusetzender Schwebeschmelzofen geschaffen werden, bei dem keine Schmelze-Verweilzeit erforderlich ist, und bei dem die vom abgehenden Gas mitgeführte Staubmenge entscheidend geringer ist als bei den bereits entsprechenden bekannten Vorrichtungen.

Die vorliegende Erfindung gründet sich auf die Idee, die Verschlackung sämtlichen im sulfidischen Konzentrat enthaltenen Bleis anzustreben. Um dies zu gewährleisten, setzt man so viel silicatreiches schlackenbildendes Material zu, daß sich im Ofen im wesentlichen nur Schmelze vom Schlackentyp bildet, aus der man durch Reduktion Rohblei und Schlacke gewinnt, wobei letztere auf vorteilhafte Weise als silicatreiches schlackenbildendes Material eingesetzt werden kann.

Schlackenbildner kann außer in den Reaktionsschacht auch in den Herd und/oder die Steigströmungszone eingespeist werden. Diese zusätzliche Menge gibt man vorzugsweise an einer Stelle zu, wo starke Gasturbulenz herrscht, wie im unteren Teil der Steigströmungszone.

Als Schlackenbildner wird vorzugsweise feinkörniger Quarzsand eingesetzt, jedoch kommt auch bleiarmes und/oder silicatreiches Bleisilicat, sog. Bleiglas, in Frage, zum Beispiel die bei der Rohbleiabtrennung anfallende bleiarme silicatreiche Schlacke, die entweder als Schmelze oder als feinkörniger Feststoff eingetragen wird.

Da man bestrebt ist, die gesamte Schmelzemenge als Schmelze vom Schlackentyp zu erhalten, ist keinerlei Phasentrennung

und damit auch keine Schmelze-Verweilzeit erforderlich. Man kann somit im Herd mit sehr hohen Gasgeschwindigkeiten arbeiten, wodurch die mechanische Staubmenge erfahrungsgemäß vermindert wird und der Herd verhältnismäßig klein ausgelegt werden kann, vorzugsweise als Kammer in Form eines liegenden Zylinders mit einem Durchmesser von etwa 3 bis 5 m, beispielsweise 4 m.

Im Ofen versucht man eine so hohe Temperatur und einen so hohen Sauerstoffdruck aufrechtzuerhalten, daß sämtliches im sulfidischen Konzentrat enthaltenes Blei zu Bleioxid oxidiert wird, das an den Schlackenbildner unter Bildung einesfesten oder schmelzflüssigen Stoffes gebunden wird, der in die am Herdboden befindliche Schmelze fällt. Die Temperatur der Suspension wird auf wenigstens 1373 K, vorzugsweise höchstens 1873 K, der Sauerstoffdruck auf

— 10
über 4,90 · 10 bar, vorzugsweise mehr als

5,88 · 10~⁶ bar, eingestellt.

Bei der vorliegenden Erfindung macht man sich also die Beobachtung zunutze, daß sich das Blei durch Regulierung der Suspensionstemperatur, des Mischens und des Sauerstoffdruckes zu Bleioxid oxidieren und gleichzeitig mit sog. Bindemitteln, d.h. mit schlackenbildenden Stoffen, wirksam zu schmelzflüssigen oder festen Bleisilicaten binden läßt, die auf den Ofenboden sinken und dort eine Schmelze des Schlackentyps bilden. Auf diese Weise vermeidet man die Bildung gasförmiger Bleiverbindungen und das Entstehen von Sulfatstaub, wenn die Gase dann hinter dem Ofen im Kessel gekühlt werden.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beispielhaft beschrieben. Es zeigen;

Fig. 1 einen Schwebeschmelzofen von der Seite im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt längs der in Fig. 1 angedeuteten Geraden A-A.

Über das Gewölbe des Reaktionssachtes 1 des Schwebeschmelzofens werden mit Hilfe einer Eintragsvorrichtung 5, z.B. Sprühvorrichtungen, die zur Bildung einer guten Suspension mit Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft betrieben werden, Bleikonzentrat und schlackenbildendes Bindemittel eingespeist. Zusätzlich werden zur Regelung der Oxidation und der Wärmebilanz bedarfsfalls weiterer Sauerstoff und/oder weitere sauerstoffangereicherte Luft und (flüssige oder feste, kohlen- und/oder wasserstoffhaltige) Zusatzbrennstoffe eingeführt. Konzentrat und Bindemittel werden in einem solchen Verhältnis und unter Aufrechterhaltung solcher physikalischer Suspensionsbedingungen eingespeist, daß eine nahezu vollständige Oxidation des Bleis zu Oxiden und eine nahezu vollständige Umsetzung dieser Oxide zu schmelzflüssigen oder festen Bleisilicaten erzielt werden. Durch Änderung der Bewegungsrichtung der Bleisilicatsuspension im Schwebeschmelzofen um 90° trennt sich der Hauptteil der schmelzflüssigen bzw. festen Stoffe der Suspension von den Gasen und sinkt auf den Boden eines Herdes 2, wo diese Stoffe über eine Abstichöffnung 6 abgenommen und in einen Elektroofen 3 geleitet werden, wo das Bleisilicat unter Einsatz z.B. von Koks und/oder Eisen in einer Rohbleigewinnung 9 zu Rohblei reduziert wird, welches man von der bleiarmen Silicatschlacke 10 trennt, die dann in einer Granuliervorrichtung 8 verarbeitet wird. Das im Herd 2 von der Suspension abgetrennte schwefeldioxidhaltige Gas enthält mechanischen Staub und geringfügige Mengen an gasförmigen Bleioxiden. Im hinteren Teil des Herdes wird der Gasstrom ge-

drosselt (Geschwindigkeit 40 - 100 m/s). In diese turbulente Strömung werden weitere Bindemittel eingetragen, so daß das im Gas enthaltene gasförmige Bleioxid fortlaufend in schmelzflüssige/feste Bleisilicate übergeht und das Gas sich gleichzeitig abkühlt, wobei die eventuell vorhandene geringfügige Menge gasförmigen Bleioxids zu einer Bleioxidschmelze kondensiert. Danach enthalten die Gase praktisch nur noch mechanischen Staub (in schm'elzf lüssiger oder fester Form), der sich abscheidet, wobei der mechanische Staub auf den Boden des Herdes 2 sinkt und sich mit dem Hauptteil der Bleisilicatschlacke vereinigt, der aus dem Herd 2 durch die Abstichöffnung 6 abgenommen und zur Reduktion einem Elektroofen 3 zugeführt wird, wo die Rohbleigewinnung 9 erfolgt.

Das aus dem Steigrohr 4 über die Gasabführvorrichtung 7 abgehende Gas hat eine Temperatur von ca. 1000 bis 1100⁰C und enthält nur ca. 2 - 15% Staub, bezogen auf den Eintrag. Abgas und Staub werden einer Kesselanlage zugeführt, wo das Gas unter Erzeugung von Hochdruckdampf (58,8 bis 98,0 bar) auf ca. 300 - 350 ⁰C abgekühlt wird. Dabei kommt es zur Sulfatisierung der Stäube. Diese werden unten aus der Kesselanlage und dem nachgeschalteten Elektrofilter abgezogen und in ein Staubsilo geblasen, von wo sie erneut in den Reaktionsschacht 1 des Schwebeschmelzofens eingetragen werden.

Bedingt durch den Charakter dieses Prozesses ist im Herd keine Absetz-Verweilzeit für die Bleisilicatschlacke erforderlich, wie zum Beispiel beim Schwebeschmelzen von Kupfer oder Nickel, da ja die Wertmetalle und das Blei in diesem Falle in der Schlacke enthalten sind, so daß sich ein Absetzen von Wertmetallen aus der Schlacke in den Stein und/oder in die Metallphase erübrigt. Im Wesen dieses

Prozesses liegt es auch, daß die Umsetzungen und die Bindung der Bleioxide zu Bleisilicaten mit ausreichender Geschwindigkeit erfolgen. Außerdem verlangt der Umweltschutz einen hermetisch geschlossenen Ofen, damit Gasausbrüche vermieden werden.

Die letztgenannten drei Gesichtspunkte bieten die Möglichkeit, mit einer im Verhältnis zur Kapazität geringen Ofengröße zu arbeiten. Aufgrund durchgeführter Pilotversuche kann geschätzt werden, daß für eine Kapazität von 200 000 - 300 000 Tonnen Bleikonzentrat/Jahr eine Ofenanlage mit folgenden Abmessungen passend ist: Reaktionsschacht-Durchmesser ca. 3 m, -Höhe ca. 5m, Herddurchmesser ca. 4m, -Länge ca. 10m, Steigrohr-Durchmesser ca.3 m, -Höhe ca. 5m. Es ist ein Schwebeschmelzofen vorteilhaft, dessen Herd einen runden und nicht (wie beim normalen Schwebeschmelzofen) einen kastenförmigen Querschnitt hat. Mit einem Herd in Form eines kleinen, liegenden Zylinders kann in diesem Falle deshalb gearbeitet werden, weil sich eine Schmelze-Verweilzeit erübrigt und man mit hoher Gasströmungsgeschwindigkeit, z.B. von 10 bis 20 m/s, arbeiten kann, wodurch sich die mechanische Staubmenge erfahrungsgemäß verringert.

Im folgenden wird die Erfindung durch Beispiele erläutert .

Beispiel 1

Die Analyse des Bleikonzentrats lautet:

Pb	43,0
Cu	1,5
Fe	5,0
Zn	3,9
S	12,3
Sb	0,2
SiO₂	16,9
CaO	3,2
MgO	6,1

In den Reaktionsschacht der Ofenanlage werden eingetragen:

- Konzentrat 3000 kg/h

- Butan 91 kg/h

- Sauerstoff 612 Nm³/h

- Flugstaub 1818 kg/h

- Kalk als Flußmittel

Die Schachttemperatur beträgt 1600 K. Im Schacht entstehen Gase in einer Menge von 821 Nm³/h mit folgender Zusammensetzung:

so₂ co₂	47,5 17,1
H₂O	21,4
N₂	0,4
PbO	13,6

Im Herd werden zur Kompensation der Wärmeverluste 51 kg/h Butan verbrannt, so daß die Gasmenge im Steigschacht 997 Nm³/h beträgt. Ihre Zusammensetzung ist wie folgt:

so₂	39,1
CO₂	21 ,9
H₂O	27,4
N₂	0,4
PbO	11 ,2

Mit Abkühlung der Gase reagieren das gasförmige und das vom Gasstrom mitgerissene (mechanischer Staub) PbO mit SO^ unter Bildung von Sulfat und Sulfid (1).

(1) 4PbO + 4SO₂ ·> 3PbSQ₄ + PbS

Der größte Teil der Stäube (1818 kg/h) bildet sich also über die Gasphase. Die Gasphase kann bei einer Temperatur von 1600 K maximal 14,3 % PbO enthalten (Barin & Knocke: Thermochemical properties of inorganic substances). Die abgekühlten Stäube enthalten

PbSO₄ 77,9 %

PbS 20,5 % ,

welche in die Ofenanlage zurückgebracht werden.

Beispiel 2

Es wird das gleiche Konzentrat wie in Beispiel 1 verarbeitet. In den Reaktionsschacht werden eingetragen:

- Konzentrat 3000 kg/h

- Butan 35 kg/h

- Sauerstoff 472 Nm³/h

- Flugstaub 271 kg/h

- Kalk als Flußmittel
Schachttemperatur 1600 K.

Gasbildung im Schacht 460 Nm³/h mit folgender Zusammensetzung:

SO₂	58,5
co₂	11 ,9
H₂O	14,8
^N2	0,5
PbO	14,3

Im Herd werden zur Kompensation der Wärmeverluste 51 kg/h Butan verbrannt und zur Bildung des gasförmigen Bleioxids zu PbO-SiO₂ 177 kg/h Bindemittel (1) eingesetzt. Der Dampfdruck des Bleioxids oberhalb von PbO-SiO bei 1600 K beträgt 0,029 bar. Nach Ablauf der Umsetzung hat die Gasphase im Steigrohr (1600 K) bei 588 Nm³/h folgende Zusammensetzung:

- SO₂	45,7
- ^C02	22,6
	28,2
- N₂	0,5
- PbO	3,0
- PbO-Staub	11,8 kg/h

Im Abscheider fließt das als Silicat gebundene PbO als Schmelze zurück in den Ofen. Das PbO, das den Abscheider

passiert (im Gas 3 % und als Schmelze 11,8 kg/h), bildet beim Abkühlen wie im Beispiel 1 Sulfate und Sulfide, die als Flugstaub in den Reaktxonsschacht zurückgeführt werden.

Beispiel 3

- Konzentrat 3000 kg/h

- Butan 21 kg/h

- Sauerstoff 436 Nm³/h

- Flugstaub 61 kg/h

- Kalk als Flußmittel

Schachttemperatur 1600 K.

Gasbildung im Schacht 382 Nm³/h mit folgender Zusammensetzung:

so₂	65,9
co₂	8,5
H₂O	10,7
N₂	0,6
PbO	14,3

Im Herd werden 51 kg/h Butan verbrannt und zur Bindung des gasförmigen Bleioxids zu PbO-SiO₂ 177 kg/h Bindemittel (1) eingesetzt. Die Gase werden auf 1400 K gekühlt, wo der Bleioxid-Dampfdruck oberhalb von PbO.SiO_? 0,0022 atm beträgt. Nach erfolgter Umsetzung hat die Gasphase im Steigrohr bei 50 5 Nm³/h folgende Zusammensetzung:

- So₂	49,9
- ^C02	21 ,9
-H₂O	27,4
- ^N2	0,6
- PbO	0,23
- PbO-Staub	12,5 kg/h

Im Kegelabscheider fließt das als Silicat gebundene PbO zurück in den Ofen. Das PbO, das den Abscheider passiert (im Gas 0,23 % und als Schmelze 12,5 kg/h), bildet beim Abkühlen analog Beispiel 1 Sulfate und Sulfide, die als Flugstaub in den Reaktionsschacht zurückgeführt werden.

Bleioxid-Dampfdruck oberhalb der Bleisilicate (Flugstäube) Es seien die Reaktionen

(1) PbO_{(g) +} SiO_2(s) » PbO . SiO₂

(2) 2PbO_{(g) +} SiO_2(s) »2PbO · SiO_{2 (1)}

bei den Temperaturen 1600, 1500 und 1400 K betrachtet.

Aus den Reaktionsgleichungen (1) und (2) kann man mit
Hilfe von ^A G den Partialdurck von PbO , . oberhalb des
Silicats berechnen:

(1) —* kp₁

^aPb0 ·	SiO₂
^asxo₂. ^a2Pb0	^p2Pb0
^asio₂	2 " • ^P PbO

Unter der Annahme, daß sich das SiO_? nicht im Bleiglas löst, erhält man:

kp₁ = ·	1	2	^ P PbO	1
kp₂ =	Ppbo	^ P PbO
1
= \ ι :

ΙΟΙ PbO F ^kp2

Tabelle 1: Dampfdruck von PbO (bar)

A) Oberhalb der PbO-Schmelze

B) Oberhalb der PbO-SiO^Schmelze

C) Oberhalb der 2PbO-SiO₂-Schmelze

Temperatur, K	0	A	0	B	0	C
1400	0	,0181	0	,0022	0	,0027
1500	0	,054	0	,0090	0	,0100
1600	,140	,029	,032

Leerseite

Claims

DIPL.-ING. HANS W. GROENING

PATENTANWALT

0UT0KÜMFU OT
Outokumpu/Finnland

Verfahren zum Abtrennen von Blei aus sulfidischem Konzentrat und Schwebeschmelzofen zur Durchführung des Verfahrens

Patentansprüche

Verfahren zum Abtrennen von Blei aus sulfidischem Konzentrat, wobei man zur Bildung einer Suspension und zur Oxidation des Bleis zu Bleioxid feinkörniges Konzentrat, silicatreiches schlackenbildendes Material und Luft oder sauerstoffangereicherte Luft in den oberen Teil einer Schwebereduktionszone in einem Reaktionsschacht (1) einträgt, die gebildeten Gase über eine Steigströmungszone in einem Steigrohr (4) abführt und die Schmelze aus dem Herd (2) zur Weiterverarbeitung absticht, dadurch gekennzeichnet , daß so viel schlackenbildendes Material eingetragen wird, daß im wesentlichen die gesamte Schmelze als Schmelze vom Schlackentyp anfällt, und daß die aus dem Herd (2) ab-

SIEBEHTSTH. 4 · 8000 MtTNCHEN 8β · POB 86034=0 ■ KABEL: RHEINPATENT · TEL. (089) 471079 · TELEX 5-22659

gestochene Schmelze zur Reduktion des Bleisilicats und zum Abscheiden des Rohbleis einer Reduktionsstufe zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß schlackenbildendes Material auch noch in den Herd (2) und/oder in die Steigströmungszone, vorzugsweise an einer Stelle mit starker Gasturbulenz, eingetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß in den unteren Teil der Steigströmungszone schlackenbildendes Material eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß als schlackenbildendes Material eine bei der Bleisilicatreduktion und der Rohbleiabtrennung angefallene bleiarme silicatreiche Schlacke dient, die als Schmelze oder als feinkörniger Feststoff eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet ,daß als schlackenbildendes Material feinkörniger Quarzsand eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Eintrag so reguliert wird, daß die Gasströmungsgeschwindigkeit im Herd (2) verhältnismäßig hoch, vorzugsweise wenigstens ca. 10-20 m/s,ist.
7. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Temperatur der Suspension wenigstens 1373 K, vorzugsweise höchstens

1873 K, und der Sauerstoffdruck mehr als 4,90 · 10~ bar, vorzugsweise mehr als 5,88 . 10~ bar, beträgt.
8. Schwebeschmelzofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Herd (2), einem mit diesem verbundenen Reaktionsschacht (1) und einem Steigrohr (4), wobei im oberen Teil des ReaktionsSchachtes (1) eine Eintragsvorrichtung (5) zum Einspeisen von feinkörnigem Bleikonzentrat, silicatreichem Schlackenbildner und Luft oder sauerstoffangereicherter Luft in den Reaktionsschacht (1) zur Bildung einer Suspension, eine Gasabführvorrichtung (7) zum Abführen des Gases über das Steigrohr(4) sowie eine Abstichöffnung (6) zum Abstechen der Schmelze aus dem Herd (2) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Herd (2) einen im wesentlichen runden Querschnitt hat.
9. Schwebeschmelzofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß zum Abführen der gesamten Schmelze aus dem Herd eine einzige Abstichöffnung (6) vorgesehen ist.
10. Schwebeschmelzofen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser des Herdes (2) ca. 3 bis 5 m beträgt.