DE3233338C2

DE3233338C2 - Verfahren zur Verarbeitung von sulfidischen Blei- oder Bleizink-Erzen oder deren Gemischen

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Publication number: DE3233338C2
Application number: DE3233338A
Authority: DE
Inventors: Igor Michailovi&ccaron; Moskva &Ccaron;erednik; Aleksandr Aleksandrovi&ccaron; Ust-Kamenogorsk Balobanov; Jurij Aleksandrovi&ccaron; Ust-Kamenogorsk Grinin; Georgij Vladimirovi&ccaron; Kim; Achat Salemchatovi&ccaron; Kulenov; Vya&ccaron;eslav Petrovi&ccaron; Kuur; Ivan Petrovi&ccaron; Polyakov; Jurij Ivanovi&ccaron; Ust-Kamenogorsk Sannikov; Leonid Vladimirovi&ccaron; Slobodkin; Anatolij Petrovi&ccaron; Ust Kamenogorsk Sy&ccaron;ev; Sauk Temirbaevi&ccaron; Alma-Ata Take&zcaron;anov; Ivan Semenovi&ccaron; Voronin
Original assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ GORNOMETALLURGICESKIJ INSTITUT CVETNYCH METALLOV UST-KAMENOGORSK SU
Current assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ GORNOMETALLURGICESKIJ INSTITUT CVETNYCH METALLOV UST-KAMENOGORSK SU
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1989-06-29
Also published as: DE3233338A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Verarbeitung von polymetallischen sulfidischen Rohstoffen, beispielsweise von sulfidischen Bleierzen oder sulfidischen Bleizinkerzen oder sulfidischen Konzentraten oder Gemischen derselben. Es wird ein Verfahren zur Verarbeitung von sulfidischen Bleierzen oder sulfidischen Bleizinkerzen oder sulfidischen Konzentraten oder Gemischen derselben in Gegenwart von Flußmitteln unter Zugabe des Rücklaufstaubs in den Prozeß durch Röstschmelzen derselben in der senkrechten Flamme in Atmosphäre des technischen Sauerstoffs bei einem Entschwefelungsgrad von 85 bis 100% und anschließende Reduktion des Bleis aus der gewonnenen Schmelze durch ein festes Reduktionsmittel vorgeschlagen, wobei das Röstschmelzen in Anwesenheit von Flußmitteln bei einem Kalziumoxid-Siliziumdioxid-Verhältnis von 0,65 bis 0,75 in diesen durchgeführt wird, während die Reduktion von Blei aus der Schmelze bei einer Temperatur von 1100 ° C durch Filtration der dispergierten Schmelze, erhalten im Laufe des Röstschmelzens in der senkrechten Flamme, mit der Schicht eines kohlenstoffhaltigen Materials vor sich geht. Am wirksamsten läßt sich die vorliegende Erfindung im Laufe der pyrometallurgischen Bleigewinnung und der Herstellung oxydierter Zinksublimate aus einem polymetallischen Rohstoff benutzen.

Description

a) dem Sulfidmaterial ein kohlenstoffhaltiges Material in einer solchen Menge zugeführt wird, daß auf der Oberfläche der Schmelze im Röstschmelzofen eine Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material mit einer Dicke von 55 bis 550 mm gebildet und aufrechterhalten wird,

b) die Temperatur der Schicht aus dem kohlenstoffhaltigen Material auf 1200 bis 1250°C eingestellt wird, is damit die Metalloxide der durch die Schicht dringenden oxidischen Schmelze reduziert werden, und

c) eine Bleischmelze abgezogen und aus der verbleibenden zinkreichen Schmelze Zink gewonnen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kohlenstoffhaltiges Material Koksgrus, der 2 bis 21 Gew.-96 Wasser enthält, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kohlenstoffhaltiges Material Kohle mit 4

bis 12 Gew.-% Wasser verwendet wird.

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Verarbeitung von sulfidischen Blei- oder Blelzink-Konzentraten oder -erzen oder deren Gemischen.

Etwa 90% der Weltproduktion von Blei werden aus sulfidischen Blelkonrentraten reduzierend Im Schachtofenschmelzverfahren hergestellt.

Das sulfidische Bleikonzentrat wird mit Flußmitteln, Rücklaufstäuben, bleihaltigen Zwischenprodukten, festen Brennstoffen vorher vermischt und agglomeriert. Das agglomerierte Konzentrat mit höchstens 2 bis 3 Gew.-% Schwefelgehalt wird zusammen mit Koks (9 bis 16%, bezogen auf das Gewicht des Agglomerates) In einen Schachtofen beschickt. In dessen unteren Teil über dem Umfang Düsen für die Zufuhr der Luft oder der sauerstoffangereicherten Luft in den Ofen angeordnet sind. Im Schachtofen durch Oxydation des Kokses (etwa V₃ der Gesamtbeschickung) entwickelt sich die Wärme, welche für das Erhitzen der Bestandteile auf eine zwischen 1400 und 1450° C liegende Temperatur sowie für den Ausgleich von Wärmeverlusten und Verlusten durch endotherme Reaktionen ausreicht. Die oxydische bleihaltige Schmelze, die In der über der Düsenebene liegenden Zone des Schachtofens entsteht, wird zusammen mit metallischem Zink, gewonnen durch die Reduk tion des Agglomerates In fester Phase, In einer glühenden Schicht des Kokses, in der der Haupttell des Bleierzes

♦o reduziert wird. Man erhält durch das Reduktlonsschmelzen im Schachtofen Werkblei, welches zur Raffination kommt. Schlacke, welche zur Entfernung daraus von Zink und Blei- und Kupferresten gelangt, und Gase, die nach der Entstaubung Ins Freie ausgestoßen werden. Je 1 Tonne Blei, gewonnen Im Schachtofen, bilden sich

etwa 2000 Nm¹ technische Gase.

Aus der US-PS 32 81 237 Ist ein Verfahren zur Verarbeitung von reichen monomineralischen Blelkonzentratlo-

■•5 nen In Flotationsgröße, welche 70 Gew.-% Blei enthalten, und darüber hinaus mit Hilfe des erwärmten Luftwin des unter Ausnutzung eines zusätzlichen festen oder flüssigen Brennstoffs, welcher über Sonderdüsen zum Ausgleich des Wärmeaufwandes für endotherme Reaktionen der Umsetzung zwischen Bleisulfiden und Bleioxiden eingeführt wird, bekannt. Man verhüttet das Bleikonzentrat nach diesem Verfahren unter unvollständiger Entschwefelung, aber der Entschwefelungsgrad soll 66% übersteigen, und vermindert dann den Gehalt des Konzentrats an sulfidgebundenem Schwefel auf 2 bis 3 Gew.-% durch die Umsetzung der Sulfide mit In Überschuß genommenen Bleioxiden In der Schlackenschmelze. Die vollständige Bleiverarmung der Schlacke erfolgt durch die Reduktion der Schmelze mit einem kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel.

Dieses Verfallen zeichnet sich jedoch durch die Kompliziertheit und geringe Produktivität aus, und ist für die Verarbeitung von sulfidischen Bleizinkkonzentraten unwirtschaftlich.

Gemäß US-PS 38 47 595 erfolgt die Behandlung eines Ausgangsstoffs im Luftstrom, wobei die Luft mit Sauerstoff angereichert 1st. Das reine sulfidische Blelkonzentrat wird In die wenigstens 35 Gew.-% Blei als Oxyd enthaltende Schmelze eingeblasen. Bei einer über 1300° C liegenden Temperatur der Flamme und einer Temperatur des Schmelzbades von über HOO⁰C kommt es auf Kosten der Reaktionen zur praktisch vollständigen Entschwefelung und zur teilweisen Bildung von metallischem Blei. Die oxydische Schmelze mit einem hohen

⁶⁽¹ Gehalt an Bleioxiden wird mit einem Reduktionsmittel zum Ausbringen von Blei aus dieser Schmelze behandelt.

Dieses Verfahren vermeidet jedoch nicht die Nachtelle der Verfahren, welche auf der Umsetzung beruhen, und zwar geringe Wirksamkeit beim Schmelzen von sulfidischen Blclzinkkonzentratcn, kleine Produktivität, hohe Kompliziertheil.

Die Umsetzung führt darüber hinaus niemals zu einem ausreichend vollständigen Ausbringen von Blei In chis Metall und stell! Im wesentlichen einen unvollendeten Prozeß dar, der das Vorhandensein eines ivmlsladlums der Schlackenverarmung vorausbestimmt, dessen technische Möglichkeiten einen entscheidenden IiInIIuI! iiul die Kennwerte des ganzen Verfahrens ausüben.

Ein wirkungsvolleres Verfahren zur Verarbeitung von schwefelhaltigen Rohstoffen 1st in der DE-PS 23 20 548 beschrieben, nachdem man die genannten Rohstoffe mit Rücklaufprodukten vermischt und einer Röstung sowie einem Schmelzen In einer senkrechten Flamme im Schwebezustand in der Sauerstoffatmosphäre bis zur vollstandigen oder fast vollständigen Entschwefelung unterzieht. Die zur Bildung einer leichtschmelzbaren Schlacke '■ notwendigen Flußmittel werden dabei der Schmelzzone in einem besonderen Strom, der mit dem Strom des bleihaltigen Materials nicht zusammenfallt, zugeführt, was zur Erhöhung der Entschwefelungsgeschwindigkeit _; beitragt, aber gleichzeitig zur Verringerung der Schlackenbildungsgeschwindigkeit fahrt. Durch das Schmelzen ! wird das Blei unter dem Rohmetall und der Schlacke mit Bleigehalt von ca. 35% verteilt. Diese Schlacke wird · dem Ausbringen von Blei durch Behandlung der Schmelze mit festem Kohlenstoff zugeführt. j

Obwohl das genannte Verfahren es im Vergleich zu den sich auf die Umsetzungen gründenden Verfahren ermöglicht. Im ersten Stadium den Schwefel aus dem Rohstoff fast vollständig auszubringen und gleichzeitig die Aufwände des zusätzlichen Brennstoffes zu verringern, löst dieses die sich auf die Erhöhung der Intensität des Stadiums des Ausbringens von Blei und Zink aus der erhaltenen Oxidschmelze beziehende Aufgabe nicht, also wegen seines endothermen Charakters langsamsten Stadiums aus dem ganzen Verfahren zur Verarbeitung des Rohstoffes.

Be"m KIVCET-CS-Verfahren, das In »Erzmetall« (1976, Band 29, Teil 7/8, S. 322-327) beschrieben Ist, wird ' ein bis zu 2 mm zerkleinertes und bis zur Feuchtigkeit von etwa 1 Gew.-% getrocknetes Gemisch aus einem flotlerten Blei- oder BIeIzI nkkonzentrai oder -erz, dem Kalkstein und dem Quarzsand durch den Strom von Sauerstoff, der als Reaktionsstoff und als Gasträger verwendet wird, übei einen Brenner dem senkrechten Schacht zum Rösten und Schmelzen Im Schwebezustand zugeführt. In diesem Schacht wird das zugeführte Gemisch unter Wirkung der sich durch das Verbrennen der vorläufig zugegebenen Portionen desselben Gemisches entwickelnden Wärme oxidiert, entflammt und geschmolzen. Ein Teil der Bleisulfide setzt sich dabei um mit sich beim Oxidieren bildendem Bleioxid, wobei das metallische Blei frei wird, während der andere Teil des Bleioxides sowie das Blei(II,IV)-oxld durch Siliziumdioxid verschlackt werden. Dadurch wird der Bleisublimationsgrad sowie der Oxidationsgrad des Eisenmonoxides zum Eisenoxid verringert. Die sich beim Schmelzen bildenden Bleisublimate sowie das Schwefligsäureanhydrid werden mit den anderen staubförmlgen Produkten aus der Schmelzzone In das Gasrelnigur.gssystem ausgeführt, wo die festen Teilchen abgesondert (bis auf den Restgehalt der festen Phase von 10 mg/m¹) und in Form des Rücktaufstaubes über den Brenner dem Stadium des Schmelzens zugeführt werden. Die sich bei der weltgehenden Entschwefelung des Sulfidrohstoffes entwikkelnde Wärme 1st zum Autogenschmelzen der Beschickung ausreichend. Die Schmelze, in der Bleioxide, Zinkoxide sowie metallisches Blei und schlackebildende Oxide enthalten sind, sammelt sich Im unteren Teil des Schmelzschachtes und überfließt unter der in die Schmelze getauchten Trennwand In den daneben angeordneten Elektroschmelzofen. In diesem Ofen wird durch die Beschickung von Koksgrus auf die Oberflache der geschmolzenen Schlacke eine Reduktionsatmosphäre geschaffen, wodurch bei der Temperatur von 1350° C die Bleioxide zu metallischem Blei und die Zinkoxide zu Zinkdampf reduziert werden. Das metallischen Blei wird aus dem Ofen abgestochen raffiniert. Die Zinkdämpfe werden kondensiert und ein Rohmetall gewonnen oder die Dämpfe werden nach wiederholter Oxidierung des Dampfgasgemisches aus dem metallischen Zink oder dem Kohlenstoffmonoxid In Form von oxidierten Zinksublimaten abgefangen und der Verarbeitung zugeführt. In der nach der Reduktion der Blei- und Zinkoxide gewonnenen Schlacke sind 2-3% Zink und 1-2% Blei enthalten. Durch die Zugabe der Flußmittel, vorzugsweise mit einem Gewichtsverhältnis von Kalziumoxid zu Siliziumoxid von etwa 0,7, enthält diese Schlacke von 28 bis 32% Elsenmonoxld, von 30 bis 35% SlHzlumoxid und von 15 bis 20% Kalziumoxid. In solch einer Schlacke weist das Oxid des zu reduzierenden Metalls eine ausreichend hohe Aktivität auf, wobei durch den niedrigen Eisengehalt der elekttischen Widerstand der Schlacke ausreichend hoch bleibt.

Aber auch dieses Verfahren zur Verarbeitung von sulfidischen Blei- oder Blelzlnk-Konzentrate oder -erzen, welches die Mengen technologischer Gase bedeutend zu vermindern und die Leistung gegenüber den anderen bekannten Verfahren zur Verarbeitung der Beschickung Im zerstäubten Zustand zu erhöhen ermöglicht, erfordert jedoch große zusätzliche Wärmemengen (Elektroenergieaufwand) und weist eine niedrige spezifische Leistung (3 bis 10 t Konzentrat je 1 m² Oberfläche täglich) und ein geringes direktes Ausbringen von Blei (80-'5%) aur. so

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. In einem Verfahren zur Verarbeitung von sulfidischen Blei- oder Bleizink-Konzentraten oder -erzen oder deren Gemischen die Verfahrensbedingungen so zu verändern, daß die Leistung des Prozesses unter gleichzeitiger Erhöhung des Ausbringens von Blei zu Metall ansteigt.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Zwecks Erhöhung der Reduktionsfähigkeit der Schicht aus dem kohlenstoffhaltigen Material und zur Verbesserung des Stoffaustausches In diesem Material können als kohlenstoffhaltiges Material Koksgrus, der 2 bis 21 Gew.-% Wasser enthalt, oder Kohle (Kohlengrus) mit 4 bis 12 Gew.-% Wasser verwendet werden.

Das Wesen der vorgeschlagenen Erfindung besteht in folgendem:

Beim Schmelzen In einer senkrechten Flamme einer Beschickung, zubereitet aus sulfidischem Bleie^rz oder «J sulfidischem Bleizinkerz oder sulfidischem Konzentrat, Rücklaufstäubehen, Quarz und Kalk als Flußmittel, wobei das Gewichtsverhältnis von Kalziumoxid zu Siliziumoxid von 0,65 bis 0,75 beträgt, in der Sauerstoffatmosphäre unter weltgehender Entschwefelung bildet sich eine oxldlsche Schmelze und etwa 30% von mit Beschickung zugeführtem Blei zu Metall übergeht. Diese Schmelze geht durch die Schicht des kohlenstoffhaltigen Materials, das unmittelbar unter der Flamme angeordnet ist und frei auf der Oberfläche der geschmolzenen Schlacke schwimmt. Die gewonnene oxldlsche Schmelze dringt durch die kohlenstoffhaltige Schicht und die Bleioxide werden zu metallischem Blei reduziert, während das Zink In Form einer zinkreichen oxidischen Schmelze verbleibt. Das metallische Blei wird von der oxidischen Schmelze abgetrennt und aus dem Ofen

ausgeführt, während die zinkreiche Schmelze Ober einer Öffnung unter dem Badspiegel in den Elektroofen zum Ausbringen von Zink aus dieser Schmelze überflutet. Unmittelbar aber dem Badspiegel hat der Schacht zum Schmelzen von sulfidischem Rohstoff eine Öffnung, durch welche aus der Schmelzzone Schwefligsäureanhydrid gemeinsam mit dem Staub ausgeführt wird. Die Stäube werden mittels Entstäubungssystemen aufgefangen und s kontinuierlich zum Röstschmelzen mit sulfidischem Rohstoff rückgeführt, und die vom Staub gereinigten Gase werden der Entschwefelung zugeführt.

Beim Röstschmelzen von zerkleinertem sulfidischem Rohstoff und von zerkleinerten Flußmitteln in der Sauerstoffatmosphäre im Schwebezustand in der senkrechten Flamme erhält man die dispergieite Schmelze von Oxiden mit Tropfengröße von etwa 0,005 cm. Durch das Schwebeschmelzen wird somit eine Strömung aus

feinen Tropfen der Schmelze von Oxiden mit spezifischer Fläche von mindestens etwa 10⁸ cm² pro 11 kontinuierlich erreicht (während bei der elektrothermischen Reduktion diese Fläche 10⁴ cm² pro 1 t der Schmelze nicht Obersteigt). Dank der Einführung in die Beschickung des Kalziumoxides und des Siliziumoxides mit einem Gewichtsverhältnis von 0,65 bis 0,75 weisen in der gewonnenen oxidischen Schmelze die Blei- und Zinkoxide eine hohe Aktivität auf. Die hohe Aktivität des Bleioxides stellt neben einer bedeutend höheren Geschwindigkeit dessen Reduktion zu Metall (gegenüber der Reduktionsgeschwindigkeit des Zinkoxides) in einer Kombination mit einer bedeutenden spezifischen Fläche der dlsperglerten oxidischen Schmelze die wichtigste Voraussetzung einer wirksamen Trennung von Blei und Zink in der Schicht aus dem kohlenstoffhaltigen Material im Laufe einer sehr kurzen Zeitspanne des Kontaktes von Reaktionsstoffen dar.
Die Schichthöhe des kohlenstoffhaltigen Materials beträgt 55 bis 530 mm. Bei einer unter 55 mm liegenden

» mittleren Schichthöhe verteilt sich das kohlenstoffhaltige Material ungleichmäßig. Es ist dabei wesentlich, daß die tatsächliche Schichtdicke in der Zone des stärksten Falls von Tropfen der oxidischen Schmelze kleiner ist als die mittlere wegen der Verschiebung der kohlenstoffhaltigen Teilchen unter Einwirkung von Konventionsströmen der reduzierten Schmelze unter der Schicht. Unter Einwirkung dieser Ströme werden die kohlenstoffhaltigen Teilchen zu Inseln vereinigt, die auf der Oberfläche der Schmelze schwimmen, und dadurch wird ein Teil des Spiegels der Schmelze von der kohlenstoffhaltigen Schicht frei und, deshalb kann ein Teil das Stromes von dlspergierten Tropfen der oxidischen Schmelze mit dem Reduktionsmittel - dem kohlenstoffhaltigen Material nicht kontaktleren. Bei der Erhöhung der mittleren Schichthöhe Ober 55 mm werdsn die Teilchen des kohlenstoffhaltigen Materials über dem Badspiegel gleichmäßiger verteilt, wodurch seine Reduktionsfähigkeit wirksam erhöht wird. Die Erhöung der Schichthöhe über 530 mm ist nicht erwünscht, da es dabei zu einer bedeutenden Destillation von Zink in der Flammenzone und der Bildung von sekundärem Zinkoxid kommt, welches keine Zeit hat, um in der oxidischen Schmelze wiecUr aufgelöst zu werden, und durch die Staub-Gas-Phase mitgerissen wird. Dies ruft die Vergrößerung der Menge von oxidiertem Rücklaufstaub, den Abfall der Flammentemperatur wegen der Herabsetzung des Heizwertes der Beschickung und die entsprechende Verminderung des Entschwefelungsgrades hervor. Unter Einwirkung dieser aller Einflußgrößen setzt sich die tatsächliche Leistung des Aggregates, bezogen auf den sulfidischen Ausgangsstoff, sowie das direkte Ausbringen von Blei in das Metall herab.

Das kohlenstoffhaltige Material hat vorzugsweise eine Teilchengröße von 2 bis 50 mm.

Die Verwendung von Kohlengrus mit der obengenannten Korngröße gestattete es außerdem, diesen gemeinsam mit der Beschickung für das Röstschmelzen zuzuführen, um die Höhe der kohlenstoffhaltigen Schicht einzuhalten. Dies sichert den stöchiomeirlsch gleichmäßigen Eintritt der Komponenten des Reduktionsprozesses in die Zone ihrer Wechselwirkung (kohlenstoffhaltige Schicht), ermöglicht die Verarbeitung des Rohstoffes zu vereinfachen sowie die sich beim Reduzieren von Sulfiden entwickelnde Wärme zur Erwärmung des kohlenstoffhaltigen Materials auszunutzen. Der große Unterschied zwischen den Flammtemperaturen der Sulfide mit einer Flotationskorngröße bis 0,15 mm und einer Flammtemperatur von 350 bis 450°C und der Flammtempera-

•15 tür des kohlenstoffhaltigen Materials mit einer Teilchengröße von 2 bis 50 mm und einer Flammtemperatur von 700 bis 900° C führt dazu, daß die Oxidation der Sulfide zu 80 bis 90» etwa ²/> entfernt von der Brenndüse vollendet wird, d. h., sie erfolgt hauptsächlich in der oberen Flammenzone. In dieser oberen Flammenzone werden die Teilchen des kohlenstoffhaltigen Materials auf eine Temperatur von 900 bis 1000° C nur 0,1 bis 0,05 mm tief durchgewärmt, und der Grad ihrer Wechselwirkung mit dem Sauerstoff der Gasphase 1 bis 3% nicht übersteigt,

so weil gleichzeitig der Sauerstoffgehalt In der Gasphase herabgesetzt wird. Beim Fallen der Teilchen des kohlenstoffhaltigen Materials auf die Oberfläche der Schmelze unter der Flamme erweisen sich deshalb diese Teilchen als ausreichend durchgewärmt und zugleich wird praktisch das ganze Reduktionsmittel als eine Schicht angesammelt, welche für die Reduktion von Bleioxiden zu Metall beim Durchgehen von Tropfen der oxidischen Schmelze durch die kohlenstoffhaltige Schicht kontinuierlich verbraucht wird. Es Ist offenbar, daß bei der Verwendung eines staubförmigen kohlenstoffhaltigen Materials man durch Verringerung dessen Korngröße dazu kommen kann, daß der Flammpunkt dieses Materials mit dem Flammpunkt der Sulfide zusammenfallen wird und dieses Material unmittelbar In der Flamme oxidleren wird. Die Möglichkeit der Zuführung des kohlenstoffhaltigen Materials zusammen mit der Beschickung schließt jedoch die Möglichkeit einer direkten Zuführung desselben unmittelbar der Schicht zur Einhaltung auf einem gegebenen Niveau der Höhe der kohlenstoffhaltigen

<>" Schicht nicht aus. Solche direkte Zuführung gestattet Infolge kleiner Trägheit die Schichthöhe und folglich die Reduktionsfähigkeit der Schicht schnell zu verändern. Diese beiden Verfahren zur Aufrechterhaltung der Höhe der Schicht aus dem kohlenstoffhaltigen Material können In einer Kombination verwendet werden, indem man einen Teil des kohlenstoffhaltigen Materials zusammen mit der Beschickung dem Schmelzenstadium zuführt und den übrigen Teil des kohlenstoffhaltigen Materials unmittelbar in die Schicht zugibt.

f>5 Dank der Bildung von fein zerteilten Tropfen der oxidischen Schmelze unmittelbar beim Oxidleren des sulfidischen Rohstoffes durch die Wärme, die beim Oxidleren der genannten Sulfide unter weitgehender Entschwefelung der Beschickung frei wird, weisen diese Tropfen der Schmelze der Oxide einen hohen Wärmeinhalt auf. Der Wärmevorrat, der von der Schmelze In die Schicht aus dem kohlenstoffhaltigen Material gebracht wird. Ist

In der Kcticl ausreichend zur Reduktion der Bleioxide zu metallischem Blei je nach dem Durchfließen der oxidischen Schmelze durch die kohlenstoffhaltige Schicht bei der Temperatur dieser Schicht von 1200 bis 125O⁰C. Im TaIIc einer durch einen niedrigen Heizwert des sulfidischen Rohstoffes bedingten Abweichung von diesem Tcmperaiurlntervall läßt sich die Temperatur der Schicht aus dem kohlenstoffhaltigen Material auf einem Niveau von 1200 bis 1250⁰C durch Zufuhr der Luft oder der sauerstoffangereicherten Luft aufrechterhalten, wobei ein Teil des kohlenstoffhaltigen Materials verbrannt wird.

Hei der Temperatur von 1200 bis 1250° C und dem Kalziumoxid-Siliziumdioxid-Verhaimis in der Beschickung von 0,65 bis 0,75 werden die besten Bedingungen für die Trennung in der Schicht aus dem kohlenstoffhaltigen Material, d. h., eine hohe Geschwindigkeit der Reduktion des Bleioxides zu metallischem Blei bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit und einem relativ kleinen Grad der Reduktion des Zinkoxides (eine maximale Zinkanreichung der Schlacke) erreicht. Erfindungsgemäß kann der Trennungsvorgang innerhalb von etwa 10 Sek. vollendet werden, wobei von 90 bis 92% Blei zu Metall unmittelbar in der Schicht aus dem kohlenstoffhaltigen Material reduziert werden.

Als kohlenstoffhaltiges Material läßt sich der Koksgrus mit 2 bis 21 Gew.-96 Wassergehalt benutzen. Bei solchem Wassergehalt bleiben die physikalisch-mechanischen Eigenschaften von Koksgrus ohne Änderung, und das Vorhandensein der Feuchtigkeit sichert die Bildung von Wasserstoff, der als Reduktionsmittel bei Hochtcmperaturen eine höhere Aktivität gegenüber CO aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Vorteil auf: - die Leistung des Prozesses bei der direkten Gewinnung von Blei vergrößert sich um das 7- bis 9,5fache; - das direkte Ausbringen von Blei erhöht sich um 5 bis 10%; - die Qualität von Zinksublimaten bei der Verarbeitung der entstehenden zinkhaltigen Schlacken verbessert sich durch die Verminderung ihres Gehaltes an Bleioxiden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden folgende Beispiele angeführt.

Beispiel 1

Dem sulfidischen Ausgangsstoff, der folgende Bestandteile in Gewichtsprozent enthält, und zwar Pb 51,83, Zn 7,54, Cu 1,64, Fe 6,31, S 17,76, setzt man den Quarzsand, umgerechnet auf reines SiO₂, In einer Menge von 7,06%, bezogen auf das Gewicht des sulfidischen Ausgangsstoffs, zu. Man gibt ebenfalls dazu pulverförmigen gelöschten Kalk, umgerechnet auf reines CaO, in einer Menge von 5,02%, bezogen auf das Gewicht des sulfidischen Ausgangsstoffs. Dem Gemisch aus Ausgangsstoff und Flußmitteln fügt man den Rücklaufstaub, anfallend beim Röstschmelzen, hinzu. Die Feuchtigkeit der erhaltenen Beschickung beträgt 1 Gcw.-%.

Die Beschickung kommt zum Röstschmelzen, und auf die Oberfläche der Schmelze wird die Koksgrusfraktion von +5-15 mm (10 Gew.-% Wassergehalt) in einer Menge von 20 kg Kohlenstoff je 1 t Beschickung kontinuierlich in die Flammenzone aufgebeben.

Der Sauerstoffverbrauch beim Röstschmelzen beträgt 214 Nm¹ je 1 t Beschickung.

Die Bleioxide werden in der Koksschicht zu Metall reduziert, während die Schlackenschmelze kontinuierlich in einen elektrothermischen Ofen eintritt.

Beispiel 2

Dem sulfidischen Ausgangsstoff, der folgende Bestandteile in Gewichtsprozent enthält, und zwar Pb 51,83, Zn 7,54, Cu 1,64, Fe 6,31, S 17,76, setzt man den Quarzsand, umgerechnet auf reines SiO₂, in einer Menge von 7,22%, bezogen auf das Gewicht des sulfidischen Ausgangsstoffs, zu. Man gibt ebenfalls dazu pulverförmigen gelöschten Kalk, umgerechnet auf reines CaO, In einer Menge von 5,02%, bezogen auf das Gewicht des sulfidischen Ausgangsstoffs. Dem erhaltenen Gemisch aus sulfidischem Material und Flußmitteln fügt man den Rücklaufstaub, anfallend beim Röstschmelzen, hinzu.

Die Feuchtigkeit der hergestellten Beschickung beträgt 1 Gew.-%.

Dem Beschickungsgut wird als Reduktionsmittel der Koksgrus (+20-30Nm Fraktion) mit 10 Gew.-% Wassergehalt zugegeben.

Der Verbrauch am Reduktionsmittel betrug 20 kg Kohlenstoff je 11 Beschickung.

Man unterwirft dieses Gemisch dem Röstschmelzen in Atmosphäre des technischen Sauerstoffs bei 214 Nm^J Verbrauch je 1 t Beschickung, was den Entschwefelungsgrad von 92% sichert.

Die zinkhaltige Schlacke gelangt in den elektrothermischen Ofen, welcher als Abscheider (ohne Zufuhr des Reduktionsmittels auf die Schlackenoberfläche) betrieben wird.

Die Tabelle 1 gibt die Versuchsergebnisse an.

Beispiel 3

Das Verfahren wird wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt, nur daß das Kalziumoxid-Siliziumdioxld-Verhällnls 0,65 gleich ist.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 4

Das Verfahren wird wie in Beispiel 2 beschriebenen durchgeführt, nur daß das Kalziumoxid-Siliziumdioxid-Verhältnis 0,71 gleich ist.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 5 '

Das Verfahren wird wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt, nur daß das Kalzlumoxid-Slllziumdloxld-

Verhältnls 0,75 gleich ist. ''., *■ Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 6 /■

Das Verfahren wird wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt, nur daß das Kalziumoxld-Slllziumdioxid- j .·

i" Verhältnis 0,79 gleich ist. ^i

Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben. ||

Beispiel 7 |

15 Die Ausgangsbeschickung wird wie In Beispiel 1 angewiesen zubereitet ί

Dieser Beschickung fügt man die Kohle (+20-30 mm Fraktion) mit 2,5 Gew.-% Wassergehalt hinzu. Der r

Verbrauch am Reduktionsmittel beträgt 20 kg Kohlenstoff je 1 t Beschickung. „■■

Dieses (lemisdi wird dem Kostschmclzcn in Atmosphäre des technischen Sauerstoffs bei dessen Verbrauch .;■', von 214 Nm' ie I ι Beschickung unterworfen, was den Entschwefelungsgrad von 94% sichert. 2" Die zinkhaltige Schlacke gelangt In den elektrothermlschen Ofen.

Tabelle 1 Einfluß des Kaiziumoxid-Siliziumdioxid-Verhältnisses auf die Ausbeute an metallischem Blei in der Flammenzone

Kennwerte

Kalziuimoxid-Siliziumdioxid-Verhältnis

0,55

2,0

100

Menge,
t

0,65

2,0

100

Menge,
t

0,71

2,0

100

Menge,
t

0,75

2,0

100

Menge,
t

0.79

2,0

100

% der Ge
samtmenge

100

% der Ge
samtmenge

100

% der Ge
samtmenge

100

% der Ge
samtmenge

100

°ό der Ge
samtmenge

100

Merijc,
t

100

101,97

100

101,97

100

101,97

100

101,97

100

Leistung, t/Stunde

3,22

Beschickt:
Blei

101,97

14,84

Kupfer

3,22

74,63

84,21

89,20

84,41

63.70

Zink

14,84

88,53

93,80

91,90

68,40

Gewonnen:

5,90

85,87

11,80

90,96

12,50

89,13

12,50

64,95

8.70

Werkblei

79,0

3,81

3,83

3,90

3,91

3,90

darin Blei

76,10

79,19

0,38

80,43

0,40

82,0

0,40

80,75

0,28

77,3

(direktes Ausbringen

7,48

16,10
3,91

7,41

16,30
4,00

7,80

16,20
3,99

7,95

16,15
3,98

9.57

von Blei)
Kupfer

0,19

12,74

2,59

3,50

2,64

0,70

2,60

0,80

2,49

24,10

Stein
darin Blei

13,90
3,88

4,66
46,09

1,10

4,66
45.82

1,16

3,0
45,10

1,18

3,41
46,10

1,42

3,0
43.30

Kupfer

2,55

46,8
3,57

44,3
0,71

47,7
0,816

65,3
24,57

Zink

1,11

7,66

0,15
6,80

6,37

0,10
6,70

5,80

0,11
6,84

5,83

0,10
6,43

7,56

Schlacke
darin Blei

50,3
12,99

45,96

17,0

45,82

16,70

45,60

16,90

45,49

19,20

46,09

Kupfer
Zink

0,15
6,84

6,50

5,91

6,0

7,71

Sublimate aus dem Elektroofen

19,50

6,80

6,77

6,75

6,84

darin Blei

7,81

UHIlIi **■ wl
Zink

6,82

Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

Beispiel 8

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung die Kohle mil Gew.-'*, Wassergehalt zugesetzt wird.

Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

Beispiel 9

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung die Kohle mit Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

ι? Beispiel 10

Das Verfahren wird wie In Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung die Kohle mit 42Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

Beispiel 11

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung die Kohle mit 50Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Einfluß des Wassergehalts der Kohle auf die Leistung des Prozess bei der Gewinnung von Blei in der Flammenzone

Kennwerte

Reduktion durch Kohle mit Das erfindungsgemäße Verfahren

2,5 Gew.-% Wassergehalt _Als Reduktionsmittel dient Kohle mit einem Wassergehalt von

4 Gew.-% 18 Gew.-% 42 Gew.-%

Reduktion durch Kohle mit 50 Gew.-% Wassergehalt

	Blei	Stein	darin Blei	Schlacke	Menge,	% der Ge	1,0	100	Menge,	% der Ge	1,7	100	Menge,	% der Ge	2,0	100	Menge,	% der Ge	1,7	100	Menge,	% der Ge	1,4	100	OJ
	Kupfer	Kupfer	darin Blei	t	samtmenge		100	t	samtmenge		100	t	samtmenge			t	samtmenge		100	t	samtmenge		100	IvJ
Leistung, t/Stunde	Zink	Zink	Kupfer		100		100		100		100		100	OJ f 1
Beschickt:	Gewonnen:	Zink											\>J OJ
Werkblei	Sublimate aus dem Elektroofen	101,97		101,97		101,97		101,97		101,97		OJ
darin Blei	darin Blei	3,22	86,7	3,22	89,0	3,22	89,25	3,22	89,0	3,22	86,0	OO
(direktes Ausbringen	Zink	14,84		14,84		14,84		14,84		14,84
von Blei)
Kupfer	91,2	12,8	93,5	12,6	93,7	12,9	93,5	13,4	90,3	12,1
88,4		90,8		91,0		90,8		87,7
	4,3		4,07		4,8		4,3		4,6
	81,5		81,8		82,"		82,0		80,3
0,41	8,0	0,40	7,4	0,415	7,4	0,43	7,2	0,39	7,7
16,4		16,45		16,1		16,5		16,25
4,38	3,0	4,1	0,9	4,87	0,65	4,38	0,9	4,7	3,3
2,62	4,4	2,63	3,0	2,64	2,9	2,64	3,4	2,59	5,0
1,19	45,4	1,11	45,8	1,11	45,8	1,07	45,1	1,14	44,9
44,0		44,8		44,9		45,1		44,6
3,06	5,60	0,92	5,71	0,7	5,74	0,92	5,72	3,4	5,65
0,14	45,6	0,10	45,2	0,09	45,3	0,11	45,8	0,16	46,0
6,74	6,80	6,72	6,70	6,66
16,50	16,60	16,65	16,80	16.90
5,71	5,82	5,85	5,83	5,76
6,77	6,71	6,72	6,80	6,82

Beispiel 12

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus mit 1,5 Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird, s Die Versuchsergebnisse sind In der Tabelle 3 angegeben.

Beispiel 13

Das Verfahren wird wie In Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus mit ■o 2 Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird.

Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 3 angegeben.

Beispiel 14

is Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus mit 10Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 3 angegeben.

Beispiel IS

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus mit Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 3 angegeben.

25 Beispiel 16

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus mit Gew-% Wassergehalt zugesetzt wird. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 3 angegeben.

10

Tabelle 3

Einfluß des Wassergehalts des Koksgruses auf die Leistung des Prozesses bei der Gewinnung von Blei in der Flammenzone

Kennwerte

Reduktion durch Koks mit Das erfindungsgemäße Verfahren

1,5 Gew.-% Wassergehalt _A,_{s Reduktionsmittel} dient Koks mit einem Wassergehalt von

Gew.-% 10 Gew.-% 21 Gew.-%

Reduktion durch Koks mit 25 Gew.-% Wassergehalt

Menge,

% der Gesamtmenge

Menge, t

% der Gesamtmenge

Menge,

% der Gesamtmenge

Menge,
t

% der Gesamtmenge

Menge,
t

% der Gesamtmenge

Leistung, t/Stunde

Beschickt:

Blei

Kupfer

Zink

1,55 1,7

101,97 100 101,97 100

3,22 100 3,22 100

14,84 100 14,84 100

2,0 1,7 1,4

101,97 100 101,97 100 101,97 100

3,22 100 3,22 100 3,22 100

14,84 JOO 14,84 100 14,84 100

Gewonnen: Werkblei darin Blei	Stein	darin Blei	92,0 90,10	88,40	93,6 90,90	89,10	93,8 90,96	89,20	93,6 90,90	89,10	90,5 87,80	86,10
(direktes Ausbringen	Kupfer
von Blei) Kupfer	Zink	0,39	12,10	0,41	12,60	0,40	12,50	0,41	12,60	0,40	12,50
Schlacke darin Blei	16,40		16,25		16,30		16,80		16,40
Kupfer	4,45	4,40	4,10	4,0	4,0	3,90	3,90	3,80	4,60	4,50
Zink	2,62	81,30	2,63	81,80	2,64	82,0	2,64	82,0	2,60	80,80
Sublimate aus dem Elektroofen	1,10	7,40	1,07	7,20	1,16	7,80	1,11	7,50	1,14	7,65
darin Blei	44,0 1,33	1.31	44,5 0,82	0,80	44,3 0,71	0,70	44,8 0,82	0,80	44,6 3,40	3,30
Zink	0,13	4,0	0,10	3,0	0,10	3,0	0,09	2,80	0,14	4,50
6,74	45,40	6,80	45,70	6,70	45,10	6,87	46,30	6,77	Ί5,60
16.80		15,65		16,70		16,40		16,75
5,86	5,76	5,83	5,72	5,91	5,80	5,87	5,76	5,80	5,70
6,80	45,80	6,74	45,40	6,77	45,60	6,84	46,10	6,70	45,10

Beispiel 17

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus von -2 mm Fraktion mit 10 Gev/.-% Wassergehalt zugesetzt wird.

$ Bei der Beschickung des Koksgruses dieser Fraktion setzt sich der Entschwefelungsgrad auf 74% herab. Die Entnahme und die Analyse der Proben der Flammenmasse hat gezeigt, daß die Koksgrusfraktion von - 2 mm hauptsächlich in der oberer. Fkmmenzone verbrennt, ohne die Filterschicht unter der Flamme zu bilden.

Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben.

i" Beispiel 18

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus von +2-5 mm Fraktion mit 10 Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben.

Beispiel 19

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus von +20-30 mm Fraktion mit 10 Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird. X) Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben.

Beispiel 20

Das Verfahren wird wie In Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus von +40-50 mm Fraktion mit 10 Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben.

12

Tabelle 4

Einfluß der Fraktionszusammensetzung von Koksgrus auf das Ausbringen von metallischem Blei in der Flammenzone

Kennwerte	Blei	Stein	darin Blei	Schlacke	Koksfraktion	Menge,	2,0	101,97	I	% der Ge	+	Menge,	2-5 mm	2,0	100	+	Menge,	20 - 30 mm	2,0	100	+	Menge,	40 - 50 mm	2,0	100	+	Menge,	50 - 100 mm	2,0	100	Lo NJ
	Kupfer	Kupfer	darin Blei	-2 mm	t		3,22	samtmenge	t	% der Ge		100	t	% der Ge		100	t	% der Ge		100	t	% der Ge		100	Lo
	Zink	Zink	Kupfer	14,84			samtmenge	100		samtmenge	100		samtmenge	100		samtmenge	100	Lo
	Gewonnen:	Zink											Lo
Leistung, t/Stunde	Werkblei	Sublimate aus dem Elektroofen	88,3	100	101,97		101,97		101,97		101,97		LO OO
Beschickt:	darin Blei	darin Blei	88,65	100	3,22	89,0	3,22	89,20	3,22	89,1	3,22	85,60
(direktes Ausbringen	Zink		100	14,84		14,84		14,84		14,84
von Blei)
Kupfer	0,33		93,5	12,50	93,8	12,50	93,6	12,60	90,0	10,60
27,50	84,0	90,75		90,96		90,85		87,29
7,65			4,10		3,90		3,90		4,2
2,58			83,0		82,0		82,0		83,5
2,29	10,36	0,40	8,0	0,40	7,80	0,41	7,50	0,34	7,80
42,4		17,40		16,30		16,10		16,0
1,54	7,50	4,18	0,80	4,0	0,70	4,0	0,74	4,28	3,20
0,116	80,0	2,67	3,42	2,64	3,0	2,64	4,04	2,69	4,50
5,94	15,4	1,19	44,47	1,16	45,10	1,11	46,50	1,16	46,40
15,2		45,1		44,3		44,8		45,2
5,91	1,51	0,82	5,84	0,71	5,80	0,75	5,84	3,26	5,88
6,41	3,60	0,11	46,16	0,10	45,60	0,130	46,29	0,14	44,47
	40,0	6,60		6,70		6,90		6,89
	17,0	16,70	16,80	17,50
5,80	5,95	5,91	5,95	6,00
43,20	6,85	6,77	6,87	6,60

Beispiel 21

Das Verfahren wird wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, nur daß der Beschickung der Koksgrus von +50-100 mm Fraktion mit 10 Gew.-% Wassergehalt zugesetzt wird.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben.

Bel der Vorbereitung zur Durchführung der Versuche beobachtete man beim Sieben des Koksgruses eine geringe Ausbeute an Fraktion von +40-50 mm und +50 mm, una zugleich haben die Versuchsergebnisse gezeigt, daß die Vergrößerung der Teilchengröße des Reduktionsmittels über 20 bis 30 mm die Reduktion von Bleioxiden in der Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material nicht beeinflußt. Im Zusammenhang damit wird als obere ίο Grenze die Teilchengröße des kohlenstoffhaltigen Materials angenommen, die 50 mm beträgt.

Beispiel 22

Dem sulfidischen Ausgangsstoff, der folgende Bestandteile in Gewichtsprozent enthält, und zwar Pb5Ϊ,83, Zn 7,54, Cu 0,60. Fe 6,31, S 17,76, setzt man den Quarzsand, umgerechnet auf reines SlO₂, in einer Menge von 7,06%, bezoger, auf das Gewicht des sulfidischen Ausgangsstoffs, zu. Dazu gibt man den pulverförmlgen gelöschten Kalk, umgerechnet auf reines CaO, in einer Menge von 5,02%, bezogen auf das Gewicht des sulfiuisehen Ausgangsstoffs, auf. Dem Gemisch aus Ausgangsstoff und Flußmitteln fügt man den Rücklaufstaub, anfallend beim Röstschmelzen, hinzu. Die Feuchtigkeit der erhaltenen Beschickung beträgt 1 Gew.-%.
Der Beschickung gibt man als Reduktionsmittel die Kohle (+10-20 mm Fraktion) mit Wassergehalt von 18 Gew.-% In einer Menge von 2,6 Gew.-96, bezogen auf das Gewicht der Beschickung (2,0 Gew.-%, umgerechnet auf Kohlenstoff) zu, und dieses Gemisch gelangt zum Röstschmelzen über einen senkrechten Brenner.

Das Röstschmelzen der Beschickung erfolgt in Atmosphäre des technischen Sauerstoffs beim Verbrauch von 214 Nm¹ desselben je 11 Beschickung.

Die Bleioxide der durch das Röstschmelzen hergestellen oxydischen Schmelze werden In der Kohleschicht reduziert, und die zinkhaltige Schlacke kommt In den Elektroofen.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 5 angegeben.

Beispiel 23

Das Verfahren wird wie Im Beispiel 22 beschrieben durchgeführt, nur daß man auf der Oberfläche der Schmelze eine 40 mm hohe Schicht der Kohle (+10-20 mm Fraktion) mit 18 Gew.-% Wassergehalt erzeugt. Die 40 mm hohe Schicht der Kohle wurde durch Zufuhr des Reduktionsmittels zusammen mit der Beschickung eingehalten.
Der Gesamtverbrauch des Reduktionsmittels beträgt 20 kg Kohlenstoff je 1 t Beschickung.

Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 5 angegeben.

Beispiel 24

40 Die Ausgangsbeschickung wird wie im Beispiel 22 hingewiesen zubereitet.

Auf die Oberfläche der oxydischen Schmelze In die Flammenzone wird der Koksgrus (+10-20 mm Fraktion) mit 10 Gew.-% Wassergehalt bei einer Schichthöhe von 55 mm aufgegeben. Die Beschickung wird In Atmosphäre des technischen Sauerstoffs bei Verbrauch von 214 Nm³ desselben je 11 Beschickung geschmolzen. Die Schichthöhe des Kokses wird während des Schmelzvorgangs auf dem Niveau von 55 mm durch die kontlnulerliehe Zufuhr des Koksgruses (+10-20 mm Fraktion) mit 10 Gew.-% Wassergehalt unmittelbar In die Schicht 20 kg Kohlenstoff je 1 t Beschickung gerechnet eingehalten.

Die bei dem Röstschmelzen entstehende Schmelze geht durch diese Schicht, und die zinkhaltige Schlacke kommt in den Elektroofen.

Der Gesamtverbrauch an Reduktionsmittel beträgt 20 kg Kohlenstoff je 1 t Beschickung. so Die Versuchsergebnisse sind In der Tabelle 5 angegeben.

B e i s ρ i e 1 25

Das Verfahren wird wie In Beispiel 24 hingewiesen durchgeführt, nur daß man die Höhe der Schicht aus dem kohlenstoffhaltigen Material auf dem Niveau von 350 mm erzeugt und einhält.
Die Versuchsergebnisse sind In der Tabelle 5 angegeben.

Beispiel 26

*' Die Ausgangsbeschickung wird wie In Beispiel 22 hingewiesen zubereitet.

Der Beschickung setzt man als Reduktionsmittel die Kohle (+10-20 mm Fraktion) mit 18 Gew.-x Wassergehaii in einer Menge von 15 kg Kohlenstoff je 1 ι Beschickung zu.

Auf der Oberfläche der Schmelze wird eine 500 mm hohe Schicht der Kohle (+10-20 mm Fraktion) mit 18 Gew-% Wassergehalt erzeugt.

<>? Die Beschickung wird in Atmosphäre des technischen Kohlenstoffs beim 2i4Nm' Verbrauch desselben je I ι Beschickung geschmolzen: zur Einhaltung der Schichthöhe von 500 mm wird der Schicht zusätzlich die Kohle (+10-20 mm Fraktion) mit 18 Gew.-*, Wassergehalt 5 kg Kohlenstoff je 1 t Beschickung berechnet konllnulcr-Hch zugeführt. Durch die Zufuhr der Kohle zusammen mit der Beschickung und unmittelbar auf die Schicht

aus kohlenstoffhaltigem Material wird die Schichthöhe während des Röstschmelzens auf dem Niveau von 500 mm konstantgehalten.

Der Gesamtverbrauch der Kohle beträgt 20 kg Kohlenstoff je 1 t Beschickung.

Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 5 angegeben.

Beispiel 27

Das Verfahren wird wie In Beispiel 26 beschrieben durchgeführt, nur daß eine 500 mm hohe Schicht aus de.:': kohlenstoffhaltigen Material erzeugt und eingehalten wird.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 5 angegeben.

Beispiel 28

Dem sulfidischen Ausgangsstoff, der folgende Bestandteile in Gewichtsprozent enthält, und zwar Pb 44,85,

j! Zn 19,27, Cu 0,83, S 17,97, Fe 11,62, setzt man den Quarzsand, umgerechnet auf reio.·.; SiO₁, in einer Menge

von 10,2%, bezogen auf das Gewicht des sulfidischen Ausgangsstoffs zu. Dazu gibt man ebenfalls den pulverförmigen gelöschten Kalk, umgerechnet auf reines CaO, in einer Menge von 7,22%, bezogen auf das Gewicht des sulfidischen Ausgangsstoffs, auf. Dem Gemisch aus sulfidischen Ausgangsstoff und Flußmitteln fügt man den Rückaufstaub, anfallend beim Röstschmelzen, hinzu. Der Wassergehalt der erhaltenen Beschickung beträgt 0,5 Gcw.-%. Als Reduktionsmittel wird der Beschickung die Kohle von +10-20 mm Fraktion (12 Gew.-% Wasserge-

P halt) in einer Menge von 2,95%, bezogen auf das Gewicht der Beschickung (2,2%, umgerechnet auf den Kohlen-

stoff) zugegeben, und dieses Gemisch wird zum Röstschmelzen in den senkrechten Sauerstoffbrenner geleitet.

Der Sauerstoffverbrauch betrug 200 Nm¹ je 1 t Beschickung.

Die während des Röstschmelzens entstehende oxtdische Schmelze kommt zur 100 mm hohen Schicht aus Kohle zur Reduktion von Bleioxiden zu Metall, während die Schlackenschmelze aus der Flammenzone in den elcktrothermischen Ofen kontinuierlich überflutet.

Um die Wärmeverluste in der Schicht des kohlenstoffhaltigen Materials wegen endothermer Reduktionsrcaktionen der oxidischen Schmelze auszugleichen, führt man der Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material die sauerstoffangrelcherte Luft in einer Menge von 10 bis 12 Nm' Sauerstoff je 1 t Beschickung zu. Die Temperatur des Filters wird dadurch in einem Bereich von 1200 bis 125O°C konstantgehalten. -¹⁰

Eil!»

Kennwerte

kohlenstoffhaltigen Material auf die Leistung des Prozesses bei der Gewinnung von Blei in der Flammenzone

Zufuhr des Reduktions- Schichthöhe des

mittels mit der Reduktionsmittels

Beschickung 40 mm

Menge,

Das erfindungsgemäße Verfahren

Höhe der Reduktionsschicht

55 mm 350 mm

mm

Schichthöhe

des Reduktionsmittels

mm

% der Gesamtmenge

Leistung. t/Stunde

Beschickt:

Blei 96,2 100 96,2

Zink 14,0 100 14,0

!Gewonnen:

! Werkblei 90,6 89,2

j darin Blei 87,93 91,4 86,48

Schlacke 50..2 50,8

, darin Blei 1.0 1,04 0,99

I Sublimate aus dem Elektroofen 16,6 16,4

ι darin Blei 5,81 6,04 5,82

! Zink 7,47 53,4 7,40

1,5

96,2
14,0

90,8
88,08

50,5
0,97

16,45
5,77
7,33

100
100

91,56
1,01

6,00 52,4

96,2 14,0

91,0 88,31

51,0 1,05

100
100

91,8
1,09

5,96
52,5

96,2
14,0

90,2
87,54

50,7
1,02

16,5
5,94

7,41

100
100

91,0
1,06

6,17
52,9

96,2 14,0

88,5 85,81

52,1 2,61

17,1 6,33

7,7

100 100

89,2 2,71

6,58 55,0

Der Gesamtverbrauch an Kohle betrügt 28 kg Kohlenstoff je 1 t Beschickung.

Beim Betrieb der Anlage unter Zufuhr des Sauerstoffs In die Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material wurden 3(KJ ι Beschickung durchgeschmolzen.
Die Versuchsergebnisse ie I t Beschickung gerechnet sind nachstehend angeführt.

Aufgegeben zusammen mit der Beschickung	Werkblei	Menge, kg	% der Gesamt menge
Blei	darin Blei	382	100
Zink	Schlacke	164	100
Gewonnen:	darin Blei
Zink	332,7
Sublimate aus dem Elektroofen	322,4	84,4
darin Blei	425
Zink	81,7	2,28
82,5	50,3
159,5
50,9	13,3
76,59	46,7

Wie aus dem Dargelegten zu ersehen Ist, betrug das direkte Ausbringen von Blei (ohne Berücksichtigung der Verarbeitung von Schlacke und Sublimaten) 84,4%, 50,3% Zink blieben in der Schlacke, die folgende Zusammensetzung hat: 2496 Zinkoxid, 3096 Elsenmonoxid, 24% Siliziumoxid und 17% Kalziumoxid. Die Sublimate aus dem Elektroofen enthielten 31,9% Blei und 48,0% Zink.

Beispiel 29

Das Verfahren wird wie In Beispiel 28 beschrieben durchgeführt, nur daß die sauerstoffangereicherte Luft In das Filter nicht zugeführt wird.

In diesem Beispiel erhielt man keine positiven Ergebnisse wegen der Viskositäterhöhung der oxydischen Schmelze beim Durchgang durch die kohlenstoffhaltige Schicht, deren Temperatur unter 1100^cC abgesunken

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verarbeitung von sulfidischen Blei- oder Bleizink-Konzentraten oder -erzen oder deren Gemischen, bei dem das Konzentrat oder Erz unter Zufuhr von Rücklaufstaub von kohlenstoffhaltigen Mate- Hallen, nämlich Kohüngrus, von Flußmitteln mit einem Gewichtsverhältnis von Kaliumoxid zu Slllzlum- oxid von 0,65 bis 0,75 und durch Zufuhr von Sauerstoff in einer senkrechten Flamme unter weltgehender Entschwefelung zur Reaktion gebracht wird unter Bildung einer oxidischen Schmelze, aus der durch Reduktion mit kohlenstoffhaltigem Mateiial eine Bleischmelze gewonnen wird und eine zinkreiche Schlackenschmelze, aus der das Zink abgetrennt und gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß