DE3537852A1

DE3537852A1 - Verfahren zur aufarbeitung von zink- und bleihaltigen huettenwerksschlacken

Info

Publication number: DE3537852A1
Application number: DE19853537852
Authority: DE
Inventors: Kiranendu Dr Chaudhuri; Walter Fritsch; Michael Dr Koch; Soegianto Wirosoedirdjo
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1987-04-30

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von zink- und bleihaltigen Hüttenwerksschlacken durch Verblasen mit Brennstoff in einem Verblaseofen.

Bei der Verarbeitung von zinkarmen Bleikonzentraten z. B. in einem Schachtofen mit von oben nach unten bewegtem Fest bett wird neben dem Hauptprodukt Metall als Nebenprodukt eine Schachtofen-Schlacke erschmolzen, die aufgrund ihrer geringen Blei- und Zinkgehalte von ca. 2% Pb und 2% Zn deponiefähig ist und auf Halde gekippt wird.

Werden jedoch zinkreiche Konzentrate verarbeitet, so ergibt sich neben dem erschmolzenen Metall eine Schlacke, die auf grund ihrer relativ hohen Blei- und Zinkgehalte von ca. 4% Pb und 15% Zn für eine weitere Aufarbeitung und Gewin nung der noch in der Schlacke enthaltenen Metalloxide ge eignet ist. Dazu wurde diese zink- und bleihaltige Schlacke bisher in der Regel in einem Verblaseofen mit unterhalb der Schlackenoberfläche eingedüstem Brennstoff weiter behandelt. Der Brennstoff kann in gasförmiger, flüssiger oder fester Form eingesetzt werden; zumeist werden feinzerkleinerte Kohlepartikel verwendet.

Beim Verblasen der Schlacke wird ein Großteil des Zinks und des Bleis reduziert, verdampft, in der Gasphase nachver brannt, dabei wieder aufoxidiert und mittels Abscheider oder Filter aus dem Abgas als weiteres Wertprodukt gewonnen. Die nunmehr verbleibende Verblaseofen-Schlacke hat nur noch ei nen Zinkgehalt von ca. 2% Zn und einen Bleigehalt von kleiner 1% Pb und kann ohne weiteres deponiert und verhal det werden.

Bei anderen Bleiverhüttungsverfahren, wie z. B. bei dem KIVCET-Blei-Verfahren oder einem verfeinerten Schachtofen verfahren ergeben sich beim Verarbeiten von zinkreichen Bleikonzentraten Primärschlacken mit Metallgehalten von ca. 2 bis 3% Pb und 3 bis 5% Zn.

Derartige Schlacken waren bisher wirtschaftlich nicht weiter aufzuarbeiten, da ein Verblasen mit Kohlenstaub zu teuer ist und wurden daher ebenfalls abgekippt und verhaldet. Aufgrund steigender Anforderungen an Maßnahmen zur Reinhal tung der Umwelt wäre es jedoch wünschenswert, die Metallge halte von Hüttenwerksschlacken bezüglich Blei und Zink auf kleiner 1% Pb und kleiner 2% Zn abzusenken.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzu zeigen, nach der die Aufarbeitung von metallhaltigen Schlacken unter Berücksichtigung hoher zukünftiger Umwelt schutzanforderungen in einem Verblaseofen kostengünstig und wirtschaftlich durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brennstoff zumindest teilweise durch andere, Zink und Blei, sowie Kohlenstoff enthaltende, industrielle Rückstände und Abfallstoffe ersetzt wird.

Durch diese vorteilhafte Maßnahme wird ein erheblicher Teil der Betriebskosten für den Ankauf des ursprünglichen teuren Brennstoffes, der auf eine bestimmte niedrige Korngröße zerkleinert werden mußte, durch den Einsatz von bereits in Feinkorngröße vorliegenden Kohlenstoff enthaltenden industriellen Rückständen und Abfallstoffen eingespart. Die Höhe der Kosteneinsparung richtet sich hierbei im wesent lichen nach der Höhe des Kohlenstoffgehaltes in den in dustriellen Rückständen und Abfallstoffen. Gleichzeitig wird durch den Zink- und Bleigehalt der industriellen Rückstände und Abfallstoffe der bei dem Schlackeverblasen gewinnbare Metallanteil spürbar erhöht.

Neben der Absenkung der Betriebskosten für die Verblasean lage durch Einsparen von teurem Brennstoff und dem erhöhten Metallausbringen wird aus der Sicht eines erhöhten Umwelt schutzes eine zink- und bleiarme Schlacke (kleiner 1% Pb, kleiner 2% Zn) erzeugt, die aufgrund ihrer verringerten Umweltbelastung ohne weiteres deponiefähig ist und nicht unter die verschärften Bedingungen eines Sonder mülls fällt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bis zu 100% des ursprünglichen Brennstoffes durch den Kohlen stoffgehalt der industriellen Rückstände und Abfallstoffe ersetzt werden.

In Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt der industriellen Rückstände und Abfallstoffe, der bis zu 40% C und in Son derfällen sogar noch mehr betragen kann, kann auf den Bedarf von besonderem Brennstoff völlig verzichtet werden, so daß eine hohe Betriebskosteneinsparung und eine hohe Wirt schaftlichkeit des Schlackeverblaseverfahrens gegeben ist. Die dann anfallenden Betriebskosten bestehen nur noch aus den Transportkosten für die industriellen Rückstände und Abfallstoffe.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die industriellen Rückstände und Abfallstoffe insbesondere aus Kohlenstoff enthaltenden Muffelofenschlacken, Krätzen, Schlackenabhub oder Räumaschen bestehen. Derartige Abfall stoffe aus der Hüttenindustrie beinhalten nicht nur oftmals einen Kohlenstoffanteil von bis zu 40%, sondern weiterhin verwertbare bzw. rückgewinnbare Anteile von Blei- oder Zinkoxid mit ca. 8 bis 12% Zn, die die Wirtschaftlichkeit des Schlackeverblaseverfahrens bei Einsatz dieser Abfall stoffe weiter optimieren.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei die Berechnung auf den Zinkanteil bezogen wird:

Für die Aufarbeitung von 21 t zinkreicher Primärschlacke (ca. 18% Zn) bzw. für die Gewinnung von 3780 kg Zn (als Vergleichsgröße) wurden bisher im Verblaseofen 5250 kg Kohle benötigt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden 18 t Primärschlacke, die 3240 kg Zn enthalten, in den Verblase ofen chargiert. Das Verblasen dieser Schlacke erfolgt nun mit einer Mischung aus 1700 kg Kohle und 9000 kg Räumasche, die mittels Seiten- und/oder Bodendüsen in den Verblaseofen eingedüst werden. Die angelieferte feinkörnige Räumasche enthält 6% bzw. 540 kg Zn und 40% bzw. 3600 kg Kohlen stoff. Insgesamt werden also auch hier 3780 kg Zn in den Verblaseofen eingebracht. Wenn man dafür einen Brennstoff- Bedarf von überschlägig etwa ebenfalls 5,3 t Kohle benötigt, so sind bereits 3600 kg Kohlenstoff in der Räumasche selbst enthalten und 1700 kg Kohlenstoff müssen als Kohle zugegeben werden, so daß sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ge genüber dem bisherigen Verfahren eine Kosteneinsparung von ca. 66% an anzukaufender Feinkohle ergibt. Das eingetragene Blei wird dabei mitverblasen und auf Endgehalte kleiner 0,5% gebracht.

Mit dem Einsatz der industriellen Rückstände und Abfall stoffe in den Schlackeverblaseprozeß wird also sehr vor teilhaft erreicht, daß

- als Abfall-Endprodukt eine zink- und bleiarme, d. h. umweltfreundliche und deponiefähige Endschlacke erzeugt wird,
- die Betriebskosten der Verblaseanlage durch Brennstoff einsparung abgesenkt werden,
- die industriellen Rückstände und Abfallstoffe nicht nur als Kohlenstoffträger sondern auch als zusätzlicher Zink-, Blei- und Wertmetall-Lieferant dienen,
- ein weiteres Problem, nämlich die Beseitigung der in dustriellen Rückstände und Abfallstoffe elegant gelöst wird,
- der im Verblaseofen anstehende Blasdruck zumindest an fangs geringer ist, da bei vergleichbarem Zinkausbringen geringere Mengen von Primärschlacke chargiert werden müssen.

Auch andere Wertmetalle, wie z. B. Silber, Zinn und Antimon, die in kleineren Mengen in industriellen Rückständen und Abfallstoffen enthalten sind, werden im Verblaseofen einer Rückgewinnung zugänglich gemacht, indem sie gemeinsam mit dem Zink und Blei reduziert werden, verdampfen, in der Gas phase nachverbrannt und aufoxidiert werden, wonach sie mit tels Abscheider und/oder Staubfilter leicht aus dem Abgas abgeschieden und rückgewonnen werden. Ebenso können z. B. zink- und bleihaltige Stahlwerksstäube als Zusatz mit in den Verblaseofen eingedüst werden. Sie enthalten zwar kaum Kohlenstoff, jedoch teilweise beträchtliche Mengen (ca. 8 bis 14%) an Zink und Blei, die bei Anwendung des erfin dungsgemäßen Verfahrens wiedergewonnen werden und die End schlacke deponiefähig machen.

Claims

1. Verfahren zur Aufarbeitung von zink- und bleihaltigen Hüttenwerksschlacken durch Verblasen mit Brennstoff in einem Verblaseofen, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff zumindest teilweise durch andere, Zink und Blei, sowie Koh lenstoff enthaltende, industrielle Rückstände und Abfall stoffe ersetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 100% des ursprünglichen Brennstoffes durch den Koh lenstoffgehalt der industriellen Rückstände und Abfallstoffe ersetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die industriellen Rückstände und Abfallstoffe insbeson dere aus Kohlenstoff enthaltenden Muffelofenschlacken, Krätzen, Schlackenabhub oder Räumaschen bestehen.