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Publication number: DE357388C
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Erzen, Mineralien u. dgl. und ist im allgemeinen anwendbar für die Zwecke der Oxydation, Reduktion, Schmelzung, Verflüchtigung, Chlorierung, Sulfatisierung u. dgl. Die Erfindung besteht darin, daß man bei dem an sich bekannten Einblasen des zu feinstem Pulver gemahlenen Gutes in ein erhitztes gasförmiges Medium aus Gemischen von Erzen, Mineralien usw. durch Verflüchtigung eine physikalischeThe invention relates to a method and a device for treating ores, Minerals and the like and is generally applicable for the purposes of oxidation, reduction, Melting, volatilization, chlorination, sulfation and the like Injection of the material, ground to the finest powder, into a heated gaseous medium consisting of mixtures of ores and minerals etc. by volatilization a physical one

. Trennung der Bestandteile und gegebenenfalls durch die Einwirkung des Heizstroms eine chemische Veränderung einzelner Teile bewirkt, worauf nach der Kondensation die Masse weiter behandelt wird. Man kann das erhitzte gasförmige Medium so regeln, daß eine reduzierende, oxydierende oder neutrale Atmosphäre je nach dem Erfordernis des zu behandelnden Materials entsteht. Ebenso ist es von großer Wichtigkeit, die Temperatur des Gasstroms oder der Flamme, in welcher das Erz fortgeführt wird, zu regeln.. Separation of the components and possibly by the action of the heating current chemical change of individual parts causes what after the condensation the mass is treated further. You can regulate the heated gaseous medium so that a reducing, oxidizing or neutral atmosphere depending on the requirement of the to material to be treated arises. The temperature is also very important to regulate the gas flow or the flame in which the ore is carried.

Man kann auch vor der Zuführung der feinst verteilten Beschickung des Erzes o. dgl. in den Gebläsestrom ein Mittel einführen, wenn die Beschickung die Gegenwart anderer Substanzen erforderlich macht, um besondere Reaktionen herbeizuführen. Beispielsweise verursacht die Einführung von Kochsalz ein Chlorieren gewisser Metalle, wie Blei und Silber, und macht sie für die leichtere Verflüchtigung oder Auslaugung geeignet.You can also before the feeding of the finely divided charge of the ore o. introduce an agent in the fan flow when the feed is the presence of others Requires substances to cause special reactions. For example the introduction of table salt causes the chlorination of certain metals such as lead and Silver, and makes them suitable for easier volatilization or leaching.

Bei der Ausübung des Verfahrens, welches in erster Linie für die Behandlung von Eisenerzen bestimmt, aber auch für Zink-, Kupfer- und andere Erze geeignet ist, werden Verbrennungsgase von einem gewünschten Druck, Geschwindigkeit und Temperatur erzeugt, um durch entsprechende Regelung des ZusatzesWhen practicing the procedure, which is primarily used for the treatment of iron ores but also suitable for zinc, copper and other ores are combustion gases generated by a desired pressure, speed and temperature by regulating the additive accordingly

von brennbaren Gasen und Luft und gegebenenfalls anderer Mittel die geeignete Atmosphäre zu schaffen. Die äußerst feinen Teilchen des zu behandelnden Gutes werden direkt in die Flamme eingeblasen, um während ihrer Fortführung in der Schwebe in dem Gebläsestrom einer schnellen Behandlung zu unterliegen. Durch die feine Mahlung entsteht gleichsam eine physikalische Zerlegung der verschiedenen Bestandteile vor der Einführung in den Gebläsestrom. Dadurch ist es möglich, aus den Teilchen darin enthaltene oder damit verbundene Substanzen herauszuverflüchtigen, so daß man in Wirklickeit eine physikalische Trennung der Substanzen voneinander bewirkt. Eine schnelle Behandlung wird hierdurch möglich, weil die Teilchen mit der größten Oberfläche der Einwirkung von Hitze und behandelnden Mitteln ausgesetzt sind und praktisch keine inneren Teilchen durchdrungen zu werden brauchen, und weil keine Berührung zwischen den Oberflächen der Teilchen vorhanden ist, welche das Entweichen von Gasen aus den Teilchen nach ihrer Bildung verzögert.of flammable gases and air and, if necessary, other agents, the appropriate atmosphere to accomplish. The extremely fine particles of the material to be treated are blown directly into the flame to during their continuation in the balance in the fan flow for rapid treatment subject. The fine grinding creates, as it were, a physical breakdown of the various Components prior to introduction into the blower stream. This makes it possible for the particles contained therein or associated substances to volatilize out, so that one in fact one causes physical separation of the substances from each other. A quick treatment is made possible because of the particles with the largest surface area exposed to Exposed to heat and treating agents and practically no internal particles need to be penetrated, and because there is no contact between the surfaces of the particles is present, causing the escape of gases from the particles after their formation is delayed.

Angenommen fein pulverisiertes Eisenoxyd wird in den Gebläsestrom eingeführt, welcher eine reduzierende Wirkung infolge der Anwesenheit von Kohlenoxyd besitzt, so werden die Eisenteilchen fast augenblicklich in metallisches Eisen umgewandelt. Führt man fein pulverisiertes Schwefeleisen in die Flamme oder einen Überschuß von Sauerstoff enthaltende Verbrennungsprodukte ein, so wird es in Eisenoxyd verwandelt, und der überschüssige Sauerstoff vereinigt sich mit dem Schwefel zur Bildung: von gasförmiger, schwefliger Säure. Es wurde auch gefunden, daß, wenn man eine geringe Menge Wasser in den Ofen oder Gebläsestrom einführt, das ganze oder ein Teil des Wassers durch die intensive Hitze in seine Bestandteile, naszierenden Sauerstoff und Wasserstoff, zerlegt wird. Wenn die Flamme infolge eines Über-Schusses von Luft noch mehr Sauerstoff besitzt, so verwandelt die Einführung von Schwefeleisenteilchen in die Flamme das Eisen in Oxyd, und es bildet sich gasförmige schweflige Säure, welche infolge der Gegenwart von naszierendem, aus der Zersetzung des Wassers herrührendem Sauerstoff sich in Schwefelsäure umwandelt. Wenn erwünscht, kann man Gase benutzen, um der Flamme Sauerstoff zuzuführen, anstatt das eingeführte Wasser zu zersetzen, in welchem Falle man die Zufuhr von Wasser zur Flamme entbehren kann.Suppose finely powdered iron oxide is introduced into the blower stream, which has a reducing effect due to the presence of carbon monoxide, so will the iron particles are almost instantly converted to metallic iron. One leads finely powdered iron sulfur in the flame or containing an excess of oxygen Combustion products, it is converted into iron oxide, and the excess Oxygen combines with sulfur to form: of gaseous, sulphurous acid. It has also been found that if you add a small amount of water introduces all or part of the water through the furnace or fan stream intense heat is broken down into its components, nascent oxygen and hydrogen will. If the flame has even more oxygen as a result of an excess of air, thus the introduction of iron sulphides into the flame transforms the iron into oxide, and gaseous forms are formed sulphurous acid resulting from the presence of nascent, from the decomposition the oxygen from the water is converted into sulfuric acid. If wanted, one can use gases to add oxygen to the flame instead of the introduced one To decompose water, in which case one dispenses with the supply of water to the flame can.

Es ist erwünscht, die Temperatur des Gebläsestroms unter augenblicklicher Kontrolle zu haben, da die Erze oder Mineralien verschiedenen Charakters bei verschiedenen Temperaturen reagieren, und die Regelung der Temperatur vor der Zufuhr der Beschickung gestattet die Oxydation, Reduktion, das Schmelzen usw. der Substanzen bei ihrer riehtigen Temperatur und verhindert ihre teilweise Verflüchtigung, wenn dies nicht erwünscht ist. Wenn Gut und Flüssigkeit zusammen der Einwirkung der Heizflamme oder der Verbrennungsgase zugeführt werden, so kann das fein verteilte Erz gepumpt und in den Gebläsestrom unter Druck eingeführt werden; ebenso dient die Flüssigkeit auch dazu, die Temperatur des Gebläsestroms zu ändern und zu regeln.It is desirable to have the temperature of the fan flow under instant control to have as the ores or minerals of different character at different temperatures react, and the regulation of the temperature prior to the introduction of the feed permits oxidation, reduction, that Melting, etc., of the substances at their correct temperature and partially preventing them Volatilization if this is not desired. When good and liquid together the action of the heating flame or the combustion gases are supplied, so the finely divided ore can be pumped and in the blower flow is introduced under pressure; the liquid also serves to change and regulate the temperature of the fan flow.

Will man die zu behandelnden Stoffe oder Erze verflüchtigen, so wird die Temperatur des unter augenblicklicher Kontrolle stehenden Erhitzungsgebläses auf dem erforderlichen hohen Grad erhalten, und die Beschickung wird alsdann eingeführt und verflüchtigt, wobei die Dämpfe kondensiert, gesammelt und von den Gasen getrennt werden.If one wants to volatilize the substances or ores to be treated, the temperature becomes of the heating fan under instant control on the required high level and the charge is then introduced and volatilized, whereby the vapors are condensed, collected and separated from the gases.

Bei Ausführung des vorliegenden Verfahrens kann die behandelte Substanz entweder teilweise oder vollständig beim Einführen in die Flamme verflüchtigt, dann kondensiert und nach der Behandlung gesammelt werden. Ebenso kann die Temperatur der Flamme und der gasförmigen Verbrennungsprodukte so reguliert werden, daß eine Verflüchtigung der Substanz oder des Stoffes verhindert wird und nur eine Reaktion oder Umwandlung in den gewünschten Zustand erfolgt. Während die Temperatur der Flamme durch Einführung von Wasser in den Gebläsestrom oder die Flamme oder durch Umkleidung der Reaktionskammer mit einem kühlenden Medium geregelt wird, regelt man die Temperatur der Ofengase oder des Gebläsestroms κ nach Erfordernis, und zwar sowohl bevor die Beschickung zur Behandlung eingeführt wird als auch während der Zeit, wenn die Beschickung im Gebläsestrom oder in der Flamme in der Schwebe erhalten wird und der Behandlung unterliegt. Die Einführung einer Flüssigkeit in den Gebläsestrom zu einem Zeitpunkt, wenn die gepulverte Substanz einer Behandlung unterliegt, ist sehr erwünscht, wenn eine Substanz behandelt wird, die während ihrer Behandlung Hitze abgibt.In carrying out the present method, the treated substance can either partially or completely volatilized when introduced into the flame, then condensed and collected after treatment. Likewise, the temperature of the flame and the gaseous products of combustion regulated so as to prevent volatilization of the substance or substance and only one reaction or transformation to the desired state occurs. While the temperature of the flame passes through Introduction of water into the blower stream or the flame or by sheathing the If the reaction chamber is regulated with a cooling medium, the temperature is regulated the furnace gases or the fan flow κ as required, both before the Charging for treatment is introduced as well as during the time when the charging is kept in suspension in the fan flow or in the flame and the treatment subject. The introduction of a liquid into the blower stream at a time when the powdered substance subject to treatment is highly desirable when treating a substance which gives off heat during treatment.

Wenn man Erz in die Verbrennungsgase oder in den Gebläsestrom einführt, so kann dasselbe entweder allein in sehr fein verteiltem Zustande oder im Gemisch mit gepulverter Kohle, brennbaren Ölen oder Wasser eingeblasen werden. Das mit der Beschickung verwendete Wasser oder öl dient zur Verflüssigung der Beschickung und erleichtert daher ihre Einführung unter Druck in die Gase; das öl oder die gepulverte Kohle ruft eine starke reduzierende Reaktion in der Be-If one introduces ore into the combustion gases or into the blower stream, so can the same either alone in a very finely divided state or in a mixture with powdered Coal, flammable oils or water can be blown in. The water or oil used with the feed is used for liquefaction the feed and therefore facilitates their introduction under pressure into the gases; the oil or the powdered coal calls a strong reducing reaction in the

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handlungszone hervor, wobei Wärme zur Bildung und Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur erzeugt wird.Action zone emerges, using heat to form and maintain the desired Temperature is generated.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Hitze und chemische Behandlung fast augenblicklich erfolgt, während die Beschickung durch den Gebläsestrom fortgeführt wird. Zu dem Zeitpunkt, bei welchem diese Umwandlung vollständig ist, werden die Stoffe und TeilchenIt has already been mentioned that the heat and chemical treatment are almost instantaneous takes place while the charging is continued by the blower flow. At the time at which this transformation is complete, the substances and particles become

ίο durch die Einführung von Wasser direkt in die Ofengase gekühlt, welche alle festen Teilchen fortführt und eine Emulsion von Wasser, festen Teilchen und Gasen bildet. Dieses Gemisch wird in eine große Kammer entleert, so daß das mit den festen Teilchen gemischte Wasser sich auf dem Boden dieser Kammer ansammelt, während die Gase, denen alle festen Teilchen und alle flüchtigen Substanzen entzogen sind, die beim Kühlen sich kondensieren und niederfallen, nach dem oberen Teile der Kammer aufsteigen. Der Schlamm oder die Emulsion von Wasser und festen Teilchen kann durch eine Öffnung abgezogen und das so umgewandelte Material für eine weitere Behandlung fortgeführt werden. Die im oberen Teile der Kammer angesammelten Gase treten durch einen Auslaß zur weiteren Behandlung aus oder können ins Freie abgeleitet werden.ίο by introducing water directly into it the furnace gases are cooled, which carries away all solid particles and creates an emulsion of water, forms solid particles and gases. This mixture is emptied into a large chamber, so that the water mixed with the solid particles settles on the bottom of this chamber accumulates while the gases, which contain all solid particles and all volatile substances are withdrawn, which condense and fall during cooling, to the upper one Ascend parts of the chamber. The mud or emulsion of water and solids Particles can be drawn off through an opening and the material converted in this way for a further treatment should be continued. The accumulated in the upper part of the chamber Gases exit through an outlet for further treatment or can be discharged to the outside will.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausführungsform eines Apparates zur Ausübung des vorliegenden Verfahrens in seitlicher Ansicht mit Teilen im Schnitt und der Behandlungskammer im abgebrochenen Zustande dargestellt.In the accompanying drawing is one embodiment of an apparatus for exercising of the present method in a side view with parts in section and the treatment chamber shown in the canceled state.

I ist ein Pfeiler, auf welchem die Behandlungskammer 2 ruht. Diese Kammer besteht aus einem äußeren metallischen Mantel 3, welcher an einem Ende zwecks Bildung einer Kühlkammer 4 erweitert ist. Dieses Ende 4 ist von dem anderen Teile des Apparates abnehmbar und kann mit einem geeigneten Deckel abgeschlossen werden. Das enge Ende des Apparates ist gleichfalls mit einem abnehmbaren Deckel 5 verschlossen, der eine Anzahl Öffnungen 6 zum Durchtritt des Luftzufuhrrohres 7, der Ölröhre 8 und des Rohres für die Zufuhr des Behandlungsmittels 9 enthält. Innerhalb der metallischen Kammer 3 und in einigem Abstand von den Wandungen befindet sich eine Kammer 10 derart, daß zwischen der Wandung der Kammer 10 und dem Metallgehäuse 3 eine, mit Wasser gefüllte Kühlkammer 25 verbleibt. Die Kammer 10 ist mit feuerfesten Ziegeln ausgekleidet. Sie ist an einem Ende mit einem Metalldeckel versehen, und von einem etwa in der Mitte liegenden Punkte bis zum gegenüberliegenden Ende ist ein metallisches Gehäuse nach Art eines Gußstückes 13' vorgesehen, das etwas dicker ist als das Gehäuse für die erste Hälfte der Kammer. Dem Wasserreservoir 4 wird durch ein Rohr 9' Preßwasser zugeführt, welches bei g^a fortgeführt wird. Die Kammer 10 verjüngt sich an dem der Kühlkammer 4 benachbarten Ende zu einer Auslaßöffnung 15, während für das andere Ende eine Kappe 16 mit um die Seiten herum angepaßten Flanschen vorgesehen ist, durch welche die Rohre 7, 8 und 9 hindurchtreten. Diese Rohre haben Ventile 7', um den Einlaß des Brennstoffs, der Luft und des behandelnden Mittels zu regeln und abzuändern.I is a pillar on which the treatment chamber 2 rests. This chamber consists of an outer metallic jacket 3 which is widened at one end to form a cooling chamber 4. This end 4 is detachable from the other part of the apparatus and can be closed with a suitable cover. The narrow end of the apparatus is also closed with a removable cover 5 which contains a number of openings 6 for the passage of the air supply pipe 7, the oil pipe 8 and the pipe for the supply of the treatment agent 9. Inside the metallic chamber 3 and at some distance from the walls there is a chamber 10 such that a cooling chamber 25 filled with water remains between the wall of the chamber 10 and the metal housing 3. The chamber 10 is lined with refractory bricks. It is provided with a metal cover at one end, and from a point approximately in the middle to the opposite end a metal housing in the manner of a casting 13 'is provided, which is somewhat thicker than the housing for the first half of the chamber. The water reservoir 4 is fed through a pipe 9 'press water, which is continued at g ^a . The chamber 10 tapers at the end adjacent to the cooling chamber 4 to an outlet opening 15, while for the other end a cap 16 with flanges adapted around the sides is provided, through which the tubes 7, 8 and 9 pass. These tubes have valves 7 'to regulate and modify the inlet of fuel, air and treating agent.

Der Brennstoff, der aus Öl oder gepulverter Kohle bestehen kann, und die Luft treten durch die Rohre 7 und 8 in die Kammer ein und werden dort verbrannt. Wenn der Apparat kalt ist, benutzt man einen von einer Batterie gespeisten Funkenstöpsel 16', um die Verbrennung einzuleiten. Nach kurzer Zeit ist die Verbrennungskammer auf einen solchen Grad erhitzt, daß die Verbrennung des in die Kammer eintretenden Brennstoffes sich selbst erhält; die Zufuhr von Brennstoff und Luft wird dauernd unterhalten. Durch Überwachung der Ventile 7' für die Öl- und Brennstoffzufuhrröhren sind die in die Kammer eintretenden Mengen von Brennstoff und Luft unter augenblicklicher Kontrolle und können jederzeit abgeändert werden, was für die Aus- go übung des vorliegenden Verfahrens sehr wesentlich ist, damit eine überschüssige Menge von Sauerstoff zur Verbrennung hinzutreten kann oder anderseits nur wenig Sauerstoff eingeführt wird, wobei alsdann der erf orderliehe Sauerstoff durch Sauerstoffabgabe von dem zu behandelnden Stoff ersetzt werden muß.The fuel, which can be oil or powdered coal, and the air kick through the pipes 7 and 8 into the chamber and are burned there. When the machine is cold, you use one of one Battery powered spark plug 16 'to initiate combustion. After a short time the combustion chamber is heated to such a degree that the combustion of the in the Chamber entering fuel sustains itself; the supply of fuel and air is constantly entertained. By monitoring the valves 7 'for the oil and fuel supply pipes The amounts of fuel and air entering the chamber are under instant control and can can be changed at any time, which is very important for the exercise of the present procedure is so that an excess amount of oxygen can enter the combustion or, on the other hand, only a little oxygen is introduced, and then the required oxygen by the release of oxygen from the substance to be treated must be replaced.

Die Verbrennung beginnt beim Punkt ζ der Kammer, und um die Temperatur der Flamme oder des Gebläsestroms zwischen den Punkten ζ und x, die als Behandlungszone bezeichnet werden kann, zu regeln, wird zerstäubtes Wasser durch Düsen 27 eingeführt, wobei der Zutritt von Wasser zu dem Zerstäubungsapparat durch ein Nadelventil ?8 überwacht wird, so daß man den Zufluß von Wasser abändern oder gänzlich abschließen kann. Wenn man Wasser durch den Zerstäubungsapparat in die Erhitzungskammer einführt, wird die hohe Hitze der Verbrennungsprodukte absorbiert. Es ist klar, daß die Menge des eingeführten Wassers im Verhältnis zu der der erhitzten Gase schwankt und deren Temperatur kontrolliert.Combustion begins at point ζ of the chamber, and in order to regulate the temperature of the flame or the fan flow between points ζ and x, which can be referred to as the treatment zone, atomized water is introduced through nozzles 27, with the access of water to the The nebulizer is monitored by a needle valve? 8 so that the flow of water can be changed or completely shut off. When water is introduced into the heating chamber through the atomizer, the high heat from the combustion products is absorbed. It is clear that the amount of water introduced varies in relation to that of the heated gases and controls their temperature.

Erz oder andere Stoffe werden zur Behandlungszone x-x durch Rohr 29 zugeführt, das durch das Metallgehäuse 3 und die Kammer 10 hindurchtritt und dann innerhalb der Kammer einen spiralförmigen Lauf in der Richtung gegen den Brennstoff und die Luft nimmt, so daß das Erz am Eingange der Be-Ore or other material is fed to treatment zone xx through pipe 29 which passes through metal housing 3 and chamber 10 and then spirals within the chamber in the direction against the fuel and air so that the ore at the entrance of the loading -

Claims

action zone directly enters the combustion products and the blower flow. Before the ore is introduced through the pipe 29, it is ground to an imperceptible mass which remains suspended in the blower flow and is carried through the same. In addition, it is expediently liquefied by adding a certain amount of water so that the water supports the conveyance of the powdered ore to the treatment zone and, when it enters there, absorbs part of the high heat of the combustion products and regulates their temperature. In order to collect the ore particles after treatment, a further amount of water is supplied to the chamber through the atomizer 30 with valve 31, which causes condensation of the vapor mixed with the gases and the ores. The condensation continues after the introduction of the water, and during the passage of steam, air and ore through the condensation coil 17, the steam is condensed and the water thus formed serves with the solid particles to form a sludge or an emulsion, which after the container 19 is passed, the heavy particles and the water flowing downwards, while the gases pass through the outlet pipe 21 with valve 22 to the outside. The sludge is discharged from the container 19 through pipe 23 with valve 24. In many cases it is desirable to introduce sodium chloride into the combustion chamber for chlorination through pipe 9 when such ores are to be treated as gold or silver ores. Depending on the nature of the ore to be treated, other agents can also be added to the flame. When treating many ores, minerals, etc., a variable temperature is necessary to bring about the desired transformation. In practicing the present process, the temperature of the gases before they enter the treatment zone is instantly controlled by the injection of water by means of the atomizer 27, the water absorbing some of the heat of the gases and regulating their temperature. When an ore or other material is to be volatilized, the temperature of the chamber is brought to a very high level by making an appropriate mixture of fuel and air and adding little or no water to the products of combustion. After the ore is volatilized by continuing in the hot blower stream, the vapors are condensed by passing through condensation coil 17 and directed to vessel 19 where the gases escape and the condensed ore is recovered. Godfather τ-An Proverbs:

1. Process for the treatment of ores, minerals and the like. By blowing the to dust-fine powder ground goods in a heated, gaseous medium, thereby characterized in that mixtures of these substances, while they are in suspension, by volatilization a physical separation of the components and possibly by the action The heating current causes a chemical change in individual parts, whereupon the mass condenses and collects and is further treated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the Heating current either directly by supplying water or indirectly by introducing the material to be treated is regulated as an aqueous emulsion according to the respective needs.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that in the heating zone a reactant, for example common salt, is introduced for chlorination.

4. Apparatus for performing the method according to claim 1 to 4, characterized characterized in that the reaction space is surrounded by a water jacket, partly made of refractory material, partly made of cast iron chamber is formed and in the end wall of the first, approximately in its center, a under the action of a needle valve standing atomizing tube for the liquid receiving Partly the pipes equipped with adjusting valves for supplying the heating medium and the chemical Reactant open out, while the end of the feed coil for the substances to be treated and the second also receiving the water atomization pipe under the action of a needle valve Partly connected to a condenser, the coiled tube of which opens into the separation and collection container.

1 sheet of drawings.