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Verfahren zum chlorierenden Rösten von Erzen oder Rückständen, z.
B. Kiesabbränden. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Pyriten,
Kiesabbränden und anderam kupferhaltigem Material auf Kupfer durch chlorierendes
Rösten.
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Bekanntlich wird bisher das Ausgangsmaterial zwecks Umwandlung des
Kupfers in wasserlösliches und somit leicht auslaugbares Kupferchlorid gewöhnlich
in sogenannten Handöfen, mit Natriumchlorid oder anderen geeigneten Chloriden gemischt,
erhitzt. Man hat schon versucht, dieses umständliche und wenig ökonomische Verfahren
durch die Verwendung mechanischer Röstöfen technisch zu vervollkommnen, auch hat
man, um eine Überhitzung
des zu behandelnden Materials zu vermeiden,
die eine Verdampfung der Metallchloride und somit Materialverluste zur-Folge hat,
vorgeschlagen, in einer Vorapparatur eine Anwärmung des Behandlungsgutes etwa auf
aoo° C vorzunehmen und den eigentlichen Röstvorgang im mechanischen Röstofen unter
Ausnutzung der Eigenwärme der eingeleiteten Reaktion zu Ende zu führen.
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Darum handelt es sich im vorliegenden Falle nicht. Die Erfindung bedient
sich zur chlorierenden Röstung von Materialien, wie Kiesabbrände, mehrerer Drehöfen
(deren Verwendung an und für sich für Röstzwecke j a schon bekannt ist) in einer
Weise, die, ohne daß Verluste durch Verdampfen von Chloriden usw. zu befürchten
sind, eine vollkommene Chlorierung des zu behandelnden Materials in verhältnismäßig
schnellem Arbeitsgang gestattet. Man geht in Ausführung des Verfahrens der Erfindung
-wie folgt vor: _ Das aus Pyriten und Salz bestehende Gemenge wird ini Drehofen
auf eine Temperatur gebracht, die für die zu erzielende Reaktion erforderlich ist,
um das in den Pyriten enthaltene Metall in Kupferchlorid zu verwandeln. Diese Temperatur
-wird noch längere Zeit aufrechterhalten, während d:e Ladung in einem anderen Drehofen,
in den sie gebracht ist, gerührt wird, um gleichzeitig sich gegen das Ende des Ofens
zu bewegen. Während dieses Vorganges ist die Reaktion vollständig. beendet und praktisch
alles Metall in Chlorid verwandelt.
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Eine Einrichtung zur Ausführung des beanspruchten Verfahrens ist auf
den Zeichnungen beispielsweise in einer Ausführungsform veranschaulicht.
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Abb. z zeigt den vollständigen Apparat in Seitenansicht, teilweise
im Schnitt.
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Abb. z ist ein Grundriß nach Abb. r. Abb. 3 ist ein Querschnitt nach
der Linie X-X und Abb. q. nach der Linie Y-Y der Abb. r in größerem Maßstabe.
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Die Einrichtung besteht in an sich bekannter Weise aus zwei miteinänder
in Verbindung stehenden Drehrohröfen, und zwar ist der eine von diesen ein Metallzylinder
a mit einer inneren Auskleidung & von Ziegelwerk o. dgl. und einem in der Mitte
angeordneten gezahnten Ringe a2, mittels dessen das Rohr in eine langsame Drehung
sich versetzen läßt. In gewissen Abständen ist der Ofen mit Ringen oder Flanschen
a3 zwischen der Verbrennungskammer c und der Ausl'aßkammer d für die Verbrennungsprodukte
versehen, um den Drehofen unter Vermittlung von Walzen bl zu unterstützen, die auf
Säulen b angeordnet sind.- Letztere tragen außerdem Druckrollen b2, die sich seitlich
gegen die Flanschen, a$ legen, um eine Längsbewegung des Zylinders a bei einer Drehung
zu verhindern.
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Vorteilhaft wird der erste Drehofen a mittels eines besonderen Elektromotors
e mit einer bestimmten Geschwindigkeit; z. B. fünf Touren pro Minute, gedreht, zu
welchem Zwecke ein geeignetes Reduziergetriebe, z. B. ein Schneckenradvorgelege,
eingeschaltet ist.
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Das aus Kiesabbränden und Salz in zerkleinertem Zustande bestehende
Material wird in den ersten Drehofen oder Zylinder a durch einen über der Entladekammer
d angeoraneten Schacht f eingeführt, -wobei der Ofen in solcher schrägen Lage gehalten
wird, daß bei verhältnismäßig langsamer Drehung desselben das Gemenge mit einer
Geschwindigkeit vorbewegt wird, die eine Erhitzung der Masse auf 6oo bis 700° C
ermöglicht.
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Die Zeit, die die Ladung durch den ersten Ofenzylinder benötigt, -läßt
sich im allgemeinen der Art des behandelten Erzes anpassen; im allgemeinen -werden
30 bis ,.o Minuten die beste Zeit sein. Es können auch Mittel zur Änderung
der Ofenneigung vorgesehen sein.
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Das entgegengesetzte Ende des Ofenzylinders liegt in einer ringförmigen
Öffnung cl der Verbrennungskammer c. Diese Kammer hat vorteilhaft eine halbkreisförmige
Wölbung c2. Am Boden und unmittelbar unter dem Ende des Drehofens ist ein zentraler
trichterförmiger Schacht c$ gebildet, durch -welchen das Gemenge in den zweiten,
tiefer liegenden Drehofen g fallen kann. Dessen Mündung liegt in dem unteren Teil
der Verbrennungskammer an dem der Mündung des Ofens a entgegengesetzten Ende und
steht damit unter Vermittlung des geneigten Schachtes c3 in Verbindung.
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Zweolanäßig wird ein Gaserzeuger 1a für die Gaszuführung zum Ofen
verwendet, wobei das Gas der Vetbrennungskammer durch eine Leitung hl mit Regulierventil
h2 und einer Düse 1a3 o. dgl. zugeleitet -wird, die das Gas in die Mündung des Ofens
a führt. Der Apparat kann übrigens auch durch eine Rostfeuerung beheizt werden.
In dem Mauerwerk befindet sich unterhalb des zweiten Drehofens g ein Querkanal i,
,in den Luft von einem Gebläse il getrieben wird. Die Gebläseluft bewegt sich durch
zwei senkrechte Züge i2, die auf jeder Seite des Mauerwerks sich befinden, so daß
ihre oberen Enden nahe dem Gaseinlaß auf jeder Seite der Verbrennungskammer liegen.
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Die Gas- und Lufteinlässe sind auf jeder Seite der Verbrennungskammer
vorteilhaft so angeordnet, daß sie im wesentlichen quer zur Verbrennungskammer liegen
und eine' Art Rost aus feuerbeständigem Material bilden.-Der zweite Drehofen g ist
vorteilhaft von
größerem Durchmesser als der erste und ebenfalls
mit feuerbeständigem Ziegelwerk oder einem anderen Material g1 bekleidet, das an
den Enden nach innen ragende Flanschen bildet, um den Durchmesser des Ein- und Auslasses
zu verringern. Auch der Ofen g besitzt in der Mitte einen gezahnten Ring g2, mittels
dessen der Ofen sich durch einen besonderen Elektromotor j mittels eines geeigneten
Getriebes bei einer bestimmten Geschwindigkeit drehen läßt, die langsamer sein kann
als diejenige des ersten Drehofens. Auch dieser Ofen stützt sich mittels Ringe oder
Flanschen g3 auf Rollen k1 und gegen Druckrollen k2, die den Rollen b1 und b2 entsprechen.
Die Neigung des zweiten Drehofens g ist vorteilhaft geringer als die des Ofens a.
Selbstverständlich lassen sich aber die Neigungen, die relativen Geschwindigkeiten
und Abmessungen der Drehöfen innerhalb weiter Grenzen ändern. Der Zweck ist lediglich
der, daß im ersten Ofen das Material auf die die Reaktion ermöglichende Temperatur
gebracht, im zweiten Ofen die Masse beständig unter Einhaltung einer hinreichend
hohen, die völlige Umwandlung des Metahes gestattenden Temperatur bewegt wird.
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Die für den Durchtritt der Masse durch, den zweiten Ofen gewährte
Zeit kann 3 bis 8 Stunden j e nach der Art des behandelten Erzes und des Kupfergehaltes.
betragen.
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Das Ende des zweiten Ofens, das demjenigen entgegengesetzt ist, in
das die erhitzte Masse eingeführt wird, liegt in einem Mauerwerk L mit einem Schacht
l1, durch den das Material entleert werden kann, während ein Auslaß L- und ein Mannloch
13 für den Austritt der Gase in einen Auslaßkanal vorgesehen 'ist, der längsweis
durch den Apparat verläuft und ebenfalls die aus der Kammer d strömenden Gase aufnimmt.
Die Kammer d, in welche die Ofengase vorwiegend austreten, hat Scheidewände dl,
d2, die sich quer durch die Kammer erstrecken und den Gasen in an sich bekannter
Weise einen gewundenen Lauf geben, bevor sie aus- dem Aus.laß d3 in den Kanal wz
gelangen. Geeignete Mannlöcher d" weist auch diese Kammer auf.
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Die Gase gelangen von der Verbrennungskammer in den ersten Drehofen
a und in die Entleerungskammer d, in der der Staub sich absetzt, ehe die Gase entweichen.
Ein Teil der Gase kann auch durch den zweiten unteren Ofen g z'_ehern, gewöhnlich
ist aber die Hitze der Ladung bei ihrem Eintritt und die Hitze, die durch die im
Ofen g sich fortsetzende Reaktion erzeugt wird, ausreichend. Es kann jedoch auch
Luft eingelassen werden, um durch Verbindung der entwickelten Gase Hitze zu erzeugen.
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DieVerbrennungskammer c hat zweckmäßig in der oberen Wölbung Schau-
bzw. Kontrolllöcher n1, n., während ein seitliches Mann-=loch o von einer Galierie
o. dgl. aus: erreichbar ist.
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Die die Mündung des Ofens g aufnehmende Öffnung kann unten schräge
Wände p aufweisen, die zu den schrägen, an die äußeren Wandungen des Mauerwerks
gehenden Durchlässen p1 führen. Außerdem können Seitenkanäle p2 vorhanden- sein.
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In gewissen Fällen kann der zweite Drehofen g in bekannter Weise mit
Rippen aus Ziegelwerk oder schmalen Scheidewänden in der inneren Längsrichtung versehen
sein, um die Bewegung des den Ofen durchziehenden Materials zu unterstützen.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellte Ausführungsform
der Ofenanlage beschränkt, da diese sich mannigfach abändern läßt.
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Anstatt z. B. die beiden Drehöfen in einer Richtung und auf entgegengesetzten
Seiten der Verbrennungskammer anzuordnen, können dieselben untereinander liegen
oder sonstwie mit Bezug aufeinander gelagert sein, ohne daß der Rahmen der Erfindung
verlassen wird.