DE3623851A1

DE3623851A1 - Gewinnungs von zink aus ofen-flugstaub

Info

Publication number: DE3623851A1
Application number: DE19863623851
Authority: DE
Inventors: Derek John Fray
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1985-07-24
Filing date: 1986-07-15
Publication date: 1987-01-29
Also published as: GB8617565D0; GB8518746D0; BE905132A; GB2178419B; US4800069A; GB2178419A; JPS6227532A; IT1192847B; IT8667599A0; FR2585369A1; CA1282965C; FR2585369B1

Description

Die Erfindung betrifft die Gewinnung von Zink und gegebenen falls Cadmium und/oder Blei aus den Stäben von elektrischen Lichtbogenöfen bei der Stahlgewinnung; in den Stäuben liegt das Zink im allgemeinen als Zinkferrit vor. Früher war es möglich, im wesentlichen den gesamten Zinkgehalt dieser Stäube mit Hilfe einer wässrigen Lösung von Natriumhydroxid oder Chlor rückzugewinnen. Durch eine Änderung der Betriebs bedingungen der Lichtbogenöfen bei der Stahlschmelze, indem nämlich das Einschmelzen mit einer Sauerstofflanze vorgenom men wird, sank die Rückgewinnbarkeit des Zink aus den Ofenstäuben auf 50 bis 60%. Unter diesen Arbeitsbedingungen des Elektroofens bilden sich scheinbar sehr stabile Ferrite aus Fe₂O₃ und ZnO.

Aufgabe der Erfindung ist nun die Gewinnung von Zink und ge gebenenfalls Cadmium und/oder Blei aus derartigen Ofen stäuben, indem gewährleistet wird, daß sich in den Stäuben eine nicht-ferritische Zinkverbindung befindet. Sollte aufgrund der Stahlanalyse in den Stäuben eine solche nicht vorhanden sein, muß sie zugesetzt werden. Die nicht-ferri tische Zinkverbindung enthaltenden Stäube werden mit einem Halogen und einem zusätzlichen Oxidationsmittel bei erhöhter Temperatur behandelt, wodurch sich die flüchtigen Halogenide der Metalle bilden. Ist das Halogeniod Jod, so ist eine Temperatur von zumindest 624°C erforderlich, bei Brom zumindest 650°C und bei Chlor zumindest 732°C. Chlor wird bevorzugt und die bevorzugte Arbeitstemperatur liegt dann zwischen 740 und 780°C. Die Halogenide von Cadmium und Blei verhalten sich so wie die Zinkverbindungen bei der Umsetzung zu Zinkhalogenid.

Die nicht-ferritische Zinkverbindung kann eine Verbindung sein, die sich bei Behandlung mit Halogen und Oxidations mittel in Zinkchlorid umsetzen, wie Zinkoxid, oder auch Zinkchlorid selbst. Die bevorzugte Menge liegt zwischen 0,1 und 10 Gew.-% - bezogen auf Staub -, insbesondere zwischen 0,5 bis 2 Gew.-%.

Das zusätzliche Oxidationsmittel kann Sauerstoff und/oder Luft sein. Bevorzugt sind beide in der Gasphase und das Verhältnis der Partialdrücke von Sauerstoff bzw. Luft zu Halogen soll 2 bis 10 Teile Sauerstoff bzw. 10 bis 50 Teile Luft je Teil Halogen betragen.

Die Behandlungszeit liegt zwischen 10 und 100 min, vorzugs weise zwischen 40 und 90 min.

Beispiel

Aus einem elektrischen Lichtbogenofen bei der Firma British Steel Corporation, in welchem Stahl enthaltend Verunreini gungen und Begleitelemente einschließlich Zink mit Sauer stoff niedergeschmolzen und raffiniert wurde, enthielt der Ofenstaub etwa 1 Gew.-% Zinkoxid, so daß in diesem Fall keine nicht-ferritische Zinkverbindung zugesetzt werden mußte.

Eine Probe dieses Staubes wurde 1 h bei 750°C einer Atmo sphäre enthaltend 20 Teile Luft und 1 Teil Chlor ausgesetzt. Das gebildete flüchtige Zinkchlorid wurde auf °C gekühlt. Es ergab sich, daß 99,9% des in der Staubprobe be findlichen Zinks auf diese Weise gewonnen werden konnte. Eisen aus der Charge bzw. dem Staub wurde mit dem Zink chlorid nicht mitgenommen.

Claims

1. Verfahren zur Gewinnung des Gehalts an Zink und gegebenenfalls Cadmium und/oder Blei aus Ofenstäuben bei erhöhter Temperatur unter Einwirkung von Halogen, dadurch gekennzeichnet, daß den Stäuben, wenn sie keine nicht-ferritische Zinkver bindung enthalten, eine solche zugesetzt wird und diese Stäube dann mit Halogen und einem Oxidationsmittel behandelt werden, wobei die Temperatur für Chlor zumindest 624°C, für Brom zumindest 650°C und für Chlor zumindest 732°C beträgt, und man die verflüchtigten Metallhalogenide abkühlt und gegebenenfalls daraus das Metall gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Chlor eine Temperatur zwischen 740°C und 780°C aufrechterhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als nicht-ferritische Zinkverbindung Zinkhalogenid oder eine solche verwendet, die sich unter den Verfahrens bedingungen in Zinkhalogenid umzusetzen vermag.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in den Stäuben zu Anfang einen Gehalt an nicht- ferritischen Zinkverbindungen von 0,1 bis 10 Gew.-% bezogen auf Staub - vorsieht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,5 bis 2 Gew.-% nicht-ferritische Zinkverbindung vorsieht.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Oxidationsmittel Sauerstoff und/oder Luft verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich Halogen und Oxidationsmittel in der Gasphase be finden und das Verhältnis der Partialdrücke Sauerstoff zu Halogen 2 bis 10 Teile auf 1 Teil Halogen beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man 10 bis 100 min behandelt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man 40 bis 90 min behandelt.