DE3811594A1 - Verfahren zur verarbeitung sulfidischer bleihaltiger oder sulfidischer blei- und zinkhaltiger erze und/oder konzentrate - Google Patents
Verfahren zur verarbeitung sulfidischer bleihaltiger oder sulfidischer blei- und zinkhaltiger erze und/oder konzentrateInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Buntmetallindustrie
und betrifft insbesondere Verfahren zur Verarbeitung sulfidischer
bleihaltiger oder sulfidischer blei- und zinkhaltiger
Erze und/oder Konzentrate.
Die Hauptrichtung für die Vervollkommnung der pyrometallurgischen
Produktion von schweren NE-Metallen ist die
Entwicklung von Verfahren zur Ausbringung der genannten
Metalle aus sulfidischen Rohstoffen unter Anwendung autogener Prozesse.
Zu den allgemeingültigen Vorteilen der autogenen
Prozesse gehören: eine hohe relative Leistung, eine
starke Verringerung des Volumens der technologischen Gase,
die Verwertung des Heizwertes sulfidischer Erze und Konzentrate
[das letztere ermöglicht es, die Verwendung von
externen Wärmequellen wesentlich zu reduzieren] und die Möglichkeit
einer effektiven Verarbeitung eines an NE-Metallen
relativ armen Rohstoffes. Bekannt sind verschiedene
Varianten der autogenen Prozesse. Allgemein für sie ist die
Ausnutzung der hochentwickelten Oberfläche eines sulfidischen
Materials für die Gewährleistung des autogenen Charakters
des Schmelzvorganges.
Bekannt ist ein Verfahren zur Verarbeitung sulfidischer
bleihaltiger oder sulfidischer blei- und zinkhaltiger
Erze und/oder Konzentrate, die Verbindungen von Metallen,
darunter Eisen- und Kupferverbindungen, Siliziumdioxid,
Aluminium-, Calcium- und Magnesiumoxide aufweisen, gemäß
dem man das Beschickungsgut, das sich aus den genannten sulfidischen
Materialien und einem Flußmittel zusammensetzt,
zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub durch eine Brennanlage
dem Schmelzen zuführt. Als Flußmittel verwendet man
ein Gemisch aus Quarzsand mit Kalkstein beziehungsweise
Kalk. Das Schmelzen des genannten Beschickungsgutes zusammen
mit dem oxidischen Umlaufstaub erfolgt in einem vertikalen
Flammenmantel im Medium eines sauerstoffhaltigen Gases
unter Bildung einer oxidischen Schmelze, die vorwiegend
Metalloxide enthält, und eines Gemisches aus oxidischem
Umlaufstaub mit den Gasen des Schmelzvorganges. Der
genannte oxidische Umlaufstaub wird von den Gasen des
Schmelzvorganges abgeschieden, und man führt diesen Staub
dem Schmelzen zurück. Es erfolgt die Reduktion der Metalloxide,
vorzugsweise des Bleioxids, zu Metallen mittels
Filtration der oxidischen Schmelze durch eine Schicht aus
festem kohlenstoffhaltigen Stoff unter Bildung von Rohblei
und einer bleiarmen zinkhaltigen Schlacke. Die genannte
Schlacke läßt man unter Bildung von bleihaltigen
Zinkdämpfen abstehen und man oxydiert die genannten bleihaltigen
Zinkdämpfe mit dem sauerstoffhaltigen Gas unter
Anfallen von grob- und feindispersen Sublimaten
[US,A,4519836].
Infolge der Verwendung in der Zusammensetzung des
Flußmittels einer schwerschmelzbaren Komponente, des Quarzsandes,
kommt es in diesem Verfahren zur Vergrößerung der
Bleimenge in dem oxidischen Umlaufstaub durch Sublimation
des Bleisulfids. Das Vorhandensein des Quarzsandes in der
Zusammensetzung des zum Einsatz kommenden Flußmittels
führt außerdem zur Herabsetzung des Reduktionsgrades des
Bleioxids an einem festen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel
und demzufolge auch zur Vergrößerung des Verlustes
an Blei mit der zinkhaltigen Schlacke.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Verfahren
zur Verarbeitung sulfidischer bleihaltiger oder sulfidischer
blei- und zinkhaltiger Erze und/oder Konzentrate
die Bedingung der Schmelzführung so zu verändern, daß man
eine maximal mögliche Ausbringung von Blei erreicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Verfahren
zur Verarbeitung sulfidischer bleihaltiger oder sulfidischer
blei- und zinkhaltiger Erze und/oder Konzentrate, die Verbindungen
von Metallen, darunter von Eisen- und Kupferverbindungen,
Siliziumdioxid, Aluminium-, Calcium- und Magnesiumoxiden
aufweisen, vorgeschlagen wird, das die Zuführung
eines Beschickungsgutes, das sich aus den genannten
sulfidischen Stoffen und einem Flußmittel zusammensetzt,
zusammen mit oxidischen Umlaufstaub durch eine Brennanlage
zum Schmelzen, das Schmelzen des genannten Beschickungsgutes
zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub in einem vertikalen
Flammenmantel im Medium eines sauerstoffhaltigen
Gases unter Bildung einer oxidischen Schmelze, die vorwiegend
Metalloxide enthält, und eines Gemisches aus dem
oxidischen Umlaufstaub mit den Gasen des Schmelzvorganges,
die Abscheidung des genannten oxidischen Umlaufstaubs von
den Gasen des Schmelzvorganges und die Rückführung dieses
Staubs zum Schmelzen sowie die Reduktion der Metalloxide,
vorzugsweise des Bleioxids, zu Metallen mittels Filtration
der oxidischen Schmelze durch eine Schicht aus festem kohlenstoffhaltigem
Stoff unter Anfallen von Rohblei und einer
bleiarmen zinkhaltigen Schlacke, das Abstehenlassen dieser
Schlacke mit Ausscheidung der bleihaltigen Zinkdämpfe, dieser
Oxydation der genannten bleihaltigen Zinkdämpfe mit dem
sauerstoffhaltigen Gas unter Bildung von grob- und feindispersen
oxidischen Sublimaten vorsieht, wobei, erfindungsgemäß,
man als Fließmittel ein Gemisch aus Kalkstein beziehungsweise
Kalk mit einem eisenhaltigen Stoff bei einem
Massenverhältnis des Calciumoxids zum Eisen im Gemisch von
0,43 bis 0,76 verwendet, wobei man das genannte Gemisch
in einer Menge von 5 bis 22%, bezogen auf die Masse des
Ausgangserzes und/oder Ausgangskonzentrates und berechnet
auf die Gesamtmenge des Calciumoxids und des Eisens in diesem
Gemisch, verwendet.
Durch Verwendung eines Flußmittels in dem erfindungsgemäßen
Verfahren, das eine leichtschmelzende Komponente,
und zwar einen eisenhaltigen Stoff aufweist, wird die Bleimenge
in dem oxydierten Umlaufstaub infolge der Verringerung
des Sublimationsgrades des Bleisulfids bedeutend vermindert.
Das letztere wird dadurch erreicht, daß die eisenhaltige
Komponente des Flußmittels beim Schmelzen ein leichtschmelzendes
Eutektikum bildet, das das Bleisulfid auflöst.
Da das Siliziumdioxid in der entscheidenden oxidischen Schmelze
außerdem durch Eisenoxids substituiert ist, die aus dem
in der vorgeschlagenen Erfindung zum Einsatz kommenden Flußmittel
übergehen, löst diese Schmelze leicht die Asche auf,
die an der Oberfläche des festen kohlenstoffhaltigen Stoffes
bei der Reduktion entsteht. Hierdurch werden die Bedingungen
des Kontaktes der oxidischen Schmelze mit dem
Kohlenstoff des Reduktionsmittels verbessert und demzufolge
wird der Reduktionsgrad des Bleioxids erhöht und sein Verlust
mit der zinkhaltigen Schlacke verringert.
Wie oben erwähnt, werden die Komponenten des Flußmittels
[Kalkstein beziehungsweise Kalk und eisenhaltiger Stoff]
in solchen Mengen eingesetzt, daß das Massenverhältnis des
Calciumoxids zum Eisen im Flußmittel von 0,43 bis 0,76 beträgt,
wobei die Menge des Flußmittels gleich 5 bis 22%
sein soll, bezogen auf die Menge des Ausgangserzes und/oder
des Ausgangskonzentrates und umgerechnet auf die Gesamtmenge
des Calciumoxids und des Eisens im Flußmittel.
Die Verwendung des Flußmittels in dem genannten Verhältnis
des Calciumoxids zum Eisen und in genannter Menge
bewirkt besonders günstige Bedingungen für die Entstehung
eines leichtschmelzenden Eutektikums "Eisenoxid(II)-Calciumoxid-
Eisensulfid" [Schmelzpunkt = 880°C], weshalb das
Bleisulfid in die entstehende Schmelze bei einer Temperatur
übergeht, die unter der Temperatur des Beginns einer intensiven
Sublimation von Blei liegt [T =1000°C].
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Effektivität
der Ausscheidung von Blei und Zink in der Stufe
der Reduktion an einem festen kohlenstoffhaltigen Stoff
zu erhöhen, die Menge des Bleis in dem oxydierten Umlaufstaub
zu verringern und somit die Ausbringung von Blei um
0,9 bis 1,1% im Vergleich zum bekannten Verfahren zu vergrößern.
In dem Fall, wenn die Konzentration an Kupfer in sulfidischen
Ausgangsstoffen 1 Masse% übersteigt, wird es zur
Verbesserung der Qualität des herzustellenden Rohbleis,
das heißt zur Verringerung des Gehaltes an Kupfer, empfohlen,
das Schmelzen des Beschickungsgutes zusammen mit dem
oxydierten Umlaufstaub bei einem Verbrauch an sauerstoffhaltigem
Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, durchzuführen,
der unter der stöchiometrischen Menge liefert, die für eine
vollständige Oxydation der Metalle und des sulfidischen
Schwefels im Beschickungsgut erforderlich ist, wodurch man
neben dem Rohblei und der bleiarmen zinkhaltigen Schlacke
auch einen mit Kupfer angereicherten Stein erhält.
In dem Fall, wenn die Konzentration des Kupfers in den
sulfidischen Ausgangsstoffen 1 Masse% nicht übersteigt,
ist es zweckmäßig, das Schmelzen des Beschickungsgutes zusammen
mit dem oxydierten Umlaufstaub bei einem Verbrauch
an sauerstoffhaltigen Gas durchzuführen, der nach folgender
Formel ermittelt wird:
P = A·B·K (1)
worin P - Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet
auf Sauerstoff, Nm³/t des Beschickungsgutes, ist,
A = 1,542-3,299 C k - 7,972 C o - 4,285 C * + 28,851 C k C o + 14,657 C k C *-
+ 27,370 C o C * - 88,895 C o C * C k (2)
dabei C k + C o + C * = 1 -
die Gesamtkonzentration der saueren Oxide C k [SiO₂ und
Al₂O₃], der basischen Oxide C o [CaO und MgO] und des Eisens
C * [umgerechnet auf FeO] im Beschickungsgut ist, wobei
die Konzentration in Massenteilen ausgedrückt sind,
B - stöchiometrischer Verbrauch an Sauerstoff des
sauerstoffhaltigen Gases, der für die vollständige Oxydation
der Metalle und des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut
erforderlich ist, Nm³/t des Beschickungsgutes,
ist,
worin H - die Höhe der Schmelzzone (m)
ist.
Bekannt ist, daß die spezifische Geschwindigkeit der
Reaktion [oder genauer gesagt, die Konstante der Reaktionsgeschwindigkeit]
vom Typ Gas-Schmelze von der Zusammensetzung
der Schmelze, darunter von solchen Komponenten, die
an der Reaktion selbst unmittelbar nicht beteiligt sind,
abhängig ist. Unter anderem ist der Einfluß der schlackenbildenden
Komponenten [CaO, MgO, Al₂O₃, SiO₂, FeO] auf die
Geschwindigkeit der Entschwefelung, beispielsweise solcher
wie
PbS + 1,50₂ → PbO + SO₂
ZnS + 1,50₂ → ZnO + SO₂
erstens auf die Abhängigkeit der Löslichkeit der Blei- und Zinksulfide in der Schmelze und zweitens auf die Abhängigkeit der struktur-empfindlichen Parameter der Geschwindigkeitkonstanten heterogener Entschwefelungsreaktionen von der Konzentration der genannten schlackenbildenden Komponenten in der Schmelze zurückzuführen. Hierdurch weisen die Geschwindigkeitkonstanten der Entschwefelung eine komplizierte Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des Ausgangsbeschickungsgutes auf. Außerdem ist bekannt, daß der Entschwefelungsgrad (Verhältnis der Schwefelmenge in den Gasen des Schmelzvorganges zur Schwefelmenge im Beschickungsgut) von Verweilzeit des Beschickungsgutes in der Schmelzzone abhängig ist. Die genannte Verweilzeit ist mit der Höhe der Schmelzzone verbunden [auf der Grundlage der bekannten physikalischen Gesetze]. Demzufolge hängt der wirklich für die Erreichung des notwendigen Entschwefelungsgrades erforderliche Verbrauch an Sauerstoff vom Gehalt an den genannten schlackenbildenden Komponenten in dem zu verarbeitenden Beschickungsgut und von der Höhe der Schmelzzone ab, wobei man unter dem wirklich erforderlichen Verbrauch einen solchen Sauerstoffverbrauch versteht, der es gestattet, das erforderliche Ergebnis des Schmelzvorganges ohne Entstehung von Stein und einer überschüssigen Menge von Eisenoxid /III/ zu erreichen.
PbS + 1,50₂ → PbO + SO₂
ZnS + 1,50₂ → ZnO + SO₂
erstens auf die Abhängigkeit der Löslichkeit der Blei- und Zinksulfide in der Schmelze und zweitens auf die Abhängigkeit der struktur-empfindlichen Parameter der Geschwindigkeitkonstanten heterogener Entschwefelungsreaktionen von der Konzentration der genannten schlackenbildenden Komponenten in der Schmelze zurückzuführen. Hierdurch weisen die Geschwindigkeitkonstanten der Entschwefelung eine komplizierte Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des Ausgangsbeschickungsgutes auf. Außerdem ist bekannt, daß der Entschwefelungsgrad (Verhältnis der Schwefelmenge in den Gasen des Schmelzvorganges zur Schwefelmenge im Beschickungsgut) von Verweilzeit des Beschickungsgutes in der Schmelzzone abhängig ist. Die genannte Verweilzeit ist mit der Höhe der Schmelzzone verbunden [auf der Grundlage der bekannten physikalischen Gesetze]. Demzufolge hängt der wirklich für die Erreichung des notwendigen Entschwefelungsgrades erforderliche Verbrauch an Sauerstoff vom Gehalt an den genannten schlackenbildenden Komponenten in dem zu verarbeitenden Beschickungsgut und von der Höhe der Schmelzzone ab, wobei man unter dem wirklich erforderlichen Verbrauch einen solchen Sauerstoffverbrauch versteht, der es gestattet, das erforderliche Ergebnis des Schmelzvorganges ohne Entstehung von Stein und einer überschüssigen Menge von Eisenoxid /III/ zu erreichen.
Die genannte Abhängigkeit [Formel I] läßt sich theoretisch
nicht berechnen. Sie wurde von uns experimentell
ermittelt.
Die Schmelzführung bei einem Versuch an sauerstoffhaltigem
Gas, der nach der Formel (1) ermittelt wird, ermöglicht
es, den erforderlichen Entschwefelungsgrad zu
erreichen, das heißt die Entwicklung einer maximal möglichen
Wärmemenge, die die besten Bedingungen für den Verlauf
der Schmelz- und Reduktionsvorgänge gewährleistet,
was letzten Endes gestattet, die Ausbringung von Blei um
0,5 bis 0,9% zu erhöhen.
In dem Fall, wenn die Konzentration an Kupfer in den
sulfidischen Ausgangsstoffen 1 Masse% übersteigt, wird es
empfohlen, das Schmelzen des Beschickungsgutes zusammen
mit dem oxidischen Umlaufstaub bei stöchiometrischem Verbrauch
an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff,
der für die vollständige Oxydation von Blei, Eisen
und Zink im Beschickungsgut erforderlich ist, und bei einem
Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff,
je 1 kg des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut,
der nach folgender Formel ermittelt wird, durchzuführen:
worin
Q
- Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet
auf Sauerstoff, je 1 kg des sulfidischen Schwefels
im Beschickungsgut (Nm³) ist,
n
- Massenverhältnis des sulfidischen Schwefels zum
Kupfer in oxidischer Schmelze gleich 0,65 bis
1,30 ist,
C Cu, C S - Konzentration des Kupfers und des sulfidischen
Schwefels im Beschickungsgut (Masse%) ist. Es
wird empfohlen, die untere Schicht des Rohbleis auf eine
Temperatur von 330 bis 900°C abzukühlen, wodurch man neben
dem Rohblei und einer bleiarmen zinkhaltigen Schlacke auch
einen mit Kupfer angereicherten Stein erhält.
Ein derartiger Verbrauch an Sauerstoff für das Schmelzen
und die Kühlung der unteren Schicht des Rohbleis auf
eine Temperatur in den genannten Bereichen erlauben es,
das Rohblei mit einem minimalen Gehalt an Kupfer und Schwefel
herzustellen (die Hauptmenge des Kupfers und Schwefels
geht in den Stein über).
Bei einem Verhältnis des sulfidischen Schwefels zum
Kupfer in der oxidischen Schmelze unter 0,65 wird das Kupfer
aus dem Rohblei in den Stein nicht vollständig überführt.
Bei einem Verhältnis des sulfidischen Schwefels zum
Kupfer in der oxidischen Schmelze über 1,30 entsteht ein
Überschuß an Schwefel im Rohblei, was zur Bildung von
Bleisulfiden führt. Das letztere ist nicht wünschenswert, weil
für die Entfernung von Schwefel aus dem Rohblei die Durchführung
einer speziellen Reinigung erforderlich ist.
Bei Kühlung der unteren Schicht des Rohbleis bis zu
den obengenannten Temperaturwerten sinkt die Löslichkeit
des Kupfersulfids, und im Maße der Fortbewegung der Tropfen
des Bleis nach unten verringert sich der Gehalt an Kupfer
in demselben, die Teilchen von Stein dagegen bewegen sich
nach oben, zur Oberfläche der Trennlinie "Schlacke-Rohblei".
Da bei der Kühlung der unteren Schicht aus Rohblei das
vom Kupfer zu reinigende Blei und das aus ihm zu entfernende
Kupfer in den entgegengesetzten Richtungen sich bewegen,
wird dadurch das kontinuierliche Raffinieren des Rohbleis
vom Kupfer unter Bildung von Stein gewährleistet.
Bei der Kühlung der unteren Bleischicht auf eine Temperatur
über 900°C verschlechtert sich die Qualität der
Bleiraffination vom Kupfer sehr stark. Bei der Kühlung der
unteren Schicht aus Rohblei auf eine Temperatur unter
330°C verbessert sich die Qualität der Bleiraffination
vom Kupfer nicht, da dabei die allmähliche Verringerung
der Höhe des Bades des Schmelzrohbleis erfolgt, die mit
der Steigerung des Elektroenergieverbrauchs zur Unterhaltung
der erforderlichen Temperatur der Schlacke einhergeht,
es entstehen auch Schwierigkeiten, ein vom Kupfer gereinigtes
Blei herzustellen.
Aus dem Gesagten ist zu ersehen, daß es die Durchführung
des Prozesses bei einem Verbrauch an sauerstoffhaltigem
Gas, der nach der Formel (3) ermittelt wird, und bei
der Kühlung der unteren Schicht des Rohbleis ermöglicht,
die Qualität des Rohbleis zu verbessern, und letzten Endes
zur Verringerung seines Verlustes bei der anschließenden
Raffination führt.
Zur Gewährleistung eines optimalen Entschwefelungsgrades
des Beschickungsgutes, der maximal möglichen Wärmeentwicklung
in der Stufe des Schmelzens, zur Verbesserung
der Bedingungen der Oxydation des Beschickungsgutes und
der Reduktion der oxidischen Schmelze sowie zur Gewährleistung
der maximalen Ausbringung von Blei wird es empfohlen,
die Zuführung des Beschickungsgutes zusammen mit dem oxidischen
Umlaufstaub zum Schmelzen durch eine Brennanlage vorzunehmen,
deren effektiver Durchmesser des freien Abflußquerschnitts
nach folgender Formel ermittelt wird:
worin
d ∍
- effektiver Durchmesser des freien Abflußquerschnitts
der Brennanlage (m) ist,
δ
- Grad der Entschwefelung, der als Verhältnis der
Menge des Schwefels in den Gasen des Schmelzvorganges
zur Schwefelmenge im Beschickungsgut ist,
M
- Verbrauch am Beschickungsgut, kg/s,
ρ
- Dichte des sauerstoffhaltigen Gases, kg/m³,
H
- Höhe der Schmelzzone m ist,
t - 0,07003 + 0,3031 δ - 0,0157 · δ² - 8,17.10-5 · δ · C CaO-
- 3,64.10-3 · C SiO₂ + 1,83.10-5 · C ²SiO₂+
8,899.10-4 · C CaO
+ 2,768.10-3 · C ²CaO, s, (5)
C S, C CaO, C SiO₂ - Konzentration des sulfidischen Schwefels,
des Calciumoxids und Siliziumdioxids im Beschickungsgut
(Masse%) ist.
Bei der Arbeit einer Brennanlage mit einem effektiven
Durchmesser des Abflußquerschnittes, der dem gemäß Formel (4)
berechneten Durchmesser nicht entspricht, werden unerwünschte
Effekte nachgewiesen. Bei einem effektiven Durchmesser
des Abflußquerschnittes der Brennanlage unter dem berechneten
Wert [bei einer hohen Ausströmungsgeschwindigkeit des
sulfidischen Stoffes] wird der erforderliche Entschwefelungsgrad
infolge einer kurzen Verweilzeit des Stoffes in
der Schmelzzone nicht erreicht, was zu einem erhöhten Bleianteil
in dem Stein und zur Verringerung seiner Ausbringung
zum Rohmetall und folglich zur Vergrößerung seines Verlustes
führt. Bei einem effektiven Durchmesser des Abflußquerschnittes
einer Brennanlage über den berechneten Wert
hinaus wird die Verweilzeit des Stoffes in der Schmelzzone
länger als erforderlich [bei einer Ausströmungsgeschwindigkeit
des sulfidischen Stoffes unter der erforderlichen Geschwindigkeit],
es kommt zur Überoxydation des Beschickungsgutes,
die zur Verschlechterung der Reduktionsbedingungen
des Bleioxids und entsprechend zum Verlust an Blei mit der
zinkhaltigen Schlacke führt.
Zweckmäßigerweise soll man vor der Zuführung des Beschickungsgutes
durch die Brennanlage zum Schmelzen einen
Teil des Beschickungsgutes in einer Menge von 4,5 bis 13%,
bezogen auf die Masse des Ausgangsbeschickungsgutes, bis
zu einer Teilchengröße zerkleinern, die auf das 4 bis 8fache
kleiner als die Teilchengröße des Ausgangsbeschickungsgutes
ist, wonach man diesen Teil mit dem übrigen Teil des Beschickungsgutes
vermischt.
Es wurde von uns festgestellt, daß bei der Oxydation
sulfidischer Erze und/oder Konzentrate unter Bedingungen
ihrer Erhitzung durch die Wärme, die sich bei ihrer Oxydation
entwickelt, die Vergrößerung der Geschwindigkeit
dieser heterogenen Reaktion nach der Zerkleinerung des
Stoffes um 50 bis 80% höher erscheint, als es aus dem Verhältnis
zwischen der Teilchengröße des Ausgangsbeschickungsgutes
und seiner zerkleinerten Fraktionen zu erwarten ist.
Durch eine wesentliche Vergrößerung der Oxydationsgeschwindigkeit
des teilweise zerkleinerten Beschickungsgutes im
Vergleich mit dem Ausgangsbeschickungsgut oxydiert solches
teilweise zerkleinertes Beschickungsgut im oberen Teil der
Schmelzzone vollständig, die sich bei seiner Oxydation entwickelte
Wärme wird für die Erhitzung und zum Schmelzen
der im Beschickungsgut dominierenden groben Fraktion verwendet,
wodurch die Oxydation größerer Teilchen des sulfidischen
Stoffes intensiviert und die Ausdehnung des Hochtemperaturbereiches
der Schmelzzone verlängert wird. Durch
die Vergrößerung der Ausdehnung der Hochtemperaturzone vergrößert
sich die Verweilzeit des Beschickungsgutes in derselben
auf das 2,1 bis 3,6fache und merklich steigt sowohl
die Umsetzungsgeschwindigkeit von Sulfiden mit dem Sauerstoff
der Gasphase als auch die Umsetzungsgeschwindigkeit höherer
Eisenoxide mit den Sulfiden an.
Dadurch, daß sich die Verweilzeit des Beschickungsgutes
im Hochtemperaturbereich vergrößert, steigt der Verwertungsgrad
des Sauerstoffs der Gasphase und insbesondere des
Sauerstoffes an, der zu höheren Eisenoxiden gebunden ist.
Die Senkung des Gehaltes an höheren Eisenoxiden in der hergestellten
oxidischen Schmelze führt dazu, daß bei der darauffolgenden
Reduktion dieser Schmelze der Verbrauch an
festem kohlenstoffhaltigen Stoff für die Reduktion der höheren
Eisenoxide vermindert wird.
Es wurde von uns festgestellt, daß beim Zusatz der zerkleinerten
Fraktion in einer Menge unter 4,5%, bezogen auf
die Masse des Ausgangsbeschickungsgutes, die sich entwickelte
Reaktionswärme für die Erreichung der Temperatur einer
intensivsten Oxydation des Beschickungsgutes im oberen Teil
der Schmelzzone unzureichend ist. Ähnlicherweise bei der
Verwendung als Zusatz eines Stoffes mit einem Zerkleinerungsgrad
unter 4 erscheint die Geschwindigkeit seiner Oxydation
für den Start der Oxydation der Hauptgrobfraktion des Beschickungsgutes
unzureichend hoch.
Beim Zusatz der zerkleinerten Fraktion in einer Menge
über 13%, bezogen auf die Masse des Ausgangsbeschickungsgutes,
beziehungsweise bei einem hohen Zerkleinerungsgrad
des sulfidischen Rohstoffes [Zerkleinerungsgrad über 8] beginnt
die Menge des oxydierten Umlaufstaubs bedeutend anzusteigen;
beträchtlich werden auch die Kosten für die zusätzliche
Zerkleinerung des Stoffes.
Wie aus dem Obendargelegten zu ersehen ist, wird es
durch Zerkleinerung eines Teils des Beschickungsgutes möglich,
den Koeffizienten der Sauerstoffverwendung zu vergrößern,
das heißt, die Metalle aus der sulfidischen Form
in die oxidische Form vollständiger zu überführen und dadurch
die Ausbringung von Blei in der Reduktionsstufe um
0,2 bis 0,5% zu erhöhen. Der genannte Vorgang gestattet es
außerdemn, den Verbrauch an festem kohlenstoffhaltigem Stoff
zu reduzieren.
Zweckmäßigerweise soll die Oxydation der bleihaltigen
Zinkdämpfe mit dem sauerstoffhaltigen Gas, die sich beim
Abstehenlassen der bleiarmen zinkhaltigen Schlacke entstehen,
bei einem Druck von minus 19,6 bis plus 19,6 Pa erfolgen,
wodurch man grobdisperse oxidische Sublimate, die mit Zinkoxid
angereichert sind, und feindisperse oxidische Sublimate erhält,
die mit Bleioxid angereichert sind; die genannten feindispersen
oxidischen Sublimate sind dem Schmelzen zuzuführen.
Beim Abstehenlassen der zinkhaltigen Schlacke geht ein
Teil des Bleis und des Zinks in Dämpfe über. Bei der Oxydation
der genannten Dämpfe erfolgt eine effektive Abscheidung
von Blei und Zink in den anfallenden oxidischen Sublimaten
und zwar konzentriert sich das Zink in den grobdispersen
Sublimaten und das Blei in den feindispersen Sublimaten,
die man dem Schmelzen zuführt.
Der große Gehalt der feindispersen Sublimate an Blei,
der den Gehalt an Blei im Beschickungsgut übersteigt, bedingt
die Zweckmäßigkeit ihrer Rückführung der Stufe des
Schmelzens, was es ermöglicht, die Ausbringung von Blei
zu vergrößern.
Die Durchführung der Oxydation bleihaltiger Zinkdämpfe
bei Druckwerten außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches
schließt die Möglichkeit aus, die grobdispersen oxidischen
Sublimate mit Zink und die feindispersen oxidischen Sublimate
mit Blei anzureichern, und führt dadurch dazu, daß es
nicht möglich ist, die oxidischen feindispersen Sublimate
als Umlaufstoff beim Schmelzen zu verwenden.
Durch die Oxidation bleihaltiger Zinkdämpfe bei einem
Druck von minus 19,6 bis plus 19,6 Pa wird es möglich, die
Fraktionen der feindispersen Sublimate mit Blei anzureichern
und dadurch seine Ausbringung um 0,3 bis 0,4 zu vergrößern.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verarbeitung sulfidischer
bleihaltiger oder sulfidischer blei- und zinkhaltiger
Erze und/oder Konzentrate, die Metallverbindungen,
darunter Eisen- und Kupferverbindungen, Siliziumdioxid,
Aluminium-, Calcium- und Magnesiumoxide aufweisen, wird wie
folgt ausgeführt.
Zur Durchführung des Verfahrens setzt man eine Schmelzanlage
["Zvetnyje metally" (Buntmetalle), Nr. 8, 1977,
A. P. Sychev "Kislorodno-elektrotermicheskaya pererabotka
svinzovykch konzentratov v agregate" (Sauerstoff-elektrothermische
Verarbeitung von Bleikonzentraten in einer Anlage
"KIVCET-CS", S. 8 bis 15] ein.
Das Beschickungsgut, das sich aus sulfidischen bleihaltigen
oder sulfidischem blei- und zinkhaltigen Erzen
und/oder Konzentraten sowie aus einem Flußmittel zusammensetzt,
wird bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt nicht über 1
Masse% getrocknet und zusammen mit oxidischen Umlaufstaub
durch eine Brennanlage der Schmelzanlage zum Schmelzen zugeführt.
Als Flußmittel verwendet man ein Gemisch aus Kalk
beziehungsweise Kalkstein mit einem eisenhaltigen Stoff bei
einem Massenverhältnis des Calciumoxids zum Eisen im Gemisch
von 0,43 bis 0,76, dabei wird das genannte Gemisch in einer
Menge von 5 bis 22%, bezogen auf die Masse des Ausgangserzes
und/oder Ausgangskonzentrates, berechnet auf die Gesamtmenge
des Calciumoxids und Eisens in diesem Gemisch,
verwendet. Das Schmelzen des genannten Beschickungsgutes
zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub erfolgt in einem
vertikalen Flammenmantel im Medium eines sauerstoffhaltigen
Gases. Als sauerstoffhaltiges Gas kann, beispielsweise,
technischer Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte
Luft verwendet werden.
Bei einer Konzentration von Kupfer in den sulfidischen
Ausgangsstoffen über 1 Masse% wird es empfohlen, das Schmelzen
bei einem Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet
auf Sauerstoff, unter der stöchiometrischen Menge zu
führen, die für die vollständige Oxydation der Metalle und
des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut erforderlich
ist [das heißt, daß es empfohlen wird, das Schmelzen unter
Entstehung eines mit Kupfer angereicherten Steins zu
führen]. Bei einer Konzentration des Kupfers in den sulfidischen
Ausgangsstoffen von höchstens 1 Masse% ist es
zweckmäßig, das Schmelzen ohne Entstehung von Stein bei einem
Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf
Sauerstoff, zu führen, der gegenüber der stöchiometrischen
für die vollständige Oxydation der Metalle und des sulfidischen
Schwefels im Beschickungsgut erforderlichen Menge,
überschüssig ist.
Durch Schmelzen erhält man eine oxidische Schmelze,
die vorwiegend Metalloxide enthält, und ein Gemisch aus
oxidischem Umlaufstaub mit Gasen des Schmelzvorganges. Das
genannte Gemisch aus oxidischem Umlaufstaub führt man durch
ein gasableitendes Standrohr der Schmelzanlage einer Einrichtung
für die Abscheidung des oxidischen Umlaufstaubs von
den Gasen des Schmelzvorganges, beispielsweise, einem Elektrofilter
zu. Den oxidischen Umlaufstaub führt man dem Schmelzen
in der Schmelzanlage zurück.
Die hergestellte oxidische Schmelze filtriert man durch
eine Schicht aus festem kohlenstoffhaltigem Stoff, als solcher
kann, beispielsweise, Koks oder Kohle verwendet werden.
Dabei erfolgt die Reduktion der Metalloxide, vorzugsweise
von Bleioxid, zu Metallen. Hierdurch erhält man Rohblei und
eine bleiarme zinkhaltige Schlacke beziehungsweise die
gleichen Produkte und Stein, der mit Kupfer angereichert ist.
Die genannten Schmelzprodukte fließen in die elektrothermische
Zone der Schmelzanlage über, die eine mit der Schmelzzone
gemeinsame Herdfläche aufweist. In der genannten elektrothermischen
Zone kommt es zum Abstehenlassen der zinkhaltigen
Schlacke und zur Entstehung von Schichten: einer
unteren Schicht aus Rohblei und einer oberen Schicht aus
bleiarmer zinkhaltiger Schlacke; beim Vorhandensein von
Stein, der mit Kupfer angereichert ist, stellt der letztere
eine Zwischenschicht zwischen dem Rohblei und der Schlacke
dar. Beim Abstehenlassen der Schlacke entstehen bleihaltige
Zinkdämpfe, die zusammen mit den Gasen der elektrothermischen
Zone einer Einrichtung, beispielsweise, einer
Nachbrennkammer zwecks Oxydation der genannten Dämpfe zugeführt
werden. Der gleichen Einrichtung führt man auch das
sauerstoffhaltige Gas zu [beispielsweise, die mit Sauerstoff
angereicherte Luft]. Im Ergebnis erhält man oxidische grob-
und feindisperse Sublimate, die praktisch gleiche Mengen
des Blei- und des Zinkoxids aufweisen. Die grobdispersen
Sublimate setzen sich in der genannten Einrichtung zur Oxydation
der Dämpfe nieder. Die feindispersen Sublimate im
Gemisch mit den Gasen der elektrothermischen Zone werden zur
Abscheidung, beispielsweise, einem Schlauchfilter zugeführt.
Die grob- und feindispersen Sublimate führt man einer weiteren
Verarbeitung zur Ausbringung von Zink und Blei aus
denselben zu.
Infolge der genannten Verarbeitung sulfidischer Stoffe
erhält man Rohblei und eine bleiarme zinkhaltige Schlacke,
erforderlichenfalls auch Stein, der mit Kupfer angereichert
ist, sowie Gase des Schmelzvorganges. Das Rohblei führt man
einer feineren Raffination vom Kupfer und anderen Beimengungen
zu und die bleiarme zinkhaltige Schlacke führt man der
Ausbringung von Zink, Stein, der mit Kupfer angereichert ist,
führt man der Gewinnung von Kupfer und die Gase des Schmelzvorganges
führt man der Gewinnung von Schwefelsäure zu.
Es wird empfohlen, bei einer Konzentration des Kupfers
in dem sulfidischen Ausgangsstoff nicht über 1 Masse% das
Schmelzen bei einem Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, der
nach der Formel (1) ermittelt wird, zu führen. Hierfür wird
nach dem Gehalt an Blei, Zink, Eisen, Kupfer und sulfidischem
Schwefel in dem Ausgangsbeschickungsgut der stöchiometrische
Verbrauch an Sauerstoff (B) ermittelt. Dann ermittelt
man nach der Konzentration von SiO₂, Al₂O₃, CaO,
MgO und Fe [umgerechnet auf FeO] im Beschickungsgut, indem
ihre Gesamtkonzentration für eine Einheit angenommen wird,
den Parameter A nach der Formel (2). Wenn die Höhe der
Schmelzzone H bekannt ist, so ermittelt man den Parameter K.
Nach der Ermittlung der Werte A, B und K wird nach der Formel
(1) der erforderliche Verbrauch an sauerstoffhaltigem
Gas [umgerechnet auf Sauerstoff] je Tonne des Beschickungsgutes
ermittelt, und man führt das Schmelzen bei dem genannten
Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas weiter durch.
Zweckmäßigerweise soll bei einer Konzentration an Kupfer
im sulfidischen Ausgangsstoff über 1 Masse% das Schmelzen
bei einem Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, der nach
der Formel (3) ermittelt wird, durchgeführt und gleichzeitig
die an die Herdfläche der Schmelzanlage angrenzende
untere Schicht aus Rohblei, beispielsweise, mit Luft auf eine
Temperatur von 330 bis 900°C abgekühlt werden.
Infolge der Verarbeitung sulfidischer Stoffe bei dem
genannten Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas und der Kühlung
der unteren Schicht des Rohbleis erhält man neben dem
Rohblei und der bleiarmen zinkhaltigen Schlacke auch den
Stein, der mit Kupfer angereichert ist.
Zur Gewährleistung der besten Bedingungen für die
Schmelzführung wird es empfohlen, den effektiven Durchmesser
des freien Abflußquerschnitts der Brennanlage nach der
Form (4) zu ermitteln.
Zweckmäßigerweise soll - vor der Zuführung des Beschickungsgutes
durch die Brennanlage zum Schmelzen - ein Teil des
Beschickungsgutes in einer Menge von 4,5 bis 13%, bezogen
auf die Masse des Ausgangsbeschickungsgutes, bis zu einer
Teilchengröße, die auf das 4- bis 8fache kleiner als die
Teilchengröße des Ausgangsbeschickungsgutes ist, zerkleinert
und die zerkleinerte Fraktion mit dem übriggebliebenen Teil
des Beschickungsgutes vermischt werden.
Es wird empfohlen, die bleihaltigen Zinkdämpfe, die
beim Abstehenlassen der bleiarmen zinkhaltigen Schlacke
entstehen, mit sauerstoffhaltigem Gas [technischem Sauerstoff
beziehungsweise mit Luft, die mit Sauerstoff angereichert
ist] beispielsweise in einer Nachbrennkammer bei einem Druck
von minus 19,6 bis plus 19,6 Pa zu oxydieren. Hierdurch erhält
man grobdisperse oxidische Sublimate, die mit Zinkoxid angereichert
sind, und feindisperse oxidische Sublimate, die
mit Bleioxid angereichert sind. Die genannten grobdispersen
Sublimate setzen sich in der Anlage nieder, in der die Oxydation
der Dämpfe erfolgte, sie trennen sich dabei von den
feindispersen Sublimaten, wonach es möglich ist, sie für
die weitere Ausbringung von Zink einzusetzen. Die feindispersen
Sublimate, die mit Blei angereichert sind, führt
man zum Schmelzen der Schmelzanlage zu.
Zur besseren Erläuterung der vorliegenden Erfindung
werden nachstehende Beispiele für ihre konkrete Ausführung
angeführt.
Man verarbeitet sulfidisches blei- und zinkhaltiges
Konzentrat, das 51,12 Masse% Blei, 9,11 Masse% Zink, 0,73
Masse% Kupfer, 3,61 Masse% Eisen, 16,31 Masse% sulfidischen
Schwefel, 4,48 Masse% Siliziumdioxid, 1,49 Masse% Calciumoxid,
0,68 Masse% Aluminiumoxid und 0,39 Masse% Magnesiumoxid
enthält.
Hierfür wird ein Beschickungsgut hergestellt, indem man
dem Ausgangskonzentrat ein Flußmittel zusetzt. Als Flußmittel
verwendet man ein Gemisch aus Kalkstein [56 Masse% Kalziumoxid]
mit Pyrit [42 Masse% Eisen] bei einem Masseverhältnis
des Calciumoxids zum Eisen im Gemisch gleich 0,60.
Das genannte Flußmittel setzt man in einer Menge von 5%, bezogen
auf die Masse des Ausgangskonzentrats, zu, berechnet
auf die Gesamtmenge des Calciumoxids und des Eisens im Flußmittel.
Das aus dem genannten sulfidischen Konzentrat und dem
Flußmittel zusammengesetzte Beschickungsgut trocknet man bis
zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 1 Masse% und führt man zum
Schmelzen der Schmelzanlage zusammen mit dem oxidischen
Umlaufstaub durch eine Brennanlage zu, deren effektiver
Durchmesser des freien Abflußquerschnitts gleich 0,095 m ist.
Der Verbrauch am Beschickungsgut beträgt 1 t/h. Das Schmelzen
erfolgt in einem vertikalen Flammenmantel im Medium des
technischen Sauerstoffs (95%O₂), der dem Schmelzen in einer
Menge von 260Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes zugeführt
wird. Die Höhe der Schmelzzone (H) der Schmelzanlage ist
gleich 2,0 m. Im Ergebnis erhält man eine oxidische Schmelze,
die vorwiegend Metalloxide aufweist, und ein Gemisch
aus oxidischem Umlaufstaub mit Gasen des Schmelzvorganges.
Man scheidet den genannten Staub von den Gasen des Schmelzvorganges
in einem Elektrofilter ab und führt diesen
Staub zum Schmelzen kontinuierlich zurück. Die Menge des
Umlaufstaubs, der kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt
wird, beträgt 16,4 Masse%, bezogen auf die Menge des
Beschickungsgutes; der Gehalt des Staubs an Blei beträgt
61,7 Masse%.
Die oxidische Schmelze filtriert man durch eine Koksschicht,
die in einer Menge von 55 kg je Tonne des Beschickungsgutes
eingesetzt wird. Dabei werden die Metalloxide,
vorzugsweise Bleioxid, zu Metallen oxydiert.
Infolge der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei,
in welches 93,0% Blei, bezogen auf die Masse des Bleis,
übergegangen sind, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
man erhält auch eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die
0,79% Blei, bezogen auf die Masse von Blei, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist, übergegangen sind.
Die genannten Schmelzprodukte fließen in die elektrothermische
Zone der Schmelzanlage über, in der das Abstehenlassen
der zinkhaltigen Schlacke vor sich geht. Beim Abstehenlassen
der Schlacke entstehen bleihaltige Zinkdämpfe, die
man zusammen mit den Gasen der elektrothermischen Zone der
Nachbrennungskammer zur Oxydation der genannten Dämpfe zuführt.
Der gleichen Anlage führt man auch Luft zu. Der Druck
in der Nachbrennungskammer beträgt / / Pa. Hierdurch erhält
man oxidische grob- und feindisperse Sublimate, die 45
Masse% Zink und 35 Masse% Blei [6,1 Masse%, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist]
aufweisen.
Die Verarbeitung des in Beispiel 1 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt wie in
Beispiel 1. Dabei verwendet man ein Flußmittel, das ein Gemisch
aus Kalkstein [56 Masse% Calciumoxid] und aus Pyritabbrand
[51 Masse% Eisen] bei einem Masseverhältnis des
Calciumoxids zum Eisen im Gemisch gleich 0,60 darstellt.
Das genannte Flußmittel setzt man in einer Menge von 22%,
bezogen auf die Masse des Ausgangskonzentrats, berechnet
auf die Gesamtmenge des Calciumoxids und Eisens im Gemisch,
zu. Das Schmelzen erfolgt in einem vertikalen Flammenmantel
im Medium von Luft, die mit Sauerstoff [70% O₂] angereichert
ist, der dem Schmelzen in einer Menge von 301 Nm³ je Tonne
des Beschickungsgutes zugeführt wird. Die Menge des oxidischen
Umlaufstaubs, der kontinuierlich zum Schmelzen zurückgeführt
wird, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes,
beträgt 14,1 Masse%; der Gehalt des Staubs an Blei
beträgt 62,3 Masse%.
Infolge der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei,
in das 93,1 Masse% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
man erhält auch eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die
0,75 Masse% des Bleis übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist.
Man erhält außerdem oxidische grob- und feindisperse Sublimate,
die 44,8 Masse% Zink und 32,7 Masse% Blei enthalten
[6,05 Masse%, bezogen auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 1 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt wie in
Beispiel 1. Dabei verwendet man ein Flußmittel, das ein Gemisch
aus Kalk [70 Masse% des Calciumoxids] und Pyrit [42
Masse% Eisen] bei einem Massenverhältnis des Calciumoxids
zum Eisen im Gemisch gleich 0,60 darstellt. Das genannte
Flußmittel setzt man in einer Menge von 15%, bezogen auf
die Masse des Ausgangskonzentrats und berechnet auf die Gesamtmenge
des Calciumoxids und Eisens im Flußmittel, zu.
Das Schmelzen erfolgt im vertikalen Flammenmantel im Medium
des technischen Sauerstoffs (95% O₂), der dem, Schmelzen
in einer Menge von 360 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes
zugeführt wird. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der
kontinuierlich zum Schmelzen zurückgeführt wird, bezogen
auf die Menge des Beschickungsgutes, beträgt 9,3 Masse%;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 62,7 Masse%.
Infolge der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei
in das 93,2% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man
erhält auch eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,81%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis,
das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält außerdem
oxidische grob- und feindisperse Sublimate, die 45,1
Masse% Zink und 33,8 Masse% Blei enthalten [5,9%, bezogen
auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten
ist].
Die Verarbeitung des im Beispiel 1 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt wie
in Beispiel 1. Dabei ist das Massenverhältnis des Calciumoxids
zum Eisen im Flußmittel gleich 0,43. Das genannte
Flußmittel setzt man in einer Menge von 15%, bezogen auf
die Masse des Ausgangskonzentrats und berechnet auf die Gesamtmenge
des Calciumoxids und des Eisens im Flußmittel, zu.
Das Schmelzen erfolgt im vertikalen Flammenmantel im Medium
des technischen Sauerstoffs (95%O₂), der dem Schmelzen
in einer Menge von 370 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes
zugeführt wird. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich
zum Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt
36,4 Masse%, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 62,3 Masse%. Die oxidische
Schmelze filtriert man durch eine Schicht aus Kohle,
die man in einer Menge von 71,5 kg je Tonne des Beschickungsgutes
einsetzt.
Infolge der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei,
in das 93,0% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält
auch eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,69%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das
im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält außerdem
oxidische grob- und feindisperse Sublimate, die 44,4 Masse%
Zink und 35,1 Masse% Blei aufweisen [6,2%, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 1 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt wie
in Beispiel 1. Dabei ist das Massenverhältnis des Calciumoxids
zum Eisen im Flußmittel gleich 0,76. Das genannte
Flußmittel setzt man in einer Menge von 15%, bezogen auf
die Masse des Ausgangskonzentrats und berechnet auf die Gesamtmenge
des Calciumoxids und Eisens im Flußmittels, zu. Das
Schmelzen erfolgt in einem vertikalen Flammenmantel im Medium
des technischen Sauerstoffs [95% O₂], der dem Schmelzen
in einer Menge von 352 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes
zugeführt wird. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs,
der kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt
11,0 Masse%, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 61,9 Masse%.
Infolge der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei,
in das 93,1% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man
erhält auch eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,72%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das
im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält außerdem
oxidische grob- und feindisperse Sublimate, die 45,1 Masse%
Zink und 35,1 Masse% Blei aufweisen [6,1%, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 1 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt in Übereinstimmung
mit dem bekannten Verfahren (US, A, 45 19 836) in
der gleichen Schmelzanlage und unter den gleichen technologischen
Bedingungen. Dabei verwendet man ein Flußmittel, das
ein Gemisch aus Kalkstein [56 Masse% Calciumoxid] und Quarzsand
[93 Masse% Siliziumdioxid] darstellt. Das Massenverhältnis
der Gesamtmenge von SiO₂ und Al₂O₃ zum FeO im Beschickungsgut
ist gleich 0,8; Das Massenverhältnis der Gesamtmenge
von CaO und MgO zum FeO im Beschickungsgut ist
gleich 0,51. Das Schmelzen erfolgt in einem vertikalen
Flammenmantel im Medium des technischen Sauerstoffs [95% O₂],
der dem Schmelzen in einer Menge von 220 Nm³ je Tonne des
Beschickungsgutes zugeführt wird. Die Menge des oxidischen
Umlaufstaubs, der kontinuierlich zum Schmelzen zurückgeführt
wird, beträgt 44,3 Masse%, bezogen auf die Menge des
Beschickungsgutes; der Gehalt des Staubs an Blei beträgt
62,1 Masse%.
Infolge der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei,
in das 92,1% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält
auch eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,95%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das
im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Außerdem erhält man
oxidische grob- und feindisperse Sublimate, die 45,1 Masse%
Zink und 34,3 Masse% Blei aufweisen [6,8%, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist].
Wie aus den angeführten Beispielen zu ersehen ist, vergrößert
sich bei der Realisierung der Verarbeitung sulfidischer
bleihaltiger Stoffe gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren
[Beispiele 1 bis 5] im Vergleich zum bekannten Verfahren
[Beispiel 6] die Ausbringung des Bleis aus den sulfidischen
Ausgangsstoffen zum Rohblei um 0,9 bis 1,1%, bezogen
auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten
ist. Außerdem wird die Menge des Bleis, das zum
Schmelzen zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub zurückgeführt
wird, um 4,8 bis 21,7% [absolut] reduziert, [berechnet
auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist].
Man verarbeitet sulfidisches blei- und zinkhaltiges
Konzentrat, das 52,3 Masse% Blei, 8,6 Masse Zink, 1,8 Masse%
Kupfer, 3,82 Masse% Eisen, 15,97 Masse% sulfidischen
Schwefel, 4,52 Masse% Siliziumdioxid 1,28 Masse% Calciumoxid,
0,65 Masse% Aluminiumoxid und 0,26 Masse% Magnesiumoxid
enthält. Die Verarbeitung erfolgt wie in Beispiel 1.
Dabei ist das Massenverhältnis des Calciumoxids zum Eisen
im Flußmittel gleich 0,60. Das genannte Flußmittel wird in
einer Menge von 15%, bezogen auf die Masse des Ausgangskonzentrats
und berechnet auf die Gesamtmenge des Calciumoxids
und Eisens im Flußmittel, zugesetzt. Das Schmelzen erfolgt
in einem vertikalen Flammenmantel im Medium des technischen
Sauerstoffs [95% O₂], den man dem Schmelzen in einer Menge
von 242 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes zuführt. Die Menge
des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich zum
Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt 9,4 Masse%, bezogen
auf die Menge des Beschickungsgutes; der Gehalt des Staubs
an Blei beträgt 61,6 Masse%.
Infolge der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei,
das 2,01 Masse% Kupfer enthält und in das 93,0% Blei über
gegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist, ferner erhält man eine blei
arme zinkhaltige Schlacke, in die 0,81% Blei übergegangen
sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist, sowie Stein, der 20,1 Masse% Kupfer
enthält, in den 4,3% Blei übergegangen sind, bezogen auf
die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten
ist. Außerdem erhält man oxidische grob- und feindisperse
Sublimate, die 43,9 Masse% Zink und 32,4 Masse% Blei auf
weisen [1,8%, bezogen auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist].
Man verarbeitet sulfidisches blei- und zinkhaltiges
Konzentrat, das 51,12 Masse% Blei, 9,11 Masse% Zink, 0,73 Masse%
Kupfer, 3,61 Masse% Eisen, 16,31 Masse% sulfidi
schen Schwefel, 4,48 Masse% Siliciumdioxid, 1,49 Masse%
Calciumoxid, 0,68 Masse% Aluminiumoxid und 0,39 Masse% Magnesiumoxid
enthält.
Hierfür wird ein Beschickungsgut hergestellt, indem
man dem Ausgangskonzentrat ein Flußmittel zusetzt. Als Flußmittel
verwendet man ein Gemisch aus Kalkstein [56 Masse%
Calciumoxid] mit Pyrit [42 Masse% Eisen] bei einem Massen
verhältnis des Calciumoxids zum Eisen im Gemisch gleich 0,60.
Das genannte Flußmittel setzt man in einer Menge von 5%,
bezogen auf die Masse des Ausgangskonzentrats und berechnet
auf die Gesamtmenge des Calciumoxids und Eisens im Flußmittel,
zu. Das hergestellte Beschickungsgut enthält 47,68 Masse%
Blei, 8,39 Masse% Zink, 0,67 Masse% Kupfer, 6,21 Masse%
Eisen, 18,32 Masse% sulfidischen Schwefel, 4,13 Masse%
Siliciumdioxid, 3,09 Masse% Calciumoxid, 0,63 Masse% Aluminiumoxid
und 0,36 Masse% Magnesiumoxid.
Das aus dem genannten sulfidischen Konzentrat und aus
dem Flußmittel zusammengesetzte Beschickungsgut trocknet
man bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 1 Masse% und führt
es zum Schmelzen einer Schmelzanlage zusammen mit dem oxi
dischen Umlaufstaub durch eine Brennanlage zu, deren effek
tiver Durchmesser des freien Abflußquerschnitts gleich
0,095 m ist. Der Verbrauch am Beschickungsgut beträgt 1 t/h.
Das Schmelzen erfolgt in einem vertikalen Flammenmantel im
Medium des technischen Sauerstoffs [95% O₂], der in einer Menge
zugeführt wird, die nach der Formel (1) ermittelt wird.
Gefunden wurde:
C * = 0,492, C k - 0,294, C o = 0,214, A = 0,823, K = 1,483
[die Höhe der Schmelzzone der Schmelz anlage H ist gleich 2,0 m], B = 181.
Daraus beträgt der Ver brauch (P) des sauerstoffhaltigen Gases, umgerechnet auf Sauerstoff, 221 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes, bezie hungsweise, unter Berücksichtigung der Konzentration des Sauerstoffes im sauerstoffhaltigen Gas, beträgt der Verbrauch des letzteren 233 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes.
C * = 0,492, C k - 0,294, C o = 0,214, A = 0,823, K = 1,483
[die Höhe der Schmelzzone der Schmelz anlage H ist gleich 2,0 m], B = 181.
Daraus beträgt der Ver brauch (P) des sauerstoffhaltigen Gases, umgerechnet auf Sauerstoff, 221 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes, bezie hungsweise, unter Berücksichtigung der Konzentration des Sauerstoffes im sauerstoffhaltigen Gas, beträgt der Verbrauch des letzteren 233 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes.
Im Ergebnis erhält man eine oxidische Schmelze, die
vorwiegend Metalloxide enthält, und ein Gemisch aus oxidi
schem Umlaufstaub mit den Gasen des Schmelzvorganges. Man
scheidet den genannten Staub von den Gasen des Schmelzvor
ganges in einem Elektrofilter ab und führt man kontinuierlich
diesen Staub dem Schmelzen zurück. Die Menge des oxi
dischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich dem Schmelzen zu
rückgeführt wird, beträgt 15,6 Masse%, bezogen auf die Menge
des Beschickungsgutes; der Gehalt des Staubs an Blei be
trägt 62,2 Masse%.
Die oxidische Schmelze filtriert man durch eine Schicht
aus Koks, der in einer Menge von 50 kg je Tonne des Be
schickungsgutes eingesetzt wird. Dabei werden die Metalloxi
de, vorzugsweise Bleioxid, zu Metallen reduziert.
Infolge der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei,
in das 93,8% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist, sowie
eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,43% des Bleis
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
Ausgangskonzentrat enthalten ist.
Die genannten Schmelzprodukte fließen in die elektro
thermische Zone der Schmelzanlage über, in der das Abstehen
lassen der zinkhaltigen Schlacke erfolgt. Beim Abstehenlassen
der Schlacke entstehen bleihaltige Zinkdämpfe, die zu
sammen mit den Gasen der elektrothermischen Zone der Nach
brennkammer zur Oxydation der genannten Dämpfe zuge
führt werden. Der gleichen Kammer wird auch Luft zugeführt.
Der Druck in der Nachbrennungskammer beträgt / /Pa.
Hierdurch erhält man oxidische grob- und feindisperse Sub
limate, die 45,3 Masse% Zink und 35,1 Masse% Blei aufweisen
[5,6%, bezogen auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist].
Die Verarbeitung des sulfidischen bleihaltigen Konzentrats,
das 67,43 Masse% Blei, 2,71 Masse% Zink, 0,48 Masse%
Kuper, 2,84 Masse% Eisen, 15,33 Masse% sulfidischen
Schwefel, 4,6 Masse% Siliciumdioxid, 1,45 Masse% Calciumoxid,
0,07 Masse% Magnesiumoxid, 0,01 Masse% Aluminiumoxid
enthält, erfolgt wie in Beispiel 8. Das dabei angefallene
Beschickungsgut weist 62,10 Masse% Blei, 2,50 Masse% Zink,
0,44 Masse% Kupfer, 5,5 Masse% Eisen, 17,42 Masse% sulfidischen
Schwefel, 4,24 Masse% Siliciumdioxid, 3,06 Masse%
Calciumoxid, 0,06 Masse% Magnesiumoxid und 0,01 Masse% Aluminiumoxid.
Das Schmelzen erfolgt in einem vertikalen Flammenmantel
im Medium von Luft, die mit Sauerstoff angerei
chert ist (80%O₂), der in einer Menge zugeführt wird, die
nach der Formel (1) ermittelt wird. Gefunden wurde:
C * = 0,49, C k = 0,294, C o = 0,216, A = 0,824, K = 1,483 [bei H = 2 m], B = 164.
Daraus beträgt der Verbrauch (P) an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, 200 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes, beziehungsweise, unter Berücksichtigung der Konzentration des Sauerstoffes in dem sauerstoffhaltigen Gas, beträgt der Verbrauch an letzterem 250 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes. Die Menge des oxi dischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich dem Schmelzen zu rückgeführt wird, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes, beträgt 15,7 Masse%; der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 62,3 Masse%.
C * = 0,49, C k = 0,294, C o = 0,216, A = 0,824, K = 1,483 [bei H = 2 m], B = 164.
Daraus beträgt der Verbrauch (P) an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, 200 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes, beziehungsweise, unter Berücksichtigung der Konzentration des Sauerstoffes in dem sauerstoffhaltigen Gas, beträgt der Verbrauch an letzterem 250 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes. Die Menge des oxi dischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich dem Schmelzen zu rückgeführt wird, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes, beträgt 15,7 Masse%; der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 62,3 Masse%.
Die oxidische Schmelze filtriert man durch eine Schicht
aus Kohle, die man in einer Menge von 86 kg je Tonne des
Beschickungsgutes verwendet.
Infolge der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei,
in das 93,9% Blei übergegangen sind, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist, sowie eine bleiarme zinkhaltige
Schlacke, in die 0,41% des Bleis übergegangen sind, bezo
gen auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat ent
halten ist. Man erhält außerdem oxidische grob- und fein
disperse Sublimate, die 44,2 Masse% Zink und 33,6 Masse%
Blei enthalten [5,6%, bezogen auf die Masse des Bleis, das
im Ausgangskonzentrat enthalten ist].
Aus den angeführten Beispielen 1 bis 5, 8 und 9 für
die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ver
arbeitung sulfidischer bleihaltiger Stoffe ist zu ersehen,
daß sich bei der Durchführung des Verfahrens gemäß Bei
spielen 8 und 9 im Vergleich zu Beispielen von 1 bis 5 die
Ausbringung von Blei aus den sulfidischen Ausgangsstoffen
um 0,5 bis 0,9% [berechnet auf die Masse des Bleis, das im
Ausgangskonzentrat enthalten ist] vergrößert. Es wird außer
dem der Verbrauch an festem kohlenstoffhaltigem Reduktions
mittel um 9,1 Masse% und an sauerstoffhaltigem Gas um 10,4 Masse%
reduziert.
Man verarbeitet ein Gemisch aus sulfidischem blei- und
zinkhaltigem Konzentrat und aus sulfidischem Bleierz, das
40,39 Masse% Blei, 8,24 Masse% Zink, 1,99 Masse% Kupfer,
6,24 Masse% Eisen, 17,96 Masse% sulfidischen Schwefel, 6,15 Masse%
Siliciumdioxid, 2,28 Masse% Calciumoxid, 2,76 Masse%
Aluminiumoxid und 2,05 Masse% Magnesiumoxid enthält.
Hierfür wird Beschickungsgut hergestellt, indem man
dem Ausgangsgemisch aus Konzentrat und Erz ein Flußmittel
zusetzt. Als Flußmittel verwendet man ein Gemisch aus Kalk
stein [56 Masse% Calciumoxid] mit Pyrit [42 Masse% Eisen]
bei einem Massenverhältnis des Calciumoxids zum Eisen im
Gemisch gleich 0,60. Das genannten Flußmittel setzt man in
einer Menge von 5%, bezogen auf die Masse des sulfidischen
Ausgangsstoffes [Gemisch aus Konzentrat und Erz] und berech
net auf die Gesamtmenge des Calciumoxids und Eisens im Flußmittel,
zu. Das hergestellte Beschickungsgut enthält 37,2 Masse%
Blei, 7,59 Masse% Zink, 1,83 Masse% Kupfer, 8,63 Masse%
Eisen, 19,84 Masse% sulfidischen Schwefel, 5,66 Masse%
Siliciumdioxid, 3,82 Masse% Calciumoxid, 2,54 Masse%
Aluminiumoxid und 1,89 Masse% Magnesiumoxid.
Das hergestellte Beschickungsgut wird bis zu einem
Feuchtigkeitsgehalt von 1 Masse% getrocknet und zum Schmelzen
der Schmelzanlage zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub
durch eine Brennanlage zugeführt, deren effektiver Durchmesser
des freien Abflußquerschnitts gleich 0,06 m ist. Der
Verbrauch an Beschickungsgut beträgt 1 t/h. Das Schmelzen
erfolgt in einem vertikalen Flammenmantel im Medium des
technischen Sauerstoffs (95%O₂). Dabei führt man das Schmelzen
bei einem stöchiometrischen Verbrauch an sauerstoff
haltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, durch, der für die voll
ständige Oxydation von Blei, Eisen, Zink im Beschickungsgut
erforderlich ist und gleich 50,4 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes
ist. Der Verbrauch (Q) an sauerstoffhaltigem
Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, je 1 kg sulfidischen
Schwefels im Beschickungsgut wird nach der Formel (3) er
mittelt, worin n=1,30, dabei Q=0,616 Nm³ ist. Der Ver
brauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff,
für den gesamten sulfidischen Schwefel (198,4 kg/ je
Tonne des Beschickungsgutes) beträgt 122,2 Nm³. Der Gesamt
verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauer
stoff, beträgt 172,6 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes,
beziehungsweise, unter Berücksichtigung der Konzentration
des Sauerstoffs im sauerstoffhaltigen Gas, beträgt der Ver
brauch am letzteren 182 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes.
Die Höhe der Schmelzzone der Schmelzanlage (H) ist gleich
2,0 m.
Im Ergebnis erhält man eine oxidische Schmelze, die
vorzugsweise Metalloxide aufweist, und ein Gemisch aus
oxidischem Umlaufstaub mit den Gasen des Schmelzvorganges.
Man scheidet den genannten Staub von den Gasen des Schmelz
vorganges in einem Elektrofilter ab und führt kontinuierlich
diesen Staub dem Schmelzen zurück. Die Menge des
oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich dem Schmelzen
zurückgeführt wird, beträgt 16,5 Masse%, bezogen auf die
Menge des Beschickungsgutes; der Gehalt des Staubes an Blei
beträgt 62,5 Masse%.
Die oxidische Schmelze filtriert man durch eine Schicht
aus Koks, der in einer Menge von 52 kg je Tonne des Beschickungsgutes
eingesetzt wird. Dabei werden die Metall
oxide, vorzugsweise Bleioxid, zu Metallen reduziert.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, das 0,55 Masse% Kupfer enthält und in das 93,1%Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
sulfidischen Ausgangsstoff (Gemisch aus Konzentrat mit Erz)
enthalten ist, sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in
die 0,66% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist,
und Stein, der 25,4 Masse% Kupfer aufweist und in den 3,5%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das
im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist.
Die genannten Schmelzprodukte fließen in die elektro
thermische Zone der Schmelzanlage über, in der das Absteh
enlassen der bleiarmen zinkhaltigen Schlacke vor sich geht.
Die an die Herdfläche der Schmelzanlage angrenzende untere
Schicht des Rohbleis wird ständig mit Luft auf eine Temperatur
von 650°C abgekühlt. Beim Abstehenlassen der Schlacke
entstehen bleihaltige Zinkdämpfe, die zusammen mit den Gasen
der elektrothermischen Zone der Nachbrennungskammer zur Oxy
dation der genannten Dämpfe zugeführt werden. Der gleichen
Kammer führt man Luft zu. Der Druck in der Nachbrennungskammer
beträgt / /Pa. Im Ergebnis erhält man oxidische grob-
und feindisperse Sublimate, die 45,5 Masse% Zink und 35,0 Masse%
Blei aufweisen [2,6%, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist].
Die Verarbeitung eines Gemisches aus sulfidischem
blei- und zinkhaltigem Erz und sulfidischem Bleikonzentrat,
das 46,04 Masse% Blei, 10,04 Masse% Zink, 2,20 Masse% Kupfer,
6,16 Masse% Eisen, 20,24 Masse% sulfidischen Schwefel,
6,62 Masse% Siliciumdioxid, 2,18 Masse% Calciumoxid, 2,39 Masse%
Aluminiumoxid und 2,18 Masse% Magnesiumoxid enthält,
erfolgt wie in Beispiel 1. Das dabei hergestellte Beschickungsgut
weist 42,4 Masse% Blei, 9,25 Masse% Zink, 2,03 Masse%
Kupfer, 8,56 Masse% Eisen, 21,94 Masse% sulfidischen Schwefel,
6,1 Masse% Siliciumdioxid, 3,73 Masse% Calciumoxid,
2,2 Masse% Aluminiumoxid und 2,01 Masse% Magnesiumoxid auf.
Das Schmelzen erfolgt in einem vertikalen Flammenmantel im
Medium des technischen Sauerstoffs (95%O₂). Dabei führt man
das Schmelzen bei einem stöchiometrischen Verbrauch an sauerstoff
haltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, der für die
vollständige Oxydation von Blei, Eisen und Zink im Beschickungsgut
erforderlich ist und der gleich 55,8 Nm³ je
Tonne des Beschickungsgutes ist. Der Verbrauch (Q) an sauerstoff
haltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, je 1 kg
des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut wird nach der
Formel (3) ermittelt, worin n=1,05 und Q=0,632 Nm³
ist. Der Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umge
rechnet auf Sauerstoff, für die Gesamtmenge des sulfidischen
Schwefels (219,4 kg je Tonne des Beschickungsgutes)
beträgt 138,7 Nm³. Der Gesamtverbrauch an sauerstoffhaltigem
Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, beträgt 194,5 Nm³ je Tonne
des Beschickungsgutes, beziehungsweise, unter Berücksichtigung
der Konzentration des Sauerstoffs in dem sauerstoffhaltigen
Gas, beträgt der Verbrauch an letzterem 204 Nm³ je Tonne
des Beschickungsgutes. Die Menge des oxidischen Umlauf
staubs, der kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt wird,
beträgt 16,4 Masse%, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 62,0 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Rohblei,
das 0,88 Masse% Kupfer und in das 93,0% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das
im sulfidischen Ausgangsstoff [Gemisch aus Erz mit Konzen
trat] enthalten ist, und eine bleiarme zinkhaltige Schlacke,
in die 0,68% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist,
und Stein, der 26,8 Masse% Kupfer aufweist und in den
3,41% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist.
Die an die Herdfläche der Schmelzanlage angrenzende
untere Schicht des Rohbleis wird ständig mit Luft auf eine
Temperatur von 900°C abgekühlt.
Neben den obengenannten Produkten erhält man oxidi
sche grob- und feindisperse Sublimate, die 44,1 Masse% Zink
und 35,6 Masse% Blei enthalten [2,8%, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten
ist].
Man verarbeitet ein Gemisch aus sulfidischem blei- und
zinkhaltigem Erz und Bleikonzentrat, das 46,04 Masse% Blei,
10,04 Masse% Zink, 2,20 Masse% Kupfer, 6,16 Masse% Eisen,
20,24 Masse% sulfidischen Schwefel, 6,62 Masse% Siliciumdioxid,
2,18 Masse% Calciumoxid, 2,39 Masse% Aluminiumoxid
und 2,18 Masse% Magnesiumoxid enthält, wie in Beispiel 10.
Das dabei hergestellte Beschickungsgut weist 42,4 Masse%
Blei, 9,25 Masse% Zink, 2,03 Masse% Kupfer, 8,5 Masse% Eisen,
21,94 Masse% sulfidischen Schwefel, 6,1 Masse% Siliciumdioxid,
3,73 Masse% Calciumoxid, 2,2 Masse% Aluminiumoxid
und 2,01 Masse% Magnesiumoxid auf. Das Schmelzen erfolgt
in einem vertikalen Flammenmantel im Medium des technischen
Sauerstoffs (95%O₂). Dabei führt man das Schmelzen bei einem
stöchiometrischen Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas,
umgerechnet auf Sauerstoff, der für eine vollständige Oxy
dation von Blei, Eisen und Zink im Beschickungsgut erfor
derlich ist und der gleich 55,8 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes
ist. Der Verbrauch (Q) an sauerstoffhaltigem
Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, je 1 kg des sulfidischen
Schwefels im Beschickungsgut wird nach der Formel (3) er
mittelt, worin n=1,05 und Q=0,632 Nm³ ist. Der
Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauer
stoff, für die Gesamtmenge des sulfidischen Schwefels
(219,4 kg) je 1 Tonne des Beschickungsgutes beträgt 138,7 Nm³.
Der Gesamtverbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet
auf Sauerstoff, beträgt 194,4 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes
beziehungsweise, unter Berücksichtigung der
Konzentration des Sauerstoffs im sauerstoffhaltigen Gas,
beträgt der Verbrauch an letzterem 204 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes.
Die Menge des oxidischen Umlaufstaubes, der
kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt
16,4 Masse%, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 62,1 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, das 0,56 Masse% Kupfer enthält und in das 93,2%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis,
das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist [Gemisch aus
Erz mit Konzentrat], sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke,
in die 0,73% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten
ist, und Stein, der 25,9 Masse% Kupfer enthält und in den
3,55% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist.
Die an die Herdfläche der Schmelzanlage angrenzende
untere Schicht aus Rohblei wird ständig mit Luft auf eine
Temperatur von 650°C abgekühlt.
Neben den obengenannten Produkten erhält man oxidische
grob- und feindisperse Sublimate, die 44,9 Masse% Zink und
35,1 Masse% Blei enthalten [2,4%, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist].
Man verarbeitet ein Gemisch aus sulfidischem blei- und
zinkhaltigem Erz und bleihaltigem Konzentrat, das 46,04 Masse%
Blei, 10,04 Masse% Zink, 2,20 Masse% Kupfer, 6,16 Masse%
Eisen, 20,24 Masse% sulfidischen Schwefel, 6,62 Masse%
Siliciumdioxid, 2,18 Masse% Calciumoxid, 2,39 Masse% Aluminiumoxid
und 2,18 Masse% Magnesiumoxid enthält, wie in
Beispiel 10. Das dabei hergestellte Beschickungsgut weist
42,4 Masse% Blei, 9,25 Masse% Zink, 2,03 Masse% Kupfer, 8,56 Masse%
Eisen, 21,94 Masse% sulfidischen Schwefel, 6,1 Masse%
Siliciumdioxid, 3,73 Masse% Calciumoxid, 2,2 Masse% Aluminiumoxid
und 2,01 Masse% Magnesiumoxid auf. Das Schmelzen
erfolgt in einem vertikalen Flammenmantel im Medium
von Luft, die mit Sauerstoff angereichert ist (70%O₂). Dabei
führt man das Schmelzen bei einem stöchiometrischen Verbrauch
an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff,
der für eine vollständige Oxydation von Blei, Eisen
und Zink im Beschickungsgut erforderlich ist und der gleich
55,8 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes ist. Der Verbrauch
(Q) an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff,
je 1 kg des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut wird nach
der Formel (3) ermittelt, worin n=0,65 und Q=0,658 Nm³
ist. Der Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas,
umgerechnet auf Sauerstoff, für die Gesamtmenge des sulfidischen
Schwefels (219,4 kg) je 1 Tonne des Beschickungsgutes
beträgt 144,3 Nm³. Der Gesamtverbrauch an sauerstoffhaltigem
Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, beträgt 200,1 Nm³ je Tonne
des Beschickungsgutes beziehungsweise, unter Berücksichtigung
der Konzentration des Sauerstoffs im sauerstoffhaltigen
Gas, beträgt der Verbrauch an letzterem 286 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes.
Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs,
der kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt
17,2 Masse%, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 61,7 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, das 0,62 Masse% Kupfer enthält und in das 93,1% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
sulfidischen Ausgangsstoff [Gemisch aus Erz mit Konzentrat]
enthalten ist, sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in
die 0,75% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist, und
Stein, der 25,5 Masse% Kupfer enthält und in den 3,72% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist.
Die an die Herdfläche der Schmelzanlage angrenzende
untere Schicht aus Rohblei wird ständig mit Luft auf eine
Temperatur von 650°C abgekühlt.
Neben den obengenannten Produkten erhält man oxidische
grob- und feindisperse Sublimate, die 45,0 Masse% Zink und
35,0 Masse% Blei enthalten [2,3%, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist].
Man verarbeitet ein Gemisch aus sulfidischem blei- und
zinkhaltigem Erz und Bleikonzentrat, das 46,04 Masse% Blei,
10,04 Masse% Zink, 2,20 Masse% Kupfer, 6,16 Masse% Eisen,
20,24 Masse% sulfidischen Schwefel, 6,62 Masse% Siliciumdioxid,
2,18 Masse% Calciumoxid, 2,39 Masse% Aluminiumoxid
und 2,18 Masse% Magnesiumoxid enthält, wie in Beispiel 10.
Das dabei hergestellte Beschickungsgut weist 42,4 Masse%
Blei, 9,25 Masse% Zink, 2,03 Masse% Kupfer, 8,56 Masse% Eisen,
21,94 Masse% sulfidischen Schwefel, 6,1 Masse% Siliciumdioxid,
3,73 Masse% Calciumoxid, 2,2 Masse% Aluminiumoxid
und 2,01 Masse% Magnesiumoxid auf. Das Schmelzen erfolgt
in einem vertikalen Flammenmantel im Medium des technischen
Sauerstoffs (95%O₂). Dabei führt man das Schmelzen
bei einem stöchiometrischen Verbrauch an sauerstoffhaltigem
Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, der für eine vollständige
Oxydation von Blei, Eisen und Zink im Beschickungsgut erforderlich
ist und der gleich 55,8 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes
ist. Der Verbrauch (Q) an sauerstoffhaltigem Gas,
umgerechnet auf Sauerstoff, je 1 kg des sulfidischen Schwefels
im Beschickungsgut wird nach der Formel (3) ermittelt,
worin n=1,05 und Q=0,632 Nm³ ist. Der Verbrauch
an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, für
die Gesamtmenge des sulfidischen Schwefels (219,4 kg) in einer
Tonne des Beschickungsgutes beträgt 138,7 Nm³. Der Gesamtverbrauch
an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff,
beträgt 194,5 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes
beziehungsweise, unter Berücksichtigung der Konzentration
des Sauerstoffs im sauerstoffhaltigen Gas, beträgt der
Verbrauch an letzterem 204 Nm³ je Tonne des Beschickungsgutes.
Die Menge des oxidischen Umlaufstaubes, der kontinuierlich
zum Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt 15,5 Masse%,
bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes; der Gehalt
des Staubs an Blei beträgt 61,9 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man
Rohblei, das 0,33 Masse% Kupfer enthält und in das 93,3%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis,
das im sulfidischen Ausgangsstoff [Gemisch
aus Erz mit Konzentrat], sowie eine bleiarme zinkhaltige
Schlacke, in die 0,70% Blei übergegangen sind, bezogen auf
die Masse des Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten
ist, und Stein, der 24,1 Masse% Kupfer aufweist,
in den 3,88% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten
ist.
Die an die Herdfläche der Schmelzanlage angrenzende
untere Rohbleischicht wird ständig mit Luft auf eine Temperatur
von 330°C abgekühlt.
Neben den obengenannten Produkten erhält man oxidische
grob- und feindisperse Sublimate, die 44,7 Masse% Zink und
35,1 Masse% Blei aufweisen [2,0%, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist].
Aus den angeführten Beispielen 7 und 10 bis 14 für die
Realisierung des erfindungsgemäß Verfahrens zur Verarbeitung
sulfidischer bleihaltiger Stoffe ist zu ersehen, daß
bei der Durchführung des Verfahrens gemäß Beispielen von
10 bis 14 im Vergleich zum Beispiel 7 die Qualität von Blei
und Stein wesentlich verbessert wird. Dabei braucht man kei
ne Stufe der Vorraffination des Rohbleis von Kupfer.
Die Verarbeitung des in Beispiel 1 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt analog
dem Beispiel 1. Das dabei hergestellte Beschickungsgut enthält
47,08 Masse% Blei, 8,39 Masse% Zink, 0,67 Masse% Kupfer,
6,21 Masse% Eisen, 18,32 Masse% sulfidischen Schwefel, 4,13 Masse%
Siliziumdioxid, 3,09 Masse% Calciumoxid, 0,63 Masse%
Aluminiumoxid und 0,36 Masse% Magnesiumoxid. Das hergestellte
Beschickungsgut führt man zum Schmelzen der Schmelzanlage
zusammen mit oxidischem Umlaufstaub durch eine Brennanlage
zu, deren effektiver Durchmesser des freien Abflußquerschnitts
(d ∍ ) nach der Formel (4) ermittelt wird, dabei
ist die Dichte des technischen Sauerstoffs (ρ) gleich 1,42 kg/m³,
der Verbrauch an Beschickungsgut (M) ist gleich
0,278 kg/s, der Entschwefelung (δ) ist gleich
1,0, der Parameter τ ist gleich 0,2176 s [die Berechnung τ
erfolgt nach der Formel 5]. Der effektive Durchmesser des
freien Abflußquerschnitts (d ∍ ) der Brennanlage ist gleich
0,089 m. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich
dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt 16,4 Masse%,
bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes; der
Gehalt des Staubs an Blei beträgt 59,18 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, in das 93,4% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,41% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
Ausgangskonzentrat enthalten ist. Außerdem erhält man oxidische
grob- und feindisperse Sublimate, die 46,1 Masse% Zink
und 33,4 Masse% Blei aufweisen [6,1, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 8 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt wie in
Beispiel 8. Das hergestellte Beschickungsgut führt man dem
Schmelzen der Schmelzanlage zusammen mit oxidischem Umlaufstaub
durch eine Brennanlage zu, deren effektiver Durchmesser
des freien Abflußquerschnitts (d ∍ ) nach der Formel
(4) ermittelt wird, dabei ist die Dichte des technischen
Sauerstoffs (ρ) gleich 1,42 kg/m³, der Verbrauch an Beschickungsgut
(M) ist gleich 0,278 kg/s, der Grad der Entschwefelung
(δ) ist gleich 1,0, der Parameter τ ist gleich
0,2176 s [die Berechnung von τ erfolgt nach der Formel 5].
Der effektive Durchmesser des freien Abflußquerschnitts (d ∍ )
der Brennanlage ist gleich 0,089 m. Die Menge des oxidischen
Umlaufstaubs, der kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt
wird, beträgt 15,1 Masse%, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt
60,87 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, in das 94,0% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,44%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis,
das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Außerdem erhält
man oxidische grob- und feindisperse Sublimate, die 45,3 Masse%
Zink und 34,1 Masse% Blei aufweisen [5,5, bezogen
auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten
ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 10 beschriebenen Gemisches
aus sulfidischem Erz und sulfidischem blei- und
zinkhaltigen Konzentrat erfolgt wie in Beispiel 10. Das hergestellte
Beschickungsgut führt man zum Schmelzen der
Schmelzanlage zusammen mit oxidischem Umlaufstaub durch
eine Brennanlage zu, deren effektiver Durchmesser des freien
Abflußquerschnitts (d ∍ ) nach der Formel (4) ermittelt
wird, dabei ist die Dichte des technischen Sauerstoffs (ρ)
gleich 1,42 kg/m³, der Verbrauch an Beschickungsgut (M)
ist gleich 0,278 kg/s, der Entschwefelunggrad (δ) ist
gleich 0,5, der Parameter τ ist gleich 0,101 s [die Berechnung
von ρτ erfolgt nach der Formel 5]. Der effektive Durchmesser
des freien Abflußquerschnitts (d ∍ ) der Brennanlage
ist gleich 0,043 m. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs,
der kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt wird, bezogen
auf die Menge des Beschickungsgutes, beträgt 16,4 Masse%;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 62,67 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, das 0,5 Masse% Kupfer aufweist, in das 93,3% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
sulfidischen Ausgangskonzentrat enthalten ist [Gemisch aus Erz
mit Konzentrat], sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke,
in die 0,61% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im sulfidischen Ausgangskonzentrat enthalten ist,
und Stein, der 26,6 Masse% Kupfer aufweist, in den 3,1%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis,
das im sulfidischen Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält
außerdem oxidische grob- und feindisperse Sublimate, die
45,5 Masse% Zink und 35,1 Masse% Blei aufweisen [2,9, bezogen
auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 1 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt wie in
Beispiel 1. Dabei wird vor der Zuführung des Beschickungsgutes
durch Brennanlage zum Schmelzen ein Teil des Beschickungsgutes
in einer Menge von 8,8%, bezogen auf die Masse
des Ausgangsbeschickungsgutes, bis zu einer Teilchengröße
zerkleinert, die auf das 4fache kleiner als die Teilchen
größe des Ausgangsbeschickungsgutes ist, danach wird die
zerkleinerte Fraktion des Beschickungsgutes mit dem übrigen
Teil des Beschickungsgutes vermischt und dem Schmelzen
zugeführt. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich
dem Schmelzen zurückgeführt wird, bezogen auf
die Menge des Beschickungsgutes, beträgt 13,3 Masse%; der
Gehalt des Staubs an Blei beträgt 62,3 Masse%.
Die oxidische Schmelze filtriert man durch eine Schicht
aus Koks, der in einer Menge von 48 kg je Tonne des Beschickungsgutes
eingesetzt wird.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, in das 93,5% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,7% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält außerdem oxidische
grob- und feindisperse Sublimate, die 45,6 Masse%
Zink und 34,7 Masse% Blei aufweisen [5,8, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist].
Die Verarbeitung des sulfidischen blei- und zinkhaltigen
Konzentrats, das in Beispiel 1 beschrieben ist, erfolgt
analog dem Beispiel 1. Dabei wird vor der Zuführung des Beschickungsgutes
durch die Brennanlage zum Schmelzen ein Teil
des Beschickungsgutes in einer Menge von 8,8%, bezogen auf
die Masse des Ausgangsbeschickungsgutes, bis zu einer Teilchen
größe zerkleinert, die auf das 8fache kleiner als die
Teilchengröße des Ausgangsbeschickungsgutes ist, wonach man
die zerkleinerte Fraktion des Beschickungsgutes mit dem
übrigen Teil des Beschickungsgutes vermischt und dem
Schmelzen zugeführt. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs,
der kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt
15,3 Masse%; bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 59,9 Masse%.
Die oxidische Schmelze filtriert man durch eine Schicht
aus Koks, der in einer Menge von 49 kg je Tonne des Beschickungsgutes
eingesetzt wird.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, in das 93,6% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,7% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält außerdem oxidische
grob- und feindisperse Sublimate, die 45,5 Masse% Zink
und 34,8 Masse% Blei aufweisen [5,6, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 8 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt analog
dem Beispiel 8. Dabei wird vor der Zuführung des Beschickungsgutes
durch die Brennanlage zum Schmelzen ein Teil des Beschickungsgutes
in einer Menge von 8,8%, bezogen auf die Masse
des Ausgangsbeschickungsgutes, bis zu einer Teilchengröße
zerkleinert, die auf das 6fache kleiner als die Teilchen
größe des Ausgangsbeschickungsgutes ist, wonach man die zerkleinerte
Fraktion des Beschickungsgutes mit dem übrigen
Teil des Beschickungsgutes vermischt und dem Schmelzen zugeführt.
Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich
dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt 16,0 Masse%,
bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes; der Gehalt
des Staubs an Blei beträgt 61,3 Masse%.
Die oxidische Schmelze filtriert man durch eine Schicht
aus Koks, der in einer Menge von 43 kg je Tonne des Beschickungsgutes
eingesetzt wird.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, in das 94,1% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,44%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis,
das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält außerdem
oxidische grob- und feindisperse Sublimate, die 45,5 Masse%
Zink und 34,3 Masse% Blei aufweisen [5,4, bezogen
auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten
ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 8 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt wie in
Beispiel 8. Dabei wird vor der Zuführung des Beschickungsgutes
durch die Brennanlage zum Schmelzen 13% desselben,
bezogen auf die Masse des Ausgangsbeschickungsgutes, bis
zu einer Teilchengröße zerkleinert, die auf das 6fache kleiner
als die Teilchengröße des Ausgangsbeschickungsgutes ist,
wonach man die zerkleinerte Fraktion des Beschickungsgutes
mit dem übrigen Teil desselben vermischt und dem Schmelzen
zuführt. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich
dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt 16,3 Masse%,
bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes; der Gehalt
des Staubs an Blei beträgt 61,0 Masse%.
Die oxidische Schmelze filtriert man durch eine Schicht
aus Koks, der in einer Menge von 44 kg je Tonne des Beschickungsgutes
eingesetzt wird.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, in das 94,1% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,46% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
Ausgangskonzentrat enthalten ist. Man erhält außerdem oxidische
grob- und feindisperse Sublimate, die 45,5 Masse%
Zink und 34,5 Masse% Blei aufweisen [5,4, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 10 beschriebenen Gemisches
aus sulfidischem Bleierz und sulfidischem blei- und
zinkhaltigem Konzentrat erfolgt wie in Beispiel 10. Dabei
wird vor der Zuführung des Beschickungsgutes durch die
Schmelzanlage zum Schmelzen ein Teil des Beschickungsgutes
in einer Menge von 4,5%, bezogen auf die Masse des Ausgangs
beschickungsgutes, bis zu einer Teilchengröße zerkleinert,
die auf das 6fache kleiner als die Teilchengröße des Ausgangsbeschickungsgutes
ist, wonach man die zerkleinerte Fraktion
des Beschickungsgutes mit dem übrigen Teil des Beschickungsgutes
vermischt und dem Schmelzen zuführt. Die Menge
des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich dem
Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt 16,6 Masse%; der Gehalt
an Blei beträgt im Staub 62,2 Masse%.
Die oxidische Schmelze filtriert man durch eine Schicht
aus Koks, der in einer Menge von 48 kg je Tonne des Beschickungsgutes
eingesetzt wird.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, das 0,56 Masse% Kupfer aufweist und in das 93,4%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis,
das im Ausgangskonzentrat enthalten ist [Gemisch
aus Erz mit Konzentrat], sowie eine bleiarme zinkhaltige
Schlacke, in die 0,6% Blei übergegangen sind, bezogen auf
die Masse des Bleis, das im sulfidischen Ausgangskonzentrat enthalten
ist, und Stein, der 26,2 Masse% Kupfer enthält, in
den 3,2% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist. Man
erhält außerdem oxidische grob- und feindisperse Sublimate,
die 45,3 Masse% Zink und 34,4 Masse% Blei aufweisen [2,7%, bezogen
auf die Masse des Bleis, das im sulfidischen Ausgangskonzentrat
enthalten ist].
Aus den angeführten Beispielen 1, 8, 10, 18 bis 22 für
die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung
sulfidischer bleihaltiger Stoffe ist zu ersehen,
daß sich bei der Ausführung des Verfahrens gemäß Beispielen
18 bis 22 im Vergleich zu den Beispielen 1, 8 und 10 die Aus
bringung des Bleis aus sulfidischen Ausgangsstoffen zum Roh
blei um 0,2 bis 0,5% vergrößert [berechnet auf die Masse
des Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist].
Es wird außerdem der Verbrauch an festem kohlenstoffhaltigem
Reduktionsmittel um 8 bis 14 Masse% reduziert.
Die Verarbeitung des in Beispiel 1 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt wie in
Beispiel 1. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich
dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt 16,4 Masse%,
bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes; der Gehalt
des Staubs an Blei beträgt 61,7 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, in das 93,2% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,59% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
Ausgangskonzentrat enthalten ist.
Der Druck in der Nachbrennungskammer bei der Oxydation
bleihaltiger Zinkdämpfe mit Luft, die beim Abstehenlassen
der zinkhaltigen Schlacke entstanden sind, beträgt
/-19,6/Pa.
Im Ergebnis erhält man oxidische grobdisperse Sublimate,
die 8,13 Masse% Blei und 48,2 Masse% Zink aufweisen, in
die 1,2% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Die ge
nannten oxidischen grobdispersen Sublimate setzten sich in
der Nachbrennungskammer nieder. Man erhält außerdem oxidi
sche feindisperse Sublimate, die 61,2 Masse% Blei und 10,75 Masse%
Zink enthalten, in die 4,9% Blei übergegangen sind,
bezogen auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist. Die genannten feindispersen Sublimate werden
an Schlauchfiltern abgeschieden und zum Schmelzen der Schmelz
anlage zugeführt.
Die Verarbeitung des in Beispiel 8 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt wie in
Beispiel 8. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich
dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt 15,6 Masse%,
bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes; der Gehalt
des Staubs an Blei beträgt 62,2 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, in das 93,9% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,38%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis,
das im Ausgangskonzentrat enthalten ist.
Der Druck in der Nachbrennungskammer bei der Oxydation
mit Luft der bleihaltigen Zinkdämpfe, die beim Abstehenlassen
der zinkhaltigen Schlacke entstanden sind, beträgt
/-0,1/Pa.
Im Ergebnis erhält man oxidische grobdisperse Sublimate,
die 8,0 Masse% Blei und 34,3 Masse% Zink enthalten, in
die 1,2% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Die genannten
grobdispersen Sublimate setzten sich in der Nachbrennungskammer
nieder. Man erhält außerdem oxidische feindisperse Sublimate,
die 61,2 Masse% Blei und 28,9 Masse% Zink aufweisen,
in die 4,4% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist.
Die genannten oxidischen fein dispersen Sublimate werden an
Schlauchfiltern abgeschieden und zum Schmelzen der Schmelz
anlage zugeführt.
Die Verarbeitung des in Beispiel 10 beschriebenen Gemisches
aus sulfidischem Bleierz und sulfidischem blei- und
zinkhaltigem Konzentrat erfolgt analog dem Beispiel 10. Die
Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der kontinuierlich dem
Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt 16,5 Masse%, bezogen
auf die Menge des Beschickungsgutes; der Gehalt des Staubs an
Blei beträgt 62,5 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, das 0,556 Masse% Kupfer enthält und in das 93,3% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist [Gemisch aus Konzentrat
mit Erz], sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke,
in die 0,46% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten
ist, und Stein, der 25,4 Masse% Kupfer aufweist und in den
3,5% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des
Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist.
Der Druck in der Nachbrennungskammer bei der Oxydation
mit Luft der bleihaltigen Zinkdämpfe, die beim Abstehenlassen
der zinkhaltigen Schlacke entstanden sind, beträgt
/+19,6/Pa.
Im Ergebnis erhält man oxidische grobdisperse Sublimate,
die 9,8 Masse% Blei und 56,6 Masse% Zink enthalten, in
die 0,5% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist.
Die genannten oxidischen grobdispersen Sublimate setzten
sich in der Nachbrennungskammer nieder. Man erhält außerdem
oxidische feindisperse Sublimate, die 59,3 Masse% Blei und
12,1 Masse% Zink aufweisen, in die 2,1% Blei übergegangen
sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im sulfidischen
Ausgangsstoff enthalten ist. Die genannten oxidischen feindispersen
Sublimate werden an Schlauchfiltern abgeschieden
und zum Schmelzen der Schmelzanlage zugeführt.
Aus den angeführten Beispielen 1, 8, 10, 23 bis 25 für
die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung
sulfidischer bleihaltiger Stoffe ist zu ersehen,
daß bei der Verwirklichung des Verfahrens gemäß Beispielen
23 bis 25 im Vergleich zu den Beispielen 1, 8 und 10 die
oxidischen feindispersen Sublimate mit Blei angereichert
werden. Das ermöglicht, diese zum Schmelzen einer Schmelz
anlage zuzuführen und die Ausb 07900 00070 552 001000280000000200012000285910778900040 0002003811594 00004 07781ringung von Blei aus den sulfidischen
Ausgangsstoffen zum Rohblei um 0,1 bis 0,2% [berechnet
auf die Masse des Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff
enthalten ist] zu vergrößern.
Die Verarbeitung des in Beispiel 8 beschriebenen sulfidischen
blei- und zinkhaltigen Konzentrats erfolgt analog
dem Beispiel 8. Dabei wird vor der Zuführung des Beschickungsgutes
durch die Brennanlage zum Schmelzen ein Teil des Beschickungsgutes
in einer Menge von 8,8%, bezogen auf die Masse
des Ausgangsbeschickungsgutes, bis zu einer Teilchengröße
zerkleinert, die auf das 6fache kleiner als die Teilchengröße
des Ausgangsbeschickungsgutes ist, wonach man die zerkleinerte
Fraktion des Beschickungsgutes mit dem übrigen Teil des
Beschickungsgutes vermischt und dem Schmelzen der Schmelz
anlage zusammen mit oxidischen Umlaufstaub durch die Brennanlage
zuführt. Der effektive Durchmesser des freien Abflußquerschnittes
(d ∍ ) der Brennanlage ermittelt man nach
der Formel (4), dabei die Dichte des technischen Sauerstoffs
(ρ) ist gleich 1,42 kg/m³, der Verbrauch an Beschickungsgut
(M) ist gleich 0,278 kg/s, der Entschwefelunggrad
(δ) ist gleich 1,0, der Parameter τ ist gleich 0,217 s
[die Berechnung von t erfolgt nach der Formel 5]. Der effektive
Durchmesser des freien Abflußquerschnitts (d ∍ ) der
Brennanlage ist gleich 0,089 m. Die Menge des oxidischen
Umlaufstaubs, der kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt
wird, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes, beträgt
15,6 Masse%; der Gehalt des Staubs an Blei beträgt
62,20 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, in das 94,4% Blei übergegangen sind, bezogen auf die
Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist,
sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke, in die 0,38%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das
im Ausgangskonzentrat enthalten ist.
Der Druck in der Nachbrennungskammer bei der Oxydation
mit Luft der bleihaltigen Zinkdämpfe, die beim Abstehenlassen
der zinkhaltigen Schlacke entstanden sind, beträgt
/-0,1/Pa.
Im Ergebnis erhält man oxidische grobdisperse Sublimate,
die 8,0 Masse% Blei und 35,6 Masse% Zink enthalten und
in die 1,2% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangskonzentrat enthalten ist. Die genannten
oxidischen grobdispersen Sublimate setzten sich in
der Nachbrennungskammer nieder. Man erhält außerdem oxidische
feindisperse Sublimate, die 61,1 Masse% Blei und 28,9 Masse%
Zink aufweisen und in die 4,0% Blei übergegangen sind,
bezogen auf die Masse des Bleis, das im Ausgangskonzentrat
enthalten ist. Die genannten oxidischen feindispersen Sublimate
werden an Schlauchfiltern abgeschieden und zum Schmelzen
der Schmelzanlage zugeführt.
Aus den angeführten Beispielen 8 und 26 für die Realisierung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung
sulfidischer bleihaltiger Stoffe ist zu ersehen, daß bei der
Verwirklichung des Verfahrens gemäß Beispielen 26 im Vergleich
zu Beispiel 8 die Ausbringung von Blei aus den sulfidischen
Ausgangsstoffen zum Rohblei um 0,6% vergrößert
wird [berechnet auf die Masse des Bleis, das im sulfidischen
Ausgangsstoff enthalten ist].
Die Verarbeitung des in Beispiel 10 beschriebenen Gemisches
aus sulfidischem Bleierz und sulfidischem blei- und
zinkhaltigem Konzentrat erfolgt wie in Beispiel 10. Dabei
wird vor der Zuführung des Beschickungsgutes durch die Brennanlage
zum Schmelzen ein Teil des Beschickungsgutes in einer
Menge von 4,5%, bezogen auf die Masse des Ausgangs
beschickungsgutes, bis zu einer Teilchengröße zerkleinert, die
auf das 6fache kleiner als die Teilchengröße des Ausgangsbeschickungsgutes
ist, wonach man die zerkleinerte Fraktion
des Beschickungsgutes mit dem übrigen Teil des Beschickungsgutes
vermischt und zum Schmelzen einer Schmelzanlage zusammen
mit oxidischem Umlaufstaub durch die Brennanlage zuführt.
Der effektive Durchmesser des freien Abflußquer
schnittes (d ∍ ) der Brennanlage ermittelt man nach der Formel
(4), dabei ist die Dichte des technischen Sauerstoffs
(ρ) gleich 1,42 kg/m³, der Verbrauch an Beschickungsgut
(M) gleich 0,278 kg/s, der Entschwefelunggrad (δ) gleich
0,5, der Parameter τ ist gleich 0,101 s [die Berechnung
des freien Abflußquerschnittes (d ∍ ) der Brennanlage ist
gleich 0,043 m. Die Menge des oxidischen Umlaufstaubs, der
kontinuierlich dem Schmelzen zurückgeführt wird, beträgt
16,5 Masse%, bezogen auf die Menge des Beschickungsgutes;
der Gehalt des Staubs an Blei beträgt 62,5 Masse%.
Im Ergebnis der genannten Verarbeitung erhält man Roh
blei, das 0,45 Masse% Kupfer enthält und in das 93,8% Blei
übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im
sulfidischen Ausgangskonzentrat enthalten ist [Gemisch aus Konzentrat
mit Erz], sowie eine bleiarme zinkhaltige Schlacke,
in die 0,45% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist,
und Stein, der 27,1 Masse% Kupfer aufweist und in den 3,1%
Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse des Bleis,
das im sulfidischen Ausgangsstoff enthalten ist.
Der Druck in der Nachbrennungskammer bei der Oxydation
mit Luft bleihaltiger Zinkdämpfe, die beim Abstehenlassen
der zinkhaltigen Schlacke entstanden sind, beträgt
/+19,6/Pa.
Im Ergebnis erhält man oxidische grobdisperse Sublimate,
die 9,8 Masse% Blei und 56,5 Masse% Zink enthalten und
in die 0,5% Blei übergegangen sind, bezogen auf die Masse
des Bleis, das im Ausgangsstoff enthalten ist.
Die genannten oxidischen grobdispersen Sublimate setzten sich
in der Nachbrennungskammer nieder. Man erhält außerdem oxidische
feindisperse Sublimate, die 59,3 Masse% Blei und
12,1 Masse% Zink enthalten und in die 2,1% Blei übergegangen
sind, bezogen auf die Masse des Bleis, das im sulfidischen
Ausgangsstoff enthalten ist. Die genannten oxidischen
feindispersen Sublimate werden an Schlauchfiltern abgeschieden
und zum Schmelzen einer Schmelzanlage zugeführt.
Aus den angeführten Beispielen 10 und 27 zur Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung
sulfidischer bleihaltiger Stoffe ist zu ersehen, daß bei
der Verwirklichung des Verfahrens gemäß Beispiel 27 im Ver
gleich zum Beispiel 10 die Ausbringung von Blei aus sulfidischen
Ausgangsstoffen zum Rohblei um 0,7% vergrößert
wird [berechnet auf die Masse des Bleis, das im sulfidischen
Ausgangsstoff enthalten ist].
Somit ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren zur
Verarbeitung sulfidischer bleihaltiger und sulfidischer blei-
und zinkhaltiger Erze und/oder Konzentrate, das Blei aus
den genannten sulfidischen Stoffen effektiv auszuscheiden
und im Vergleich zum bekannten Verfahren die Ausbringung von
Blei zum Rohblei um 0,9 bis 2,3% zu vergrößern [berechnet auf
die Masse des Bleis, das im sulfidischen Ausgangsstoff ent
halten ist]. Das Verfahren ermöglicht es außerdem, Schwefel
aus den genannten sulfidischen Stoffen zu hochschwefelkonzen
trierten Gasen des Schmelzvorganges [30 bis 50 Masse%] aus
zuscheiden, die für die Herstellung von Schwefelsäure ge
eignet sind, das Zink in die bleiarme zinkhaltige Schlacke
und in die oxidischen grobdispersen Sublimate überzufüh
ren sowie Kupfer [bei einem Gehalt in sulfidischen Ausgangsstoffen
über 1 Masse%] in einen den Gütevorschriften
entsprechenden Stein überzuführen.
Claims (3)
1. Verfahren zur Verarbeitung sulfidischer bleihaltiger
oder sulfidischer blei- und zinkhaltiger Erze und/oder Konzentrate,
die Verbindungen von Metallen, darunter Eisen-
und Kupferverbindungen, Siliziumdioxid, Aluminium-, Calcium-
und Magnesiumoxide aufweisen, das vorsieht
- - Zuführung des aus den genannten sulfidischen Stoffen und aus einem Flußmittel bestehenden Beschickungsgutes zum Schmelzen zusammen mit oxidischen Umlaufstaub durch eine Brennanlage,
- - Schmelzen des genannten Beschickungsgutes zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub in einem vertikalen Flammenmantel im Medium eines sauerstoffhaltigen Gases unter Bildung einer oxidischen Schmelze, die vorzugsweise Metalloxide aufweist, und eines Gemisches aus dem oxidischen Umlaufstaub mit den Gasen des Schmelzvorganges,
- - Abscheidung des genannten oxidischen Umlaufstaubs aus den Gasen des Schmelzvorganges,
- - Rückführung des oxidischen Umlaufstaubs zum Schmelzen,
- - Reduktion von Metalloxiden, vorzugsweise des Bleioxids, zu Metallen durch Filtration der oxidischen Schmelze durch eine Schicht aus einem festen kohlenstoffhaltigen Stoff unter Bildung von Rohblei und Schlacke,
- - Abstehenlassen der genannten Schlacke unter Bildung von bleihaltigen Zinkdämpfen,
- - Oxydation der genannten bleihaltigen Zinkdämpfe mit einem sauerstoffhaltigen Gas unter Bildung von grob- und feindispersen oxidischen Sublimaten, dadurch gekennzeichnet, daß man
- - als Flußmittel ein Gemisch aus Kalkstein beziehungsweise Kalk mit einem eisenhaltigen Stoff bei einem Massenverhältnis des Calciumoxids zum Eisen im Gemisch von 0,43 bis 0,76 verwendet,
- - das genannte Gemisch in einer Menge von 5 bis 22% verwendet, bezogen auf die Masse des Ausgangserzes und/oder
- - konzentrates und berechnet auf die Gesamtmenge des Calcium- und Eisenoxids in diesem Gemisch.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Schmelzen des Beschickungsgutes
zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub bei
einem Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf
Sauerstoff, unter der stöchiometrischen Menge, die für die
vollständige Oxydation der Metalle und des sulfidischen
Schwefels im Beschickungsgut erforderlich ist, durchführt,
wobei man dadurch neben dem Rohblei und einer bleiarmen
zinkhaltigen Schlacke auch einen mit Kupfer angereicherten
Stein erhält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Schmelzen des Beschickungsgutes
zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub bei einem
Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas durchführt, der nach
folgender Formel ermittelt wird:
P = A·B·K
worin P - Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, Nm³/t des Beschickungsgutes ist,
A = 1,542-3,299 C k -7,972 C o -4,285 C * +28,851 C k C o + 14,657 C k C * + 27,370 C o C * -88,895 C o C * C k , dabei C k + C o + C * = l die Gesamtkonzentration der saueren Oxide C k/SiO₂ und Al₂O₃/ sowie der basischen Oxide C o/CaO und MgO/ und des Eisens C * /umgerechnet auf FeO/ im Beschickungsgut ist, wobei die Konzentrationen in Masseanteilen ausgedrückt sind. B - stöchiometrischer Verbrauch an Sauerstoff eines sauerstoffhaltigen Gases ist, der für die vollständige Oxydation der Metalle und des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut, Nm³/t des Beschickungsgutes, erforderlich ist, worin H - die Höhe der Schmelzzone (m) ist.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schmelzen des Beschickungsgutes zusammen mit den oxidischen Umlaufstaub beim stöchiometrischen Verbrauch an einem sauerstoffhaltigen Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, der für die vollständige Oxydation des Bleis, Eisens und Zinks im Beschickungsgut erforderlich ist, und bei einem Verbrauch an dem sauerstoffhaltigen Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, je 1 kg des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut durchführt, der nach folgender Formel ermittelt wird: worin Q - Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, je 1 kg des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut, Nm₃, ist, n - Massenverhältnis des sulfidischen Schwefels zum Kupfer in der oxidischen Schmelze gleich 0,65 bis 1,30 ist, C Cu C S--Konzentration des Kupfers und des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut (Masse%) ist, und daß man die untere Schicht des Rohbleis kontinuierlich auf eine Temperatur von 330 bis 900°C abkühlt, wodurch man neben dem Rohblei und der bleiarmen zinkhaltigen Schlacke einen an Kupfer angereicherten Stein erhält.5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Beschickungsgutes zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub zum Schmelzen durch eine Trennanlage erfolgt, deren effektiver Durchmesser des freien Abflußquerschnitts nach folgender Formel ermittelt wird: worind ∍- effektiver Durchmesser des freien Abflußquerschnitts der Brennanlage m ist,w- Grad der Entschwefelung, der als Verhältnis der Schwefelmenge in den Gasen des Schmelzvorganges zur Schwefelmenge im Beschickungsgut ermittelt wird, ist,M- Verbrauch am Beschickungsgut, kg/s, ist,ρ- Dichte des sauerstoffhaltigen Gases, kg/m³ ist,H- Höhe der Schmelzzone (m) istτ - 0,0703 + 0,3031 · δ - 0,0157 · δ² - 8,17.10-5 · δ C CaO- - 3,64.10-3 · C SiO₂ + 1,83.10-5 · C ²SiO₂ + 8,899.10-4 · C CaO+ + 2,768.10-3 · C ²CaO, s, C S, C CaO, C SiO₂ - Konzentration des sulfidischen Schwefels, des Calciumoxids und Siliziumdioxids im Beschickungsgut in Masse% ist.6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Zuführung des Beschickungsgutes durch die Brennanlage zum Schmelzen einen Teil des Beschickungsgutes in einer Menge von 4,5 bis 13%, bezogen auf die Masse des Beschickungsgutes, bis zu einer Teilchengröße, die auf das 4 bis 8fache kleiner als die der Teilchengröße des Ausgangsbeschickungsgutes ist, zerkleinert, wonach man diesen Teil mit dem übrigen Teil des Beschickungsgutes vermischt.7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß - die Oxydation der bleihaltigen Zinkdämpfe mit einem sauerstoffhaltigen Gas bei einem Druck von minus 19,6 bis plus 19,6 Pa erfolgt, wodurch man grobdisperse mit Zinkoxid angereicherte oxidische und feindisperse mit Zinkoxid angereicherte oxidische Sublimate erhält,- die genannten feindispersen oxidischen Sublimate dem Schmelzen zuführt.
P = A·B·K
worin P - Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, Nm³/t des Beschickungsgutes ist,
A = 1,542-3,299 C k -7,972 C o -4,285 C * +28,851 C k C o + 14,657 C k C * + 27,370 C o C * -88,895 C o C * C k , dabei C k + C o + C * = l die Gesamtkonzentration der saueren Oxide C k/SiO₂ und Al₂O₃/ sowie der basischen Oxide C o/CaO und MgO/ und des Eisens C * /umgerechnet auf FeO/ im Beschickungsgut ist, wobei die Konzentrationen in Masseanteilen ausgedrückt sind. B - stöchiometrischer Verbrauch an Sauerstoff eines sauerstoffhaltigen Gases ist, der für die vollständige Oxydation der Metalle und des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut, Nm³/t des Beschickungsgutes, erforderlich ist, worin H - die Höhe der Schmelzzone (m) ist.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schmelzen des Beschickungsgutes zusammen mit den oxidischen Umlaufstaub beim stöchiometrischen Verbrauch an einem sauerstoffhaltigen Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, der für die vollständige Oxydation des Bleis, Eisens und Zinks im Beschickungsgut erforderlich ist, und bei einem Verbrauch an dem sauerstoffhaltigen Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, je 1 kg des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut durchführt, der nach folgender Formel ermittelt wird: worin Q - Verbrauch an sauerstoffhaltigem Gas, umgerechnet auf Sauerstoff, je 1 kg des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut, Nm₃, ist, n - Massenverhältnis des sulfidischen Schwefels zum Kupfer in der oxidischen Schmelze gleich 0,65 bis 1,30 ist, C Cu C S--Konzentration des Kupfers und des sulfidischen Schwefels im Beschickungsgut (Masse%) ist, und daß man die untere Schicht des Rohbleis kontinuierlich auf eine Temperatur von 330 bis 900°C abkühlt, wodurch man neben dem Rohblei und der bleiarmen zinkhaltigen Schlacke einen an Kupfer angereicherten Stein erhält.5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Beschickungsgutes zusammen mit dem oxidischen Umlaufstaub zum Schmelzen durch eine Trennanlage erfolgt, deren effektiver Durchmesser des freien Abflußquerschnitts nach folgender Formel ermittelt wird: worind ∍- effektiver Durchmesser des freien Abflußquerschnitts der Brennanlage m ist,w- Grad der Entschwefelung, der als Verhältnis der Schwefelmenge in den Gasen des Schmelzvorganges zur Schwefelmenge im Beschickungsgut ermittelt wird, ist,M- Verbrauch am Beschickungsgut, kg/s, ist,ρ- Dichte des sauerstoffhaltigen Gases, kg/m³ ist,H- Höhe der Schmelzzone (m) istτ - 0,0703 + 0,3031 · δ - 0,0157 · δ² - 8,17.10-5 · δ C CaO- - 3,64.10-3 · C SiO₂ + 1,83.10-5 · C ²SiO₂ + 8,899.10-4 · C CaO+ + 2,768.10-3 · C ²CaO, s, C S, C CaO, C SiO₂ - Konzentration des sulfidischen Schwefels, des Calciumoxids und Siliziumdioxids im Beschickungsgut in Masse% ist.6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Zuführung des Beschickungsgutes durch die Brennanlage zum Schmelzen einen Teil des Beschickungsgutes in einer Menge von 4,5 bis 13%, bezogen auf die Masse des Beschickungsgutes, bis zu einer Teilchengröße, die auf das 4 bis 8fache kleiner als die der Teilchengröße des Ausgangsbeschickungsgutes ist, zerkleinert, wonach man diesen Teil mit dem übrigen Teil des Beschickungsgutes vermischt.7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß - die Oxydation der bleihaltigen Zinkdämpfe mit einem sauerstoffhaltigen Gas bei einem Druck von minus 19,6 bis plus 19,6 Pa erfolgt, wodurch man grobdisperse mit Zinkoxid angereicherte oxidische und feindisperse mit Zinkoxid angereicherte oxidische Sublimate erhält,- die genannten feindispersen oxidischen Sublimate dem Schmelzen zuführt.
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