DE60106487T2 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen raffination von bleiglätte - Google Patents
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Description
- Hintergrund der Erfindung
- Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung von orthorhombischer Bleiglätte (gelbem Bleioxid) und insbesondere auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Raffination von Bleiglätte und einen Kreislaufreaktor für die Raffination von Bleiglätte.
- Bleiglätte ist ein wichtiger Handelsartikel, der in großem Maßstab in einer Reihe von industriellen Herstellungsverfahren verwendet wird. Typischerweise ist Bleiglätte mit hoher Reinheit, die zum Beispiel weniger als 0,01% metallisches Blei enthält, erforderlich.
- Bleiglätte von ausreichend hoher Reinheit für die Verwendung in der Glasindustrie wird seit vielen Jahren mit dem Barton-Reaktor-Verfahren hergestellt. Bei diesem Verfahren wird Blei geschmolzen und dem Barton-Reaktor zugeführt, wo es bei einer Temperatur von bis zu 600°C gerührt und mit Luft in Kontakt gebracht wird. Im Barton-Reaktor wird die Masse aus geschmolzenem Blei mit Hochgeschwindigkeitsblättern gerührt. Dadurch werden Tröpfchen hochgeworfen, die durch die Luft oxidiert werden, aber die Oxidation ist unvollständig. Das feste Pulverprodukt, das etwa 70 bis 99% PbO enthält, wird im Luftstrom mitgeführt, wobei die schwereren Bleitröpfchen in die flüssige Masse zurückfallen.
- Das Barton-Reaktor-Verfahren ist eingeschränkt durch die Notwendigkeit von mehreren Schritten, was eine Reihe von teuren Geräten beinhaltet, und auch dadurch, dass die maximale Größe eines Barton-Reaktors begrenzt ist, wodurch häufig mehrere Barton-Reaktoren erforderlich sind, um ein gewünschtes Pro duktionsniveau zu erreichen. Das Barton-Reaktor-Verfahren und andere Verfahren des Standes der Technik sind beschrieben in "Lead Oxides – Chemistry – Technology – Battery Manufacturing Uses – History" (1974), Independent Battery Manufacturers Association, Inc., Florida USA, auf den Seiten 21 bis 25. Es wird Bezug genommen auf die US-Patente 988,963 (1911; Barton), 1,060,153 (1913; Barton), 633,533 (1899; Pope und Barton), 2,235,487 (1941; Mayer) und 3,322,496 (1967; Vehernkamp et al.).
- Bei der Beschreibung eines "Bleiglätteschmelzofens" unter Bezugnahme auf das US-Patent 975,955 (1910; Hughes) und das US-Patent 592,594 (1897; Petraeus), von dem es heißt, es sei "jetzt hauptsächlich von historischem Interesse", kommentiert dieses Buch, dass "ein gemischtes Bad aus Blei und Bleiglätte bei etwa 1000°C fast fantastische korrosive und erosive Eigenschaften hat", was größere Probleme verursacht.
- Das Buch beschreibt auch das "Verfahren des Rauchtyps", das einen "Rauch" erzeuge, aus dem ein Produkt mit feiner Teilchengröße in einer Sackkammer gewonnen werde (Calbeck US-Patent 1,511,215 (1924) und Garesche US-Patent 2,065,218 (1936)).
- Das US-Patent 3,648,936 bezieht sich auf eine Strahlmühle mit konstanter Beschleunigung. Diese Strahlmühle umfasst einen unteren Einlassabschnitt und einen oberen Klassifizierungsabschnitt, die durch einen vertikalen Aufwärtsstapel auf der einen Seite und einen vertikalen Abwärtsstapel auf der anderen Seite miteinander verbunden sind, wobei der Einlassabschnitt tangentiale Düsen, die mit einer Druckquelle für das gasförmige Fluid verbunden sind, sowie einen Rohmaterialeinlass aufweist, wodurch die Rohmaterialteilchen von dem unter Druck stehenden Fluid mitgerissen und zentrifugal um die Mühle gewirbelt werden. Der Teil der Einlasskammer neben dem Aufwärtsstapel sowie der Aufwärtsstapel selbst und der Teil der Klassifizierungskammer neben dem Aufwärtsstapel bilden einen Bestandteil einer Antifriktionskurve. Der Klassifizierungsabschnitt ist vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig und hat wenigstens einen Entlüftungsauslass in der Mitte, so dass die leichteren Teilchen am inneren Rand der zentrifugalen Bahn in einer helikalen Bahn rotieren, bis sie durch den Auslass ausgeblasen werden. Vorzugsweise befinden sich Düsen im Klassifizierungsabschnitt, um unter Druck stehendes Fluid auf einer im Wesentlichen elliptischen Bahn hineinzustrahlen.
- Im Hinblick auf die hohe Dichte von Bleiglätte ist die direkte Anpassung der Strahlmühle für die Raffination von Bleiglätte jedoch unmöglich. Eines der wichtigen Probleme in der Technologie der Raffination von Bleiglätte ist die Dosierung der Bleiglätte, so dass man eine konstante Strömung in einem kontinuierlichen Reaktor erhält.
- Kurzbeschreibung der Erfindung
- Das primäre Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Raffination von Bleiglätte bereitzustellen.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Kreislaufreaktor bereitzustellen.
- Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, wenn man sie in Verbindung mit der Begleitzeichnung nimmt, wobei zur Veranschaulichung und beispielhaft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart ist.
- In einer ersten Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Raffinieren von orthorhombischer Bleiglätte (gelbem Bleioxid), die im Folgenden als Bleiglätte definiert ist, mit einem Anfangsgehalt an freiem metallischem Blei von etwa 1 bis etwa 30 Gew.-% des Bleioxids mit einem reduzierten Restgehalt an freiem metallischem Blei von weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als etwa 1 Gew.-%, in einem Reaktionsabschnitt
4 eines Kreislaufreaktors1 , wobei
ein fluidisiertes Gemisch des bleihaltigen Bleioxids und ein gasförmiges Fluid über einen Einlassabschnitt2 in den Reaktionsabschnitt4 des Kreislaufreaktors1 eingeleitet wird;
das erste gasförmige Fluid weiterhin über einen Umleitungsabschnitt3 in den Reaktionsabschnitt4 eingeleitet wird, wobei der Umleitungsabschnitt3 im Reaktionsabschnitt4 des Kreislaufreaktors1 stromabwärts des Einlassabschnitts2 angeordnet ist;
das fluidisierte Gemisch des Einlassabschnitts2 im Reaktionsabschnitt4 mit dem gasförmigen Fluid des Umleitungsabschnitts3 mischt, indem man das resultierende Gemisch in eine Richtung schleudert, die im Wesentlichen tangential zur Anfangsrichtung des ersten fluidisierten Gemischs liegt, wodurch die Teilchen aus bleihaltigem Bleioxid mit dem gasförmigen Fluid umgesetzt werden;
das resultierende, noch reagierende Gemisch durch eine gekrümmte Bahn4a ,4b in dem Reaktionsabschnitt4 , wobei die gekrümmte Bahn4a ,4b durch eine Traktrix-Antifriktionskurve definiert ist (siehe US-Patent Nr. 3,648,936, auf das hier ausdrücklich Bezug genommen wird), durch einen Klassifizierungsabschnitt5 , der zum Teil durch eine Fortsetzung der Traktrixkurve definiert ist, geleitet wird, wobei das resultierende, noch reagierende Gemisch innerhalb des Klassifizierungsabschnitts5 in schwerere Teilchen, die einen partiell reduzierten höheren Gehalt an nicht umgesetztem metallischem Blei enthalten, und leichtere Teilchen, die einen partiell reduzierten geringeren Gehalt an nicht umgesetztem metallischem Blei enthalten, geteilt wird;
die Zahl der Reaktionscyclen durch Einstellen der Teilchengeschwindigkeit, der Reaktionszeit und der Reaktionstemperatur innerhalb des Reaktionsabschnitts4 eingestellt wird, so dass man den gewünschten reduzierten Restgehalt des Bleioxids an metallischem Blei erhält, wenn es den Auslassabschnitt6 passiert;
leichtere Teilchen über den Auslassabschnitt6 durch Einführen eines zweiten gasförmigen oxidierenden Fluids über einen Einspritzabschnitt7 in den Reakti onsabschnitt4 an einer Stelle stromabwärts des Auslassabschnitts6 aus dem Klassifizierungsabschnitt5 abgetrennt werden, um die Teilchengeschwindigkeit wieder zu erhöhen und auf das eingeführte Gemisch von Einsatzmaterial und des ersten gasförmigen Fluids, das durch den Einlassabschnitt2 in den Reaktionsabschnitt gelangt, und das gasförmige Fluid, das durch den Umleitungsabschnitt3 eingeführt wird, zu prallen. - Der Einspritzabschnitt wird durch geneigte Düsen bereitgestellt, die mit einer Quelle für gasförmiges Fluid unter Druck verbunden sind.
- Der Kern der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass ein fluidisiertes Gemisch von bleihaltigem Bleioxid in einem Kreislaufreaktor
1 befördert wird, indem man das freie metallische Blei zu einer gewünschten umgesetzten Menge oxidiert. Die Bleiglätte, die den gewünschten Restgehalt an freiem metallischem Blei sowie eine brillante gelbe Farbe aufweist, wird durch einen Reaktionsabschnitt4 und einen Klassifizierungsabschnitt5 zu einem Auslassabschnitt6 geleitet. - Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Kreislaufreaktor
1 , der Folgendes umfasst:
einen Reaktionsabschnitt4 , der im Wesentlichen kreisförmig ist;
wenigstens einen Einlassabschnitt2 zum im Wesentlichen tangentialen Einführen eines Gemischs aus Einsatzmaterial und eines gasförmigen Fluids in den Reaktionsabschnitt4 ;
wenigstens einen Umleitungsabschnitt3 zum Einleiten eines gasförmigen Fluids in den Reaktionsabschnitt4 , wobei der Umleitungsabschnitt3 im Reaktionsabschnitt4 stromabwärts des Einlassabschnitts2 angeordnet ist;
einen Klassifizierungsabschnitt (5 ), der stromabwärts des Einlassabschnitts2 und des Umleitungsabschnitts3 angeordnet ist;
wenigstens einen Auslassabschnitt6 , der Bestandteil des Klassifizierungsabschnitts5 ist und am inneren Umfang des Reaktionsabschnitts4 angeordnet ist, um Teilchen aus der zentrifugalen Bahn4a ,4b des Einsatzmaterials, die durch den Kreislaufreaktor1 getrieben werden, zu entfernen; und
wenigstens einen Einspritzabschnitt7 zum Einleiten eines zweiten gasförmigen Fluids in den Reaktionsabschnitt4 , der stromabwärts des Auslassabschnitts6 angeordnet ist. - Kurzbeschreibung der Zeichnung
-
1 ist eine schematische Darstellung der Grundelemente des Kreislaufreaktors1 gemäß der vorliegenden Erfindung. - Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
- Wie bereits gesagt wurde, besteht ein schwerwiegendes Problem in der Technologie des Raffinierens von Bleiglätte darin, für eine konstante Strömung des hochdichten Materials in einem Reaktor zu sorgen. Dieses Problem wird von der vorliegenden Erfindung insbesondere dadurch gelöst, dass man ein erstes fluidisiertes Gemisch aus bleihaltigem Bleioxid (Bleiglätte) und einem ersten gasförmigen Fluid über einen Einlassabschnitt
2 in einen Reaktionsabschnitt einführt. Um ein Verstopfen in dem Reaktionssystem zu vermeiden, wird ein erster Strom des ersten gasförmigen Fluids über den Umleitungsabschnitt3 in den Reaktionsabschnitt4 eingeführt, wobei sich der Umleitungsabschnitt stromabwärts des ersten Einlasssystems2 befindet. Insbesondere wird das erste gasförmige Fluid vorzugsweise quer zum Strom des ersten Gemischs eingeführt. Indem man also das erste gasförmige Fluid im Wesentlichen radial nach innen oder tangential zur Mitte des Kreislaufreaktors1 einführt, wird das erste Gemisch aus Einsatzmaterial und dem gasförmigen Fluid auf eine zentrifugale Bahn4a ,4b von Einsatzmaterial gebracht. Dementsprechend ist eine konstante Strömung des hochdichten Materials Bleiglätte möglich. - Durch den Umleitungsabschnitt
3 wird ein partieller Strom des ersten gasförmigen Fluids bei erhöhter Temperatur in den Strom aus Einsatzmaterial und erstem gasförmigem Fluid eines im Wesentlichen kreisförmigen Kreislaufreaktors eingeführt. Indem man das gasförmige Fluid einführt, wird das resultierende Gemisch in dem Reaktor in einer Richtung bewegt, die im Wesentlichen tangential zur Anfangsrichtung des ersten eingeführten fluidisierten Gemischs liegt. Aufgrund dieser zentrifugalen Beschleunigung des Bleiglättematerials können leichtere Teilchen und schwerere Teilchen in einem Klassifizierungsabschnitt5 aufgeteilt werden. - Das Gemisch aus eingeführtem Einsatzmaterial und erstem gasförmigem Fluid sollte vorzugsweise eine Einlasstemperatur von etwa 630 bis etwa 670°C haben. Genauso sollte innerhalb des Reaktionsabschnitts
4 , insbesondere vor dem Eintritt in den Klassifizierungsabschnitt5 , die Temperatur im Kreislaufreaktor auf einer Temperatur gehalten werden, die aus dem Bereich von 600 bis etwa 630°C ausgewählt ist. Dementsprechend wird das übrige metallische Blei praktisch quantitativ zu dem gewünschten Bleiglätteprodukt oxidiert, das einen geringen Gehalt an freiem metallischem Blei und eine kräftig gelbe Farbe hat. Die vorliegende Erfindung ermöglicht sogar die Herstellung von Bleiglätte mit einem Restgehalt an freiem metallischem Blei im ppm-Bereich. Durch mehrmaliges Passieren des Kreislaufreaktors1 kann der Gehalt an freiem metallischem Blei also auf bloße Spuren reduziert werden. - Der Klassifizierungsabschnitt
5 und insbesondere der Klassifizierungsvorgang können durch eine gekrümmte Bahn4a ,4b im Reaktionsabschnitt4 beschrieben werden, wobei die gekrümmte Bahn4a ,4b durch eine Traktrix-Antifriktionskurve definiert ist, die die umgesetzten Teilchen innerhalb des Klassifizierungsabschnitts5 in schwerere Teilchen, die einen partiell reduzierten höheren Gehalt an nicht umgesetztem metallischem Blei enthalten, und leichtere Teilchen, die einen partiell reduzierten geringeren Gehalt an nicht umgesetztem metallischem Blei enthalten, aufteilt. Ein höherer Gehalt an nicht umgesetztem metallischem Blei bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass der Gehalt an metalli schem Blei relativ zu seinem Anfangsgehalt nicht in ungewöhnlichem Maße reduziert ist. - Um den Raffinationsvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung zu optimieren, wird das Verfahren so eingestellt, dass die bleihaltigen Bleiglätteteilchen den Kreislaufprozess ein- oder mehrmals durchlaufen müssen, bis der gewünschte Bleigehalt erhalten wird. Sobald eine kontinuierliche Reaktion begonnen hat, kann die Reaktion überwacht werden, indem man an einer Stelle in der Nähe des Auslassabschnitts
6 Proben entnimmt. - Ein weiteres wichtiges Merkmal des Verfahrens und des Kreislaufreaktors
1 der vorliegenden Erfindung ist das Einspritzen eines zweiten gasförmigen Fluids über einen Einspritzabschnitt7 in den Kreislaufreaktor1 an einer Stelle stromabwärts des Auslassabschnitts6 , um die Teilchengeschwindigkeit wieder zu erhöhen und auf das eingeführte erste Gemisch von Einsatzmaterial und des ersten gasförmigen Fluids, das durch den Einlassabschnitt2 und den Umleitungsabschnitt3 in den Reaktor1 gelangt, zu prallen. Der Einspritzabschnitt wird durch geneigte Düsen bereitgestellt, die mit einer Quelle für gasförmiges Fluid unter Druck verbunden sind. Dieser Einspritzabschnitt7 wirkt praktisch als eine Art Pumpe wie eine Wasserstrahlpumpe und trennt weiter schwerere von feineren Teilchen. In einer typischen Ausführungsform wird also Luft unter hohem Druck von zum Beispiel etwa 80 psi (55 × 106 Pa) bis etwa 90 psi (62 × 106 Pa) als zweites gasförmiges Fluid eingeleitet. Wenn dementsprechend das Einsatzmaterial und das gasförmige Fluid über den Einlassabschnitt2 eingeführt werden und das erste gasförmige Fluid durch den Umleitungsabschnitt3 mit einer Geschwindigkeit von 5000 bis 20 000 ft/min (1500 bis 6000 m/min) dem Reaktor1 zugeführt wird, kann eine kontinuierliche Oxidationsreaktion aufrechterhalten werden. Die Temperatur des eingeführten zweiten gasförmigen Fluids sollte vorzugsweise im Bereich von etwa 630°C bis etwa 670°C liegen. - In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gewichtsverhältnis des Einsatzmaterials zu dem ersten gasförmigen Fluid, das durch den Einlassabschnitt
2 in den Reaktionsabschnitt eingeleitet wird, im Bereich von etwa 1 : etwa 1 bis etwa 1 : etwa 3 ausgewählt. - Aus Kostengründen ist das erste gasförmige Fluid vorzugsweise ein sauerstoffhaltiges Gas. Am meisten bevorzugt ist das erste gasförmige Fluid Luft, die auf die gewünschte Temperatur vorgeheizt wird, um das Einspritzen von Bleiglätte bei einer Temperatur im Bereich von etwa 630 bis etwa 670°C zu ermöglichen. Das Volumenverhältnis des ersten gasförmigen Fluids, das durch den Einlassabschnitt
2 bereitgestellt wird, relativ zum Volumen des ersten gasförmigen Fluids, das durch den Umleitungsabschnitt3 eingeführt wird, ist von einiger Wichtigkeit. Vorzugsweise wird das Volumenverhältnis durch die Durchmesser der Rohre, die den Einlassabschnitt2 und den Umleitungsabschnitt3 definieren, so eingestellt, dass es im Bereich von etwa 10 : 1 bis etwa 3 : etwa 1 ausgewählt ist. - Weiterhin ist auch das Volumenverhältnis des kombinierten Volumens des Gemischs von Einsatzmaterial und des ersten gasförmigen Fluids, das durch den Einlassabschnitt
2 bereitgestellt wird, und des ersten gasförmigen Fluids, das durch den Umleitungsabschnitt3 eingeführt wird, relativ zum Volumen des zweiten gasförmigen Fluids, das durch den Einspritzabschnitt7 eingeführt wird, von einiger Wichtigkeit. Vorzugsweise wird das Volumenverhältnis im Bereich von etwa 100 : etwa 0,1 bis etwa 100 : etwa 10 ausgewählt. - Besonders bevorzugt wird das Volumenverhältnis im Bereich von etwa 100 bis etwa 2 ausgewählt.
- Schließlich wird die restliche Reaktionszeit des Einsatzmaterials im Reaktor
1 im Bereich von etwa 1 bis etwa 5 Sekunden eingestellt. Wenn die Reaktionszeit zu kurz eingestellt wird, wird die gewünschte Reduktion des Gehalts an freiem metallischem Blei nicht erreicht. Wenn die Reaktionszeit zu lang eingestellt wird, ist der Nachteil eine nichtoptimale Produktionsrate. - Um ein ständiges Strömen der Reaktion während der gesamten Zeit zu ermöglichen, wird die Gesamtgewichtsbelastung des Reaktors auf etwa 25 bis etwa 50 Gew.-% eingestellt, bezogen auf die festen Teilchen des Einsatzmaterials. Auf der Grundlage der schweren, hochdichten Bleiglätte wird also ein hochdichter Teilchenstrom umgesetzt.
- Nach dem Verlassen des Reaktionsabschnitts
4 des Kreislaufreaktors1 über den Auslassabschnitt6 muss das Bleiglätteprodukt schnell auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden, um eine weitere Reaktion zu Mennige (rotem Bleioxid) bei einer Temperatur von etwa 450°C zu vermeiden. - Obwohl diese Apparatur der vorliegenden Erfindung primär für die Raffination von Bleiglätte beschrieben wurde, kann sie je nach der Art der verwendeten gasförmigen Fluide, des in den Reaktor eingeführten Einsatzmaterials, den Geschwindigkeiten und Drücken des gasförmigen Fluids, während sie in den Reaktor eintreten, den Einfallswinkeln der Düsen relativ zum Innern des Reaktors usw. auch für andere Zwecke, wie Trocknen, chemische Reaktionen, Beschichtung, Agglomeration oder Deagglomeration und viele andere Funktionen, verwendet werden. Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, dass der Reaktor
1 zwar als vertikal veranschaulicht wird, da dies die bevorzugte Position ist, er aber auch in der horizontalen oder jeder anderen gewünschten Position verwendet werden kann. - Die innere Oberfläche des Reaktors ist vorzugsweise aus einem Material aufgebaut, das gegenüber dem Bleiglättematerial beständig ist. Um eine Korrosion durch Bleiglätte zu verhindern (obwohl es im vorliegenden Reaktor
1 nicht in flüssigem Zustand vorliegt), wird die innere heiße Oberfläche des Kreislaufreaktors1 unter dem Schmelzpunkt von Bleiglätte (888°C) gehalten. - Der Restgehalt an metallischem Blei in der durch die vorliegende Erfindung erhaltenen Bleiglätte kann bestimmt werden, indem man das Bleiglätteprodukt bei Raumtemperatur in einer wässrigen Lösung von Essigsäure auflöst. Eine geeignete hohe Qualität der Bleiglätte wird erhalten, wenn sich das Produkt Bleiglätte innerhalb weniger Sekunden ohne Rückstand vollständig auflöst und eine optisch klare Lösung ergibt.
Claims (20)
- Kreislaufreaktor (
1 ), umfassend: einen Reaktionsabschnitt (4 ), der im Wesentlichen kreisförmig ist; wenigstens einen Einlassabschnitt (2 ) zum im Wesentlichen tangentialen Einführen eines ersten Gemischs aus Einsatzmaterial und eines ersten gasförmigen reaktiven Fluids in den Reaktionsabschnitt (4 ); wenigstens einen Umleitungsabschnitt (3 ) zum Einleiten eines zweiten Stroms des ersten Fluids in den Reaktionsabschnitt (4 ), wobei der Umleitungsabschnitt (3 ) stromabwärts des Einlassabschnitts (2 ) angeordnet ist; einen Klassifizierungsabschnitt (5 ), der stromabwärts des Einlassabschnitts (2 ) und des Umleitungsabschnitts (3 ) angeordnet ist; wenigstens einen Auslassabschnitt (6 ), der Bestandteil des Klassifizierungsabschnitts (5 ) ist und am inneren Umfang des Reaktionsabschnitts (4 ) angeordnet ist, um Teilchen aus der zentrifugalen Bahn (4a ,4b ) des Einsatzmaterials, die durch den Kreislaufreaktor (1 ) getrieben werden, zu entfernen; und wenigstens einen Einspritzabschnitt (7 ), der zum Einleiten eines zweiten gasförmigen Fluids in den Reaktionsabschnitt (4 ) dient und stromabwärts des Auslassabschnitts (6 ) angeordnet ist; wobei der Einspritzabschnitt (7 ) durch geneigte Düsen bereitgestellt wird, die mit einer quelle für gasförmiges Fluid unter Druck verbunden sind und in den Reaktionsabschnitt (4 ) führen. - Kreislaufreaktor (
1 ) gemäß Anspruch 1, der genau einen Einspritzabschnitt (7 ) umfasst. - Kreislaufreaktor (
1 ) gemäß Anspruch 1, der genau einen Einlassabschnitt (2 ) umfasst. - Kreislaufreaktor (
1 ) gemäß Anspruch 1, der genau einen Umleitungsabschnitt (3 ) umfasst. - Kreislaufreaktor (
1 ) gemäß Anspruch 1, wobei der Umleitungsabschnitt (3 ) so angeordnet ist, dass er den zweiten Strom des ersten gasförmigen Fluids im Wesentlichen radial nach innen oder tangential in die zentrifugale Bahn des Einsatzmaterials einleitet. - Kreislaufreaktor (
1 ) gemäß Anspruch 1, wobei die Abmessung des Einlassabschnitts (2 ) und des Umleitungsabschnitts (3 ) so ausgewählt sind, dass man ein definiertes Verhältnis des Stroms des ersten Gemischs von Einsatzmaterial und des ersten gasförmigen Fluids, der dem Reaktionsabschnitt (4 ) zugeführt wird, erhält. - Kreislaufreaktor (
1 ) gemäß Anspruch 1, wobei der Auslassabschnitt (6 ) ein offenendiges Rohr umfasst, das sich quer durch den Klassifizierungsabschnitt (5 ) erstreckt und mit dem Innern des Klassifizierungsabschnitts (5 ) in Verbindung steht. - Verfahren zum kontinuierlichen Raffinieren von gelbem Bleioxid (PbO, Bleiglätte) mit einem Anfangsgehalt an freiem metallischem Blei von etwa 1 bis etwa 30 Gew.-% des Bleioxids mit einem reduzierten Restgehalt an freiem metallischem Blei von weniger als etwa 10 Gew.-% in einem Reaktor (
1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein erstes fluidisiertes Gemisch des bleihaltigen Bleioxids und ein erstes gasförmiges oxidierendes Fluid über den Einlassabschnitt (2 ) in den Reaktionsabschnitt (4 ) des Kreislaufreaktors (1 ) eingeleitet wird; das erste Fluid weiterhin über den Umleitungsabschnitt (3 ) in den Reaktorabschnitt (4 ) eingeleitet wird; wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Teilen des Reaktionsgemischs innerhalb des Klassifizierungsabschnitts (5 ) in schwerere Teilchen, die einen partiell reduzierten höheren Gehalt an nicht umgesetztem metallischem Blei enthalten, und leichtere Teilchen, die einen partiell reduzierten geringeren Gehalt an nicht umgesetztem metallischem Blei enthalten; Einstellen der Zahl der Reaktionscyclen durch Einstellen der Teilchengeschwindigkeit, der Reaktionszeit und der Reaktionstemperatur innerhalb des Reaktionsabschnitts (4 ), so dass man den gewünschten reduzierten Restgehalt des Bleioxids an metallischem Blei erhält, wenn es den Auslassabschnitt (6 ) passiert; Abtrennen von leichteren Teilchen aus dem Klassifizierungsabschnitt (5 ) über den Auslassabschnitt (6 ) durch Einführen eines zweiten gasförmigen oxidierenden Fluids über einen Einspritzabschnitt (7 ) in den Reaktionsabschnitt (4 ) des Kreislaufreaktors (1 ), der im Wesentlichen kreisförmig ist. - Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Bleioxid über den Einlassabschnitt (
2 ) in den Reaktor eingeleitet wird und einen Anfangsgehalt an metallischem Blei hat, der etwa 10 Gew.-% überschreitet. - Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Gewichtsverhältnis des Einsatzmaterials zu dem ersten gasförmigen Fluid, das durch den Einlassabschnitt (
2 ) in den Reaktionsabschnitt (4 ) eingeleitet wird, im Bereich von etwa 1 : etwa 1 bis etwa 1 : etwa 3 ausgewählt ist. - Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das erste Fluid ein sauerstoffhaltiges Gas ist.
- Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das erste Fluid Luft ist.
- Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Gemisch aus dem Einsatzmaterial und dem ersten Fluid bei einer Temperatur, die im Bereich von etwa 630 bis etwa 670°C ausgewählt wird, in den Reaktionsabschnitt (
4 ) eingeleitet wird. - Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Gemisch aus dem Einsatzmaterial und dem ersten Fluid mit einer Geschwindigkeit, die im Bereich von etwa 5000 ft/min bis etwa 20 000 ft/min (1500 m/min bis 6000 m/min) ausgewählt wird, in den Reaktionsabschnitt (
4 ) eingeleitet wird. - Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Volumenverhältnis des Gemischs aus dem Einsatzmaterial und dem ersten Fluid, das durch den Einlassabschnitt (
2 ) bereitgestellt wird, relativ zu dem Volumen des ersten Fluids, das durch den Umleitungsabschnitt (3 ) eingeleitet wird, im Bereich von etwa 10 : etwa 1 bis etwa 3 : etwa 1 ausgewählt wird. - Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Reaktionstemperatur in dem Reaktionsabschnitt im Temperaturbereich von etwa 600 bis etwa 670°C eingestellt ist.
- Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Volumenverhältnis des kombinierten Volumens des Gemischs aus dem Einsatzmaterial und dem ersten Fluid, das durch den Einlassabschnitt (
2 ) bereitgestellt wird, und des ersten Fluids, das durch den Umleitungsabschnitt (3 ) eingeleitet wird, relativ zu dem Fluid, das durch den Umleitungsabschnitt (3 ) eingeleitet wird, relativ zum Volumen des zweiten Fluids, das durch den Einspritzabschnitt (7 ) eingespritzt wird, im Bereich von etwa 100 : etwa 0,1 bis etwa 100 etwa 10 ausgewählt wird. - Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das zweite Fluid Luft bei Umgebungstemperatur ist, die mit einer Geschwindigkeit, die im Bereich von etwa 5000 ft/min bis etwa 6000 ft/min (1500 bis 1800 m/min) ausgewählt wird, eingeleitet wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Reaktionszeit des Einsatzmaterials innerhalb des Reaktors (
1 ) im Bereich von etwa 1 bis etwa 5 Sekunden eingestellt wird. - Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Gesamtvolumenbelastung des Reaktors auf etwa 25 bis etwa 50 Vol.-% eingestellt wird, bezogen auf das feste Einsatzmaterial.
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