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Verfahren zum Stückigmachen feiner Bleierze zur Verhüttung auf dem
Bleiherd Es ist bisher nicht mit Erfolg möglich. gewesen, Bleiglanz von feinen und
feinsten Kornklassen auf dem Bleiherd nach dem Rbstreaktionsverfa'hren zu verarbeiten.
Die Herdarbeit erzeugt schon bei stückigen Erzen eine gewisse Menge von vornehmlich
aus Bleisulfid, Bleisulfat, Bleioxyd und überschüssigem Kohlenstoff bestehenden
Flugstaub, die aber doch nicht so groß ist,. Tals daß sie, nachdem man den Flugstaub
durch Brennen oder Sintern stückig gemacht hat, dem Herd nicht restlos wieder zugeführt
werden könnte. Ohne vorherige Stückigmachung würde der Flugstaub sofort wieder aus
der Beschickung herausgeblasen werden. Feines Gut, z. B. Flotationser7e, die poft
einen für das Herdverfahren ausreichenden Reinheitsgrad und Bleigehalt besitzen,
machen nun die Anwendung des Herdverfahrens dadurch unmöglich, daß sie zu große
Flugstaubmengen ergeben, selbst wenn sie vorher nach bekannten Verfahren stückig
gemacht oder oberflächlich agglomeriert worden sind. Da auf dem Bleiherd einerseits
eine schnelle und dazu noch ungleichmäßige Erhitzung des Gutes und andererseits
eine völlige Veränderung desselben durch chemische Reaktionen eintritt, sind die
Anforderungen, die an die Festigkeit eines gekörnten Erzes gestellt werden, ungewöhnlich
hoch, und es ist bisher nicht gelungen, feine Bleierze derart stückig zu machen,
daß sie diesenAnforderungen standhalten. Auch oberflächlich agglomeriertes Gut versagt
hier; denn die Agglomeration von Bleierzen, d. h. ihre Sinter ung auf dem Verblaserost,
ist gleichbedeutend mit ihrer Abröstung. Abröstung tritt natürlich ebenfalls auf,
wenn nur eine oberflächliche Agglomeration beabsichtigt ist; denn Bauch in diesem
Fallediert der im Erz enthaltene Schwefel als Brennstoff für die Agglomeration.
Da die durch die @oberflächliche, Agglomeration herbleizuführende Sinterung nur
gelingt, wenn das Gut auf hohe Temperaturen erhitzt wird, so ist auch in diesem
Falle der Brennstoffverbrauch und damit der Grad der Abröstung noch erheblich. Wird
nun ein Bleierz auf dem Bleiherd verarbeitet, :das schon abgeröstet ist, so muß
der mangelnde Schwefel durch erhöhten Kohlezusatz ausgeglichen werden. Erhöhter
Köhlezuschlag ist aber gleichbedeutend mit höheren Arbeitstemperaturen, die zu einer
verstärkten Flugstaub- und Schlackenbildung und somit zu niedrigen Bleiausbeuten
führen. Auch ist es nicht mehr möglich, die gesamte Flugstaubmenge zusammen mit
neuem Erz auf dem Bleiherd aufzuarbeiten. Eine praktisch brauchbare Lösung haben
somit die bisherigen Vorschläge nicht gebracht.
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Durch die Erfindung ist es nun gelungen, die Nachteile, insbesondere
die übermäßige Flugstaubbildung bei der Verhüttung von
feinen Bleierzen
auf dem Bleiherd, zu vermeiden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich die feinen
:Erze ungefähr ebenso vorteilhaft und oft noch besser als stückiges Erz ver-,-arbeiten
lassen, .wenn sie vorher mit o d#;; ohne Zusatz von Bindemitteln gekörnt #lue nach
der Körnung derart erhitzt werden;; daß wesentliche Sulfidschwefelverluste nicht
auftreten. Durch diese Erhitzung wird eine so günstige Verfestigung der ieinzelnen
Stücke bewirkt, daß bei der nachfolgenden Arbeit auf dem Bleiherd die Flugstaubbildung
in erträglichen Grenzen bleibt und daß die anfallender Flugst.aubmengen ohne weiteres
dem zu verarbeitenden Erz wieder zugeschlagen werden können.
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Bei dem Stückigmachen können den feinen Bleierzen auch schon die erforderlichen
Zuschläge, wie Kalk und Kohle sowie der laufend entstehende Flugstaub und ähnliches
Gut, zugesetzt werden. Es steht aber natürlich jauch nichts im Wege, diese Zuschläge
u. dgl. in derselben Weise anzuwenden wie bei den bisherigen Arbeitsweisen.
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Z. B. wird feiner Bleiglanz mit oder ohne Bindemittel mit Flugstaub,
Kalk und Kohle vermischt und mittels einer Walzenpresse o.:dgl. Brikettiervorrichtungen
zu kleinen Preßlingen verarbeitet, oder es werden aus dem feinen Erz Formlinge nach
anderen Verfahren hergestellt. Als Bindemittel hat sich z. B. Sulfitlauge bewährt..
Man kann auch gebrannten oder gelöschten Kalk verwenden und diesen, wie später beschrieben,
durch Behandeln mit kohlendioxydhaltigen Abgasen wieder carbonisieren, wodurch harte
Formlinge erzielt werden.
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Erfindungsgemäß werden nun die Formlinge entweder für die erforderliche
Zeit auf Temperaturen von etwa aoo bis 400'C oder besser noch -entsprechend kürzere
Zeit auf Temperaturen übler etwa 4000 C erhitzt. Wird die Erhitzungstemperatur unter
30o bis qoo°C gehalten, so kann die Erhitzung in beliebiger Weise durchgeführt werden.
Werden diese Temperaturen bei der Erhitzung überschritten, so beginnt in Gegenwart
von Luft schon die Oxydation, @d. h. ein Teil der Bleisulfidie geht unter Schwefeldioxydbildung
in Oxyd übler.
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Um ,eine unerwünschte Abröstung,der Sulfide zu verhindern, wird nach
der Erfindung z. B. der Sauerstoffgehalt der zur Erhitzung der Formlinge verwendeten
Gase um ein gewisses Maß unter den Sauerstoffgehalt der Luft herabgesetzt. Z. B.
wird die Oxydation dadurch stark vermindert, daß zur Erhitzung Verbrennungsgase
verwendet werden, die z. B. auch in üblicher Weise zwecks Herabsetzung ihrer Temperatur
vorher für irgendwelche Zwecke, z. B. zur Dampferzeugung,ausgenutzt werden können.
Besonders zweckmäßig ist es, für die Erhitzung des stückig gemachten Erzes die Abgase
des Bleiherdes zu verwenc n. Die Abgase vom Röstreaktionsverfahren, 1 wenn man .gut
eingekapselte Herde, ;^=y . Schlippenbach-Herde, benutzt, de ,aus 4Aem drehbaren
ringförmigen Herd und einer bis zum .äußeren Herdrand herabreichenden Haube mit
wenigen kleinen ArbeitsöftnLngen bestehen, enthalten zur Durchfühntng der Verfestigung
des stückig gemachten Erzes ausreichendie Wärme, die bisher nicht ausgenutzt wurde.
Die Abgase weisen auch einen durch ihren Schwefeldioxyd- und Kohlendioxydgehalt
bedingten niedrigeren Sauerstoffteildruck auf als Luft. Ein weiterer Teil der Erfindung
besteht also darin, die Abgase des Herdes über oder durch die Formlinge z1 leiten.
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Dies kann geschehen, indem man die Formlinge auf einer Art Wanderrost
dem Bleiherd zuführt und senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Formlinge die Abgase
des Herdes leitet. Ein anderer Weg besteht darin, die Formlinge in einem Schacht
nach unten wandern zu lassen und durch zwei aus Rosten gebildete Seitenwände des
Schachtes oder von loben nach unten oder in umgekehrter Richtung durch die Beschickung
eines z. B. auch ganzwandigen Schachtes die Abgase dies Herdes zu führen. Um keime
Falschluft einzuziehen, muß die Beschickungs- und Austrags@öffnung des Schachtes.
mit einem gasdichten Verschluß versehen werdien. Es hat sich dabei gezeigt, daß
die Abgase des Herdes anscheinend infolge ihres Flugstaub- und Schwefeldioxydgiehaltes
eine besonders gute Verfestigung ,der Formlinge hervorrufen. In ähnlicher Weise
wirken auch andere heiße Gasse, die Schwefeldioxyd jodier Flugstaub oder beide Stoffe
enthalten.
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Es ist aber die Verfestigung der Fai-mlinge ,durch Erhitzen nicht
an die Verwendung derartiger Gase gebunden. Vielmehr könnenauch andere sauerstoffarme
Gase, z. B. Feuergase, als Heizmittel verwendet -#vexden, wobei die Erhitzung etwa
ebenfalls unter Benutzung der erwähnten Wanderroste ioder Schächte der verschiedensten
Form geschieht. Bei Heizgasen, die noch einen gewissen Sauerstoffgehalt haben, der
natürlich niedriger sein muß als gier der Luft, kann noch eine Reaktion der im Erz
enthaltenen Sulfide mit dem Sauerstoff vorkommen. Diese Reaktion findet aber nur
an der Oberfläche des gekörnten Erzes statt. Es bildet sich dann um jedes Erzkorn
eine Schale von großer Festigkeit, die ebenfalls dazu beiträgt, z,äß die Abröstung
der Sulfide sehr gering bleibt und nur eiii sehr kleiner Teil vom Schwefelgehalt
des Erzes oxydiert wird. Diese - Schale hat aber den
großen -Vorteil,
.daß sie dem gekörnten Gut eine hohe Festigkeit verleiht und daß sich dieses auf
dem Bleiherd besonders günstig verhält.
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Man kann ,auch .das feine Erz körnen dd#-r stückig machen und mit
Brennstoff mi cli@eti 7.B. Flotationserze .durch Anfeuchten, Verdichten und
Absieben oder auch auf andere bekannte Art auf eine bestimmte Korngröße bringen
und äußerlich mit einer Brennstoffschicht pudern. Die Mischung von Erz und Brennstoff
wird dann zur Entzündung gebracht und der Brennstoff z. B. ,durch Hindurchleiten
von Luft herausgebrannt. Beispielsweise wird die in der erwähnten Weise vorbehandelte
Mischung von Flotati,onserz und Brennstoff auf einem Saugrost verblasen. Es hat
sich-ergeben, daß auf diese Weise der Schwefelgehalt des Bleiglanzes nur um wenige
Prozent vermindert wird, jedenfalls abernicht so weit herabgesetzt wird, daß ein
Nachlassen in der Leistung bei der nachfolgenden Röstreaktion festgestellt werden
konnte. Dabei wurde die Feststellung gemacht, daß eine geringere Verringerung des
Schwefelgehaltes in manchen Fällen nicht schädlich ist, sondern im Gegenteil die
Röstreaktion beschleunigt.
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Ist bei der Verwendung von Abgasen des Herdes für die Erhitzung der
Formlinge der Sauerstoffgehalt der Abgase noch zu groß und die Röstung, die dann
während der Erhitzung auftritt, unerwünscht, so kann man sich in der Weise helfen,
@daß man einen Gaskreislauf durch den Herd und die Erhittzungsvorrichtung für die
Formlinge aufrechterhält. Zu diesem Zweck werden die aus den Formlingen abströmenden
Heizgase ioder ein Teil derselben .dem Herd wieder zugeführt. Die Gase werden zweckmäßig
unter Beimischung zusätzlicher Luft durch die Düsen in die Beschickung des Bleiherdes
geblasen. Die Herdabgase strömen dann wieder der Erhitzungsvorrichtung für die Formlinge
zu. Vor oder nach .dem Durchgang durch diese wird ein Teil der Gase aus dem Kreislauf
abgezweigt.
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Der wiederholte Durchgang der Gasedurch den Herd hat eine verstärkte
Abnahme ihres Sauerstoffgehaltes zur Folge. Entsprechend wird die Sulfi:dschwefelverbrennung
bei der Erhitzung der Formlinge herabgedrückt. Gleichzeitig wird aber auch eine
Konzentration an Schwefeldioxyd erreicht, die einte wirtschaftliche Verarbeitung
der Abgase auf Schwefelsäure Bund Schwefeldioxyd oder über konzentriertes Schwef@eläioxyd
auf Schwefelsäure oder Schwefel ;gestattet. Auch noch eine Reihe weiterer Vorteile
hat diese Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung. .Beim bekannten Bleiherdprozeß
könneu leicht schädliche Überhitzungen des auf dem Herd befindlichen Erzes auftreten,
die sich bisher nur durch starke Kühlung vermeiden ließen. Zur Erzielung einer ausreichenden
Kühlwirkung war es manchmal sogar vor-. tieilbaft, die über die Herdbeschickung
zum Gasabzug strömende Falschluft besonders groß zu halben. Leitet man aber einen
Teil der Heizgase aus der Verfestigungsvorrichtnmg - für die Formlinge zu den Düsen
des Herdes zurück, so wird dadurch die Temperatur der Beschickung schon genügend
erniedrigt. Es ist also nicht mehr notwendig, kalte Luft, die sich nicht an den
chemischen Reaktionen des Verfahrens beteiligt, lediglich zum Zwecke der Kühlung
über die Beschikkung zu leiten. Dadurch, ,daß diese Luftmenge sich erfindungsgemäß
auf ein Mindestmaß einschränken läßt, steigt der Schwefeldioxydgebalt der Abgase
des weiteren entsprechend.
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Das Herdverfahren arbeitet, was die Zuschläge an Brennstoff und den
Aufwand an hütbenmännischem Vorrichtungen anbetrifft,-billiger als andere Verfahren.
Ein Nachteil des Herdverfahrens war aber die Unmöglichkeit, den Schwefel der Erze
nutzbar zu machen, da die Abgase zu geringhaltig sind (o,5 bis 1,5010 S02),
:um auf Schwefelsäure, Schwefel oder Schwefeldioxyd verarbeitet zu werden. Dieser
Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt. Sie löst also nicht nur die Aufgabe,
Flotationserze für das Herdverfahren geeignet zu machen, sondern gewährleistet auch
gleichzeitig die Nutzbarmachung ihres Schwefelgehaltes.
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Nattirlich ist es für die Erfindung nicht wesentlich, nun alle angegebenen
Merkmale zu benutzen. Man kann, wie schon erwähnt, für die Herstellung der Formlinge
andere Heizgase als die Abgase des Herdes verwenden. Auch kann man z. B. beim Brikettieren
deal Zusatz von Kahle oder Kalk oder auch Flugstaub weglassen, falls man für letzteren
andere Verwendung hat oder es vorzieht, ihn gesondert zu brennen oder zu sintern.
Hat man z. B. keine feine Kohle zur Verfügung und will man Zerkleinerungskosten
sparen, sowohl für Kohle als auch für Kalk, so wird man vernünftigerweise diese
Zuschläge direkt zur Herdbeschickung geben, .obwohl gerade in .der innigen Vermischung
dieser Zuschläge mit Erz sonst im allgemeinen wesentliche Vorteile zu erblicken
sind.