DE684643C - Verfahren zur sulfatisierenden Roestung von zinkhaltigen Erzen - Google Patents

Description

• Verfahren zur sulfatisierenclen Röstung von zinkhaltigen Erzen Die Überführung zinkhaltiger sulfidischer Erze (Mischerze) in Oxyde und Sulfate für die Zwecke der Sulfatlaugung und Sulfatelektrolyse stößt auf mancherlei Schwierigkeiten.
• Einmal muß die Überführung bei Temperaturen bis zu 700° bewerkstelligt werden, da die Erze bei höheren Temperaturen sintern, weil ihnen meist Bleiglanz oder ein ähnlich leicht schmelzendes Erz beigemengt ist. Auch entstehen bei höheren Temperaturen die stets schädlichen schwer löslichen Zinkferrite, die ungelöst das Zinkausbringen verringern, gelöst aber durch ihren Eisengehalt die Lauge verunreinigen.
• Sodann muß .das Erz bei diesen Temperaturen sulfidisch totgeröstet werden. Einmal, weil sulfidisch nicht totgeröstetes Erz immer Zinkverlust und ein erschwertes Aufarbeiten der Laugerückstände bedeutet, sodann, weil nur bei sulfi:discher Totröstung das Eisen völlig zu unlöslichem Ferrioxyd oxydiert. Hierauf aber kann nicht verzichtet werden, soll die Filterung der Lauge ohne Störungen vonstatten gehen.
• Schließlich muß das Erz so abgeröstet werden, daß im Röstgut neben Oxyd genau die Menge Sulfat anfällt, die benötigt wird zur Deckung der Schwefelsäureverluste, die bei der als Umlaufverfahren arbeitenden Sulfatlaugung und Sulfatelektrolyse entstehen.
• Ein Verfahren, das diesen Erfordernissen gleichermaßen gerecht wird, fehlt bislang. Abwegig ist der Vorschlag, Mischerze in einem Trommelöfen im Gleichstrom mit Luft abzurösten, weil keinerlei Möglichkeit besteht, die Röstvorgänge in einem solchen Ofen so zu beeinflussen und in die Hand zu bekommen, daß neben Oxyd Sulfat eben in der benötigten Menge anfällt.
• Irrig ist auch der Gedanke, in Nachahmung der Vorgänge bei der Haufenröstung, Mischerze in einem Schachtofen abzurösten, weil in einem Schachtofen eine ausreichende Überwachung der Röstvorgänge, insbesondere der im Ofen herrschenden thermischen Verhältnisse, praktisch nicht durchführbar ist.
• Schließlich ist angeregt worden, den Röstprozeß zweistufig zu gestalten, derart, daß das Erz in einer ersten Stufe bei geringer Luftzufuhr hohen Temperaturen und in einer zweiten Stufe bei Zufuhr überschüssiger Luft niederen Temperaturen ausgesetzt wird. Zum Ziele führt auch dieser Weg nicht, weil Mischerze hohen Temperaturen überhaupt nicht ausgesetzt werden dürfen.
• Soweit Mischerze heute in Großbetrieben verarbeitet werden, röstet man sie ausnahmslos im Wedgeofen unter Anwendung überschüssiger Luft ab. Der Grund hierfür ist, weil zur Zeit der Erstellung dieser Betriebe eine für Mischerze geeignetere Röstvorrichtung nicht zur Verfügung stand. Die unzureichenden, mit der Wedgetype erzielten Röstergebnisse sind hinreichend bekannt. Sie röstet Mischerze weder bei Temperaturen bis zu 700° sulfidisch tot, noch gestattet sie die Sulfatbildung maßgeblich zu beeinflussen. Auch eignen sich die hierbei anfallenden rund i ojo SO, enthaltenden Röstgase schlecht für die Schwefelsäureherstellung.
• Eine brauchbare Vorrichtung, um die beiriz-Rösten von Mischerzen auftretenden Schwierigkeiten zu meistern, stellen allein die nach dem Gegenstromprinzip Erz/Luft arbeitenden durchgreifend röstenden Öfen dar. Ausgestattet mit niederen Röstkammern sowie einer Kaltluftzufuhr in die Zonen der Hauptentschwefelung und einer Warmluftzufuhr in die Zonen der Endröstung, gewährleisten diese Ofen die S. S.-Totröstung bei Temperaturen bis zu 700°. Bei ihrer Verwendung ist daher nur mehr für die Einhaltung dieser Temperaturen sowie dafür zu sorgen, daß neben Oxyd Sulfat in der benötigten Menge anfällt.
• Da Mischerze durchweg leicht und infolgedessen rasch rösten, dürfte die Zufuhr von Kaltluft in die Zonen der Hauptentschwefelung allein zur Einhaltung der geforderten Temperaturgrenze regelmäßig nicht ausreichen. Diesem Notstand kann in der Weise begegnet werden, daß man den röstenden Erzhaufen durch besondere Vorkehrungen ebensoviel Wärme entzieht, daß besagte Temperaturgrenze nicht überschritten wird. Dies mag durch den Einbau kühlbarer Röstherde, luftgekühlter Rührarme oder sonstwie geschehen.
• Hinsichtlich der Regelung der Sulfatbildung wäre im Einzelfall zu prüfen, ob nicht schon durch eine entsprechend geregelte Zufuhr von Luft das vorgefaßte Röstziel sich erreichen läßt, da durch Zufuhr von viel Luft bekanntlich geringhaltige Gase und infolge davon geringe Mengen Sulfat, durch Drosselung der Luftzufuhr hingegen hochhaltige Gase und infolge davon größere Mengen Sulfat sich bilden. Wenn nicht, ist anderweitig für den Anfall der gewünschten Menge Sulfat Sorge zu tragen, z. B. durch den sinngemäßen Einsatz der Röstgase neben oder an Stelle von Luft. Voraussetzung hierfür ist lediglich, daß man den Ofen mit einer Einrichtung versieht, die den Zonen der Hauptentschwefelung kalte und den Zonen ,der Endröstung warme Röstgase neben oder an Stelle von Kalt- und Warmluft zuzuführen gestattet.
• Eine für die Praxis brauchbare Lösung der Aufgabe, die eingangs verzeichneten Schwierigkeiten zu meistern, stellt aber auch dieser Weg augenscheinlich nicht dar. An ihm ist vor allem zu bemängeln, daß er die Erreichung des vorgefaßten Röstzieles nicht durchweg sicherstellt. Sodann, daß die Ofenführung, soll dieses Ziel laufend erreicht werden, ein zu hohes Maß an Sorgfalt fordert. Beide Mängel werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt. Der ihr zugrunde liegende Gedanke ist, das Erz nicht in einem Arbeitsgang, sondern in zwei Stufen so abzurösten, daß dasselbe in der ersten Stufe ganz oder teilweise in grobkörniger Form zur Röstung gelangt und nach entsprechender Zerkleineruzig, gegebenenfalls unter Zumischung von `frischem Feinerz, in einer zweiten Stufe vollständig vom Sulfidschwefel befreit wird. Hierfür kommt nur ein nach dem Gegenstromprinzip arbeitender durchgreifendröstender Ofen in Betracht, der .die S. S.-Totröstung sichert.
• Die Vorteile dieser Abröstung in Stufen liegen auf der Hand. Temperaturen unter 7oo° lassen sich mühelos erreichen. Einmal, weil in der ersten Stufe Groberz geröstet wird, das bekanntlich langsam röstet, eine verhältnismäßig große wärmeabgebendeOberfläche besitzt und locker liegt, so daß die Erzhaufen von den kühlenden Röstgasen genügend stark durchflutet werden, um Überhitzungen zu vermeiden, sodann, weil in der zweiten Stüfe der S. S.-Gehalt des Ofengutes so gering ist, daß schädlich wirkende Temperaturen sich von selbst ausschließen.
• Hinzu kommt, daß diese Art von Abröstung sich auch für die Reglung der Sulfatbildung bestens eignet, weil der Anfall von Sulfat sich bekanntlich verschieden gestaltet, je nachdem man das im Röstgange dem Ofen grobkörnig zugegebene Erz nur an- oder aber mehr oder weniger fertigröstet. Es fällt nämlich wenig Sulfat an, falls man grobkörniges Erz nur anröstet, dagegen um so mehr Sulfat, je mehr man das grobkörnige Erz fertigröstet. Damit aber ist für den hier in Frage stehenden Zweck die mengenmäßig geregelte Sulfatbildung ohne jede Inanspruchnahme der Röstgase für die Regel gesichert.
• Dies hindert nicht, unter bestimmten Voraussetzungen auch bei der Stufenröstung auf die Röstgase für die Zwecke der Sulfatbildung zurückzugreifen, und zwar dann, wenn schwefelreiche Erze, die wenig Zink und ausreichend Kontaktsubstanz enthalten, abzurösten sind. Denn in derart gelagerten Fällen läßt sich bei geschlossenem Einsatz sämtlicher die Sulfatbildung fördernder Maßnahmen, d. h. bei zweckentsprechend durchgeführter Stufenröstung und weitgehender Verwendung von Röstgasen an Stelle von Luft, die Totalsulfatisierung des Zinks erzwingen. Totalsulfatisiertes Zink aber bedeutet ein neutrales und rasches Laugen sowie eine wesentlich vereinfachte Laugenreinigung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur sulfatisierenden Röstung von zinkhaltigen Erzen in zwei Stufen in einem nach dem Gegenstromprinzip Erz/ Luft arbeitenden rasch röstenden Ofen, der gegebenenfalls "die Zuführung von Röstgasen neben oder an Stelle von Luft gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz in der ersten Stufe ganz oder teilweise .in grobkörniger Form zur Röstung gelangt und nach entsprechender Zerkleinerung gegebenenfalls unter Zumischung von frischem Feinerz in einer zweiten Stufe vollständig vom Sulfidschwefel befreit wird.