-
Verfahren zum Stückigmachen von sulfidischen Erzen Schlammförmige
Erze hat man schon mit skelettbildenden, wasserabflußhegünstigenden Brennstoffen,
z. B. Koks oder Sägespänen, gemischt, gegebenenfalls unter Zusatz anderer grobkörniger
Stoffe, wie Agglomerat oder Groberz, um die Abtrennung des Wassers aus den Schlämmen
auf mechanischem Wege, z. B. durch Filtrieren oder Zentrifugieren, zu verbessern.
Nach der Entwässerungkonnte dann die Mischung ohne weiteres auf Verblaseapparaten
gesintert werden, wobei der zugesetzte Brennstoff und die .gegebenenfalls im Erz
enthaltenen oxydierbaren Bestandteile, wie Kohlenstoff, Sulfidschwefel o. dgl.,
herausbrannten. Beim Filtrieren oder Zentrifugieren wurde der zugesetzte Brennstoff
stark durchfeuchtet und mit dem Erz verklebt, so daß er beim Verblaserösten ungefähr
in der gleichen Weise zündete und verbrannte wie die im Erz ursprünglich enthaltenen
oxydierbaren Bestandteile. Ferner ist bekannt, die Sinterung von feinen oxydischen
Erzen und Hüttenerzeugnissen unter Benutzung von Brennstoffen, wie Staubkohle, Koksklein,
Braunkohle, Torf u. dgl., durchzuführen, die denn Erz in Mengen von etwa 8 bis 15
0/0 des Erzgewichtes beigemengt werden. Bei diesen bekannten Sinterverfahren verbrennen
außer dem zugesetzten Brennstoff auch noch die im Erz enthaltenen brennbaren Bestandteile,
z. B. der Sulfidschwefel.
-
Viele metallurgische und chemische Verfahren zur Verarbeitung sulfidischer
Erze, z. B. das pyritische Schmelzen -von Kupfererzen im Schachtofen und die Verhüttung
von Bleiglanz nach dem Röstreaktionsverfahren auf dem Bleiherd, benötigen nun vielfach
für ihre Durchführung möglichst die gesamte, im ursprünglichen Erz enthaltene Schwefelmenge.
Zur Vorbereitung feiner sulfidischer Erze für diese Verfahren sind demgemäß die
im vorstehenden erwähnten bekannten Sinterverfahren nicht geeignet. Auch ein stückiges
Gemisch von sulfidischen Erzen und Koks, sog. Erzkoks, das durch Sinterung des Erzes
mit großen Brennstoffmengen auf Verblaserosten erhalten werden kann, ist für die
Verhüttung auf dem Bleihi#rd oder ähnliche Verfahren nicht brauchbar, da diese Mischung
einen unzulässig
hohen überschuß an Kohle bzw. Koks enthält.
-
Werden andererseits sulfidische Feinerze, z. B. Flotations-oder Setzkonzentrate,
mittels Walzen-, Ring- oder Strangpressen brikettiert, mit oder ohne Zugabe von
Bindemitteln, wie Pech, Melasse oder Sulfitablauge, so sind die erhaltenen Formlinge
meist noch zu weich, um auf metallurgischem oder chemischem Wege o. dgl. verarbeitet
oder auch nur gestapelt werden zu können. Sie müssen daher durch besondere Verfahren,
z. B. eine kurze Erhitzung oder Verkokung, gehärtet werden, wobei die Temperatur
bei sulfidischen Erzen jedoch nicht so weit gesteigert werden darf, daß eine Entzündung
des Schwefels eintritt. Diese Arbeitsweise ist teuer und in vielen Fällen aus, wirtschaftlichen
Gründen nicht verwendbar. Auch sind Verfahren bekannt, um sulfidische Feinerze unter
Verwendung von Misch- und Erhitzuugsvorgängen grobkörnig oder stückig zu machen.
Alle diese Verfahren sind aber mit groläen technischen und wirtschaftlichen Nachteilen
verbunden. Vor dem Stückigmachen muß, man nämlich die Feinerze meist auf unter i
% Feuchtigkeit trocknen und benötigt dazu sowohl in der Anschaffung wie auch in
den Betriebskosten teure Vorrichtungen. Auch ist in der Regel ein größerer Aufwand
von Bindemitteln (5 bis i o %) erforderlich, die mit Hilfe von Kollergängen, Mischschnecken
und anderen Vorrichtungen innig mit dem Erz vermischt werden müssen.
-
Nach der Erfindung gelingt es mit den einfachsten Mitteln, die Stückigmachung
sulfidischer Feinerze o. dgl. brennbare Bestandteile enthaltender Stoffe auf Sintervorrichtungen
bei hoher Leistung und Ausbeute durchzuführen. Erfindungsgemäß werden Feinerze mit
voluminösen, leicht entzündlichen und schnell brennenden Stoffen mit verhältnismäßig
niedrigem Heizwert vermischt und diese Brennstoffe auf einem Rost gezündet und durch
Durchsangen oder Durchdrücken von Luft abgeflammt. Es haben sich vor allem pflanzliche
Stoffe, wie Häcksel, Spreu, Laub, Torf, Holzwolle, Hobelspäne, Holzschnitzel, Sägemehl
u. a., als geeignete Auflockerungs- und Heizmittel erwiesen. Die Erze werden, wie
an sich bekannt, mit einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt, der abhängig ist von
ihrer Korngröße, der Beschaffenheit der Zusätze u. dgl., mit dem erfindungsgemäßen
Heiz- und Auflockerungsmittel innig gemischt und auf einen Rost gebracht. Die Mischung
wird dann mit Hilfe eines Zündofens entflammt. Bei der Zündung trocknen die beigemischten
Stoffe sehr schnell ab, so daß die Rostbeschickung sehr porig und luftdurchlässig
wird und ein sehr schnelles Abflammen der zugesetzten Brennstoffe erfolgt. Letzteres
geschieht mit einer derartigen Geschwindigkeit, daß die benachbarten Erzteilchen
zwar auf eine solche Temperatur kommen, daß sie zusammenfritten, eine Zündung des
in ihnen enthaltenen Sulfidschwefels o. dgl. jedoch nicht eintritt. Selbst wenn
einzelne Erzteilchen gezündet haben sollten, so wird dank der hohen Porigkeit der
Gutschicht und den großen durchgesaugten Luftmengen die Beschickung nach dem Herausbrennen
des zugesetzten Brennstoffes sofort so stark abgekühlt, daß ein Weiterbrennen des
Schwefels o. dgl. unmöglich ist.
-
In manchen Fällen hat sich .eine an sich bekannte nochmalige Zündung
als zweckmäßig erwiesen. Es wird dadurch möglich, mit sehr hoher Schichthöhe zu
arbeiten -und- ;große Leistungen zu erzielen. Auch bei mehrmaliger Zündung wird
der Sauers;toffgehalt der durchgesaugten Luft, der die Abgase ödes Zündofens beigemischt
sind, infolge der schnellen Verbrennung des erfindungsgemäßen Brennstoffs so weit
herabgesetzt, daß zwar eine Verbrennung des. leicht entzündlichen Brennstoffs gewährleistet
ist, nicht aber eine Entzündung bzw. ein Weiterbrennen des Schwefels o. dgl.
-
Zur Durchführung des neuen Verfahrens können bekannte Sintervorrichtungen
benutzt werden. Sollen zwei oder mehrere Zündungen angewendet werden, so wird bei
Wanderrosten vorteilhaft eine entsprechende Anzahl von Zündöfen in gewissen Abständen
voneinander angeordnet. Arbeitet man mit Sinterpfannen, so erscheint es zweckmäßig,
jede Pfanne mit eitlem gasbeheizten Zündgewölbe zu überdecken und die Zündung in
gewissen Zeitabständen mehrmals anzustellen oder auch dauernd eine schwache Flamme
im Zündgewölbe brennen zu lassen.
-
Im allgemeinen kommt man jedoch mit einmaliger Zündung aus, und es
empfiehlt sich auch aus wirtschaftlichen Gründen, diese Arbeitsweise zu bevorzugen.
Eine mehrfache Zündung ist beim Verblaseverfahren sulfidischer Erze schon angewendet
worden, Sie hatte bei diesen bekannten Verfahren aber die Wirkung, die Abröstung
des Sulfidschwefels noch vollkommener zu machen.
-
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wurde ein auf 150 Maschen je
Quadratzentimeter aufgeschlossener Flotationsbleiglanz mit 75% Pb und 14% S behandelt.
Der Feuchtigkeitsgehalt des Erzes betrug 5 bis 6%. Das Erz wurde mit o,5 bis o,6o'o
Häcksel vermischt und auf einer Sinterpfanne zur Zündung gebracht. Der Häcksel brannte
in kürzester Zeit heraus, ohne den Schwefelgehalt des Erzes wesentlich herabzusetzen;
Die Aufgabe war, den Bleiglanz für das
Bleiherdverfahren geeignet
zu machen. Die Ausbeute an Gut über 5 mm betrug 950/0, sein Schwefelgehalt i i,9%.
-
Der Rückfall wurde der nächsten Beschickung des gleichen Erzes beigemischt
und diese unter Zuschlag von o,5% Holzfrässpänen abgebrannt. Die Ausbeute war die
gleiche wie im ersten Beispiel.
-
In besonderen Fällen, z. B. bei sog. Setzerzen, die ein gröberes Korn
als Flotationserze ' haben, kann es manchmal vorkommen, daß sich beim Verfahren
gemäß der Erfindung auf dem Rost Krater oder Pfeifen bilden, in die ein Teil des
Erzes hineingerissen bzw. durch den Luftstrom hineingezogen wird und durch den Rost
fällt. Diesem Übelstand kann man indessen stets dadurch abhelfen, daß das Erz mit
Sulfitablauge, Melasselösung oder anderen bitumenhaltigen Bindemitteln und den genannten
Auflockerungsmitteln gemischt wird. Bei der Zündung und dem Herausbrennen der Auflockerungs-
und Heizstoffe verliert das Bindemittel zunächst das Wasser, wodurch seine Klebefähigkeit
noch erhöht wird. Nach Austreibung der Feuchtigkeit beginnt eine Art Verschmoren
der Festbestandteile des Bindemittels, die .auch zum Teil oxydiert werden. Di-e
Erzteilchen haften nach dem Abflammen so fest aneinander, daß sie einen zwar lockeren,
aber zusammenhängenden Kuchen bilden. Für den Vorgang ist folgende Erklärung gefunden
worden: Beim Mischen überziehen sich die einzelnen Erzteilchen mit dem bitumenhaltigen
Bindemittel, z. B. Sulfitablauge, so daß sie ,aneinanderkleben und dabei eine luftdurchlässige
Masse bilden. Während des Erhitzens verliert der Oberflächenfilm zunächst seine
Feuchtigkeit. Bei zunehmender Temperatur tritt dann ein Verschmoren und eine Art
Verkokung der Feststoffe ein, wodurch die Erzteilchen fest miteinander verbunden
werden. Da die Erzteilchen nun mit den Faserstoffen des Bindemittels überzogen sind,
wird beim Abflammen eine Zündung des. Schwefels noch weiter erschwert, so daß, bei
Anwendung derartiger Bindemittel die Abnahme des Schwefelgehaltes im Erz geringer
ist als. bei der erfindungsgemäßen Behandlung von Erzen ohne Bindemittelzusatz.
Da gerade. bei der Verarbeitung von Bleierzen nach dem Herdverfahren die Erhaltung
des. ursprünglichen Schwefelgehaltes oft sehr wesentlich ist, bietet demnach die
Anwendung von derartigen Bindemitteln auch für das nachfolgende Herdverfahren wesentliche
Vorteile. Aus diesen und ähnlichen Gründen empfiehlt es sich bei dem Verfahren gemäß
der Erfindung, oft auch in solchen Fällen mit Bindemittelzusatz zu arbeiten, in
denen mit Rücksicht auf den Erhitzungsvorgang als solchen die Gegenwart des Bindemittels
nicht nötig erscheint.
-
Zur Vorbereitung für das Verblasesintern hat man feinen Erzen schon
Sulfitablauge und ähnliche Stoffe zugesetzt. Dies geschah, um das feine Erz in eine
körnige, möglichst luftdurchlässige Form überzuführen: Auf diese Weise sollte eine
schnelle Zündung und eine möglichst vollständige Verbrennung sämtlicher in der Beschickung
des V erblaserostes enthaltender oxydierbarer Stoffe erreicht werden. Diese Wirkung
hat der Zusatz von bitumenhaltigen Bindemitteln im Verfahren gemäß der Erfindung
nicht. Im Gegenteil bildet er in Verbindung mit den voluminösen, leicht entzündlichen
und schnell brennenden Stoffen, die nur in geringen Mengen angewendet werden, einen
Schutz des im Erz enthaltenen Sulfits,chwefels vor Oxydation.
-
Ein Setzschliech, folgender Siebanalyse:
| ¢o Gewichtsteile unter ... o,5 mm, |
| 15 15 30 - von 2 bis 5 - |
wurde mit 2()/o Sulfitablauge und o, 5 % Torf von o bis 5 mm Korngröße gemischt
und auf einem Sinterrost abgeflammt.
-
Der erhaltene zusammengefrittene Erzkuchen hatte noch i i % Schwefel,
während das Roherz i 2, 8 % S enthielt.