DE812210C

DE812210C - Roesting process of sulfidic copper ores on sintering devices

Info

Publication number: DE812210C
Application number: DEP39797D
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl-Chem Dr Meyer; Helmut Dr Wendeborn
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1949-04-14
Filing date: 1949-04-14
Publication date: 1951-08-27

Description

Röstverfahren sulfidischer Kupfererze auf Sintergeräten Bei der Verhüttung sulfidischer Kupfererze bzw. deren Konzentrate kann man so vorgehen, daß das schwefelhaltige Material zunächst einer Röstung unterworfen und anschließend aus dem Röstgut im Flamm- oder Schachtofen Kupferstein erschmolzen wird, den man schließlich im Konverter verbläst. Auch das direkte Verschmelzen von Konzentrat im Flamm- oder Schachtofen ist vielfach üblich. Dieses Verfahren hat zwar die Einsparung einer Rösthütte und in vielen Fällen eine bessere Abhitzeverwertung als Vorteil, läßt sich jedoch nur dann durchführen, wenn der Schwefelgehalt des Konzentrats die Bildung eines wirtschaftlich gut zu verarbeitenden Steines erlaubt. In den meisten Fällen ist man gezwungen, den Schwefel bis auf einen solchen Betrag herabzusetzen, der zum Kupfergehalt in einem für die weitere Verarbeitung des Steines günstigen Verhältnis steht. Hierzu benutzt man zumeist Herdröstöfen mit 6 bis 8 Herden, man hat jedoch die Abröstung auch schon auf Sinterapparaten vorgenommen. Das hierbei erhaltene Agglomerat ist allerdings nach in der Fachwelt gültiger Ansicht für das Flammofenschmelzen weniger geeignet und kommt daher lediglich im Schachtofen zum Einsatz. Der Grad der Abröstung richtet sich nach der Zusammensetzung der Schlackenbildner und dem Gehalt an Sulfiden. Bei Kupfererzen schwankt der zulässige Gehalt an Schwefel im Röstgut zwischen ro und 18%. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es beim Rösten sowohl in Herdröstöfen als auch auf Sinterapparaten schwierig ist, im Röstgut tatsächlich einen optimalen Schwefelgehalt einzustellen. Entweder wurde das Röstgut dem Röstprozeß bereits entzogen, bevor der Schwefelgehalt genügend herabgesetzt war, was zur Folge hatte, daß ein zwar leicht schmelzbarer, jedoch infolge seines hohen Schwefelgehaltes nur unwirtschaftlich verarbeitbarer Stein anfiel, oder aber man trieb die Abröstung zu weit und mußte dann durch den hochprozentigen Stein allerlei betriebliche Schwierigkeiten in Kauf nehmen. Es ist bisher noch kein Verfahren bekanntgeworden, um einen bestimmten Schwefelgehalt im Röstgut mit Sicherheit einstellen zu können.Roasting process of sulphidic copper ores on sintering devices during smelting Sulphidic copper ores or their concentrates can be proceeded in such a way that the sulphurous Material first subjected to roasting and then from the roasted material in the Flame or shaft furnace copper stone is melted, which is finally in the converter fades. Also the direct fusion of concentrate in the flame or shaft furnace is common in many cases. This process has the saving of a roasting hut and In many cases, better waste heat recovery is an advantage, but it can only be then perform when the sulfur content of the concentrate is the formation of an economical stone that is easy to work with. In most cases one is forced to to reduce the sulfur to such an amount that the copper content in a favorable ratio for the further processing of the stone. For this one mostly uses hearth roasting ovens with 6 to 8 hearths, but one has the roasting also already done on sintering machines. The agglomerate obtained in this way is however, according to the view that is valid in the professional world, less for flame furnace melting suitable and is therefore only used in the shaft furnace. The degree of toast depends on the composition of the slag formers and the sulphide content. In the case of copper ores, the permissible sulfur content in the roasted material varies between ro and 18%. However, it has been shown that when roasting in both hearth ovens as Even on sintering machines it is difficult to actually achieve an optimal sulfur content in the roasted material to adjust. Either the roasted material was withdrawn from the roasting process before the sulfur content is sufficiently reduced was what resulted in that an easily meltable one, but only because of its high sulfur content Inefficiently processable stone was obtained, or the roasting was carried out too far and then had to face all sorts of operational difficulties through the high percentage stone accept. Up to now, no method has become known in order to obtain a specific To be able to adjust the sulfur content in the roast with certainty.

Diese Lücke wird durch die Erfindung geschlossen. Es wurde gefunden, daß bei der Röstung von sulfidischen Kupfererzen bzw. Konzentraten auf Sintervorrichtungen dann ein gewünschter bestimmter Schwefelgehalt im Agglomerat erzielbar ist, wenn man der Aufgabemischung gebrannten oder gelöschten Kalk zuschlägt. Die Menge des zuzuschlagenden Kalks richtet sich dabei zunächst nach dem im Röstgut gewünschten Betrag an Schwefel sowie weiterhin nach der Art des zu verhüttenden Erzes, d. 1i. nach seinen Gehalten an Schwefel und Kupfer, der Art und Menge der vorhandenen schlackenbildenden Bestandteile. Die erforderliche Kalkmenge ist außerdem abhängig von der Menge an Rückgut und der Art der Sintervorrichtung. Sie ist jeweils durch Versuche feststellbar. Die zuzuschlagende Kalkmenge liegt meist zwischen etwa i bis io %, bezogen auf das Konzentrat, es ist jedoch auch möglich, größere Mengen an gebranntem und gelöschtem Kalk zuzusetzen, beispielsweise dann, wenn der nachfolgende Schmelzbetrieb einen größeren Kalkzuschlag im Hinblick auf die günstigste Zusammensetzung der Schlacke erfordert. An Stelle von oder zusammen mit gebranntem und gelöschtem Kalk können auch gebrannter Dolomit oder andere Erdalkalioxyde bzw. -hydroxyde zugeschlagen werden, ebenso kann man kalkhaltige Abfallprodukte aller Art, wie Kalkstaub oder getrocknete Kalkschlämme, verwenden. Ein besonders geeignetes und wirtschaftliches Produkt, mit dessen Hilfe das Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann, wird erhalten, wenn man Calciumcarbonat oder calciumcarbonathaltige Stoffe, z. B. Kalkstein, Dolomit, Kreide, Abfälle aus Kalksteinbrüchen, kalkverarbeitenden Fabriken, Klassieranlagen o. dgl., in geeigneter Korngröße mit Brennstoff gemischt auf dem Verblaserost brennt. Als Brennstoff können hierbei billige Abfall- und Nebenprodukte, beispielsweise Koksgrus, Brikettabrieb, Waschberge o. dgl., Verwendung finden.This gap is closed by the invention. It was found, that in the roasting of sulphidic copper ores or concentrates on sintering devices then a desired specific sulfur content in the agglomerate can be achieved if burnt or slaked lime is added to the feed mixture. The amount of The lime to be added depends initially on what is desired in the roasted material Amount of sulfur as well as the type of ore to be smelted, d. 1i. according to its sulfur and copper content, the type and amount of slag-forming substances present Components. The amount of lime required also depends on the amount of Returned goods and the type of sintering device. It can be determined in each case by experiments. The amount of lime to be added is usually between about i to io%, based on the Concentrate, however, it is also possible to use larger amounts of burned and extinguished Adding lime, for example, when the subsequent smelting plant has a larger lime surcharge with regard to the most favorable composition of the slag requires. Instead of or together with quick and slaked lime you can Burnt dolomite or other alkaline earth oxides or hydroxides also added as well as calcareous waste products of all kinds, such as lime dust or use dried lime sludge. A particularly suitable and economical one Product with the aid of which the method according to the invention can be carried out can, is obtained when calcium carbonate or substances containing calcium carbonate, z. B. Limestone, dolomite, chalk, waste from limestone quarries, lime processing Factories, classifying plants or the like, mixed with fuel in a suitable grain size burns on the grate. In this case, cheap waste and by-products can be used as fuel, For example, coke breeze, briquette debris, washing mountains o. The like., Use.

Die Korngröße der Zuschläge richtet sich allgemein nach den Erfordernissen der Sinterverfahren. In vielen Fällen kann ein gröberes Korn, in anderen wieder eine hohe Feinheit, z. B. in der Größenordnung der Zementfeinheit, d. h. Korn unter z mm oder weniger, zweckmäßig sein. Erfordert der Schmelzbetrieb im Hinblick auf die Schlackenzusammensetzung einen höheren Kalkzuschlag, als dieser an sich für den Zweck nach der Erfindung beim Sintern notwendig wäre, so kann man auch ohne weiteres den verwendeten Kalk mit rohem Kalkstein in feiner Form mischen und dieses Gemisch als Zuschlag für die Sinterröstung benutzen. Als Sintervorrichtungen kommen für das Verfahren gemäß der Erfindung z. B. Sintertöpfe oder -pfannen in Betracht, ebenso kann man auch runde oder gerade Sinterapparate, z. B. nach dem Lurgityp, benutzen.The grain size of the aggregates generally depends on the requirements the sintering process. In many cases it can be a coarser grain, in others again a high degree of fineness, e.g. B. on the order of the cement fineness, d. H. Grain under z mm or less, be appropriate. Requires the smelter in terms of the slag composition has a higher lime aggregate than this per se for the purpose according to the invention would be necessary during sintering, so you can also without further mix the lime used with raw limestone in fine form and this Use the mixture as a supplement for sinter roasting. Come as sintering devices for the method according to the invention e.g. B. sintering pots or pans into consideration, you can also use round or straight sintering devices, e.g. B. after the Lurgityp, use.

Das Verfahren nach der Erfindung gestattet aber nicht nur in dem Agglomerat einen gewünschten bestimmten Schwefelgehalt zu erzielen, sondern es wird noch eine Leistungssteigerung der Sintervorrichtung erreicht, die in günstigsten Fällen 6o% und mehr betragen kann. Bekanntlich ist für eine gute Sinterröstung Voraussetzung, daß die Beschickung porös ist und daß sie einen nicht zu hohen Gehalt an Brennstoff besitzt. Dieser soll gerade dazu ausreichen, das Röstgut zum Sintern, aber nicht zum Zusammenschmelzen zu bringen. Man strebt daher eine Zusammensetzung des Gutes an, die beim Sintern eine hohe Gasdurchlässigkeit gewährleistet, d. h. daß ein Zusammenschmelzen innerhalb der Beschickung nicht erfolgt. Bei hochschwefelhaltigem Gut, bei dem der Schwefel als Brennstoff für die Sinterröstung dient, stellt man einen zulässigen Gehalt an diesem beispielsweise dadurch ein, daß man das Aufgabegut mit einer entsprechenden Menge oxydischen Materials, meistens mit dem aus der Sinterröstung stammenden Rückgut, bis auf den zulässigen Schwefelgehalt verdünnt. Es wurde nun beobachtet, daß ein solches Gut vielfach ein großes Erweichungsintervall besitzt, so daß die Beschickung beispielsweise bereits zwischen 8oo bis iooo° C oder iooo bis i ioo° C in einen teigigen Zustand gerät, der den Gasdurchtritt beim Verblasesintern erschwert und ein zu starkes Zusammenfließen der Charge bewirkt. Diese Eigenschaft läßt die vor der Aufgabe vorgenommene Krümelung illusorisch werden und verringert infolge der stark verminderten Gasdurchlässigkeit des Gutes die Leistung der Sinterapparate ganz erheblich. Aus diesem Grunde strebt man an, den Erweichungspunkt möglichst nahe an den Schmelzpunkt heranzurücken, d. h. das Erweichungsintervall möglichst einzuengen. Wenn es dabei gelingt, dieses Intervall auf einen Bereich von beispielsweise etwa io bis 5o° C zu beschränken, vermeidet man, daß die Beschickung während des Sinterns teigig wird und erreicht eine gute Gasdurchlässigkeit. Es gelingt dies durch den erfindungsgemäßen Zusatz von gebranntem oder gelöschtem Kalk o. dgl. in derart überraschendem Maße, daß nicht nur eine störungsfreie Abröstung und Sinterung durchgeführt werden kann, sondern man kann auch die Leistung der Sinterapparate in unerwarteter Weise steigern, ohne daß man Gefahr laufen muß, eine nur unbefriedigende Abröstung in Kauf zu nehmen. Der Zusatz von gebranntem oder gelöschtem Kalk oAgl. läßt durch Reaktion mit dem im Erz enthaltenen Eisen bzw. der Kieselsäure Calciumferite oder Calciumsilicate entstehen, deren Schmelzverhalten für die Zwecke der Sinterröstung wesentlich angenehmer ist als beispielsweise das von Eisensilicaten.The method according to the invention does not only allow in the agglomerate to achieve a certain desired sulfur content, but it becomes another Increase in performance of the sintering device achieved, which in the most favorable cases is 6o% and can be more. As is well known, a prerequisite for good sinter roasting is that the charge is porous and that it does not contain too much fuel owns. This should just be enough to sinter the roasted material, but not to melt together. One therefore strives for a composition of the good which ensures high gas permeability during sintering, d. H. that a merging does not take place within the loading. In the case of high-sulfur goods, where the If sulfur is used as fuel for sinter roasting, one is allowed to use it Content of this, for example, by the fact that you have the feed with a corresponding Amount of oxidic material, mostly with the returned material from sinter roasting, diluted down to the permissible sulfur content. It has now been observed that a Such good often has a large softening interval, so that the feed for example already between 8oo to 100o ° C or 100o to 100o ° C in one doughy condition, which makes it difficult for gas to pass through during blow sintering and causes the batch to flow together too much. This property leaves the front the crumbling undertaken will become illusory and diminished as a result of the greatly reduced gas permeability of the goods, the performance of the sintering apparatus quite considerably. For this reason, one strives for the softening point as possible move close to the melting point, d. H. the softening interval if possible constrict. If it succeeds, this interval to a range of for example To restrict about 10 to 50 ° C, one avoids that the loading during the Sintering becomes doughy and achieves good gas permeability. It works by adding burnt or slaked lime or the like according to the invention in to such a surprising degree that not only problem-free roasting and sintering can be performed, but one can also use the performance of the sintering apparatus increase in an unexpected way without running the risk, only an unsatisfactory one To accept toasting. The addition of burnt or slaked lime or the like. leaves calcium ferite by reaction with the iron or silicic acid contained in the ore or calcium silicates arise, their melting behavior for the purpose of sinter roasting is much more pleasant than that of iron silicates, for example.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist darin zu erblicken, daß der Einsatz von gesintertem Röstgut gegenüber dem direkten Einschmelzen von Rohkonzentrat im Flamm- oder Schachtofen eine wesentlich höhere Schmelzleistung erni(")gliclit. Setzt inan ein agglomeriertes Produkt mit bestimmtem Schwefelgehalt in den Flamm- oder Schachtofen ein, so wird ein höheres Ausbringen an Kupferstein erzielt, da die Staubverluste be- deutend verringert «erden, während gleichzeitig eine für den Konverterbetrieb geeignetere und wirt- schaftlichere Steinzusammensetzung erreicht wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung wird im fol- genden durch zwei Beispiele erläutert, in denen der I?rfolg einer ohne Kalkzusatz durchgeführten Rö- stUrig auf einem Sinterapparat dem einer mit Kalk- zusatz erfolgten Rösttiiig gegenübergestellt wird. Beispiel 1: Die zu siiiterii<le Mischung setzt sich aus io Teilen Konzentrat und 2.5 Teilen Rückgut zusammen. Sie war in üblicher Weise durch Wasserzusatz ge- kriiuielt und wurde auf einen Rostbelag, der aus Kalksplitt in einer Korngröße von io bis 25 mm be- stand, aufgetragen. Im Sintergut sollte ein Schwefel- gehalt zwischen 13 und i4 0/0 eingestellt werden, um entprechend dem Kupfergehalt des Konzentrats eine günstigere Schwefelmenge für das Erschmelzen eines Kupfersteines bereitzuhalten. Die Sinter- rüstung wurde in üblicher Weise durchgeführt, der Schwefelgehalt im lZöstgut betrug io,4 %, während clie Leistung bei nur 8,2 t/qm Saugfläche in 24 Stun- dcii lag. Zu denn ebenso gattierten Material wurden zu- sätzlich o,5 Teile gebrannter Kalk zugeschlagen und die lZö stung iii derselben Weise durchgeführt. Per Schwefelgehalt des Agglomerats betrug 13.7 0/0. die Leistung war auf 13,3 t/qin Saugfläche gesteigert. l)er Schwefelgehalt entsprach demnach durch den Zusatz des gebrannten Kalks der erwünschten flöhe, und gleichzeitig war die Leistung um 62% gestiegen. Beispiel e: io Teile Rohkonzentrat wurden mit 2,5 Teilen Rückgut gemischt, gekrümelt und dem Band in üblicher Weise aufgegeben. Der Schwefelgehalt im Sintergut ging hierbei auf 8,64% zurück, so daß ein leicht zu verarbeitender Kupferstein bei dem im Konzentrat vorliegenden Kupfergehalt nicht mehr erschmolzen werden konnte. Die Leistung betrug nur 9,2 t/qm Saugfläche in 24 Stunden.Another advantage of the method according to the invention can be seen in the fact that the use of sintered roasted material compared to the direct Melting of raw concentrate in the flame or Shaft furnace a significantly higher melting capacity erni (") gliclit. Adds an agglomerated product to it with a certain sulfur content in the flame or A shaft furnace, a higher output is achieved Copper stone achieved, since the dust losses interpreting reduced «while at the same time a more suitable and economical for converter operation More economical stone composition is achieved. The method according to the invention is described below genden illustrated by two examples in which the The success of a roasting carried out without the addition of lime stUrig on a sintering apparatus the one with lime additional roasting is compared. Example 1: The mixture that is too humid is composed of 10 parts Concentrate and 2.5 parts returned product together. she was made in the usual way by adding water kriiuielt and was on a rust layer that made Lime chippings with a grain size of 10 to 25 mm stood, applied. In the sintered material, a sulfur content can be set between 13 and i4 0/0, according to the copper content of the concentrate a more favorable amount of sulfur for smelting to have a copper stone ready. The sinter armament was carried out in the usual way The sulfur content in the roast was 10.4%, while The performance with a suction area of only 8.2 t / sqm in 24 hours dcii lay. Material that was just as generous was added an additional 0.5 parts of quicklime added and the payment iii carried out in the same way. The sulfur content of the agglomerate was 13.7%. the performance was increased to 13.3 t / qin suction area. l) the sulfur content corresponded to the Addition of quick lime as desired fleas, and at the same time the performance was 62% gone up. Example e: 10 parts of raw concentrate were mixed with 2.5 parts of returned material, crumbled and applied to the tape in the usual way. The sulfur content in the sintered material fell to 8.64%, so that an easy-to-process copper stone could no longer be melted with the copper content in the concentrate. The performance was only 9.2 t / m² suction surface in 24 hours.

Derselben Aufgabemischung wurden 0,5 Teile gebrannter Kalk zugesetzt. Es wurde ein Schwefelgehalt im Sintergut von 14,i % erhalten und die Leistung auf 13,8 %/qm Saugfläche, d. h. um 5o 0/0 gesteigert. 0.5 part quick lime was added to the same feed mixture. A sulfur content of 14.1% was obtained in the sintered material and the output was increased to 13.8% / m² suction area, ie by 50%.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for roasting sulphidic copper ores or their concentrates on sintering devices, characterized in that burnt or slaked lime is added to the feed mixture in quantities of about 1 to 10%, based on the concentrate.

2., The method according to claim i, characterized in, that instead of or together with burnt or slaked lime, burnt dolomite or other alkaline earth oxide - or. hydroxides are added.

3. Procedure according to Claim i and 2, characterized in that the slag formation in the flame or the shaft furnace, the lime required is added before sinter roasting.

4. The method according to claim i to 3, characterized in that the fired or slaked lime in mixture with raw limestone is added.

5. Application of the Method according to claim i to 4 for the production of a for use in flame or shaft furnace suitable roasting material with a certain sulfur content.