DE826199C

DE826199C - Einrichtung zur Behandlung von Erzen mit Gasen

Info

Publication number: DE826199C
Application number: DEB5183A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-06-21
Filing date: 1950-06-21
Publication date: 1951-12-27

Description

Einrichtung zur Behandlung von Erzen mit Gasen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Behandlung von Erzen mit Gasen in einer geheizten, drehbaren Reaktionskammer; sie bezieht sich insbesondere auf das Vergüten von Chromeisenerzen durch Entfernen eines Teils des darin enthaltenen Eisens mittels Verchlorung. .
Ziel der Erfindung ist es, eine neue Einrichtung für die fortlaufende Durchführung des Vergütungsverfahrens zu schaffen, bei der eine katalytische Wirkung auf die zur Reaktionskammer strömenden Gase ausgeübt wird. Die Einrichtung gemäß der Erfindung arbeitet besonders wirtschaftlich, da die sich aus dem Reaktionsvorgang ergebenden Abgase zum Teil wiedergewonnen, umgewandelt und erneut der Reaktionskammer zugeführt werden.
Die wesentlichen Merkmale der Erfindung werden im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert; in der Zeichnung zeigt Fig. i schematisch einen Längsschnitt durch eine Einrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. i. In der Zeichnung führen eine Einlaßleitung i für das Chlor und eine Einlaßleitung 2 für einen gasförmigen Kohlenwasserstoff, z. B. Propangas, zui Mischkammer 3.
Von der Mischkammer 3 geht das Gemisch von Chlor und gäsförmigem Kohlenwasserstoff in ein waagerecht liegendes Quarzrohr 4, in dem es ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird. Diese Strahlen werden durch eine ultraviolette Strahlungslampe 5 erzeugt, die sich in unmittelbarer Nähe des Rohres 4 befindet.
Am Ende des Rohres 4 strömen die unter der katalysierenden Wirkung der ultravioletten Strahlen veränderten Gase, die z. B. jetzt Kohlentetrachlorid, Hexachloraethan und Chlorwasserstoffgas enthalten, in ein Zwischenstück 6, welches an eine gasdichte Drehverbindung 7 anschließt.
Das gasdichte Drehverbindungsstück 7 ist am anderen Ende mit einem waagerechten Rohr 8 verbunden, das axial in das eine Ende einer trommelähnlichen, geheizten Reaktionskammer 9 einmündet, die mit einer feuerbeständigen Auskleidung io versehen ist. Die Gase werden bei ihrem Eintritt in die Reaktionskammer durch eine Düse i i verteilt.
Die trommelähnliche Reaktionskammer 9 ist in einem Ofen 12 angebracht, durch den sie auf eine vorbestimmte Temperatur gebracht wird.
Das Rohr 8 bildet die Welle der Förderschneckenanordnung 13, die geeignet ist, pulverisiertes Chromeisenerz von einem Fülltrichter in die trommelähnliche Reaktionskammer 9 zu fördern. Durch diese Art der Förderung wird gleichzeitig ein Zurückströmen von Gasen aus der Kammer 9 verhindert. Das als Welle dienende Rohr 8 kann mittels einer Riemenscheibe 15 gedreht werden. Auch die trommelähnliche Reaktionskammer 9 kann unabhängig vom Rohr 8 gedreht werden, und zwar mittels eines Sprossenrades 16, welches an einem der vergrößerten Endflansche 17 befestigt ist, die sich an den beiden Außenwänden des Ofens 12 befinden und mit der Kammer 9 verbunden sind. Diese vergrößerten Endflanschen dienen überdies als Stauscheiben gegen das Austreten von Gas an den Endteilen des Ofens 12, an denen die entsprechenden Endteile der Reaktionskammer 9 drehbar gelagert sind.
Der Ofen 12 hält die trommelähnliche Reaktionskammer 9 auf einem Temperaturbereich zwischen 324 und 750° C.
Wenn das pulverisierte Chromeisenerz in die trommelartige Reaktionskammer 9 gelangt ist, wird es dauernd durch eine Mehrzahl von längs gerichteten, über den Umfang verteilten Rippen 18 gedreht und in Bewegung gehalten, welche von der feuerfesten Auskleidung io radial nach innen ragen. l\'ährend dieser Umwälzung des Chromeisenerzes tritt die chemische Reaktion zwischen dem Erz und den Gasen ein, welche vom Rohr 8 in die Kammer 9 geleitet werden. Das Eisenoxyd des Chromeisenerzes wird dabei zersetzt und bildet Kohlendioxyd und Wasserstoffoxyd (Wasser), während sich das Eisen mit dem Chlor zu Eisenchlorid verbindet.
Vorzugsweise ist die Achse der trommelähnlichen Reaktionskammer 9 ein wenig zur Waagerechten geneigt, so daß die der Reaktion unterworfenen Erze fortdauernd gegen das untere Ende der Kammer bewegt werden. An diesem unteren Ende wird däs behandelte Erz durch einen im wesentlichen radialen Sammelflügel i9 fortlaufend erfaßt und einer Förderschnecke 2o zugeführt, die sich an die trommelähnliche Reaktionskammer 9 axial anschließt. Die Förderschnecke 2o fördert das behandelte Erz in einen geschlossenen Trichter 21, der durch einen Ofen 22 auf einer Temperatur oberhalb des Siedepunktes von Eisenchlorid (315° C), jedoch unterhalb der Temperatur gehalten wird, bei welcher sich Chromchlorid bildet.
Von der Förderschnecke 20 werden die behandelten Erze abwärts in den Fülltrichter 21 geführt, an dessen Boden ein Aufnehmer und eine daran anschließende Förderschnecke 23 vorgesehen ist, welche das behandelte Erz zur Kühlung und Weiterbehandlung abführt. Die Fördereinrichtung 20 tritt in den Fülltrichter 21 durch eine gasdichte Drehverbindung 24 ein und die abströmenden Gase (Kohlendioxyd, Dampf und Eisenchlorid) werden von der Reaktionskammer 9 durch diese Förderschneckenanordnung 20 in den Trichter 21 und von dort in die oben angesetzte Leitung 25 geführt. Von dort gelangen sie in einen Kondensor 26, der auf einer Temperatur oberhalb des Siedepunktes von Wasser (ioo°C) und unterhalb des Siedepunktes von Eisenchlorid (315° C) gehalten wird. In diesem Kondensor 26 kondensiert das Eisenchlorid zu einer kristallinen hasse von wasserfreiem Eisenchlorid.
:Nach der Kondensation des Eisenchlorids im Kondensor 26 gehen die restlichen Gase durch einen zweiten und dritten Kondensor 27 und 28, welche auf einer Temperatur unterhalb des Siedepunktes von Wasser gehalten werden, wodurch der Wasserdampf kondensiert und abgeleitet werden kann.
Die noch verbleibenden Restgase (Chlor und Kohlendioxyd) werden durch eine Leitung 29 über eine Pumpe 3o in eine Heizkammer 31 in einen Ofen 32 geführt. In der Heizkammer 31 werden die Restgase durch eine Lage 33 von Kohle, zweckmäßig von Koks, geführt, welche in Rotglut gehalten wird. Beim Durchgang der Gase durch den Koks verwandeln sie sich in Kohlenmonoxyd und Wassergas. Diese Gase werden durch eine Leitung 34 in das Verbindungsstück 6 eingeführt und mit den aus dem Quarzrohr .4 kommenden katalytisch beeinflußten Gasen vermischt. :1uf diese Weise wird ein Teil der Gase wiedergewonnen, reaktiviert und neuerlich verwendet, so <laß die Einrichtung außerordentlich wirtschaftlich arbeitet.
Die beschriebene _'lpparatur ist sehr praktisch und bewirkt die fortlaufende Vergütung von Chromeisenerz durch das Verchlorungsverfahren.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß hier eine Einrichtung geschaffen wurde, die den eingangs erwähnten Zweck der Erfindung erfüllt. Es ist klar, daß die vorstehende Beschreibung nur eine bevorzugte Ausführungsform betrifft, und daß durch das Patent auch alle Abänderungen miterfaßt werden, soweit sie nicht dem Sinne der nachfolgenden Ansprüche widersprechen.

Claims

PATE?, TA`si>Ht'c»t:: 1. Einrichtung zur Behandlung von Erzen mit Gasen in einer geheizten, rotierenden Reaktionskammer mit kontinuierlicher Zufuhr von zu behandelndem Erz und Behandlungsgasen an der einen Seite, kontinuierlicher Abfuhr von behandeltem Erz und Abgasen an der anderen Seite, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Reaktionskammer führende Gasleitung mit einer Vorrichtung zum Ausüben einer katalytischen Wirkung auf die zur Reaktionskammer strömenden Gase versehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Ausüben der katalytischen Wirkung aus einer Quelle ultravioletter Strahlen besteht. die so angeordnet ist, daß die zur Reaktionskammer strömenden Gase unter dem Einflug der Strahlen stehen.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stück der zur Reaktionskammer führenden Gasleitung aus einem Quarzrohr besteht, wobei eine Quelle ultravioletter Strahlen in der Nähe des Quarzrohres angebracht ist, so daß die zur Reaktionskammer strömenden Gase unter dem Einfluß der Strahlen stehen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlachse einer das Erz in die Reaktionskammer fördernden Zubringerschnecke das letzte Stück der zur Reaktionskammer führenden Gasleitung bildet.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis ,4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Förderschnecke zum Abtransport des behandelten Erzes aus der Reaktionskammer in der Abgasleitung angeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 5, gekennzeichnet durch einen in der Reaktionskammer angeordneten, zusammen mit der Förderschnecke zum Abtransport des behandelten Erzes angetriebenen Sammelflügel.
Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 6, gekennzeichnet durch eine Kondensorgruppe zum Trennen der aus der Reaktionskammer abgezogenen Abgase voneinander. B.
Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichriet durch eine Heizkammer (31), die in einem Ofen (32) angeordnet ist und in der sich eine Lage Kohle oder Koks (33) befindet, wobei die Kondensorgruppe mit der Heizkammer durch eine Leitung (29) verbunden ist, in die eine Pumpe (30) eingesetzt ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb der Kohlenlage (33) liegende Raum der Heizkammer mit der zur Reaktionskammer führenden Gasleitung verbunden ist. to.
Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 9, gekennzeichnet durch Mittel zum Trennen des behandelten Erzes von den Abgasen unter vorbestimmten Wärmeverhältnissen. i i.
Einrichtung nach Anspruch io, gekennzeichnet durch einen geheizten Trichter zur Aufnahme der aus der Reaktionskammer geförderten Erze und Abgase, wobei eine Leitung zum Abziehen der Abgase oben an den Trichter angeschlossen ist, während eine Vorrichtung zum Entfernen des Erzes unten an dem Trichter angebracht ist.
12. Einrichtung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter in einem Ofen angebracht ist, in dem die Abgasleitung mit der Förderschnecke zum Abtransport des behandelten Erzes gasdicht an den Trichter angeschlossen ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, gekennzeichnet durch eine Gasmischkammer mit mehreren Gaszuleitungen, von der die zur Reaktionskammer führende Gasleitung mit dem im Wirkungsbereich der Strahlen einer Quelle ultravioletter Strahlen gelegenen Quarzrohr ausgeht. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 585 5o6.