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Verfahren zum Verblasen von zinkhaltigem Gut Das Verblasen von zinkhaltigem
Gut, wie Schachtofenschlacken, Räumaschen oder anderen hüttenmännischen Zwischenprodukten
mit verhältnismäßig geringen Gehalten an Zink hat man bisher in der Weise vorgenommen,
daß man die Ausgangsstofe auf feststehende Roste nach Art z. B. des Wetherill-Rostes
oder auch auf in Halbschachtöfen angeordnete Roste aufgab und nach Zündurig durch
das mit Brennstoff vermischte Gut einen Luftstrom durch den Rost .hindurchsch.ickte.
Hierbei wurde das im Ausgangsgut enthaltene Zinkoxyd reduziert, das anfallende Zink
verdampft, der Zinkdampf durch den Sauerstoffüberschuß des hindurchgeblasenen Gases
wieder zu Zinkoxyd verbrannt und das Zinkoxyd in geeigneter Weise aus dem Gasstrom
abgeschieden. Diese Arbeitsweise hat sich vielfach bewährt, hat jedoch den Nachteil,
daß die Leistung der Apparatur im Verhältnis zu ihrer Fläche verhältnismäßig gering
ist. Bekannt ist ferner das sogenannte Wälzverfahren, bei dem entsprechende zinkhaltige
Produkte unter Zugabe von Brennstoff in einem Drehrohr verarbeitet werden, so daß
der Wärmebedarf der Reduktion des Zinkoxyds üiarch die Verbrennung des erhaltenen
Zinkdampfes gedeckt wird. Das mit den Abgasen des Drehrohres abgeführte Zinkoxyd
wird bei diesem Verfahren in geeigneten Vorrichtungen, z. B. durch Säcke od. dgl.,
abgeschieden. Auch dieses Verfahren hat sich in breitem Umfang in die Praxis eingeführt,
setzt jedoch die Erstellung umfangreicher und kostspieliger Apparaturen voraus.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein einfaches Verfahren
für die Entzinkung von Schlacken, Räumaschen od. dgl. zinkhaltigen Produkten zu
schaffen, das bei geringen Erstellungskosten große Leistungen erlaubt. Erfindungsgemäß
wird das Gut in feiner oder körniger Form unter
Zugabe des Brennstoffes;
falls dieser nicht von. vornherein im Ausgangsgut enthalten ist, einer vorzugsweise
geschlossenen Kammer zugeführt, innerhalb deren durch den Feststoff ein sauerstoffhaltiger
Gasstrom aufwärts mit einer Geschwindigkeit hindurchgeleitet wird, bei der das Feststoffgasgemisch
in einem einer aufwallenden Flüssigkeit mit oder ohne ausgeprägter Oberfläche ähnelnden
Zustand gehalten wird, so daß bei der infolge der Teilverbrennung des Brennstoffes
entstehenden Temperatur eine Reduktion des oxydisdhen Zinks durch festes oder gasförmiges
Reduktionsmittel erfolgt, worauf der entstehende Zinkdampf durch den Sauerstoffüberschuß
des Behandlungsgases verbrennt, das anfallende Zinkoxyd mit dem Behandlungsgas herausgeführt
und aus diesem abgeschieden wird, während der Rückstand getrennt aus der Kammer
abgezogen wird. In der Regel ist es vorteilhaft, das Ausgangsprodukt auf eine geeignete
Körnung vorzumahlen, da z. B. Räumaschen oder auch Bleischachtofenschlacken vielfach
in harter grobstückiger Form vorliegen. Es kann jedoch auch eine Vormahlung nicht
notwendig sein, da z. B. beim Vorliegen von Stäuben irgendwelcher Art bereits ein
kleines Korn vorläuft, während man sich' auch. die Eigenschaft .des Fließbettes
zunutze machen kann, daß es ähnlich einer Mühle wirkt. Der für das Verblasen notwendige
Brennstoff kann, soweit er nicht, wie z. B. bei Räumaschen, bereits im Ausgangsgut
in genügender Menge enthalten, ist, zusammen oder getrennt von dem zu verarbeitenden
Material der geschlossenen Kammer aufgegeben werden; man kann auch, flüssige oder
gasförmige Brennstoffe verwenden, z. B. Öle od. dgl. in das Fließbett einspritzen,
oder dem Behandlungsgas brennbare Gase zumischen. Die Geschwindigkeit des Gasstromes
hängt .hauptsächlich von der Größe und Dichte der aufgegebenen Teilchen und in geringerem
Maße von der Viskosität und Dichte des Gases ab, so daß die von Fall zu Fall anzuwendenden
Gasgeschwindigkeiten verschieden sind. Als allgemeine Regel kann angegeben werden,
daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases vielfach unter 3 m/Sek. liegt, wenn man
beabsichtigt, der fließfähigen Schicht eine ausgeprägte Oberfläche zu verleihen.
Läßt man, die Oberfläche verschwimmen., wodurch noch höhere Leistungen, erzielbar
sind, so können entsprechend höhere Gasgeschwindigkeiten gewählt werden. Sie sind
in jedem Fall durch einfache Laborversuche bestimmbar. Der Durchmesser der vorzugsweise
geschlossenen Reaktionskammer richtet sich. in der Regel nach dem zur Erzielung
der gewünschten Reaktion erforderlichen Verhältnis zwischen Behandlungsgas und Feststoff.
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Oberhalb der der Behandlung dienenden Fließbettschicht können weitere
Schichten angeordnet werden, in denen das zu behandelnde Gut mittels der sie durchströmenden
Behandlungsgase vorgewärmt wird. Falls gewünscht, kann. man unterhalb der eigentlichen
Fließbettschicht eine oder mehrere weitere Schichten anordnen, in denen eine Kühlung
des aus der Reaktionszone abgezogenen, heißen Produktes unter gleichzeitiger Vorwärmung
des der Behandlungszone zuzuführenden Gases erfolgen kann. Die Beförderung des Gutes
von einer oberen Schicht zu einer darunterliegenden kann mit Hilfe von Überlaufrohren
stattfinden, die innerhalb der oberen Schicht münden und in die darunterliegende
Schicht hineinragen. Die Aufgabe des. zu behandielnden Gutes erfolgt vorzugsweise
an dem oberen Teil des Fließbettreaktors. Es ist jedoch auch möglich, das Ausgangsprodukt
direkt in das Bett einzuschleusen, gegebenenfalls unterhalb dessen Oberfläche.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann entweder kontinuierlich durchgeführt
werden, wenn man einen Strom des zu behandelnden Gutes laufend dem Fließbettreaktor
aufgibt und das Reaktionsprodukt .diesem laufend entnimmt, oder auch diskontinuierlich,
wenn man beliebig große Portionen des zu behandelnden Gutes nacheinander aufarbeitet.
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Zur Weiteren Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung" in der
eine zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung sowie
deren Arbeitsweise beispielsweise und schematisch beschrieben ist.
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Mit z ist ein Fülltrichter zur Aufnahme des zu behandelnden Gutes
bezeichnet, das vor der Einfüllung in den Trichter zuerst gemahlen oder in anderer
Weise auf eine zweckentsprechende Korngröße gebracht werden kann. Vielfach ist es
auch möglich, das Gut in der handelsüblichen Form zu verwenden, wobei man die Eigenschaft
des. Fließbettes ausnutzen kann, daß es wie eine Mühle wirkt. Das Behandlungsgut
gelangt vom Fülltrichter durch ein Standrohr 2 in die Zone 3 des Fließbettreaktors,
dem es oberhalb oder auch unterhalb der Oberfläche des fließfähigen. Gutes, falls
eine solche vorhanden ist, zugegeben werden kann. Das Gut in dieser Zone wird mittels
eines Stromes vorzugsweise heißer Luft, die beispielsweise durch die Leitung q.
über den gesonderten Raum 5 durch eine gasdurchlässige Unterlage 6, beispielsweise
eine mit den Durchlässen 7 versehene Düsenplatte, einem Rost od. dgl. zugeleitet
wird, in einem fließfähigen Zustand mit oder ohne ausgeprägter Oberfläche ge-#halten.
Aus der Zone 3 wird das Behandlungsgas, in, dem das reduzierte Zink in der Regel
bereits als verbranntes. Oxyd vorliegt, durch die Gasleitung 8 abgeführt. Verbrennt
man den Zinkdampf in der Behandlungskammer vollkommen, was z. B. durch Wahl eines
geeigneten Luftüberschusses oder auch Anreicherung der Behandlungsluft mit Sauerstoff
erfolgen kann, so kann die für die ursprüngliche Reduktion des Oxyds notwendige
Wärme weitgehend oder auch vollkommen durch die Wiederverbrennung des anfallenden
Zinkdampfes ge,#vonnen werden, so daß der Brennstoff weitgehend eingespart werden
kann.
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An Stelle das heiße Gas durch. die Gasableitung 8 aus dem Reaktor
abzuziehen, ist es auch möglich, es einer nicht dargestellten oberhalb der Zone
3 angeordneten weiteren Fließbettschicht zuzuführen, um den Wärmeinhalt des Gases
zur Vorwärmung des
Behandlungsgutes, das naturgemäß dann dieser
Schicht aufzugeben wäre, auszunutzen, wobei jedoch die Abscheidung des gebildeten
Zinkoxyds zu vermeiden ist. Das Gut wird in der Zone 3 stark durchwirbelt, so daß
es sich in einem einer aufwallenden Flüssigkeit ähnelnden Zustand befindet, wodurch
es möglich wird, daß das entzinkte Gut aus der Zone 3 durch z. B. das Rohr 9 abgezogen
und .gegebenenfalls in einer nicht. gezeichneten unterhalb der Zone 3 angeordneten
weiteren Fließbettschicht durch Hindurchleiten. von Luft od. dgl. gekühlt werden
kann, die dann zweckmäßig als Behandlungsgas in der Zone 3 Verwendung findet. Das
mit dem Gas aus dem Reaktor iherausgeführte Zinkoxyd kann in geeigneten nicht gezeichneten
Vorrichtungen abgeschieden werden.