DE877957C - Verfahren zum Verblasen von zinkhaltigem Gut - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Verblasen von zinkhaltigem Gut, wie Schachtofenschlacken, Räumaschen oder anderen hüttenmännischen Zwischen- oder Abfallprodukten mit verhältnismäßig geringen Gehalten an Zink, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gut in feiner oder körniger Form unter Zugabe des Brennstoffes, falls dieser nicht von vornherein im Ausgangsgut enthalten, ist, einer vorzugsweise geschlossenen Kammer zuführt, innerhalb deren durch den Feststoff ein sauerstoffhaltiger Gasstrom aufwärts mit einer Geschwindigkeit hindurchgeleitet wird, bei der das Feststoffgemisch. 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 oxyd:ischen Zinks durch festes oder gasförmiges Reduktionsmittel erfolgt, worauf der entstehende Zinkdampf durch den Sauerstoffüberschuß des Behandlungsgases verbrannt, das anfallende Zinkoxyd mit dem Behandlungsgas herausgeführt und aus diesem abgeschieden wird, während der Rückstand getrennt aus der Kammer abgezogen wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff, falls dieser notwendig ist, der vorzugsweise geschlossenen Kammer zusammen mit oder getrennt von dem zu verarbeitenden Material aufgegeben wird. 3. Verfahren nach Anspruch i- und', 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmebedarf der Reduktion des Zinkoxyds in der Hauptsache durch die Verbrennung des erhaltenen Zinkdampfes gedeckt wird. d.. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, bestehend aus einer vorzugsweise geschlossenen Kammer mit einer Zone (3), in der eine fließfähige Schicht durch einen durch die Leitung (4.) und gegebenenfalls eine gasdurchlässige Unterlage (6) eingeführten Strom, vorzugsweise heißer Luft, aufrechterhalten wird, einer Gasableitung (8) sowie einer Einrichtung (9) zum Abzug des entzinkten Gutes. Vorrichtung nach Anspruch 4, ge@ennzeichnet durch eine oder mehrere oberhalb bzw. unterhalb der Zone (3) angeordnete weitere fließfähige Schichten enthaltende Zonen.