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Verfahren zum Entbleien von Erzen Es gibt Manganerze, die beträchtliche
Mengen Blei enthalten und aus diesem Grunde nicht direkt zur Herstellung von Ferromangan
verwendet werden können.
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Nachstehend ist als Beispiel die Zusammensetzung eines marokkanischen
Erzes dieser Art angegeben Si 02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,40
0;`o A1203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,33 0`0 Pb
0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,6o0/0 Mn, 04 . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 58,30% Fe, 03 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 0,57% CaO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,500/, Mg0 . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1o °/o BaO . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . ... I1,16 0/0 S ............ . ............ o,160/0 Glühverlust
. . . . . . . . . . . . . . . . 14,00% Es ist bereits bekannt, Bleioxyd enthaltende
Erze dadurch zu entbleien, daß eine feste Mischung von Erz und Kohle auf geeignete
Temperaturen erhitzt wird. Das Blei wird mit den Verbrennungsgasen aus dem Reaktionsofen
entfernt und wandelt sich dabei in Oxyd um. In den zur Aufnahme des Bleioxydes bestimmten
Vorrichtungen müssen die gesamten großen Gasmengen, die bei der Verbrennung der
Kohle oder des Masuts zur Aufheizung des Ausgangsmaterials entstehen, verarbeitet
werden. Die bauliche Ausgestaltung für die Ausfällung und Filtration dieser Gase
ist also besonders wichtig, aber sehr kostspielig hinsichtlich Installation und
Unterhaltung. Die auf diese Weise gewonnenen Staube enthalten überdies neben dem
Bleioxyd sämtliche aus der Verbrennung stammende Aschen und alle sehr
feinen
Erzteilchen, die durch den Gasstrom mitgerissen werden. Der Bleioxydgehalt dieser
Aschen ist dementsprechend verhältnismäßig niedrig. Der Wert des gewonnenen Bleis,
das in Oxydform und stark verunreinigt vorliegt, ist deshalb sehr gering.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es, das Blei in metallischer
Form aus den Erzen, insbesondere aus Manganerzen, in wirtschaftlicher Weise zu gewinnen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird wie folgt ausgeführt: Das gepulverte
Erz wird beispielsweise auf iioo° vorerhitzt, dann wird das vorerhitzte Erz mit
einem Reduktionsmittel in einem gesonderten Ofen, dessen Atmosphäre neutral oder
reduzierend gehalten wird und in dem sich der Druck regeln läßt, umgesetzt. Der
gebildete Bleidampf wird abgeschieden und in einem mit dem Ofen verbundenen Kondensator
abgeschieden.
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Das Erz wird vorteilhafterweise in einem kontinuierlich arbeitenden
Drehofen vorerhitzt, der von normaler Bauart sein kann und mit Masut oder gepulverter
Kohle erhitzt wird. Das vorgebrochene Erz wird auf einer Seite eingeführt und der
Brenner auf der anderen Seite. Am Ende des Drehofens fällt das Erz in einen gut
wärmeisolierten Trichter. Bei der Behandlung eines Manganerzes, wie es weiter oben
angegeben wurde, hat das Erz eine Temperatur von iioo bis 115o°. Ein kleinerer benachbarter
Trichter enthält das Reduktionsmittel. Mineral und Reduktionsmittel werden in den
dichten Reaktionsofen eingeführt, der eine sich drehende Trommel sein kann, in der
sich Mineral und Reduktionsmittel vermischen und in der sich die Reaktion vollzieht.
Die Trommel kann gegebenenfalls zusätzlich erhitzt werden. Der Reaktionsraum ist
mit einer gekühlten Kondensationskammer verbunden, in der das flüssige Blei aufgefangen
wird. .
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Als Reduktionsmittel kann beispielsweise Kohle verwendet werden. Die
Reduktionsreaktion sollte aber stark exothermisch sein, um eine zusätzliche Beheizung
des Reaktionsraumes überflüssig zu machen. Aus diesem Grunde ist es besonders zweckmäßig,
zur Reduktion das Basismetall des Erzes, d. h. bei Verwendung eines Manganerzes,
z. B. in Form von Ferromangan oder als Manganschmelze zu verwenden. Das durch Reduktion
des Bleioxydes gebildete Manganoxyd reichert damit das Erz an Mangan an. In entsprechender
Weise kann auch Eisen zur Reduktion dienen.
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Es spielen sich in beiden Fällen folgende Reaktionen ab Mn304 + Mn
= q. MnO Mn3 04 + Fe = Fe 0 -±- 3 MnO Pb 0 + Mn = Pb -f- Mn o Pb
0 -i- Fe = Pb -I- Fe 0 Die Menge des anzuwendenden Reduktionsmittels hängt
von der chemischen Zusammensetzung des Erzes und seinem Bleioxydgehalt ab. Für ein
Manganerz, dessen Zusammensetzung eingangs angegeben wurde, beträgt die anzuwendende
Menge Eisen oder Ferromangan etwa 5 Gewichtsprozent des Erzes. Die Atmosphäre im
Reaktionsraum muß, und dies ist eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung, reduzierend
oder neutral gehalten werden, damit keine Reoxydation des Bleies stattfinden kann.
Dieses Ziel kann durch Einführung eines geeigneten Gases und/oder durch Druckverminderung
erzielt werden.
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Die Abtrennung des Bleies als Dampf wird durch Herabsetzung des Druckes
im Reaktionsraum oder durch Umlauf eines neutralen oder reduzierenden Gases oder
durch beide Maßnahmen erleichtert. Verdampfung und Entfernung des Bleies aus dem
Reaktionsraum verlaufen um so schneller, je niedriger der Druck und je intensiver
der Gasstrom ist. Als neutrales Gas wird vorteilhafterweise Stickstoff verwendet.
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Der durch den Gasstrom mitgeführte oder durch eine Pumpe abgesaugte
Bleidampf wird vorzugsweise in flüssigem Zustand auf einer gekühlten Fläche in einer
Kondensationskammer niedergeschlagen, die mit dem Reaktionsraum verbunden ist.
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Wird ein neutrales oder reduzierendes Gas verwendet, so können der
Reaktionsraum und die Kondensationskammer während des ganzen Verlaufs der Behandlung
mit diesem Gas angefüllt sein. Es kann sowohl unter leichtem Druck gearbeitet werden,
wodurch ein Eindringen von Luft vermieden wird, oder aber auch unter Unterdruck,
wodurch die Reaktionstemperatur herabgesetzt wird; im letzteren Falle muß aber für
eine gute Abdichtung gesorgt werden.
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In der Zeichnung ist schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt.
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A ist ein Drehrohrofen, in dem das zu behandelnde Erz erhitzt wird.
Aus diesem Ofen fällt das erhitzte Erz mit einer Temperatur von iioo bis 115o° in
einen gut wärmeisolierten Trichter B und gelangt in den Reaktionsraum L. Durch einen
anderen benachbarten Trichter C wird das Reduktionsmaterial (Ferromangan, gepulvertes
Eisen oder gekörnte Schmelze) zugeführt. In der Zeichnung nicht dargestellte Verteiler
gestatten eine bestimmte Zufuhr der verschiedenen Stoffe.
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Der Reaktionsraum L besteht aus einer Drehtrommel, in der sich Mineral
und Reduktionsmittel wirkungsvoll vermischen. Die Trommel ist mit einem festen Ring
F verbunden, der in Verbindung mit der Kondensationskammer G steht. Der Reaktionsraum
und die Kondensationskammer sind mit Stickstoff gefüllt, der durch den Ventilator
H im Kreislauf geführt wird, so daß die Bleidämpfe gut in die Kondensationskammer
abgeleitet werden. Das flüssige Blei fließt in den Behälter I, das entbleite Erz
fällt in den Behälter J.