DE933412C

DE933412C - Roasting of sulphide ores

Info

Publication number: DE933412C
Application number: DEK10422A
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl-Ing Gehrhardt
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1951-06-27
Filing date: 1951-06-27
Publication date: 1955-09-22

Description

Rösten von sulfidischen Erzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rösten feinverteilter Feststoffe.Roasting Sulphidic Ores The invention relates to a method and a device for roasting finely divided solids.

Es ist ein Verfahren bekannt, bei welchem das feingemahlene Erz im Schwebezustand in einem Heißgasstrom geröstet wird. Die für die Durchführung dieses Schweberöstverfahrens in Anwendung stehenden öfen haben jedoch den Nachteil, daß wegen des großen Reaktionsraumes eine innige Vermischung von Röstluft und Feststoffen meist nicht erreicht wird. Die Fallzeit für die Abröstung reicht häufig nicht :aus., um die etwas gröberen Körner vollkommen abzur ö.sben. Aus diesem Grunde kann nur :ein sehr fein gemahlenes Erz zur . Anwendung kommen. Bei träge zündendem Material, beispielsweise Zinkblende, wird in jedem Fall eine weitgehende vorherige Trocknung mit anschließender Nachzerkleinerung notwendig, um den Schweberöstprozeß überhaupt durchführen zu können. Feraer ist bei dem großen Reaktionsraum eine Regelung der Reaktionstemperaturen nur schlecht möglich.A method is known in which the finely ground ore in Levitation is roasted in a stream of hot gas. The ones for performing this However, furnaces used in the skimmer roasting process have the disadvantage that Because of the large reaction space, the roasted air and solids are intimately mixed is usually not achieved. The fall time for roasting is often not enough: to completely rub off the somewhat coarser grains. For this reason can only : a very finely ground ore for. Application. In the case of slowly igniting material, zinc blende, for example, requires extensive prior drying in any case with subsequent comminution necessary to prevent the roasting process at all to be able to perform. Feraer is a control of the large reaction space Reaction temperatures only poorly possible.

Für die Gestaltung des Röstraumes beim Schweberöstverfahren sind verschiedene Vorschläge gemacht worden. Alle diese Vorschläge zielen jedoch auf einen einzigen großen Reaktionsraum ab. Hierbei sind jedoch die beschriebenen Nachteile unvermeidlich. Betriebsversuche haben nun zu de ni überraschenden Ergebnis geführt, daß bei Verwendung von, mehreren Zyklonen eine Möglichkeit gegeben ist, in verhältnismäßig einfacher Weise die verschiedenen Röstprobleme zu lösen, wobei die angeführten Nachteile vermieden werden.For the design of the roasting room in the slider roasting process, there are different Suggestions have been made. However, all of these proposals are aimed at a single one large reaction space. Here, however, the disadvantages described are inevitable. Operational tests have now led to de ni surprising results that when used of having multiple cyclones a possibility is given in proportion easy way to solve the various roasting problems, with the listed disadvantages be avoided.

Die Erfindung besteht darin, daß mehrere hintereinandergeschaltete, zweckmäßig übereinander angeordnete Zyklone verwendet werden, daß Röstluft sn die zu den einzelnen Zyklonen führende Gasleitung eingeführt wird, daß. das. zu röstende Gut in die vom vorletzten zum letzten Zyklon aufsteigende Gasleitung, der Niederschlag des letzten Zyklons in die zum vorletzten Zyklon führende Gasleitung eingeführt wird usf., wobei das Feinkorn in der Schwebte und das Grobkorn im Fallein entgegengesetzt zur Richtung des Gasstroms geröstet werden, und daß der geröstete feine Staub ans der vom letzten Zyklon kommenden Leitung mittels einer oder mehrerer Staubabscheider niedergeschlagen wird, während das Fein- und das. Grobkorn. aus der Spitze des ,ersten Zyklons, gegebenenfalls. .auch aus einer am unteren Ende der ersten Gasleitung angeordneten Spitze, abgezogen wird.The invention consists in that several series-connected, appropriately stacked cyclones are used that sn the roasting air leading to the individual cyclones gas line is introduced that. the. to be roasted Well in the gas pipe rising from the penultimate to the last cyclone, the precipitation of the last cyclone is introduced into the gas line leading to the penultimate cyclone becomes, etc., with the fine grain in suspension and the coarse grain in the opposite direction to be roasted towards the direction of the gas flow, and that the roasted fine dust ans the line coming from the last cyclone by means of one or more dust separators is knocked down, while the fine grain and the coarse grain. from the top of the, first Cyclones, if applicable. .Also from one arranged at the lower end of the first gas line Tip, is peeled off.

Eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht darin, daß die Zyklone in zwei senkrechten Reihen so übereinander angeordnet sind, daß der einem Zyklon; nächstfolgende höhere Zyklon jeweils der anderen Reihe angehört, und daß das. Abgasrohr jedes Zyklons zunächst senkrecht hoch und dann:. etwa waagerecht zum nächstfolgenden Zyklon geführt ist.There is an advantageous device for carrying out this method in that the cyclones are arranged in two vertical rows one above the other, that of a cyclone; the next higher cyclone belongs to the other row, and that the. exhaust pipe of each cyclone first vertically up and then :. roughly horizontal is led to the next cyclone.

In; der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar .zeigt Abb. i eine Rösteinrichtung mit mehreren übereinande,r .angeordneten Zyklonen, Abb. 2 die Ausbildung der Zyklonspitze, Abb.3 die Einführung des Röstgutes auf die Röstschale, Abb. q. eine Rösteinrichtung finit :einer weiteren Nachrösteinrichtung. Abb. 5 die Anordnung von Luftschlitzen in der Gasleitung.In; the drawing shows two exemplary embodiments of the invention, namely. Fig. i shows a roasting device with several one above the other, r Cyclones, Fig. 2 the formation of the cyclone tip, Fig. 3 the introduction of the roasted food on the roasting bowl, fig. q. a finite roasting device: a further post-roasting device. Fig. 5 shows the arrangement of air slots in the gas line.

Die Rösteinrichtung nach Abb. i besteht u. a. .aus den Zyklonen 1, 2, 3 und ¢. Die Zyklone sind in, zwei senkrechten Reihen so übereinander angeordnet, daß die Zyklone i und 3 sowie 2 und 4 jeweils über-einanderliegen, so daß also der einem Zyklon nächstfolgende höhere Zyklon jeweils der anderen Reihe angehört. Das Gasaustrittsrohr eines Zyklons führt demnach zum nächsthöheren Zyklon der anderen Reihe, und zwar führen die Rohre zunächst senkrecht hoch und dann etwa waagerecht zum folgenden Zyklon.The roasting device according to Fig. I consists of, among other things. .from cyclones 1, 2, 3 and ¢. The cyclones are arranged in two vertical rows one above the other so that that the cyclones i and 3 as well as 2 and 4 are one above the other, so that the the next higher cyclone belongs to the other row. That The gas outlet pipe of one cyclone therefore leads to the next higher cyclone of the other Row, the pipes first run vertically up and then approximately horizontally to the next cyclone.

Das Gasrohr 18, welches zum Zyklon i führt, ist mit einer Feuerung 29, z. B. einer Gasfeuerung, versehen, welche vor allem zum Anheizen dient. Die ,entstehenden heißen Gase werden vorn deinem Geb,l'äsie 6 nacheinander durch die Zyklone und die Rohrleitungen 18, 17, 16, 9 gesaugt. Vor das Gebläse ist noch eine Entstaubungseinrichtung 5 ge-.schaltet. Die Entstauburngseinrichtung besteht aus mehreren Einzelzyklonen kleineren Durchmessers.The gas pipe 18, which leads to the cyclone i, has a furnace 29, e.g. B. a gas furnace, which is mainly used for heating. the , resulting hot gases are in front of your Geb, l'äsie 6 one after the other through the Cyclones and the pipes 18, 17, 16, 9 sucked. There's another one in front of the fan Dedusting device 5 switched. The dedusting device consists of several individual cyclones of smaller diameter.

Haben die durchznehenden Heißgase @Hine genügend hohe Temperatur erreicht, ,so wird normaler Feinkies in der Körnung von etwa o bis 6 mm von dem Aufgabetrichter 7 durch das Einfüllrohr 8 in: das Abgasrohr 9 eingebracht. Das Gut kann dabei noch eine Feuchtigkeit bis zu 5 % aufweisen. Das Einfüllrohr 8 reicht tief in das Gasrohr 9 hinunter. Mit geringem Abstand unter dem Einfuhrrohr ist eine Röstschale i o mit kegeligem Rand angebracht. Die Röstschale ist mittels der Rippen r i an dem Einfuhrrohr 8 befestigt. Das zu röstende Gut fällt auf die Röstschale und füllt fliese an, wobei gleichzeitig unter Bildung des natürlichen BÖschungswinkels ein Gasabschluß gegen das Einfüllrohr entsteht. Ein Gasabschluß ist notwendig, da das Gasrohr einen Unterdruck aufweist. Die Röstschale besteht aus einem - feuerbeständigen Werkstog. Durch die Rohrleitung 12 wird der Schale io Röstluft zugeführt. Auf dieser Schale wird das gröbere Gut nachgeröstet. Durch die stetige Zufuhr von zu röstendem Gut sowie durch die Zufuhr von Röstluft fließt das Röstgut über den Rand der Schale und rieselt in breitem Schleier durch den aufsteigenden Gasstrom.. Entsprechend der des durchziehenden Gasstroms findet dabei eine Trennung in Fein- und Grobkorn statt. Der Gasstrom reißt aus dem Gutsschleier das Feine mit, welches in der Schwebe geröstet und in den Zyklon q. geführt wird. Soweit das Gut staubförmig ist, wird es nach obere abgesaugt und im Staubabscheider 5 .niedergeschlagen. In dem Zyklon ¢ fällt Feinkorn an. Dieses wird durch das Rohr 13 auf eine Röstschale geführt, die in dem Rohr 16 angeordnet ist. Das Feinkorn wird durch die Leitung 16 in den Zyklon 3 gebracht und hier in gleicher Weise miedergeschlagen, wie dies für den Zyklon q. beschriiebeii wurde. Es fällt durch die Leitung 1 ¢ auf die Röstschale, die sich in der Leitung 17 befindet, und wird durch den aufsteigenden Gasstrom in den Zyklon 2 geführt. Dort wird es. wiederum niedergeschlagen und gelangt durch die Leitung 15 auf eine Röstschale, die sich in der Leitung 18 befindet. Das Feingut wird nun von von dem aufsteigenden Luftstrom durch die Leitung 18 .'in den Zyklon i geführt, schlägt sich dort nieder und wird durch die Leitung, 2,2 ausgetragen. Auf dem Wege von dem Aufgabenohr 8 bis zu dem Austragsrohr 22 wird also- das Feinkorn abgeröstet.Have the flowing hot gases @Hine reached a sufficiently high temperature, , normal fine gravel with a grain size of about 0 to 6 mm is removed from the feed hopper 7 through the filler pipe 8 into: the exhaust pipe 9. The good can still do it have a humidity of up to 5%. The filler pipe 8 extends deep into the gas pipe 9 down. At a small distance under the inlet pipe is a roasting bowl i o with tapered edge attached. The roasting bowl is on the inlet tube by means of the ribs r i 8 attached. The food to be roasted falls on the roasting bowl and fills the tile, whereby at the same time a gas seal against the formation of the natural slope angle the filler pipe is created. A gas seal is necessary because the gas pipe has a negative pressure having. The roasting bowl consists of a - fire-resistant material. Through the Pipeline 12 is supplied to roasting air to the shell. This will be on this shell coarser well roasted. Through the constant supply of food to be roasted as well as through the supply of roasting air flows the roasted food over the edge of the bowl and trickles in a broad veil through the rising gas stream .. Corresponding to that of the passing through The gas flow is separated into fine and coarse grain. The gas flow breaks from the veil of the manor with the fine, which is roasted in the balance and in the cyclone q. to be led. As far as the material is dusty, it is sucked up and up precipitated in the dust separator 5. Fine grain is obtained in the cyclone ¢. This is passed through the pipe 13 onto a roasting bowl which is arranged in the pipe 16 is. The fine grain is brought through the line 16 into the cyclone 3 and here in knocked down in the same way as for cyclone q. has been described. It falls through line 1 ¢ onto the roasting bowl, which is located in line 17, and is guided into the cyclone 2 by the ascending gas flow. There it will. again knocked down and passes through line 15 to a roasting bowl, which is located in line 18. The fine material is now taken from by the ascending one Air flow through the line 18 .'in the cyclone i, precipitates there and is discharged through the line, 2.2. On the way of the task ear 8 The fine grain is therefore roasted up to the discharge pipe 22.

Das Grobkorn, das in dem Aufgabegut enthalten ist, wird, wie oben beschrieben, in der Röstschale i o, welche sich in dem Rohr g befindet, geröstet, fällt über den Rand der Schale, durch den Zyklon 3 und das Rohr 14 nach unten und gelangt auf die Röstschale, welche sich in dem Rohr 17 befindet. Dort wird @es fertiggeröstet, fällt über den Rand dieser Schale und durch den Zyklon i ; es sammelt sich dann in dem Rohr 22.The coarse grain contained in the feed will be as above described, roasted in the roasting bowl i o, which is located in the tube g, falls over the edge of the bowl, through the cyclone 3 and the pipe 14 and down reaches the roasting bowl, which is located in the pipe 17. @Es are ready-roasted there, falls over the edge of this bowl and through cyclone i; it then accumulates in the pipe 22.

Für den Fall, daß das Feinkorn während des Röstvorganges. in den Zyklonen zum Teil zu Brocken zusammenbackt, wird es auch ixe den unter den Rohren 13 und 15 angeordneten Röstschalen aufgefangen; weitergeröstet und fällt schließlich fertiggeröstet in das Rohr 21, welches. sich am unteren Ende der ersten Gasleitung 18 befindet.In the event that the fine grain during the roasting process. in the cyclones partially baked together to chunks, it will also ixe the under the tubes 13 and 15 arranged roasting bowls collected; roasted and then finally roasted into the pipe 21, which. is located at the lower end of the first gas line 18.

In den Gasaustrittsrohren 9, 16, 17 und 18 sind, wie in Abb. 5 dargestellt, oberhalb der Röstpfannen einstellbare Luftschlitze 44 vorgesehen. Durch diese Schlitze wird die zur Oxydation erforderliche Luft angesaugt. Ein Schieber 45 gestattet die Einstellung der Schlitzgröße, .so daß die Menge der angesaugten Luft reguliert werden kann. Mittels des Schiebers 45 können die Schlitze 44 auch, wenn es für die Röstung erforderlich ist, in einzelnen Gasrohren ganz abgeschlossen -,verden.In the gas outlet pipes 9, 16, 17 and 18, as shown in Fig. 5, above the roasting pans adjustable air slots 44 are provided. The air required for oxidation is sucked in through these slots. A slider 45 allows the slot size to be adjusted so that the amount of Air can be regulated. By means of the slide 45, the slots 44 can also if it is necessary for roasting, it is completely enclosed in individual gas pipes -, verden.

Man kann auch einen weiteren Aufgabetrichter 34 vorsehen nebst einer Leitung 35, welche in das Rohr 13 mündet. Auf diese Weise ist es möglich, frisches Rbstgut auf die in der Leitung 16 befindliche Röstschale zu bringen und damit in das gesamte System einzuführen. Das Grobgut fällt dann über den Rand der erwähnten Röstschale, fällt weiter durch den Zyklon 2 und die Rohrleitung 15 und gelangt auf die Röstschale, welche sich im Rohr 18 befindet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann man ,auch noch eine Rohrleitung 36 vorsehen, so d:aß es möglich ist, frisches Röstgut unmittelbar in die Leitung 14 einzuführen. Durch diese Anordnung hat man weitere Regelmöglichkeiten des gesamten Röstsystems in der Hand.A further feed hopper 34 can also be provided in addition to a line 35 which opens into the pipe 13. In this way it is possible to bring fresh fruit to the roasting bowl located in the line 16 and thus to introduce it into the entire system. The coarse material then falls over the edge of the roasting bowl mentioned, continues to fall through the cyclone 2 and the pipeline 1 5 and reaches the roasting bowl, which is located in the pipe 1 8 . In a further embodiment of the invention, a pipe 36 can also be provided so that it is possible to introduce fresh roasted material directly into the pipe 14. This arrangement gives you more control options for the entire roasting system.

Es kann vorkommen, daß während des Röstens das Röstgut zu größeren Brocken zusammenbackt. Diese könnten die Austragrohre 13, 14, 15 und 22 verstopfen und Betriebsstörungen hervorrufen. Aus diesem Grunde ist vorteilhaft an den unteren Enden der Zyklone jeweils ein Abscheiden i9 vorgesehen. Dieser besteht, wie in Abb. 2 zu erkennen, aus einem schrägen Sieb oder Rost, auf welchem diese Brocken, ferner auch gröbere Fremdkörper, wie abgeplatzte Ausmauerungsstücke od. dgl., ausgehalten werden. Wie ferner aus Abb. 2 zu ersehen, ist zu diesem Zweck im Anschluß an das Sieb ein Rohrstutzen 32 vorgesehen. Die Fremdkörper und die größeren Brocken werden in diesem Stutzen aufgefangen und können nach Abnehmen des Deckels 33 entfernt werden. Die größeren Brocken und zu grobes Korn werden, wie gesagt, durch die Siebe i9 ausgehalten, können alsdann zerkleinert und wieder in den Aufgabetrichter 7 bzw. 34 zurückgegeben werden. Man hat in diesem Fall nur einen kleinen Anteil Grobgut, das durch die Vorröstung bereits mürbe geworden ist, mit geringen Kosten zu zerkleinern.It can happen that the roasted food becomes larger during roasting Chunks caked together. These could clog the discharge pipes 13, 14, 15 and 22 and cause malfunctions. For this reason it is beneficial to the lower Separation i9 is provided at the ends of the cyclones. As shown in Fig. 2 can be seen from an inclined sieve or grate on which these chunks, furthermore also coarser foreign bodies, such as chipped pieces of masonry or the like., withstood will. As can also be seen from Fig. 2, for this purpose, following the Sieve a pipe socket 32 is provided. The foreign bodies and the larger chunks will be caught in this nozzle and can be removed after removing the cover 33. The larger chunks and grain that is too coarse are, as I said, withstood by the sieves. can then be crushed and returned to the feed hopper 7 or 34 will. In this case, you only have a small amount of coarse material that comes from the pre-roasting has already become crumbly to shred at a low cost.

In den meisten Fällen genügen vier Zyklonstufen, um ,auf diese Weise normalen Feinkies zu @entschwefeln.In most cases, four cyclone stages are sufficient to, in this way normal fine gravel to @desulfurize.

Handelt es :sich um die Abröstung von Zinkblende, insbesondere bleihaltiger Blende, so reicht bei zu grobem Korn die zur Verfügung stehende Fallzeit nicht aus. In diesem Fall ist für die Endröstung, besonders aber für eine damit zu verbindende Bleiverflüchtigung, eine Nachbehandlungsapparatur notwendig. Diese kann beispielsweise aus zwei Sohlen eines normalen Etagenofens, gegebenenfalls auch aus einem Drehrohr oder Schachtofen bestehen. Eine solche Einrichtung ist in Abb. 4 dargestellt. Die vorstehend beschriebene Einrichtung von vier hintereinandergeschalteten Röstzyklonen ist durch einen unter dem Zyklon i angeordneten mechanischen Röstofen 39 mit zwei Röstherden ergänzt. Der Röstofen ist mit einer Feuerung 46, die vorwiegend zur Einleitung des Verfahrens dient, versehen. Die Röstgase werden aus dem vorgeheizten Ofen 39 nacheinander, gleichfalls wie beschrieben, durch die Zyklone i, 2, 3 und 4 gesaugt. Der mechanische Röstofen 39 dient als Nachröststufe, in welchem das gröbste und am schwersten abzuröstende Gut geröstet wird. Röstzeit und Rösttemperatur werden so eingestellt, daß das in dem Kies oder in der Zinkblende enthaltene Blei verflüchtigt wird. Für die Nachbehandlung der Röstprodukte werden Grob- und Feinkorn durch die Rohre 4o bzw. 43 dem Röstofen 39 aufgegeben. Das fertigbehandelte Produkt wird durch das Austragsrohr 4 i in den Wagen 42 abgeleitet.Is it: the roasting of zinc blende, especially those containing lead Aperture, if the grain is too coarse, the available fall time is not sufficient. In this case it is for the final roast, but especially for one to be combined with it Lead volatility, post-treatment equipment necessary. This can for example from two soles of a normal deck oven, possibly also from a rotary kiln or shaft furnace. Such a device is shown in Fig. 4. the above-described installation of four roasting cyclones connected in series is by a mechanical roasting furnace 39 arranged under the cyclone i with two Roasting stoves supplemented. The roasting oven is equipped with a furnace 46, which is mainly used for initiation of the procedure is provided. The roasting gases are extracted from the preheated oven 39 one after the other, also as described, sucked through the cyclones i, 2, 3 and 4. The mechanical roasting oven 39 serves as a post-roasting stage in which the coarsest and the hardest to be roasted is roasted. Roasting time and roasting temperature adjusted so that the lead contained in the gravel or in the zinc blende evaporates will. Coarse and fine grains are used for post-treatment of the roasted products Pipes 4o and 43 given to the roasting furnace 39. The finished product is through the discharge pipe 4 i is diverted into the carriage 42.

Es ist auch möglich, den abgerösteten Staub aus dem Rohr 24 in den Nachröstofen einzuführen. Zu diesem Zweck führt eine Rohrleitung 37 von dem Rohr 24 zum Rohr 40. Nach Schließen des Absperrorgans wird der Staub dem Nachröstofen zugeführt.It is also possible to remove the dust from the pipe 24 into the Introduce post-roasting oven. For this purpose a pipe 37 leads from the pipe 24 to pipe 40. After closing the shut-off device, the dust is sent to the post-roasting furnace fed.

Die Zyklone und die Rohrleitungen sind wegen der hohen Temperaturen mit einer feuerfesten Auskleidung bzw. Wärmeisolierung versehen.The cyclones and the pipelines are because of the high temperatures provided with a fireproof lining or thermal insulation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for roasting sulphidic ores, wherein the roast is in the state of suspension, characterized in that several used cyclones connected in series, expediently one above the other that roasting air is introduced into the gas line leading to the individual cyclones is that the goods to be roasted in the ascending from the penultimate to the last cyclone Gas pipe, the precipitation of the last cyclone in the one leading to the last but one cyclone Gas line is introduced, etc., with the fine grain in suspension and the coarse grain be roasted in the opposite direction to the direction of the gas flow, and that the roasted fine dust from the pipe coming from the last cyclone by means of a or several dust separators is precipitated, while the fine and the coarse grain from the top of the first cyclone, possibly also from one at the bottom the first gas line arranged tip is withdrawn.

2. Implementation facility of the method: s according to claim i, characterized in that below the insertion or return pipes for the roasted material is arranged in a bowl open at the top, in such a way that that the outflowing roast forms a material seal, and that the bowl below is provided with one or more connecting pipes for the supply of compressed air.

3. Device for performing the. Method according to claim i or device according to Claim 2, characterized in that the cyclones in two vertical rows so one on top of the other, that of a cyclone next higher cyclone belongs to the other row, and that the exhaust pipe of each cyclone first vertically up and then about. led horizontally to the next cyclone is. q .. Device according to claim 2 or 3, characterized in that below of the first cyclone a post-roasting furnace is arranged that the discharge pipe this Cyclone opens into the post-roasting furnace and that, if necessary, a pipeline is provided is through which the roasted product precipitated in the dump separator is also given up in the Nachxöstofen. can. References: British Patent Specification No. 374486; U.S. Patent No. i 812,397; W a e s e r, »Handbook of sulfuric acid production«, Vol. R, pp. 773 to 775.