DE961632C - Verfahren zur Entfernung von Arsen aus Erzen, insbesondere aus Eisenerzen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Entfernung von Arsen aus Erzen, insbesondere aus Eisenerzen Arsen übt in Eisen und Stählen einen noch schädlicheren Einfluß aus als Schwefel. Bereits geringe Spuren von Arsen im Roheisen gehen auch in die aus dem Roheisen hergestellten Stähle über, da das Arsen beim Frischen des Roheisens nicht aus diesem entfernt werden kann. Andererseits ist bisher noch kein Weg gefunden worden, das in Eisenerzen zum Teil in beträchtlichem Umfange enthaltene Arsen bei der Verarbeitung der Eisenerze im Hochofen zu verschlacken oder zu verdampfen. Deshalb lassen sich mit den bisherigen metallurgischen Erfahrungen und Erkenntnissen arsenhaltige Eisenerze, selbst wenn sie nur geringe Mengen an Arsen enthalten, nicht verwenden.
• Unter solchen Umständen ist es verständlich, daß es seit langem nicht an Versuchen gefehlt hat, das Arsen aus den Eisenerzen zu entfernen, bevor die Erze im Hochofen auf Roheisen verhüttet werden. Dabei ist auch bereits das Rösten der arsenhaltigen Erze in Betracht gezogen worden. Man glaubte erkannt zu haben, daß für die Entarsenierung von Eisenerzen der Röstprozeß nur dann erfolgreich ist, nachdem man die Eisen-Arsen-Sauerstoff-Verbindung in die dreiwertige Oxydationsstufe gebracht hat. Deshalb schlug man als besonders wirkungsvoll eine teilweise Reduktion des Erzes mit nachfolgender Wiederoxydation durch Kohlensäure vor, ohne daß es bisher aber gelungen wäre, ein derartiges Verfahren in betrieblichem oder halbbetrieblichem Umfange durchzuführen.
• Die Erfindung verwendet zur Entfernung des Arsens aus Erzen bzw. aus Eisenerzen ebenfalls ein Röstverfahren. Eingehende Untersuchungen ergaben nun aber, daß das Entarsenieren nur dann durch Rösten gelingt, wenn es in Gegenwart von Petrolkoks erfolgt. Petrolkoks ist ein bei der Destillation von Erdöl und Teeren und auch bei der Krackdestillation von Erdöl in großen Mengen anfallender koksartiger Rückstand, der von allen bisher untersuchten Graphit-, Koks- und Kohlesorten allein die Eigenschaft besitzt, im Gemisch mit arsenhaltigen Eisenerzen das Arsen durch Rösten praktisch vollständig zu entfernen. Während nämlich Eisenerz, dessen Arsengehalt 0,74 betrug, in gekörnter Mischung mit ioo/o Koks nach dem Rösten bei einer Temperatur von 6oo° C praktisch seinen Arsengehalt nicht veränderte, wurde ein feinkörniges, arsenhaltiges Eisenerz im Gemisch mit io °/o ebenso gekörntem Petrolkoks bei einer Rösttemperatur von 6oo° C in verhältnismäßig kurzer Zeit auf einen Arsengehalt von unter o,oi o/o gebracht. Die Versuche ergaben weiter, daß der für die Entarsenierung notwendige Anteil an Petrolkoks abhängig ist von dem absoluten Gehalt des Eisenerzes an Arsen, dem Zerkleinerungsgrad der Mischung und der Röstzeit. Auf Grießkorngröße gekörnte arsenhaltige Eisenerze benötigen beim Verfahren gemäß dieser Erfindung 71/s bis ioo/o ebenso gekörnten Petrolkoks, um bei einer Rösttemperatur von 55o bis 700° C praktisch vollkommen, d. h. auf einen Gehalt von o,oi °/o Arsen und darunter, entarseniert zu werden.
• Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Zerkleinerung sowohl der arsenhaltigen Eisenerze als auch des Petrolkokses in den für solche Zwecke bekannten Anlagen geschehen, d. h. in Brechern und Zerkleinerungsmühlen aller Art. Dabei ist es nicht unbedingt notwendig, die Zerkleinerung auf Pulver- und Mehlform durchzuführen, vielmehr genügt eine Grießkornform des Gutes. Nach der Zerkleinerung der beiden Reaktionskomponenten muß deren intensive Mischung erfolgen. Auch zum Mischen können bekannte Aggregate Anwendung finden.
• Das Rösten des wie vorstehend zerkleinerten und gut gemischten Gemenges aus arsenhaltigen Eisenerzen und 71/s bis io °/o Petrolkoks geschieht wiederum ebenfalls in bekannten Anlagen. Vornehmlich eignen sich für diesen Zweck Dwight-Lloyd-Bänder, wie sie auch zum Sintern und Agglomerieren von Eisenerzen fast überall Anwendung finden. Dabei ist es wichtig, daß die Röstgase auf kürzestem Wege vom Röstgut getrennt werden, so wie das bei den Saugzuganlagen dadurch geschieht, daß man die unmittelbar auf die Oberfläche des Röstgutes gerichtete Flamme und die sich beim Rösten entwickelnden arsenhaltigen Gase durch eine unter den Röstkästen angeordnete Sauganlage absaugt. Der in den Gasen enthaltene Staub wird dann in nachgeschalteten Zyklonen und Staubsammlern ausgeschieden, während sich das Arsen in dafür eigens vorgesehene Kammern niederschlägt und zurückgewonnen werden kann.
• Durch die Zurückgewinnung des Arsens wird ein erheblicher Teil der für den Röstprozeß aufzuwendenden Kosten ausgeglichen. Da die modernen Hochofenanlagen heute fast durchweg bereits mit Sinteranlagen zur Stückigmachung von Feinerzen ausgestattet sind, bedarf es zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im allgemeinen besonderer Neuanlagen nicht. Darüber hinaus kann man zum Rösten naturgemäß auch alle anderen bekannten Röstvorrichtungen anwenden, so auch die Trommelröstung.
• Wenn es sich um die Entarsenierung unmittelbar von Feinerzen handelt, die an sich der Stückigmachung durch Agglomerieren und Sintern unterworfen werden müssen, ist die Entarsenierung der Erze ein unmittelbarer Gewinn aus der Wiedergewinnung des wertvollen Arsens. Das ist deswegen der Fall, weil der beim erfindungsgemäßen Verfahren als Reduktions- und Kontaktstoff bzw. Katalysator dienende Petrolkoks ein in den Erdöl gewinnenden Ländern zum Teil sehr lästiges und billiges Abfallprodukt darstellt und das Rösten selbst sowohl unter der Verwendung gasförmiger als auch flüssiger und fester Brennstoffe durch geführt werden kann.
• Die bisherigen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführten Untersuchungen ergaben schließlich, daß das Entarsenieren von arsenhaltigen Eisenerzen gemäß dem Verfahren nach dieser Erfindung eine Röstzeit bzw. Röstdauer erfordert; die etwa der Zeit entspricht, die benötigt wird, um Feinerze durch Sintern und Agglomerieren stückig zu machen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entfernung von Arsen aus Erzen, insbesondere aus Eisenerzen, durch Rösten, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens auf Grießkorngröße zerkleinerte arsenhaltige Erz in Mischung mit ebenso zerkleinertem Petrolkoks bei Temperaturen von 55o bis 70o° C geröstet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entarsenierende und zerkleinerte Erz mit 71/s bis ioo/o ebenso zerkleinertem Petrolkoks auf das innigste gemischt und diese Mischung bei einer Temperatur von 55o bis 700° C geröstet wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rösten der aus zerkleinerten Erzen und Petrolkoks bestehenden Mischung in an sich bekannten Saugzug-Sinteranlagen (Dwight-Lloyd-Anlagen) erfolgt und dem in den aus dem Röstgut abgesaugten Gasen enthaltenen Arsen in nachgeschalteten Kammern Gelegenheit zum Niederschlag gegeben wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 698 895; Stahl und Eisen, 1951, S. 668; Bericht des Hochofenausschusses des Vereins Deutscher Eisenhüttenleute, Nr. 72 (1925), S.23.