DE976687C - Verfahren zum Roesten sulfidischer Zinkerze - Google Patents

Description

• Verfahren zum Rösten sulfidischer Zinkerze Im Hauptpatent 973 866 ist ein Verfahren zum Rösten von sulfidischen Erzen beschrieben, das im wesentlichen in der Abänderung eines in anderem Zusammenhang bekannten Verfahrens der übersättigten, pneumatischen Förderung in der Weise besteht, daß es mit besonderem Erfolg zum Abrösten sulfidischer Erze geeignet ist. Gemäß diesem Verfahren werden die zu röstenden sulfidischen Erze in den Reaktionsraum mit einer Einspeisegeschwindigkeit eingetragen, die höher ist, als zur Aufrechterhaltung des pneumatischen Förderzustandes zulässig wäre. Gleichzeitig wird auch die Gasgeschwindigkeit höher gehalten, als zur Aufrechterhaltung des Wirbelzustandes zulässig wäre. Dabei bildet sich eine verhältnismäßig dichte aufsteigende Wirbelsuspension mit Feststoffkonzentrationen von im Mittel ro bis 15 Volumprozent und etwas mehr, die also zwischen der Dichte der bekannten pneumatischen Förderungen und der klassischen Wirbelschichten liegt, wobei die Feststoffkonzentration von unten nach oben kontinuierlich abnimmt. In die unteren Zonen dieser Suspension, die vom Gasstrom ganz oder zum überwiegenden Teil nach oben ausgetragen wird, wird ein Teil des heißen abgerösteten Gutes zurückgeführt. In den unteren Zonen ist die Feststoffdichte groß genug (bis zu etwa 30 Volumprozent), um ein verläßliches Zünden des Erzes zu gewährleisten. Trotzdem ist aber die Wärmeentwicklung einschließlich der durch den heißen rückgeführten Abbrand eingebrachten Wärmemenge nicht so groß, daß die Erzteilchen zu größeren Klumpen zusammenbacken. Die sehr großen Gasgeschwindigkeiten, mit denen bei diesem Verfahren gearbeitet wird, ermöglichen ein entsprechend großes Sauerstoffangebot und entsprechend den stöchiometrischen Verhältnissen zwischen Sauerstoffangebot und Sauerstoffverbrauch bei der Röstung einen entsprechend großen Durchsatz, der sogar über dem bereits sehr hohen Durchsatz liegt, welcher in klassischen Wirbelschichten erreichbar ist.
• Es wurde nun gefunden, daß dieses nicht zum beekannten Sstand der Technik gehörende Verfahren so durchgeführt werden kann, daß es besonders gut zur Abröstung sulfidischer Zinkerze, insbesondere sulfidischer Zinkerzkonzentrate, geeignet ist. Bekanntlich ist es bei der Röstung sulfidischer Zinkerze und -konzentrate zur Erzielung eines sulfatfrei,enAbbrandes notwendig, die Rösttemperatur auf über goo° C zu halten. Die Einhaltung einer so hohen Rösttemperatur verursacht aber bereits bei der Durchführung des Verfahrens im Etagenofen erhebliche Schwierigkeiten, wobei schon besondere Maßnahmen notwendig sind, um eine Rösttemperatur von goo bis 100o° C auch nur auf zwei Etagen aufrechtzuerhalten. Völlig unmöglich ist die Einhaltung einer so hohen Rösttemperatur in klassischen Wirbelschichten, weil bei der Wirbelschichttechnik eine Überschreitung der Erweichungs- oder Schmelztemperatur unbedingt vermieden werden muß, um ein Zusammenbacken der Beschickung zu vermeiden, was die Fluidisierung zum Stillstand bringen würde. Aus diesem Grunde kann man die Temperatur in klassischen Wirbelschichten, in denen Zinkerze oder -konzentrate abgeröstet werden, nicht höher als 80o bis goo° C halten. Röstet man die Erze oder.Konzentrate hingegen auf dem S interband ab, dann ist es zwar möglich, einen sulfatfreien Abbrand zu erhalten, doch wird hierbei das Röstgut weit über iooo° C erhitzt, wobei es sintert, was nicht immer erwünscht ist. Auch ist die Durchsatzleistung auf dem Sinterband je Quadratmeter Bodenfläche erheblich niedriger als insbesondere im Wirbelschichtröstofen.
• Man muß daher bei den bekannten Verfahren entweder auf die bekannten Vorteile der Wirbelschichttechnik verzichten - erhöhter Durchsatz, höhere S02-Konzentration des Abgases, Nutzbarmachung der Röstwärme zur Dampferzeugung in weit größerem Ausmaß, als es bei Etagenöfen möglich ist, um nur die wichtigsten zu nennen - oder in Kauf nehmen, daß etwa 5 bis ioo/o des Schwefels in Form von Sulfat verlorengehen.
• Erfindungsgemäß ist es aber durch die Anwendung des im Hauptpatent geschützten Verfahrens auf die Röstung von sulfidischen Zinkerzen und -konzentraten überraschenderweise möglich, eine Rösttemperatur von über goo° C aufrechtzuerhalten, ohne daß Sinterung und damit eine Störung des besonderen Verteilungszustandes in der Feststoff-Gas-Suspension eintritt. Man kann die Temperatur sogar bis auf etwa iooo° C steigern und dementsprechend Röstgut mit sehr geringem Sulfatgehalt ausbringen.
• Für die Durchführung des Verfahrens benutzt man einen schachtförmigen Ofen, an dessen unterem Ende zweckmäßig Düsen für den Lufteintritt angebracht sind. Das Röstgut selbst kann z. B. etwa im unteren Drittel der Höhe des Schachtes kontinuierlich eingebracht werden. Hier suspendiert es sich innerhalb des bereits bestehenden Zinkabbrandbettes. Im unteren Teil des Ofens herrschen infolge der vorzugsweise kalt eingebrachten Luft noch relativ niedrige Temperaturen, so daß ein Zusammenbacken der hier relativ dichtliegenden Teilchen vermieden wird.
• Die gerade in den untersten Zonen besonders hohe Teilchendichte gewährleistet aber trotzdem eine verläßliche Zündung des Erzes durch den heiß rückgeführten Abbrand und die Rückvermischung des Feststoffes.
• Beim Aufsteigen der suspendierten Teilchen erhöht sich die Temperatur infolge der Reaktion. Gleichzeitig wird aber die Teilchendichte geringer, so daß die Gefahr des Zusammenbackens sehr stark vermindert wird. Aus dem oberen Ende des Schachtes tritt ein Abbrand-Röstgas-Gemisch von hoher Temperatur bis beispielsweise iooo° C aus, welches nach bekannten Methoden in feste und gasförmige Anteile getrennt werden kann. Ein Teil des Röstgutes, vornehmlich die gröberen Anteile, sammeln sich aber im unteren Teil des Bettes an und werden dort vorteilhaft unmittelbar über den Lufteintrittsöffnungen auf der entgegengesetzten Seite des Eintritts abgezogen. Man stimmt die Gasgeschwindigkeit, die mittlere Teilchengröße und den Durchsatz vorteilhaft derart aufeinander ab, daß etwa zwei Drittel des eintretenden Gutes oben in Form von Abbrand abgezogen wird. Während der oben ausgetragene Hauptanteil des Röstabbrandes nahezu sulfatfrei ist, sind nur die unteren Austräge des groben Gutes etwa in dem Maß sulfathaltig, wie es bei dem reinen Fließbettverfahren üblich war. Ein Teil des oben ausgetragenen Abbrandes wird noch heiß in die untere Zone der Suspension zurückgeführt.
• Enthält das Erz sehr viel Schwefel, so kann zusätzliche Kühlung erwünscht sein. Diese kann beispielsweise durch eingebaute wasserdurchflossene Rohrschächte oder durch Einspritzen von Wasser oder durch Mantelkühlung erfolgen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Rösten von sulfidischen Erzen nach Patent 973 866 in Anwendung auf sulfidische Zinkerze, insbesondere Konzentrate von Zinkerzen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Gas-Feststoff-Suspension eine Temperatur von goo bis iooo° C aufrechterhalten wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auch aus dem unteren Teil des Reaktionsraumes Abbrand seitlich ausgetragen wird: 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasgeschwindigkeit auf die mittlere Teilchengröße und den Durchsatz so abgestimmt wird, daß etwa zwei Drittel des eintretenden Gutes oben in Form von Abbrand abgezogen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung D 9o6 VIa/4oa (bekanntgemacht am 14. 12. 1950); britische Patentschriften Nr. 645977, 554227, 66156o; USA.-Patentschriften Nr. 1463 867, 2 344 900; Chemistry Engineering, 1947, S. 112; Canadian Chemieäl Process Industries, 195o, S.638; . Industrial and Engineering Chemistry, 1949, S. 1135 und io99; Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 1949 S. 1249/1250; Metall und Erz, 1939, S.40/41, und 195o, S. 182.