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Publication number: DEC0007503MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 29. April 1953 Bekanntgemacht am 2. Februar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung C 5718 IVa/12 g ist ein Verfahren und ein Ofen zur Aufarbeitung von Mineralien mit festen und gasförmigen Reagenzien, insbesondere von Chromerz.

Das Zusatzpatent betrifft eine weitere Ausbildung dieses Verfahrens und des Ofens und besteht darin, daß die miteinander vermischten pulverförmigen Mineralien und festen Reagenzien, die dem auf Reaktionstemperatur befindlichen Ofen in einer Schichtdicke, die den Durchlaß für die gasförmigen Reagenzien gestattet, zugeführt werden, in dem die Reaktionsgase enthaltenden Raum durch eine Schleudervorrichtung einer Auflockerung und Verteilung unterworfen werden.

Der Mischverteiler für die festen Reagenzien kann außen am Ofen angebracht sein und ein Organ aufweisen, das die Mischung unter gleichmäßiger Verteilung in den Ofen schleudert. Ferner kann unten am Ofen ein Auslauger angebracht sein, in dem das Reaktionsprodukt nach der Reaktion nach und nach ausgelaugt wird.

Der Ofen kann ferner oben einen Raum mit doppelten Wänden und indirekter Heizung im Zwischenraum zwischen den Wänden aufweisen

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und unten mit mindestens einer Düse versehen sein, durch welche die Mischung von unten nach oben gespritzt wird, so daß sie auf die in Reaktion befindliche Masse herunterrieselt, wobei Austrittsöffnungen für die Gase, die schon reagiert haben, unterhalb der Füllhöhe des Reaktionsproduktes vorgesehen sind.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen eines Ofens dargestellt, und zwar zeigt

ίο Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch die erste Ausführungsform des Ofens,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Ofens und

Fig. 3 einen horizontalen Schnitt nach Linie I-I

in Fig. 2. '

Der Ofen nach . Fig. ι entspricht in seinem wesentlichen Aufbau demjenigen der Hauptpatentanmeldung, nur ist hier der Einfülltrichter 19 anstatt oben seitlich am Ofen angebracht. Für die Speisung des Ofens dient der Aufzug 18. Die durch diesen einzubringende Mischung 10 ist, um ein Stauben zu vermeiden, durch Anfeuchten in den Körnerzustand gebracht. Vom Trichter 19 geht« die Mischung zum Verteiler 27, welcher sie durch die Öffnung 28 horizontal in den Ofen schleudert und dabei gleichmäßig, flächenförmig verteilt. Durch ein Rad 29 mit flexiblen Stangen verschiedener radialer Länge wird ein verschieden distanzierter Wurf erreicht. Die fächerartige Verteilung wird durch eine hin- und hergehende Bewegung, welche der Verteiler in einer horizontalen Ebene ausführt, bewirkt. Zu diesem Zweck kann der \ferteiler um einen vertikalen Bolzen 43 drehbar gelagert sein und mittels Rollen 45 auf einer zum Bolzen 43 konzentrisch gebogenen Schiene 44 laufen, während das Rad 29 mit den flexiblen Stangen das körnige Gut in den' Ofen schleudert. Die Verteilung erfolgt auf diese Weise gleichförmig. Das Austragen des Reaktionsproduktes,

d. h. des Klinkers, erfolgt durch den Trichter 34, der unten einen Rost 35 aufweist, unter dem sich ein als Auslauger oder Kocher dienender Behälter 36 befindet, der mit Rührer 37, Abzug 3S₁ und einem seitlichen Behälter 39 mit durch Hahn absperrbaren Überlauf 40 versehen ist. Der Überlauf kann auch in der Höbe regulierbar sein.

Der Ofen arbeitet wie folgt: In den Auslauger 36 gibt man so viel Wasser oder Waschlauge, daß sie das Niveau 41 erreichen. Das Wasser bzw. die Waschlauge kommt dabei in Berührung mit dem Klinker, den sie löst, wodurch sich die Konzentration der Lösung nach und nach erhöht und ein stetes Abnehmen des Niveaus des Klinkers stattfindet, während Reaktionsgemisch nachgefüllt wird.

Der seitliche Behälter 39 gestattet, das 'Niveau· der Lösung zu halten und deren Konzentration zu kontrollieren. Die Lösung tritt dann beim Überlauf aus und wird weiterverarbeitet.

Bei der Ausführungsform des Ofens gemäß Fig. 2 und 3 ist über dem Räum 1 ein Raum 1' vorgesehen, der von einer Doppelwandung 46, 47 umgeben ist. Der zwischen den Wänden 46, 47 gebildete Zwischenraum 48 wird durch die Brenner 2, 2' beheizt. Durch die indirekte Heizung des Raumes 1' wird verhütet, daß sich die Verbrennungsgase mit den Gasprodukten, welche im Innern des Raumes 1' an der chemischen Reaktion teilhaben, vermischen. Die Wand 46 kann kompakt sein, d.h. eine Muffel bilden_; oder sie kann auch . mit Löchern versehen sein. Die gelochte Wand kann auch aus feuerfesten Steinen gebildet sein, wobei die Flamme im Zwischenraumes die Wärme ins Innere des Raumes 1,1' durch die Löcher hindurch abgeben kann. Wird der Druck so geregelt, daß er im Zwischenraum 48 nur etwas höher ist als im Raum ι,,ι', so besteht keine Gefahr, daß ein Teil des eingespritzten Mischungsstaubes durch die Verbrennungsgase zum Rekuperator 52 fortgeführt wird: Zur Sicherheit kann in den Rauchgängen, vor dem Rekuperator ein z. B. durch eine Anzahl von Kettchen gebildetes Filter angebracht sein, durch welches der Rauch hindurchgeht.

Im Raum 1, .1' ist eine Düse 49 angebracht, die die Mischung 10 in einem feinen Strahl nach oben spritzt, die wieder zurückfällt, und sich gleichmäßig verteilt auf die Oberfläche 10" des Reaktionsgemisches 10'" absetzt, in welchem sich die Reaktion fortsetzt. Für die Einspritzung der Mischung 10' wird ein Reaktionsgas für Chromerz, z. B. Luft, genommen. Die Einspritzgase der Mischung durchdringen in der Richtung der Pfeile 50 bis zu einer gewissen Tiefe den Klinker, und durch die Keillöcher 51 ziehen sie, den Wärmeaustauscher 50, 52' durchlaufend zum Kamin 23, ,23'. Auf ihrem Wege durch den Wärmeaustauscher 52, 52' vermischen sie sich mit den Verbrennungsgasen, die aus der Richtung der Pfeile 53, 53' von den Brennern 2, 2' kommen, und mit denen aus den beiden Zusatzbrennern 15, 15'. Die Wärmeaustauscher 52 und 52' haben die Aufgabe, die Reaktionsgase, z. B. Luft, vorzuwärmen. Die für die Reaktion notwendige Luft wird durch die Ventilatoren 22, 22' geliefert, durch die Wärmeaustauscher getrieben und dann in der Richtung der Pfeile 4, 4' durch die Öffnungen 54, 54' und 55, 55' dem Reaktionsprozeß zugeführt. Nach Durchstreichen durch den glühenden Klinker zieht die Luft durch die Keiliöcher 51 und vermischt sich mit den anderen Gasen.

Die Mischung aus pulverförmigem Mineral, z. B. Chromerz, und den festen Stoffen, z. B. Natriumcarbonat in Pulverform, wird im Ofen bei 900 bis 1000⁰ in einer Schicht von solcher Dicke, daß sie für die Reaktionsgase, z. B. heiße Luft, die aus den Öffnungen 54, 54' und 55, 55' kommt, noch durchlässig ist, von unten nach oben durch wenigstens eine Düse 49 eingeblasen, wobei sie eine Strecke in dem oben über dem Raum 1 vorhandenen Raum 1', welcher durch Brenner 2, 2' in einem Zwischenraum 48 indirekt beheizt wird, durchläuft (Aufsteigen und Abfallen). . Die im Raum 1' für die Reaktion benötigte Luft wird mit der Mischung durch die Düse 49 eingeblasen. Dabei wird das Einsetzen der Reaktion durch den beim Einblasen aufgelockerten Zustand der Mischung begünstigt. Das weitere Durchreagieren der Mischung .in der

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Schicht h erfolgt durch die aus den Öffnungen 54, 54' und SS, 55' kommende heiße Luft.

Die Einspritzung der Mischung in den Raum 1, kann auch tangential schräg von unten nach oben erfolgen, so daß eine schraubenlinienförmige Durchlaufstrecke des Strahls 10' erhalten \vird, wodurch die Dauer der Anfangsreaktion verlängert wird.

Zu diesem Zweck können ferner (in der Zeichnung nicht dargestellt) Ventilatoren vorgesehen sein, die den Luftdruck in der Düse 49 regulieren, so daß unter der Einwirkung des Gaszu- und -abstromes durch die Öffnungen 54, 54' und 55, 55' und den Kamihzug 53, S3' die· Mischung solange als möglich in der Schwebe gehalten wird.

Um zu verhüten, daß Teile der Mischung von den zum Kamin gehenden Gasen mitgenommen werden, Hegt das obere Niveau 10" des Klinkers über den Keillöchern 51, so daß die Luft, die schon

' in der Kammer 1' reagiert hat und die Verbrennungsgase (CO₂) gezwungen sind, eine gewisse, als Filter dienende Schicht des glühenden Klinkers zu durchlaufen, bevor sie in den Kamin gehen. Für die Austragung des Klinkers ist eine feste Scheibe 56 vorgesehen, die mit Keilschlitzen 57 versehen ist. 58 sind drehbare Abdeckflügel, welche die Keilschlitze abwechslungsweise öffnen und schließen, so daß eine regelmäßige Entladung des Klinkers stattfindet.

Die Austragung des Klinkers kann auch durch Auslaugung desselben mit Wasser stattfinden. Der Klinker setzt sich auf dem Boden des Auslaugebehälters ab, durch welchen man Wasser zirkulieren läßt, in dem er nach und nach gelöst und kontinuierlich entfernt wird, während das Nachsetzen der Mischung so reguliert wird, daß sie die Menge des gelösten Produktes kompensiert.

Claims

Patentansprüche:

T.Verfahren zur Aufarbeitung von Mineralien mit festen und gasförmigen Stoffen, insbesondere von Chromit, wobei die miteinander vermischten pulverförmigen festen Mineralien und festen Stoffe dem. auf Reaktionstemperatur befindliehen Ofen in einer Schichtdicke, die den Durchlaß für die gasförmigen Reagenzien gestattet', zugeführt werden, nach dem Verfahren der Hauptpatentanmeldung C 5718 IVb/iag, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der festen Reagenzien zu Beginn der Reaktion in dem die gasförmigen Reagenzien enthaltenden Raum durch eine Schleudervorrichtung einer Auflockerung und Verteilung unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung durch mindestens eine Düse von unten nach oben in den Reaktionsraum eingeblasen wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung tangential so eingeblasen wird, daß sie den Raum, in dem die Reaktion einsetzt, schraubenlinienförmig durchströmt.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Absinkens der Teilchen der Mischung verlangsamt wird, durch entsprechende Einstellung des Gegendruckes der die durchlässige Schicht der Reaktionsmasse durchströmenden Reaktionsgase.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ■ die Gase, mittels derer die Mischung durch die Düse gepreßt wird, eine gewisse Schicht der Reaktionsmasse als Filter durchlaufen, bevor sie in den Kamin entweichen.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Verbrennungsgase des Ofens einen Wärmeaustauscher durchströmen, in dem sie ihre Wärme an die Reaktionsgase abgeben.
7. Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen mit einem außen angebrachten Mischverteiler (27) für die festen Stoffe, der ein Organ (29) aufweist, das die Mischung unter gleichmäßiger Verteilung in den Ofen schleudert, und mit einem Auslaugerbehälter (36) für das Reaktionsprodukt versehen ist.
8. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen oben einen Raum (1') mit doppelten Wänden (46, 47) und indirekter Heizung im Zwischenraum (48) zwischen den Wänden aufweist und unten mindestens mit einer Düse (49) versehen ist, durch welche die Mischung von unten nach oben gespritzt wird, wobei Austrittsöffnungen (51) für die Verbrennungsgase unterhalb des Niveaus (10"), das sich über dem Reaktionsprodukt (10'") befindet, vorgesehen sind.
9. Ofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Austragsvorrichtung für das Reaktionsprödukt eine feste Scheibe (56) mit Keilschlitzen (57) und drehbaren Abdeckflügeln (58) vorgesehen ist, welche bed. Drehung die Keilschlitze abwechslungsweise öffnen und schließen.
10. Ofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wand (46) des für die Einleitung der Reaktion dienenden Raumes (1') durch eine Muffel gebildet wird.
11. Ofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wand (46) gelocht ist. ■
12. Ofen nach Ansprüchen 8 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kaminzügen (53, 53') am Ausgang des Zwischenraumes ein Filter angebracht ist.
13. Ofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter aus Kettchen besteht.
14. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einfülltrichter (19) für die Mischung an dem Verteiler (27) vorgesehen ist.
15. Ofen nach Ansprüchen 7 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerrad (29) aus

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flexiblen Stangen verschiedener radialer Länge besteht.
16. Ofen nach Ansprüchen 7 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (27) um einen vertikalen Bolzen (43) drehbar ist und sich auf eine in bezug auf den Bolzen (43) konzentrisch gebogene Schiene (44) abstützt.
17. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Auslaugebehälters (36) als Rost ausgebildet ist, unter dem ein Rührflügel angebracht ist, und daß der Behälter mit einem kommunizierenden seitlichen Behälter (39) mit in der Höhe regulierbarem Überlauf versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen