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Publication number: DEM0022009MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 19. Februar 1954 Bekanntgemacht am 21. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Aus Erzen, die gleichzeitig Blei und Zink enthalten, lassen sich durch Aufbereitung nicht oder nur mit Schwierigkeiten bleireiche und zinkreiche Konzentrate gewinnen. Da der Zinkgehalt sulfidischer Bleierze mit zunehmender Teufe wächst und die Lagerstätten zinkarmer Bleierze der Erschöpfung entgegengehen, muß man bei der Verhüttung in zunehmendem Maße auf das Vorhandensein von Zink im Bleikonzentrat Rücksicht nehmen.

In den meisten Bleihüttenwerken sintert man die Bleikonzentrate, so daß man ein stückiges, vorwiegend oxydisches Agglomerat bekommt, . das anschließend reduzierend im Schachtofen zu Werkblei und flüssiger Schlacke verschmolzen wird. De%, Zinkgehalt des Konzentrates geht bei diesem Verfahren größtenteils in die Schlacke. Zinkoxyd und Zinksulfid erhöhen den Schmelzpunkt und die Zähigkeit der Schlacke, so daß man gezwungen ist, zur Erzielung einer gut flüssigen Schlacke so viel Zuschläge (Sand, Kalkstein) in die Sinter- oder Schachtofenbeschickttng zu geben, daß der Zinkgehalt der Schlacke niedrig bleibt. Diese Zuschläge

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belasten das Verfahren mit erheblichen Kosten. Die Wiedergewinnung des Zinkinhalts der Schlacke ist kostspielig und umständlich, so daß man sich bisher nur in seltenen Fällen entschlossen hat, die dafür nötigen Anlagen zu bauen (Verblasen von Schlacken im Wassermantelofen nach dem Anacondaverfahren oder Verflüchtigung des Zinks im Drehrohrofen nach dem Wälzverfahren).

Das bekannte Röstreaktionsverfahren zur Herstellung von Werkblei aus sulfidischen Erzen ist für die Verarbeitung zinkhaltiger sulfidischer Erze nicht geeignet, da schon bei einem Zinkgehalt von wenigen Prozent die Röstreaktion sehr unvollständig abläuft.

Gegenstand der Erfindung ist. ein Verfahren zur Gewinnung eines - flüssigen Werkbleis aus zinkhaltigen sulfidischen Bleierzen bei gleichzeitiger Gewinnung eines bleiarmen, staubförmigen Zmkoxyds, das als Ausgangsprodukt für die Herstellung von metallischem Zink oder von Farben benutzt werden kann.

Das Verfahren beruht im wesentlichen auf der überraschenden Erkenntnis, daß der Ablauf der Röstreaktion auch bei Anwesenheit von Zink dadurch erzwungen werden kann, daß eine Charge mit einem geringen Überschuß an chemisch gebundenem Sauerstoff gegenüber dem stöehiometrisch erforderlichen unter Zusatz von Soda und so viel Reduktionsmittel, wie Kohle oder Eisenschrott, als zur Reduktion des überschüssigen chemisch gebundenen Sauerstoffs erforderlich ist, eingeschmolzen wird. Die Einbringung chemisch gebundenen Sauerstoffs in die Charge kann in an sich bekannter Weise, z.B. durch oxydierendes Sintern· auf dem Sinter band, erfolgen.

Eine Besonderheit des Verfahrens besteht also darin, daß ein möglichst großer Teil .des Sintergutes nach der Röstreaktion ohne Hinzufügung von Reduktionsmitteln in Werkblei und Sehwefeldioxyd ^ umgewandelt wird. Es war nicht vorauszusehen, daß man das störende Zink unschädlich machen kann, indem man dem Siritergut so viel Sauerstoff hinzufügt, wie zur Oxydation des Zinks nötig ist, und indem man ein Reduktionsmittel und Sodaschlacke zuschlägt. Die Soda kann übrigens auch durch ähnlich wirkende Materialien ganz oder teilweise ersetzt werden: Kalk, Glas., Natriumsulfat, Borax, Pottasche.

Als besonderer technischer Fortschritt ist demnach festzuhalten, daß man bei richtiger Befolgung der Verfahrensvorschriften — und nur dann — in einem Verfahrensgang mit wenigen einfachen und handelsüblichen Apparaten (Mischer, Sinterappara't, Drehschmelzofen, Staubfilter)- vom Blei-Zink-Kongenitrat zu überdurchschnittlich reinem und normalem Werkblei und handelsüblichem Zinkoxyd

gelangt.

Bei der füx die Durchführung der Reaktion erforderlichen : Temperatur von.; 1250 bis 1300° C destilliert das Zink i.ab, und es . hinter bleibt ein metallisches Blei. Die· bei einem gut 'aufbereiteten Konzentrat in der Regel geringen. Gehalte" an Gangart werden beim -Verschmelzen zweckmäßig in. bekannter Weise, verschlackt. Um zu verhindern,· jdaß die geringe Schlackenmenge Zink- und Bleiverbindüngen zurückhält, kann man die Verschlackungszuisehläge so berechnen, daß eine stark basische Schlacke entsteht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das zinkhaltige sulfidische Bleierz vor dem Einschmelzen in der Weise gekrümelt, daß körniges Sintergut zusammen mit dem Feinerz unter Zusatz von Wasser in einer Granuliertrommel od. dgl. granuliert wird. Dadurch werden Granalien erhalten, deren Kern aus bereits gesintertem Material und deren AußentS'chicht aus ungesintertem Erz besteht. Solche Granalien sind für die anschließende Sinterung auf dem. Sinterband, die als Vorbereitung zum Einschmelzen dient, besonders geeignet, doch können auch auf andere Weise hergestellte Granalien, z. B. solche aus einem Eyrichmischer, Verwendung finden. ;

Das Einschmelzen erfolgt zweckmäßig in einem Kurztrommelofen, d. h. in einem Drehflammofen, dessen Länge nicht größer ist als sein Durchmesser, da dadurch die an sich bekannten Vorteile des Kurztrommelofens (erhöhte Wärmeökonomie, bequeme Chargierbarkeit und Schlackenentfernung) zusätzlich zur Geltung kommen.

Es hat sich gezeigt, daß man ein besonders reines Blei erhalten kann, wenn man den Drehschmelzofen schon nach Ablauf des ersten Drittels der üblichen Chargen dauer von 2 bis 4 .Stunden absticht. Bei günstig zusammengesetzten Erzen braucht dieses Blei (es handelt sich um 40 bis 60 0/0 des insgesamt im Erz vorhandenen) entweder keiner öder nur einer verkürzten Raffination unterworfen zu werden. Die bei Chargenende anfallende restliche Bleimenge unterscheidet sich kaum von normalem, aus dem Schachtofen gewonnenem Werkblei.

Ausführungsbeispiel

1000 kg Bleikonzentrat mit 70,20/0 Pb und 5,10/0 Zn wurden mit 1000 kg Rückgut (70,60/0 Pb, 4,80/0 Zn) gekrümelt und in der Weise oxydierend gesintert, daß eine Probe des fertigen Sinters von ιoog beim Einschmelzen im Tammannofen (Schamottetiegel) bei 1250⁰C einen Metallregulus ergab, der 8 5 0/0 des im Sinter enthaltenen Bleis enthielt sowie leine Schlacke, deren gelbliche Farbe anzeigte, daß darin noich Blei als Bleioxyd enthalten war.

67 kg des so hergestellten Siintergutes sowie 6,7 kg calcindierte Soda und 4 kg Anthrazit wurden hierauf in einem Kurztrommelofen von 1 m äußerem Durchmesser und im Länge bei 1200° C eingeschmolzen. Nach 2 Stunden Chargendauer wurden: 45,7 kg Metall abgestochen, das 99,5 o/₀ Pb enthielt. Außerdem wurden 6,5 kg Schlacke mit 12,5 0/0 Zn erhalten. Weiterhin fielen 3,05 kg Flugstaub mit 70 0/0 Zn an.

Es zeigt .sich also, daß 670/0 des in der Charge enthaltenen Zinks in Form eines Flugstaubes, der vorwiegend Zinkoxyd enthält, gewonnen werden können, während 960/0 des Bleis als Metall· üblicher Reinheit auegebracht werden. Bei Konzentraten, deren Zinkgehalt höher ist als in diesem Fall, erhöht sich das Zinkaus,bringen im Flugstaub. Bei Verarbeitung eines Konzentrates mit 8 0/0 Zn und

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67,3 0/0 Pb lag das Zinkausbringen dm Flugstaub bei 0/0 des im Konzentrat enthaltenen Zinkinhalts.

Claims

Patentansprüche:

' i. Verfahren zur gesonderten Gewinnung von Blei und Zink aus zinkhaltigen sulfidischen Bleierzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz, gegebenenfalls nach Granulierung, in der Weise gesintert wird, daß der Sinter etwas mehr chemisch gebundenen Sauerstoff enthält, als für den Ablauf der Röstreaktion stöchiometrisch erforderlich ist, und daß dieser Sinter anschließend unter Zusatz von Soda und einem Reduktionsmittel eingeschmolzen wird, wobei der abgehende ,Rauch aufgefangen und in bekannter Weise auf metallisches Zink, Zinkoxyd oder Farben aufgearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz an Soda 5 bis 20O/0, vorzugsweise 10 0/0, der aufgegebenen Sinter- - menge beträgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmenge an Reduktionsmittel so gewählt wird, daß sie zur Reduktion des im Sinter enthaltenen überschüssigen chemisch gebundenen Sauerstoffs ausreicht.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel Kohle, Koks oder Eisenschrott verwendet wird.
S- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschmelzen der Charge in einem Kurztrommelofen (Länge nicht größer als Durchmesser) erfolgt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der chemisch gebundene Sauerstoff in die Charge in an sich bekannter Weise durch oxydierendes Sintern auf dem Sinterband eingebracht wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Sinterband Granalien gesintert werden, die in der Weise hergestellt wurden, daß ihr Kern aus fertig gesintertem Rückgut des Sinterbandes und ihre Außenschichten aus frischem Erz bestehen.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt des Sinterproduktes so eingestellt wird, daß alles im Erz enthaltene Zink zu Zinkoxyd oxydiert werden kann und darüber hinaus die bekannten Röstreaktionen für Blei

O₂

PbS + PbSO₄ =2 Pb +2SO₂

vollständig ablaufen können.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil des' bei der Röstreaktion auf dem Sinterapparat und beim Einschmelzen im Drehschmelzofen entstandenen Bleis bereits vor vollständigem Ablauf der gesamten Röstreaktion absticht, um auf diese Weise ein besonders reines Blei zu erhalten.

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