FI65807C - Foerfarande och anordning foer aotervinning av bly ur ett sulfidkoncentrat - Google Patents

Description

RÄTTI rBl KUULUTUSJULKAISU /; r Q η Γ7

Ma lBJ ('1' utlAggninosskmpt 65 80 7 C (45) Patentti uybnnctty 10 07 1934 patent ceddelat V (51) K*.lk?/tata3 C 22 B 13/02 SUOMI—FINLAND (21) Patenttihakemus —NuMamMinlng 801214 (22) Hskamlsptlvl—AmOkrtnpdaf 16.04.80 * ' (23) Alkuptlv·— Glltl|hetsdag 16.04.80 (41) Tullut JuIMmIuI — BltvK offantllg . 7 . n «i

Patentti- ja rekisterlhallitu* ............. _ι/.ιυ.οι

Patent- och ragitterctyrtlean * * Amihcmu&cTo^rtlR^ 30.03.84 (32)(33)(31) Pyr^aaty etuoikeus-Begird prlorkue (71) Outokumpu Oy, Outokumpu, FI; Töölönkatu 4, 00100 Helsinki 10, Suomi-Finland(FI) (72) Olavi August Aaltonen, Pori, Rolf Einar Malmström, Helsinki,

Esko Olavi Nermes, Turku, Tapio Kalevi Tuominen, Espoo,

Suomi-Finland(FI) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä ja laite lyijyn erottamiseksi sulfidirikasteesta -Förfarande och anordning för ätervinning av bly ur ett sulf idkoncentrat Tämä keksintö kohdistuu menetelmään lyijyn erottamiseksi sulfi-dirikasteesta syöttämällä hienojakoista rikastetta, silikaatti-rikasta kuonaa muodostavaa ainetta ja ilmaa tai happirikas-teista ilmaa suspensioreaktiovyöhykkeen yläosaan suspension muodostamiseksi ja lyijyn hapettamiseksi lyijyoksidiksi, poistamalla kaasut nousuvirtausvyöhykkeen kautta ja laskemalla sulaa alauunista jatkokäsittelyä varten. Keksintö kohdistuu myös tämän menetelmän yhteydessä käytettäväksi tarkoitettuun liekki-sulatusuuniin .

Valtaosa maailman lyijystä tuotetaan sulfidirikasteista sint-raus-kuilu-uuniprosessilla. Sintrauskoneessa rikaste hapetetaan rikin poistamiseksi ja se saatetaan kuilu-uunipelkistyk-seen sopivaan kappalemuotoon.

Prosessin pahin haitta on sen suuret jätekaasumäärät, joita syntyy sekä sintraus- että kuilu-uuniprosessista. On arvioitu, että rikkidioksidi- ja pölypitoisia prosessi- ja tuuletuskaa-suja syntyy n. 670 kmol (15 000 Nm^) yhtä rikastetonnia kohti. Jätekaasujen puhdistaminen nykyisiä yrapäristönsuojeluvaatimuk- 2 65807 siä vastaaviksi aiheuttaa merkittävän lisän lyijyn tuotantokustannuksiin .

Viimeaikaisen tutkimustyön päämääränä on ollut luoda sellainen prosessi, jossa rikkidioksidi saadaan väkevänä ja pölypitois-ten jätekaasujen määrä on mahdollisimman pieni. Puhtaille, vain hyvin vähän kvartsia sisältäville rikasteille on yksivaiheinen prosessi periaatteessa mahdollinen. Sulfidinen lyi-jyrikaste hapetetaan yhdessä prosessivaiheessa suoraan metalliksi. Osareaktioina on lyijysulfidin hapettuminen ensin oksidiksi alla olevan reaktion mukaisesti

PbS + 1/2 02 = PbO + S02 Tämän jälkeen ylimääräinen lyijysulfidi pelkistää oksidin metalliseksi seuraavan reaktion mukaisesti 2PbO + PbS = 3Pb + SC>2

Jos prosessin toimintalämpötila on alle n. 1373 K, on hapetus-reaktioiden tuotteena lyijyoksidin sijasta lyijysulfaattia ja oksisulfaatteja. Metallinen lyijy syntyy näiden yhdisteiden reagoidessa lyijysulfidin kanssa.

Yksivaiheinen lyijynvalmistusmenetelmä soveltuu puhtaille rikasteille. Lyijyoksidin ja piidioksidin suuren keskinäisen affiniteetin vuoksi kuonan lyijypitoisuus nousee ja metallisen lyijyn saanti alenee rikasteen kvart.sipitoisuuden noustessa. Lyijyn vapauttaminen silikaatista vaatii niin alhaisen hap-pipaineen, että metallisen lyijyn sijasta saadaan rikkidioksidin läsnäollessa lyijysulfidia.

Niissä lämpötiloissa ja happipaineissa, joita käytetään suorassa lyijyn valmistuksessa, rikasteen sisältämä sinkki oksi-doituu ja menee kuonaan. Kuonan sulamispisteen pitämiseksi riittävän alhaalla joudutaan kuonaa fluksaamaan, joka taasen nostaa lyijyn kuonahäviöitä.

Edellä mainittujen epäpuhtaiden rikasteiden käsittelemiseksi onkin sovellettu useampivaiheisia prosesseja. Sintrauspro-sessin haitat, laimea rikkidioksidikaasu, lyijyoksidipölyn joutuminen ympäristöön, sulfaattien muodostuminen ja vaikeu- 3 65807 det lämpötilan hallinnassa on kyetty välttämään siirtymällä suljettuihin reaktoreihin, joiden tuotteena on lyijyoksidia sisältävä sula. Tällainen on esim. kivcet-prosessi (FI-kuulu-tusjulkaisu 56028).

Erikoisesti lyijysulfidin, mutta myös lyijyoksidin höyrynpai-ne lyijynvalmistusprosessien toimintalämpötiloissa on korkea. Tästä johtuu prosesseille tyypilliset ja erittäin haitalliset suuret lentopölymäärät. Sekä useampivaiheisessa että yksivaiheisessa prosessissa tapahtuu sekä lyijysulfidin että oksidin höyrystymistä. Lyijysulfidin kiehumispiste on n. 1610 K ja lyijyoksidin n. 1810 K, joten prosessointilämpötiloissa voi kaasu sisältää ko. yhdisteitä suuria määriä. Höyrystyneet lyijy-yhdisteet poistuvat prosessilaitteesta rikkidioksidipitoi-sen kaasun mukana.

Rikkidioksidipaineesta riippuen ovat 1050-1150 K:n alapuolella vain lyijysulfidi,-sulfaatti ja erilaiset-oksisulfaatit stabiileja. Tästä johtuen jäähdytetystä kaasusta erotettu pöly, jonka määrä saattaa edustaa erittäin suurta osaa prosessiin syötetystä lyijymäärästä on pääasiassa näitä yhdisteitä. Lyijyoksidin määrä on vähäisempi. Lentopölyn syöttäminen oksidin pelkistysvaiheeseen ei ole mahdollista sen sisältämän rikin vuoksi. Pelkistysvaiheessa rikki pelkistyisi ja poistuisi kaasun mukana lyijysulfidina. Samoin tuotetun lyijyn rikkipitoisuus olisi korkea. Tavallisin pölyn käsittelytapa on sen syöttäminen tuoreen rikasteen ohella takaisin hapetusvaihee-seen. Varjopuolena kuitenkin on endotermisten sulfaattien ha-joamisreaktioiden vaatima energia sekä suuresta pölykierros-ta johtuva prosessin kaasumäärän lisääntyminen.

Eräs lyijyprosessin kehittelyn päätavoitteista on ollut pöly-määrien pienentäminen. Eräs tapa, jolla tämä on pyritty aikaansaamaan, on ollut kaasun jäähdyttäminen hapetusreaktorin poisto-osassa niin, että lyijy-yhdisteet kondensoituvat ja putoavat takaisin kuumaan sulaan. Näin menetellään Kivcet-pro-sessissa suoritettaessa lyijyrikasteen hapetus. Jäähdytetyn, mahdollisesti sulfaatteja sisältävän pölyn palautus aiheuttaa kuitenkin ylimääräistä lämmön kulutusta, koska pölymäärä on suuri, 25-40 %.

4 65807

Toinen useissa prosesseissa sovellettu tapa pölymäärän vähentämiseksi on sulfidirikasteen injektointi joko uunissa olevan sulan pintaan tai sulapinnan alle. Tällöin saadaan aikaan sul-fidin nopea liukeneminen sulaan lyijyyn tai reaktio kuonan sisältämän lyijyoksidin kanssa, jolloin lyijysulfidin aktiivisuus laskee ja höyrystyminen vähenee.

Suomalaisesta patentista n:o 54147 tunnetaan menetelmä sulfi-disten kompleksi- ja/tai sekamalmien tai rikasteiden suspensio-sulattamiseksi syöttämällä hienoksi jaettua raaka-ainetta, ilmaa tai happirikasteista ilmaa sekä mahdollisesti polttoainetta reaktiovyöhykkeen yläosaan suspension muodostamiseksi, jolloin suspensiossa oleva raaka-aine saatetaan korkeassa lämpötilassa alttiiksi hapettavalle käsittelylle reaktiovyöhykkeen yläosassa ja alaosassa pelkistävälle tai sulfidioivalle käsittelylle haihtumattomien epäpuhtausmineraalien tai -metallien saattamiseksi takaisin kaasufaasiin enen suspensiossa olevan kiintoaineen erottumista ja törmäämistä reaktiovyöhykkeen alla olevan sulan pintaan.

Tässä patenttijulkaisussa todetaan, että lyijyä ei usein ilman tehokasta pelkistys-sulfidiointia voida poistaa sulatustuotteis-ta kvantitatiivisesti, koska hapetuksessa muodostuva lyijyok-sidi reagoi helposti kuilussa rikasteen tai syöttölisien pii-hapon kanssa. Lyijyn pelkistyminen ja sulfidoituminen sulista silikaateista todetaan epäedullisista aktiviteettiolosuhteista johtuen vaikeaksi.

Mikään edellä kuvatuista menetelmistä ei kykene ratkaisevasti vähentämään lyijynvalmistusprosessin pölyongelmaa. Suuri osa rikasteen lyijysisällöstä poistuu edelleen kaasun mukana ja sulfatoituu tai sulfidoituu kaasun jäähdytyksen aikana.

Tämän keksinnön tarkoituksena on olennaisesti eliminoida yllä mainituissa ennestään tunnetuissa menetelmissä esiintyneet pöly-ongelmat ja aikaansaada menetelmä lyijyn erottamiseksi sulfidi-rikasteesta, jonka pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.

Keksinnön tarkoituksena on lisäksi aikaansaada tässä uudessa 5 65807 menetelmässä käytettäväksi tarkoitettu liekkisulatusuuni, jossa ei tarvita sulaviivettä ja josta poistuvan kaasun mukana kulkeutuva pölymäärä on ratkaisevasti pienempi kuin ennestään tunnetuissa vastaavissa laitteissa.

Esillä oleva keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kaikki sulfidirikasteessa oleva lyijy pyritään kuonaamaan ja tämän varmistamiseksi lisätään niin paljon kuonaa muodostavaa sili-kaattirikasta ainetta, että uuniin muodostuu olennaisesti ainoastaan kuonatyyppinen sula, josta pelkistämällä saadaan raaka-lyijyä ja kuonaa, jota kuonaa edullisesti voidaan käyttää mainittuna silikaattirikkaana kuonaa muodostavana aineena.

Kuonaa muodostavaa ainetta voidaan syöttää paitsi reaktiokui-luun myös alauuniin ja/tai nousuvirtausvyöhykkeeseen ja edullisesti tämä lisämäärä syötetään sellaiseen kohtaan, jossa vallitsee voimakas kaasuturbulenssi, kuten nousuvirtausvyöhykkeen alaosaan.

Kuonaa muodostavana aineena käytetään edullisesti hienojakoista kvartsihiekkaa, mutta voidaan käyttää myös lyijyköyhää ja/tai silikaattirikasta lyijysilikaattia, nk. lyijylasia, kuten esimerkiksi raakalyijyn erotuksesta saatua lyijyköyhää silikaattirikasta kuonaa, jota syötetään joko sulana tai hienojakoisena kiintoaineena.

Koska koko sulamäärä pyritään saamaan kuonatyyppiseksi sulaksi, mitään faasien erottumista ei tarvita eikä näin ollen myöskään mitään sulaviivettä. Näin ollen voidaan käyttää hyvin suuria kaasunopeuksia alauunissa, jolloin mekaanisen pölyn määrä kokemusten mukaan pienenee ja alauuni voidaan mitoittaa suhteellisen pieneksi, edullisesti makaavan sylinterin muotoiseksi kammioksi, jonka halkaisija on noin 3-5 m, esimerkiksi 4 m.

Uunissa pyritään yllläpitämään niin korkeaa lämpötilaa ja happi-painetta, että kaikki sulfidirikasteessa oleva lyijy hapettuu lyijyoksidiksi, joka sitoutuu kuonaa muodostavaan aineeseen kiinteäksi tai sulaksi aineeksi, joka putoaa alauunin pohjalla olevaan sulaan. Suspension lämpötila säädetään ainakin 1373 K ja happipaine suuremmaksi kuin 5 · 10-^ atmosfääriä ja lämpö- 6 65807 tila säädetään edullisesti korkeintaan 1873 K happipaineessa, joka on suurempi kuin 6 · 10 atmosfääriä.

Esillä olevassa keksinnössä käytetään näin ollen hyväksi sitä havaintoa, että suspension lämpötilaa, sekoitusta ja happipai-netta säätämällä voidaan lyijy hapetta lyijyoksidiksi ja samalla tehokkaasti sitoa nk. sidonta-aineiden eli kuonaa muodostavien aineiden kanssa suliksi tai kiinteiksi lvijysilikaateiksi, jotka putoavat uunin pohjalle ja muodostavat siellä kuonatyyp-pisen sulan. Tällä tavoin vältetään kaasumaisten lyijy-yhdisteiden muodostuminen ja sulfaattipölyn syntyminen, kun kaasuja jäähdytetään kattilassa uunin jälkeen.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää poikkileikattua sivukuvantoa keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä käytettäväksi tarkoitetusta uunilait-teistosta, ja kuvio 2 on leikkaus pitkin viivaa A-A kuviossa 1.

Liekkisulatusuunin eli suspensiosulatusuunin reaktiokuilun 1 holvin läpi syötetään lyijyrikaste ja em. kuonaa muodostavat sidonta-aineet erikoisten hajottajien 5 avulla, joissa hyvän suspension muodostamiseksi käytetään väliaineena happea tai happirikastettua ilmaa. Lisäksi syötetään hapetuksen ja lämpö-taseen hoitamiseksi tarvittaessa lisähappea ja/tai happirikastettua ilmaa ja lisäpolttoaineita (nestemäistä tai kiinteätä hiili- ja/tai vetypitoista). Rikastetta ja em. sidonta-ainetta syötetään sellaisissa suhteissa ja ylläpitäen sellaisia fysikaalisia suspensio-olosuhteita, että saavutetaan lähes täydellinen lyijyn hapetus oksideiksi ja näiden oksidien lähes täydellinen reagointi suliksi tai kiintoaineisiksi lyijysilikaateiksi.

Kun lyijysilikaattisuspension suuntaa liekkisulatusuunissa muutetaan 90°, erottuu pääosa suspension sula/kiintoaineesta kaasusta ja laskeutuu alauunin 2 pohjalle, josta se lasketaan ulos aukosta 6 sähköuuniin 3, jossa suoritetaan lyijysilikaa-tin pelkistys esim. koksilla ja/tai raudalla raakalyijyksi 9, joka erotetaan lyijyköyhästä silikaattikuonasta 10, joka rakeistetaan 8. Alauunissa 2 suspensiosta erotettu rikkidioksi-dipitoinen kaasu sisältää mekaanista pölyä ja hieman kaasu- 7 65807 maisia lyijyoksideja. Alauunin peräosassa kaasuvirtaa kuristetaan (nopeus 40-100 m/s) ja tähän turbulenttiin virtaukseen syötetään vielä sidonta-aineita, jolloin kaasun sisältämä kaasumainen lyijyoksidi edelleen sitoutuu sula/kiintoaineisiksi lyijysilikaateiksi ja samalla kaasu jäähtyy, jolloin mahdollinen vähäinen kaasumainen lyijyoksidi kondensoituu lyijyoksi-disulaksi. Tämän jälkeen kaasut sisältävät käytännöllisesti katsoen vain mekaanista pölyä (sulaa tai kiintoainetta), mikä erottuu, jolloin mekaaninen pöly valuu alauunin 2 pohjalle ja yhdistyy näin lyijysilikaattikuonan pääosaan, mikä lasketaan 6 alauunista 2 sähköuunipelkistykseen 3, jossa tuotetaan raaka-lyijyä 9.

Nousuputkesta 4 poistoputken 7 kautta poistuvan kaasun lämpötila on n. 1000-1100°C ja se sisältää vain n. 2-15 % pölyä syötteestä laskettuna. Poistokaasu ja pöly johdetaan kattilaan, missä kaasu jäähdytetään n. 300-350 asteeseen tuottamalla korkeapainehöyryä (60-100 atm). Tällöin pölyt sulfatoituvat, ja ne poistetaan kattilasta ja kattilaa seuraavasta sähkösuoti-mesta alhaalta ja siirretään pneumaattisesti pölysiiloon, josta pöly syötetään uudestaan liekkisulatusuunin reaktiokui-luun 1.

Prosessin luonteesta johtuu, ettei alauunissa 2 tarvita lyijy-silikaattikuonalle laskeutumisviivettä, kuten esim. kuparin ja nikkelin liekkisulatuksessa, koska arvometallit ja lyijy tässä tapauksessa ovat kuonassa, jolloin arvometallien laskeutumista kuonasta kiveen ja/tai metallifaasiin ei tarvitse suorittaa. Prosessin luonteesta johtuu myöskin, että reaktiot ja lyijyok-sidien sidonta lyijysilikaateiksi ovat riittävän nopeita tapahtumia. Lisäksi ympäristönsuojelunäkökohdat vaativat, että uunirakenne on tiivis, jottei kaasuvuotoja pääse tapahtumaan.

Viimeksi mainitut kolme näkökohtaa antavat mahdollisuuden käyttää pientä uunikokoa suhteessa kapasiteettiin. Pilot plant-kokeiden perusteella voidaan arvoidä, että kapasiteetille 20 000 - 30 000 tonnia/vuosi on sopiva uunikoko sellainen, jossa reaktiokuilun halkaisija on n. 3 m ja korkeus n. 5 m, alauunin halkaisija n. 4 m ja pituus n. 10 m ja nousu-putken halkaisija n. 3 m ja korkeus n. 5 m. On huomattava, että 8 65807 on edullista käyttää liekkisulatusuunia, jossa alauunin poikittainen halkileikkaus on pyöreä päinvastoin kuin normaalissa liekkisulatusuunissa, jossa alauunin poikittainen halkileikkaus on laatikkomainen. Makaavaa pientä sylinterinmuotoista ala-uunirakennetta voidaan käyttää siksi, että sulaviivettä ei tarvita ja kaasun virtausnopeus voidaan pitää suurena, 10-20 m/s. Tällöin mekaanisen pölyn määrä kokemusten mukaan pienenee.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkkien avulla.

Esimerkki 1 Lyijyrikasteen analyysi on

Pb 43,0 %

Cu 1,5%

Fe 5,0%

Zn 3,9 % S 12,3 %

Sb 0,2 %

Si02 16,9 %

CaO 3,2%

MgO 6,1%

Uunin reaktiokuiluun syötetään rikastetta 3000 kg/h butaania 91 " happea 612 Nm "Vh lentopölyä 1818 kg/h ja lisäksi fluksia (kalkkia)

Kuilun lämpötila on 1600 K

O

Kuilussa kaasuja syntyy 821 Nm /h - S02 47,5 % - CO2 17,1 % - H20 21,4 % - N2 0,4 % - PbO 13,6 %

Alauunissa poltetaan butaania lämpötilahäviöiden peittämiseksi 51 kg/h, joten kaasumäärä nousukuilulla on 997 Nm^/h - S02 39,1 % - C02 21,9 % - H20 27,4 % “ N2 0,4 % - PbO 11,2 % 9 65807

Kaasujen jäähtyessä sekä kaasumainen että kaasuvirran mukana lentänyt (mekaaninen pöly) PbO reagoivat S02:n kanssa muodostaen sulfaattia ja sulfidia (1).

(1) 4PbO + 4S02 -> 3PbS04 + PbS

Suurin osa pölyistä (1818 kg/h) syntyy siis kaasufaasin kautta. Kaasufaasi voi sisältää lämpötilassa 1600 K maks.

14,3 % PbO (Barin & Knocke: Thermochemical properties of inorganic substances). Jäähtyneet pölyt sisältävät:

PbS04 77,9 %

PbS 20,5 % jotka syötetään takaisin uuniin.

Esimerkki 2 Käytetään esimerkin 1 rikastetta.

Reaktiokuilun syötöt: rikaste 3000 kg/h butaani 35 " - happi 472 Nm3/h lentopöly 271 kg/h + kalkki

Kuilun lämpötila 1600 K

3

Kuilussa syntyy kaasuja 460 Nm /h - S02 58,5 % - C02 11,9 % - H20 14,8 % - N2 0,5 % - PbO 14,3 %

Alauunissa poltetaan butaania lämpöhäviöiden peittämiseksi 51 kg/h ja käytetään sidonta-ainetta (1) 177 kg/h kaasumaisen lyijyoksidin sitomiseksi PbO · Sioiksi. Lyijyoksidin höyryn-paine PbO · Si02:n yläpuolella lämpötilassa 1600 K on 0,030 atm. Reaktion tapahduttua kaasufaasi nousuputkella on (1600 K) kaasut 588 Nm3/h - S02 45,7 % - C02 22,6 % - H20 28,2 % - N2 0,5 % - PbO 3,0 %

PbO- pöly 11,8 kg/h 10 6580 7

Erottimessa silikaattiin sitoutunut PbO valuu sulana takaisin uuniin. Erottimen läpi mennyt PbO (kaasussa 3 % + sulana 11,8 kg/h) muodostaa jäähtyessään sulfaatteja ja sul-fideja kuten esimerkissä 1, jotka lentopölynä palautetaan reaktiokuiluun.

Esimerkki 3 Käytetään esimerkin 1 rikastetta.

Reaktiokuilun syötöt: rikaste 3000 kg/h butaani 21 " - happi 436 Nm3/h lentopöly 61 kg/h + kalkki

Kuilun lämpötila 1600 K

3

Kuilussa syntyy kaasuja 382 Nm /h - S02 65,9 % - C02 8,5 % - H20 10,7 % - N2 0,6 % - PbO 14,3 %

Alauunissa poltetaan butaania 51 kg/h ja käytetään sidonta-ainetta (1) 177 kg/h kaasumaisen lyijyoksidin sitomiseksi PbO * Si02:ksi. Kaasut jäähdytetään 1400 K, jossa lyijyoksidin höyrynpaine PbO * Si02:n yläpuolella on 0,0023 atm. Reaktion tapahduttua kaasufaasi nousuputkella sisältää kaasut 505 Nm3/h - S02 49,9 % - C02 21,9 % - H20 27,4 % - N2 0,6 % - PbO 0,23 % - PbO - pöly 12,5 kg/h

Kartioerottimessa silikaattiin sitoutunut PbO valuu sulana takaisin uuniin. Erottimen läpi mennyt PbO (kaasussa 0,23 % + sulana 12,5 kg/h) muodostaa jäähtyessään sulfaatteja ja sulfideja kuten esimerkissä 1, jotka lentopölynä palautetaan reaktiokuiluun.

U 65807

Lyijyoksidin höyrynpaine lyljysillkaattien yläpuolella (lentopölyt)

Tarkastellaan reaktioita (1) PbO(9) + Si02(s) -»PbO · Si°2(n (2) 2PbO(g) + Si02(s) -» 2PbO · Si02(<) lämpötiloissa 1600, 1500 ja 1400 K.

Reaktioyhtälöistä (1) ja (2) voidaan laskea AG:n avulla PbO n osapaine silikaatin yläpuolella (1) - kPl = apb0 · Si°2

aSi02 * PPbO

. . a2PbO * SiO? (2) kp2 = - 2_

aSi02 * P PbO

Olettamalla, että Si02 ei liukene lyijylasiin, saadaan kpi-pfe * P'W 55Γ kp 5 = —n- ^ p" - \| —i_ ^PbO Pb° Ί kp2

Taulukko 1: PbO:n höyrynpaineita/atm A) PbO-sulan-yläpuolella B) PbO · Si02“ sulan yläpuolella C) 2PbO * Si02~ sulan yläpuolella

T/K ABC

1400 0,0185 0,0023 0,0028 1500 0,055 0,0092 0,0102 1600 0,143 0,030 0,033

Claims (10)

65807

1. Menetelmä lyijyn erottamiseksi sulfidirikasteesta syöttämällä (5) hienojakoista rikastetta, silikaattirikasta kuonaa muodostavaa ainetta ja ilmaa tai happirikasteista ilmaa suspen-sioreaktiovyöhykkeen (1) yläosaan suspension muodostamiseksi ja lyijyn hapettamiseksi lyijyoksidiksi, poistamalla (7) kaasut nou-suvirtausvyöhykkeen (4) kautta ja laskemalla (6) sulaa alauunis-ta (2) jatkokäsittelyä (3) varten, tunnettu siitä, että kuonaa muodostavaa ainetta syötetään niin paljon, että olennaisesti koko rikasteen lyijysisältö muuttuu kuonatyyppiseksi sulaksi ja että alauunista (2) poistettu kuonatyyppinen sula (6) johdetaan kokonaisuudessaan pelkistysvaiheeseen (3) lyijysili-kaatin pelkistämiseksi ja erottamiseksi raakalyijynä (9).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kuonaa muodostavaa ainetta syötetään vielä alauuniin (2) ja/tai nousuvirtausvyöhykkeeseen (4) ja edullisesti kohtaan, jossa vallitsee voimakas kaasuturbulenssi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuonaa muodostavaa ainetta syötetään nou-suvirtausvyöhykkeen (4) alaosaan.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuonaa muodostavana aineena käytetään lyi-jysilikaatin pelkistyksestä ja raakalyijyn (9) erotuksesta (3) saatua lyijyköyhää silikaattirikasta kuonaa (10), jota syötetään sulana tai hienojakoisena kiintoaineena.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuonaa muodostavana aineena käytetään hienojakoista kvartsihiekkaa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttö (5) säädetään niin, että kaasun virtausnopeus alauunissa (2) on suhteellisen suuri, edullisesti ainakin noin 10-20 m/s.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspension lämpötila on ainakin 13 65807 1373 K ja happipaine suurempi kuin 5 · 10 atm ja edullisesti korkeintaan 1873 K happipaineessa, joka on suurempi kuin 6 · 10 ® atm.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän yhteydessä käytettäväksi tarkoitettu liekkisulatusuuni, jossa on alauuni (2) ja siihen liittyvä reaktiokuilu (1) sekä nousuputki (4), jolloin reaktiokuilun (1) yläosassa on elimiä (5) hienojakoisen lyijyrikasteen, silikaattirikkaan kuonaa muodostavan aineen sekä ilman tai happirikastetun ilman syöttämiseksi reaktiokui-luun (1) suspension muodostamiseksi, elimiä (7) kaasun poistamiseksi nousuputken (4) kautta ja elimiä (6) sulan laskemiseksi alauunista (2), tunnettu siitä, että alauunin (2) poikittainen halkileikkaus on olennaisesti pyöreä.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen liekkisulatusuuni, tunnettu siitä, että elimet sulan poistamiseksi alauunista ovat yksi ainoa poistoaukko (6) koko sulamäärää varten.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen liekkisulatusuuni, tunnettu siitä, että alauunin (2) halkaisija on noin 3-5 m. 14 65807