LU87890A1

LU87890A1 - METHOD AND DEVICE FOR WINNING METALS FROM INDUSTRIAL RESIDUES

Info

Publication number: LU87890A1
Application number: LU87890A
Authority: LU
Inventors: Antoine Weiner
Original assignee: Arbed
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1992-11-16

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM GEWINNEN VON METALLEN AUSMETHOD AND DEVICE FOR EXTRACING METALS

INDUSTRIE-RESTSTOFFENINDUSTRIAL RESIDUES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus Reststoffen, insbesondere ein Verfahren zum Extrahieren von Zink und/oder Blei aus Industrie-reststoffen, und eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.The invention relates to a method for extracting metals from residues, in particular a method for extracting zinc and / or lead from industrial residues, and a device for carrying out the method according to the invention.

Bei den bekannten Verfahren zur pyrometallurgischen Behandlung von Reststoffen zwecks Gewinnung von Metallen aus Reststoffen mussen diese Ausgangstoffe stets im trockenen Zustand vorliegen. Deshalb sind diese bekannten Verfahren nur mit einem erheblichen Kostenaufwand für die Behandlung von Hüttenschlämmen, insbesondere Eisen-hüttenschlämme, einsetzbar, da diese Schlamme bekanntlich, wegen ihrer thixotropen Konsistenz, sich nur schwer trocknen lassen.In the known processes for the pyrometallurgical treatment of residues for the purpose of extracting metals from residues, these starting materials must always be in the dry state. Therefore, these known methods can only be used at considerable expense for the treatment of metallurgical sludge, in particular iron sludge, since these sludges are known to be difficult to dry because of their thixotropic consistency.

Gemäss einer dieser bekannten Art von Extraktions-verfahren werden die zu behandelnden Reststoffe in Form von feinkörnigen Stäuben mit einem gasförmigen Energieträger zu einer Suspension vermischt. Bei einer anderen Art von Extraktionsverfahren werden die zu behandelnden Reststoffe zu Briketts oder Pellets geformt, bevor die eigentliche pyrometallurgische Behandlung vorgenommen wird.According to one of these known types of extraction processes, the residues to be treated are mixed in the form of fine-grained dusts with a gaseous energy source to form a suspension. In another type of extraction process, the residues to be treated are formed into briquettes or pellets before the actual pyrometallurgical treatment is carried out.

Alle diese zum Stand der Technik gehörenden hüttentechnischen Verfahren zur pyrometallurgischen Behandlung von Reststoffen weisen den gemeinsamen Nachteil auf, dass zur Gewinnung des oder der Metalle mehrere Verfahrensschritte erforderlich sind, was notgedrungender-weise zu hohen Apparate- und Energiekosten führt. So mussen beispielsweise die zu behandelnden Einsatzstoffe, vor deren Eintragung in die pyrometallurgische Anlage, im vollkommen getrockneten Zustand vorliegen. Bei der zuletzt erwähnten bekannten Verfahrensart kommt noch hinzu, dass der pyrometallurgischen Einrichtung eine Brikettier- bzw Pelletieranlage vorgeschaltet sein muss. Die Brikettierung bzw. Pelletierung der Einsatzstoffe bedingt, desweiteren den Einsatz von Bindemittel, die wiederum nachher in den Abgasen nach der pyrometallurgischen Behandlung vorhanden sind.All of these prior art metallurgical processes for the pyrometallurgical treatment of residues have the common disadvantage that several process steps are required to extract the metal or metals, which necessarily leads to high apparatus and energy costs. For example, the feedstocks to be treated must be in a completely dried state before they are entered into the pyrometallurgical plant. In the last-mentioned known type of process, there is also the fact that the pyrometallurgical device must be preceded by a briquetting or pelletizing system. The briquetting or pelleting of the starting materials also requires the use of binders, which in turn are subsequently present in the exhaust gases after the pyrometallurgical treatment.

Desweiteren weisen alle diese bekannten hütten-technischen Verfahren zur pyrometallurgischen Behandlung von Reststoffen den Nachteil auf, dass die Feststoffe in allen Fallen während dem Ablauf des Vefahrens einer Bewegung unterworfen werden. Dies gilt ebenfalls für die mit Briketts und Pellets arbeitenden Verfahren. Hierbei kommt es zu Staubbildungen (bei den Briketts und Pellets durch Abrieb) und die so entstandenden Stäube verursachen einerseits eine Verunreinigung des extrahierten Gutes und andererseits werden sie mit den Abgasen mitgerissen. All dies bedingt eine Nachreinigung des extrahierten Gutes bzw. des zu gewinnenden Metalls, sowie aufwendige Abgasreinigungsanlagen.Furthermore, all of these known metallurgical processes for pyrometallurgical treatment of residues have the disadvantage that the solids are subjected to movement in all cases during the course of the process. This also applies to the processes using briquettes and pellets. This results in dust formation (in the briquettes and pellets due to abrasion) and the resulting dusts cause contamination of the extracted goods on the one hand and on the other hand they are entrained with the exhaust gases. All this necessitates post-cleaning of the extracted goods or the metal to be extracted, as well as complex exhaust gas cleaning systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zur Durchführung metallurgischer Prozesse zum Gewinnen von Metallen aus Reststoffen zu schaffen, das einerseits energiesparend und andererseits umweltfreundlich bezüglich der bei der Behandlung auftretenden Abgase ist. Das erfindungsgemässe Verfahren soil ebenfalls im Stande sein, Hüttenschlämme, insbesondere Eisenhüttenschlamme ohne zusätzlichen grossen Aufwand zu behandeln. Weiter besteht die Aufgabenstellung darin, neben den aus den Einsatzstoffen extrahierten Metallen ebenfalls ein Restprodukt zu erzeugen, das unmittelbar wieder einem Verhüttungsprozess zugeführt werden kann; dies soil insbesondere der Fall bei der Behandlung von Eisen-hüttenschlämmen sein.The invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned for performing metallurgical processes for extracting metals from residues, which is energy-saving on the one hand and environmentally friendly with respect to the exhaust gases occurring during the treatment. The method according to the invention should also be able to treat metallurgical sludge, in particular metallurgical sludge, without additional great effort. The task also consists in producing, in addition to the metals extracted from the feedstocks, a residual product which can be fed back directly to an smelting process; this should in particular be the case when treating iron and steel sludge.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelost, dass aus den vorhandenen Reststoffen in Vermischung mit einem kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel Pellets hergestellt werden, die einen üeberschuss an diesem Reduktionsmitel mit Bezug auf das in den Reststoffen vorhandene und zu extrahierende Metall bzw. Metalle beinhalten und einen Restfeuchtigkeitsgrad von bis zu 20 % aufweisen, dass die genannten Pellets einer Temperatur von mindestens der Grössenordnung ausgesetzt werden, welche die Reduktion des bzw. der zu extrahierenden Metalle bewirkt, wobei diese in Form von Metalldämpfen aus der Pellets entweichen und dass die so entstandenen Metalldämpfe einer oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt werden, in der das bzw. die in den Dämpfen vorhandenen Metalle oxydiert werden und sich als Oxydationsprodukte in Form von Kristallen absetzen.The object of the invention is achieved in that pellets are produced from the existing residues in admixture with a carbon-containing reducing agent, which contain an excess of this reducing agent with reference to the metal or metals present in the residues and to be extracted and a residual moisture level of up to 20% have that the pellets mentioned are exposed to a temperature of at least the order of magnitude which brings about the reduction of the metal or metals to be extracted, these escaping from the pellets in the form of metal vapors and that the metal vapors thus produced are exposed to an oxidizing atmosphere be, in which the metal or metals present in the vapors are oxidized and settle as oxidation products in the form of crystals.

Entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren werden die nassen Hüttenschlämme nur teilweise entwässert bzw. entfeuchtet. Dagegen werden staubförmige Einsatzstoffe befeuchtet, was ihre Handhabung wesentlich erleichtert. Es ist ebenfalls möglich Pellets herzustellen, die sich aus einem Gemisch aus staubförmigen Einsatzstoffen aus ggf. teilweise entwässerten Hüttenschlämmen und einem geeigneten Reduktionsmittel zusammensetzen. Während der thermischen Behandlung werden die Pellets in gegenseitiger Ruhestellung belassen, urn jedwede Staubentwicklung zu vermeiden, und moglichst rasch auf eine Temperatur von 1000 bis 1200 °C erhitzt. Die Wärmezufuhr geschieht dabei moglichst auf indirekte Weise urn Konvektionsströmungen im Behandlungsraum zu vermeiden.According to the method according to the invention, the wet sludge is only partially dewatered or dehumidified. In contrast, dust-like feedstocks are moistened, which makes their handling considerably easier. It is also possible to produce pellets, which are composed of a mixture of dust-like feedstocks from possibly partially dewatered sludge and a suitable reducing agent. During the thermal treatment, the pellets are left in a mutually idle position in order to avoid any dust formation and are heated to a temperature of 1000 to 1200 ° C. as quickly as possible. The heat is supplied as indirectly as possible to avoid convection currents in the treatment room.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäss durch eine Anlage gekennzeichnet, die eine in ringförmige Abteile unterteilte, urn eine Achse drehbare Platte aufweist, auf die die zu behandelnden Pellets abgelegt werden und vorzugsweise kontinuierlich in einen mit Hitzestrahlern ausgestatteten Behandlungsraum eingeführt und anschliessend herausgeführt werden, wobei die Abteile der drehbaren Platte mit konzentrisch zur Drehachse verlaufenden Graten aus feuerfestem Material versehen sind, an denen die Kristalie des bzw. der Oxydationsprodukte sich absetzen bzw. bilden können.According to the invention, the device for carrying out the method is characterized by a system which has a plate which is divided into annular compartments and can be rotated about an axis, on which the pellets to be treated are placed and are preferably continuously introduced into a treatment room equipped with heat radiators and then led out. wherein the compartments of the rotatable plate are provided with ridges of refractory material running concentrically to the axis of rotation, on which the crystals of the oxidation product or products can settle or form.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der einzelnen Massnahmen dieser Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous further developments of the individual measures of this invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen :The invention and its further features and advantages are explained in more detail with reference to the exemplary embodiment shown schematically in the drawing. Show it :

Figur 1 : einen Teilschnitt durch die erfindungsgemässe VorrichtungFigure 1: a partial section through the inventive device

Figur 2 : eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Vorrichtung, undFigure 2 is a plan view of the inventive device, and

Figur 3 : einen Schnitt durch einen Teil der mit Abteilen versehenen Platte zur Aufnahme der zu behandelnden Pellets.Figure 3 shows a section through a part of the compartmented plate for receiving the pellets to be treated.

In der in den Figuren gezeigten Vorrichtung ist die Anlage zur Herstellung der, für die Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens benötigten Pellets bzw. Briketts der Einsatzstoffe nicht dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine herkömmliche Anlage bekannter Bauart. Die in dieser Anlage hergestellten Pellets werden nach Zwischenlagerung entweder von Hand Oder aber mechanisch der in. den Figuren dargestellten erfindungsgemässen Vorrichtung zugeführt.In the device shown in the figures, the plant for producing the pellets or briquettes of the starting materials required for carrying out the method according to the invention is not shown. It is a conventional system of a known type. After intermediate storage, the pellets produced in this plant are fed either manually or mechanically to the device according to the invention shown in the figures.

Diese begreift eine zentrale Tragsäule 1 an der über eine Anzahl von radial verlaufenden Trägerarmen 2 eine aus feuerfestem Material bestehende ringförmige Platte 20 angeordnet ist. Die Tragsäule 1 ist über nicht gezeigte Mittel drehbar in einem Fundament fest verankert und kann über einen, ebenfalls nicht gezeigten Antrieb bekannter Bauart, in eine Drehbewegung versetzt werden. Durch die Drehbewegung der Tragsäule 1 um deren Achse a-a' wird die Platte 20 ebenfalls in eine Drehbewegung versetzt.This conceives a central support column 1 on which an annular plate 20 made of refractory material is arranged over a number of radially extending support arms 2. The support column 1 is rotatably anchored in a foundation by means not shown and can be set into a rotational movement by means of a drive of known type, also not shown. Due to the rotational movement of the support column 1 about its axis a-a ', the plate 20 is also set in a rotational movement.

Wie insbesonders aus der Figur 3 hervorgeht ist der obéré Teil der ringförmigen Platte 20 durch Grate 21 in eine Mehrzahl (siehe Figur 2) konzentrische Abteile 22 zur Aufnahme der zu behandelnden Pellets 6 unterteilt.As can be seen in particular from FIG. 3, the upper part of the annular plate 20 is divided by ridges 21 into a plurality (see FIG. 2) of concentric compartments 22 for receiving the pellets 6 to be treated.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung begreift desweiteren einen feststehenden Reaktor 3, der ebenfalls ringförmig ausgebildet ist und die Drehplatte 20 segmentförmig umschliesst, wobei sich das Reaktorsegment über einen Winkel von mindestens 300° über die Drehplatte 20 erstreckt. Der Reaktor 3 begreift ein an Trägern 4 aufgehängtes Stahlgehäuse 10, dessen Innenwand mit einer feuerfesten Auskleidung 8 versehen ist. Ein oder mehrere Gas-Abzugsrohre 5 durchdringen die Reaktorwand bis zum Ofeninnern. Zur Aufheizung der Pellets dienen an der Reaktorinnenwand angebrachte, in der Figur 1 schematisch dargestellte, elektrische Strahler 30, die über den wesentlichen Teil des Reaktorsegmentes angeordnet sind und dafür sorgen, dass die zu behandelnden Pellets 6 (Figur 3) während ihrer Durchwanderung des Reaktors 3 auf eine Temperatur von 1000 bis 1200 °C aufgeheizt werden.The device according to the invention furthermore understands a stationary reactor 3, which is also ring-shaped and encloses the rotating plate 20 in segment form, the reactor segment extending over an angle of at least 300 ° over the rotating plate 20. The reactor 3 understands a steel housing 10 suspended from supports 4, the inner wall of which is provided with a refractory lining 8. One or more gas exhaust pipes 5 penetrate the reactor wall to the inside of the furnace. To heat the pellets, there are electrical radiators 30 attached to the inner wall of the reactor, shown schematically in FIG. 1, which are arranged over the essential part of the reactor segment and ensure that the pellets 6 to be treated (FIG. 3) are passed through the reactor 3 as they move through them be heated to a temperature of 1000 to 1200 ° C.

Wie aus der Figur 1 ersichtlich sind die Innenabmessungen des Reaktors 3 so gewählt, dass nur wenige Zentimeter die Oberkante der Grate 21 von den Strahlern 30 trennen. Hierdurch werden die Energieverluste auf ein Minimum beschränkt.As can be seen from FIG. 1, the internal dimensions of the reactor 3 are selected such that only a few centimeters separate the upper edge of the ridges 21 from the emitters 30. This minimizes energy losses.

Die Bestückung der Drehplatte 20 mit Pellets geschieht an dem freiliegenden Teil (siehe Figur 2), dasgleiche gilt für die Entnahme der behandelten Pellets. In beiden Fallen können geeignete mechanische, vorzugsweise robotisierte Geräte bekannter Bauart eingesetzt werden.The rotary plate 20 is equipped with pellets on the exposed part (see FIG. 2), the same applies to the removal of the treated pellets. In both cases, suitable mechanical, preferably robotized, devices of known design can be used.

Die Figur 3 zeigt, wie die Pellets 6 in den einzelnen nach oben geöffneten Abteilungen oder Kompartimenten 22 der Drehplatte 20 angeordnet sind.FIG. 3 shows how the pellets 6 are arranged in the individual upwardly open departments or compartments 22 of the rotary plate 20.

Die Pellets 6, deren Durchmesser in dem beschriebenen Beispiel zwischen 6 und 28 mm liegt, werden bis zu einer gewissen Höhe zwischen je zwei angrenzenden Graten 21 aufgestapelt, wobei der Stapel die Halfte der Gesamthöhe der Graten 21 nicht überschreiten soil. Die Grate 21 weisen gemäss einer zweckmässigen Ausbildungsform einen Abstand von 2 bis 5 cm untereinander auf und haben eine Höhe, die zwischen 5 und 10 cm liegt. Die Platte 20 und die Gratwände 21 bestehen aus einem keramischen Material, vorzugsweise aus Porzellan. Der derart gestaltete Raum 22 kann nach Belieben ebenfalls radial verlaufende Abgrenzungen haben.The pellets 6, the diameter of which is between 6 and 28 mm in the example described, are stacked up to a certain height between two adjacent ridges 21, the stack not being allowed to exceed half the total height of the ridges 21. According to an expedient embodiment, the ridges 21 are at a distance of 2 to 5 cm from one another and have a height which is between 5 and 10 cm. The plate 20 and the ridge walls 21 are made of a ceramic material, preferably porcelain. The space 22 designed in this way can also have radial boundaries as desired.

Gemäss einer weiteren Ausbildungsform kann die Platte 20 zweiteilig ausgebildet sein und aus einem an den Armen 2 befestigten Traggerüst bestehen, auf dem keramische nach oben geöffnete Gefässe oder Tiegel angeordnet sind, die ähnlich wie die Räume 22 ausgebildet sind.According to a further embodiment, the plate 20 can be formed in two parts and consist of a supporting frame attached to the arms 2, on which ceramic vessels or crucibles are arranged, which are designed similarly to the rooms 22.

Nach dem Einfüllen der Pellets 6 in den Raum bzw. die Räume 22 verharren diese stationär d.h. ohne gegenseitige Bewegung, in diesem geometrisch abgegrenzten Raum, während des gesamten Behandlungsprozesses im Reaktor 3. Durch die Drehung der Platte, beispielsweise im Uhrzeigersinn, treten die Pellets 6 (ohne Eigenbewegung) über eine geeignete, in der Zeichnung nicht dargestellte Einschleusvorrichtung in den Reaktor ein, wo sie sehr schnell auf die erwähnte Temperatur aufgeheizt werden, Durch die thermische Einwirkung wird das als Reststoff vorhandene Metalloxyd durch den in den Pellets eingebundenen Kohlenstoff zu Metall reduziert, das aus den Pellets heraus verdampft und in den oberen Teil der Räume 22 eintritt. ünmittelbar nach dem Verdampfen wird das austretende Metall wieder oxydiert und bildet Oxydkristalie, die sich in Form von Nadein 60 an den Gratwänden 21, insbesonders an deren oberen Randnähe niederschlagen.After the pellets 6 have been filled into the room or rooms 22, they remain stationary, i.e. without mutual movement, in this geometrically delimited space, during the entire treatment process in the reactor 3. By rotating the plate, for example clockwise, the pellets 6 enter the reactor (without their own movement) via a suitable infeed device, not shown in the drawing , where they are heated up very quickly to the above-mentioned temperature. Due to the thermal action, the metal oxide present as residual material is reduced to metal by the carbon incorporated in the pellets, which evaporates out of the pellets and enters the upper part of the rooms 22. Immediately after evaporation, the exiting metal is oxidized again and forms oxide crystals, which are deposited in the form of nadein 60 on the ridge walls 21, in particular on the upper edge thereof.

Das während diesem Prozessablauf entstehende Gas besteht hauptanteilig aus Wasserdampf, Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd. Es kann über den bzw. die Abgasrohre 5 entweichen, da es ausser einer eventuellen C0-Nachverbrennung keiner weiteren Reinigung bedarf, weil der Staubanteil praktisch null ist.The gas generated during this process consists mainly of water vapor, carbon monoxide and carbon dioxide. It can escape through the exhaust pipe (s) 5 since, apart from a possible CO post-combustion, no further cleaning is required because the dust content is practically zero.

Die Drehgeschwindigkeit der Platte 20 wird so gewählt, dass die Verweilzeit der Pellets 6 im Reaktor 3 genügend lang ist, um eine möglichst vollkommene Reduktion der in den Pellets 6 vorhandenen Metalloxyde zu erzielen. In einer praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Prozesses wurde die Drehgeschwindigkeit der Platte 20 so gewählt, dass diese eine vollkommene Drehung von 360° in einer Zeit von 45 Minuten vollführte.The speed of rotation of the plate 20 is selected so that the residence time of the pellets 6 in the reactor 3 is long enough to achieve the most complete possible reduction of the metal oxides present in the pellets 6. In a practical implementation of the process according to the invention, the speed of rotation of the plate 20 was selected such that it performed a complete rotation of 360 ° in a time of 45 minutes.

Wie insbesonders aus der Figur 3 hervorgeht sind nach der Behandlung im Reaktor die Pellets 6 von den Kristallen 60 räumlich mit Abstand voneinander getrennt, so dass nach Austritt aus dem Reaktor sich die Kristalle mittels geeigneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Vorrichtungen von den Gratwanden 21 ablösen bzw. abstreifen und einsammeln lassen, bevor die behandelten Pellets entfernt werden. Wegen des verhältnismässig hohen Eisengehalts bei Pellets aus Eisenhüttenschlamm kann hier die Entfernung der Pellets im Anschluss an eine ausreichende Kühlung mittels Magnetkraft geschehen. Diese letztgenannten Pellets können anschliessend dem Verhüttungsprozess wieder zugeführt werden.As can be seen in particular from FIG. 3, the pellets 6 are spatially separated from the crystals 60 after the treatment in the reactor, so that after exiting the reactor the crystals detach from the ridge walls 21 by means of suitable devices, not shown in the drawing or strip and collect before removing the treated pellets. Because of the relatively high iron content in pellets made from iron and steel sludge, the pellets can be removed here after sufficient cooling by means of magnetic force. These latter pellets can then be returned to the smelting process.

Statt dem Niederschlag der während des Prozesses gebildeten Metalloxydkristalle an den Gratwanden 21, ist es denkbar über die Pellets 6 eine Matte aus keramischer Wolle zu legen, an der die Kristalle sich absetzen und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt aus der Wolle "ausgewaschen" werden.Instead of the precipitation of the metal oxide crystals formed during the process on the ridge walls 21, it is conceivable to place a mat of ceramic wool over the pellets 6, on which the crystals settle and are "washed out" of the wool in a subsequent process step.

Die Prozessvorgänge, welche sich im Reaktor 3 abwickeln, sind komplexer Natur und lassen sich wie folgt erklären :The process operations that take place in reactor 3 are complex in nature and can be explained as follows:

Zuerst kommt es durch die schnell einsetzende Hitzeeinwirkung zu einer schnellen Trocknung, d.h. zu einem raschen Austritt von Wasserdampf aus den Pellets. Dieser bewirkt, dass die Pellets poros werden, was den Austritt des durch Reduktion vermittels Kohlenstoff gebildeten, dampfförmigen Metalls, beispielsweise Zinks, aus den Pellets begunstigt. Es wurde festgestellt, dass unter diesen chemischen sowie räumlichen Bedingungen eine Kristallisation des Metalls bzw. Zinks als Metalloxyd bzw. Zinkoxyd an den Tiegelrändern stattfindet. Die einzelnenFirst of all, the rapid onset of heat leads to rapid drying, i.e. for a rapid escape of water vapor from the pellets. This causes the pellets to become porous, which favors the escape of the vaporous metal, for example zinc, formed by reduction by means of carbon from the pellets. It was found that under these chemical and spatial conditions, the metal or zinc crystallized as metal oxide or zinc oxide at the crucible edges. The single ones

Reaktionen spielen sich mit grosser Wahrscheinlichkeit wie folgt ab : 1 . Das in den Pellets enthaltene Wasser verdampft und erhöht den Porositätsgrad der Pellets; 2. Der in den Pellets enthaltene Kohlenstoff reduziert das Metall, beispielsweise Zinkoxyd, zu Metall bzw. zu metallischem Zink, welches verdampft. Hierbei entstehen CO sowie CO2; 3. Der Metall- bzw. Zinkdampf wird unmittelbar nach seiner Entstehung durch Sauerstoff (aus der Ofenatmosphäre, bestehend aus Luft, und/oder aus Wasserdampf, und/oder aus dem CO2) oxydiert; am Tiegelrand wachsen Metall- bzw. Zinkoxydkristalie. BEISPIEL :Reactions are very likely to happen as follows: 1. The water contained in the pellets evaporates and increases the degree of porosity of the pellets; 2. The carbon contained in the pellets reduces the metal, for example zinc oxide, to metal or to metallic zinc, which evaporates. This creates CO and CO2; 3. The metal or zinc vapor is oxidized immediately after its formation by oxygen (from the furnace atmosphere, consisting of air and / or water vapor, and / or from the CO2); Metal or zinc oxide crystals grow on the edge of the crucible. EXAMPLE:

Es wurde ein Gemisch hergestellt aus 45 Gew. % Staub aus dem Elektrofilter eines Stahlkonverters, 45 Gew. % Schlamm aus der Nassreinigungsanlage eines Stahlkonverters (abgelagerter Schlamm mit ca. 20 % Feuchtigkeit) sowie 10 Gew. % Kokstaub.A mixture was produced from 45% by weight of dust from the electrostatic precipitator of a steel converter, 45% by weight of sludge from the wet cleaning system of a steel converter (deposited sludge with approx. 20% moisture) and 10% by weight of coke dust.

Das Gemisch wurde pelletiert; der Pelletdurchmesser betrug 8-12 mm.The mixture was pelleted; the pellet diameter was 8-12 mm.

Die Pellets wurden, ohne vorheriges Trocknen, während 40 Minuten im Reaktor einer Temperatur von 1150-1200°C ausgesetzt; nach der Behandlung waren an den Wanden des Behandlungsraums und zwar bevorzugt an den Rändern, Kristalie entstanden, die sich abkratzen liessen. Die behandelten Pellets liessen sich ebenfalls problemlos aus dem Behandlungsraum entfernen.The pellets were exposed to a temperature of 1150-1200 ° C for 40 minutes in the reactor without drying beforehand; After the treatment, crystals appeared on the walls of the treatment room, preferably on the edges, which could be scratched off. The treated pellets could also be easily removed from the treatment room.

CHEMISCHE ANALYSE % Fe tot. % Fe met. % C total % Zn % PbCHEMICAL ANALYSIS% Fe tot.% Fe met. % C total% Zn% Pb

Pellets vorPellets before

Behandlung 36.08 1.40 14.80 9.16 1.56Treatment 36.08 1.40 14.80 9.16 1.56

Dpi *) pf c Ή Λ Γ"ΉDpi *) pf c Ή Λ Γ "Ή

Behandlung 59.81 46.50 4.35 0.10 0.03Treatment 59.81 46.50 4.35 0.10 0.03

Kristalle (Randnähe) 1.6 - - 76.3 0.01Crystals (near the edge) 1.6 - - 76.3 0.01

Kristalle (Wande) 0.1 - - 78.3 0.12Crystals (walls) 0.1 - - 78.3 0.12

Kristalle (Bodennähe) 1.3 - - 68.0 0.65 Sämtliche Arten der Kristalle lagen klar getrennt von den behandelten Pellets vor.Crystals (near ground) 1.3 - - 68.0 0.65 All types of crystals were clearly separated from the treated pellets.

Obwohl sich die Kristalle generell an der Wand ansetzen, könnten theoretisch nach der thermischen Behandlung etliche Kristallverbände den Pellets anhaften. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die behandelten und abgekühlten Pellets sich problemlos mit Flüssigkeit waschen lassen, wobei die Kristalle abgelöst würden. Beim Waschvorgang sowie übrigens auch beim mechanischen Ablösen der behandelten Pellets kann ohne weiteres Kraft angewandt werden; in der Tat bleiben die Pellets im Verlauf der Behandlung nicht nur stabil, sondern gewinnen sogar an Festigkeit.Although the crystals generally stick to the wall, theoretically a number of crystal bonds could adhere to the pellets after the thermal treatment. However, it has been found that the treated and cooled pellets can be easily washed with liquid, which would detach the crystals. During the washing process and, incidentally, also when mechanically detaching the treated pellets, force can be applied without further notice; in fact, the pellets not only remain stable during the course of the treatment, they also gain strength.

Der hohe Anteil an metallischem Eisen in den behandelten Pellets legt deren Einsatz im Stahlkonverter nahe. Die Kristalle können, infolge ihres hohen Zinkanteils unmittelbar einem Elektrolyse-Prozess zugeführt werden.The high proportion of metallic iron in the treated pellets suggests their use in the steel converter. Due to their high zinc content, the crystals can be sent directly to an electrolysis process.

Claims

PATENTAN S P RUECHE

1. A process for the extraction of metals from residues, in particular from industrial residues, characterized in that, with the addition of a carbon-containing reducing agent, pellets are produced from the residues which contain an excess of reducing agent with respect to that or those present in the residues include extracting metals and have a residual moisture level of up to 20% that the pellets thus formed are exposed to a temperature of at least the order of magnitude which brings about the reduction of the metal or metals to be extracted, these escaping from the pellets in the form of metal vapors and that the resulting metal vapors are exposed to an oxidizing atmosphere in which the metal or metals present in the vapors are oxidized and settle as oxidation products in the form of crystals.

2. The method according to claim (1), characterized in that the heating temperature of the pellets is between 1000 ° C and 1200 ° C.

3. The method according to claim (1) or (2), characterized in that the supply of heat for heating the pellets takes place in an indirect manner in order to avoid convection currents.

4. The method according to any one of claims (1) to (3), characterized in that the oxidizing atmosphere to which the metal vapors are exposed is composed of water vapor, CO2 and oxygen in the air.

5. The method according to one or more of claims (1) to (4), characterized in that in the treatment of wet sludge sludge they are only partially dewatered, a residual moisture level of up to 20% remaining in the pellets.

6. Device for carrying out the method according to one or more of claims (1) to (6), characterized by an annular plate (20) which can be rotated about an axis, for receiving the pellets (6) to be treated, and the rotating plate (20). partially enclosing treatment room (3) equipped with heating devices (8) and drive devices for rotating the plate (20).

7. The device according to claim (6), characterized in that the rotatable annular plate (20) is supported on a rotatable, firmly anchored support column (1) via support arms (2).

8. The device according to claim (6) or (7), characterized in that the annular plate (20) by ridges (21) is divided into a plurality of concentric compartments (22) which serve to receive the pellets (6).

9. The device according to claim (7), characterized in that the ridges (21) are formed from a ceramic material, the ridge walls are at a distance of 2 to 5 cm from one another and their height is between 5 and 10 cm.

10. Device according to one of the claims (6) to (9), characterized in that the treatment room (3) is designed as a reactor provided with a refractory lining (8), which rotates the rotary plate (20) in a segment shape over an angle of at least Encloses 300 °.

11. The device according to claim (10), characterized in that electrical radiators (30) for heating the pellets (6) are arranged on the inner wall of the reactor.