SE406479B - Forfarande for pyrometallurgisk behandling av finkorniga fasta material - Google Patents

Description

,vs14s92-2 ¿ Den järnhaltiga smältan, i föreliggande fall järnsten, befrias eventuellt från slagg och vidarebearbetas i en följande behandling (tyska patentskriften 886.590, tyska utläggningsskriften 1.205.505).

Under senare tid'har den inom eldningstekniken vanliga cyk- loneldningen funnit användning inom icke-järnmetallurgin och för bearbetning av koppar och polymetalliska koncentrat (jämför I.A. Onajew, "zyklonschmelzen von Kupfer und polymetallischen Kenzentreten" (Neue Huute, io [1965], sidan 210). Ice för e.k. cyklonsmältning använda cyklonkamrarna inblåses luft med hög hastig- .het tangentiellt så att en roterande virvel uppstår. De i cyklon- kammaren införda§bränsle- eller malmkoncentratpartiklarna gripes av virveln, förbrännas eller smältes och slungas mot väggen. Den härvid bildade smältprodukten anländer till en uppsamlingshärd, _ i vilken sten skiljes från slagg. Upparbetningen av reaktionsgasen genomföres på vanligt sätt, exempelvis för framställning av svavel- syra. i För en speciellt utformad cyklonkammare för pyrometallurgisk behandling av finfördelade malmer, malmkoncentrat och liknande har man föreslagit att tillföra malm eller malmkoncentrat i grova eller fina fraktioner uppdelat på olika ställen av cyklonkammaren (tyska utläggningsskriften 1.161.055). Härigenom skall utbytet i form av smälta göres större samt tillfört bränsle och malm antändas mycket 'väl.

Dessa tidigare kända förfaranden har, i den mån att de över- huvudtaget avser pyrometallurgisk behandling av sulfidiska järnmal- mer eller järnmalmskoncentratj i synnerhet en ofördelaktig låg be- handlingskapacitet. Behandlingskapaciteten beror sålunda i stor ut- sträckning på möjligheterna att bortleda den vid rostningsreaktionen frigjorda värmeenergín. Känd kylning genom värmebortstrålning till ugnsväggen eller den annars inom metallurgin vanliga kylningen med luft eller kallvatten ger icke önskat resultat. Vid'luftkylning är värmebortledningen otillräcklig, vid kylning med kallvatten vid ekonomiskt godtagbara kylvattenmängder skulle man på grund av den extremt höga väggtemperatur som uppträder vid cyklonsmältning er- hålla explosionsartad förångning i kylmanteln.

Av dessa skäl har man vid en vidareutveckling av dessa för- faranden föreslagit att genomföra den pyrometallurgiska behandlingen av sulfidiska Järnmalmer eller järnmalmskoncentrat i en med vatten- förångning vid minst 10 at tryck kyld cyklonkammare med i det när- maste horisontell axel med gaser med minst 50 volymprocent syre och utan eller med endast ringa tillsats av bränsle vid temperatu- rer över 150000 och använda en sten med ett genomsnittligt atomför- __.. __.__..,_. 3 g 7314592-2 hållande av Fe:S som uppgår till l:(0,70-0,90) (tyska utläggnings- skriften 1.907.204) resp» vid temperaturer över l400°C smälta ett rostgods med ett genomsnittligt atomförhållande av Fe:O av l:(l,0-1,15) (tyska utläggningsskriften 20 10 872). I Även om de sist nämnda förfarandena jämfört med de_först nämnda med användning av cyklonkammare medfört väsentliga fördelar har de fortfarande uppvisat vissa olägenheter. Vid cyklonkammartekniken för- löper en rad av komplicerade förlopp i ett slutet rum bredvid varandra och påverkar varandra mer eller mindre starkt. Sålunda förekommer i synnerhet blandning av reaktionskomponenterna, upphettning av bland- ningen genom strålning och konvention till tändtemperaturen, förbrän- ning och förångning av flyktiga produkter, avskiljning av smältdroppar ur avgasen, inbindning i smältfilmen på cyklonväggen samt bortström- ning av smältan. På grund av de bestående strömnings- och temperatur- förhållandena är förbrännings- och avdrivningsbetingelserna icke en- hetliga för alla partiklar. En viss andel av bränslet resp. malmen kan före avslutandet av förbränningen resp. rostningen avskiljas och inblandas i smältan. Härigenom minskas den för den fortsatta reak- tionen erforderliga ytan i väsentlig grad så att den fortsatta reak- tionen blir ofullständig. En bildning av fastmaterialhärvor i gas- fastmaterialströmningen, i synnerhet vid hög fastmaterialbelastning, kan förstärka reaktionens ofullständighet.

Till grund för föreliggande uppfinning ligger uppgiften att förhindra även dessa olägenheter och att utveckla ett förfarande som säkerställer en fullständig omsättning och härigenom renhet av pro- dukten utan att avsevärda apparativa åtgärder erfordras för detta.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för pyrometall- urgisk behandling av finkorniga, fasta material, som vid behandlings- temperaturen ger smältflytande produkter, med syrerika gaser och eventuellt energibärare med användning av en cyklonkammare. Detta förfarande kännetecknas av att de fasta materialen, den syrerika gasen samt eventuellt energibärare blandas till en suspension vid en tempe- ratur under den temperatur, vid vilken dessa komponenter reagerar, samt med en hastighet, som utesluter baktändning, införes i en ver- tikal brännsträcka och i denna bringas att reagera, varvid man i brännsträckan upprätthåller en på tomt rör beräknad hastighet av minst 8 m/s och sådan uppehâllstid att suspensionens reaktion under uppe- hâllstiden uppgår till minst 80 %, samt inför den vid reaktionen bil- dade suspensionen, som övervägande innehåller smältflytande partiklar, i cyklonkammaren, varvid temperaturen hos de gaser, som lämnar cyk- lonkammaren, hâlles minst l00°C över temperaturen för begynnande y7s14s92-2 4. stelning av smältan, varefter de från cyklonkammaren bortströmmande _ gaserna kyles.' I " I _ Z -Vid införing av suspensionen med en hastighet, som utesluter baktändningy kan man gå tillväga på olika sätt. Såsom exempel kan blandningen av reaktionskomponenterna genomföras på sådant sätt, att tighetsökning till tillräckligt hög hastighet erhålles. Genom denna åtgärd upplöses de i suspensionen annars lätt uppträdande strängar och sammanklumpningarna. Suspensionen homogeniseras fullständigt och därigenom kan partiklarnas yta göras fullständigt utnyttjbar för reaktionen.

Reaktionstider liggande storleksordningsmässigt inom omrâdet några hundradels sekunder utnyttjas varför i regel en brännsträcka med en längd av upp till 3 m är tillräcklig. med en godtycklig energibärare} Med energibärare avses härvid sådana ämnen, som vid förbränning med syre avger värme. Dessa ämnen kan vara gasformiga, flytande eller fasta. Sådana bränslen kan användas för sig enbart eller i blandning med andra. Härvid är det lämpligt att före bildningen av suspensionen blanda gasformiga bränslen med de syrerika gaserna och fasta bränslen med de finkorniga fasta mate- - rial, som.skall behandlas. I stället för kolhaltiga bränslen kan även kolfria bränslen användas, som med omsättning med syre ger värme, exempelvis pyrit och svavelÅ Den specifika partikelytan bör uppgå till l0 - 1000 m2/kg, företrädesvis 40 - 300 m2/kg. Detta motsvarar i huvudsak en genom- snittlig partikeldiameter av 3 - 300 um resp. 10 - 80 um.

Den på tomt rör beräknade gashastigheten i brännsträckan upp- går till cirka 8 - 30 m/sekund.

Syrerika gaser är enligt uppfinningen sådana med en syrehalt av minst 30 volymprocent. Om sådana gaser icke finnas tillgängliga med önskad koncentration beredas de genom sammanblandning av luft och högprocentigt syre. Detta kan åstadkommas genom att man vid sam- manblandningen av de finkorniga, fasta materialen tillför syre och luft separat eller i förväg sammanblandade. Detta arbetssätt är i synnerhet lämpligt om prismässigt gynnsam 70-procentig syrgas står till förfogande. _ « . g 1314592-2' I den man de med förfarandet enligt uppfinningen bearbetade finkorniga,fasta materialen innehåller flyktiga eller avdrivnings- bara metalliska beståndsdelar är det nödvändigt att inställa i mot- svarande màn hög temperatur. Sålunda är exempelvis för avdrivning av zinksulfid en temperatur över 150000 särskilt lämplig. Vid an- vändning av pyrit kan en temperatur av 160000 uppnås vid användning av gaser med cirka 55 procent syre. Vid dessa höga temperaturer är det möjligt att uppnå en avdrivning av zink i en grad över 90 ;procent, av arsenik och bly i en grad över 95 procent. Ett likartat gott resultat kan uppnås genom förflyktigande av silver, kadmium, rhenium, selen, tellur, germanium, antimon och vismut. Den avgörande fördelen med förfarandet enligt uppfinningen är att cyklonkammaren i huvudsak har funktionen hos avskiljningsorganet och härigenom sä- kerställer en renare separering av komponenter av olika aggregations- tillstånd. D Kylningen av de från cyklonkammaren bortströmmande gaserna kan genomföras på i och för sig känt sätt, exempelvis med användning av avgasångpanna. Särskilt lämpligt är det emellertid att störtkyla de gaser som lämnar cyklonkammaren genom direktinsprutning med vat- ten och/eller blandning med luft sedan'dessa gaser passerat en om- länkningssträcka för avskiljning av eventuellt medryckta smältdroppar.

Genom störtkylningen underskrides smältdropparna stelningstemperatur och gasformiga produkterns kondensationstemperatur resp. desublima- tionspunkt och dessa ämnen överföres i en väl avskiljbar fast form.

Förfarandet enligt uppfinningen är tillämpbart för en mång- fald fasta material. I synnerhet lämpar sig sulfidiska icke-järn- D metaller eller icke-järnmetallkoncentrat och sulfidiska järnmalmer eller järnmalmskonoentrat. Det är emellertid även i hög grad lämpat för behandling av oxidiska, eventuellt förreducerade Järnmalmer eller järnmalmskoncentrat samt även för behandling av hyttmetallur- giska mellanprodukter. i _ ~ ' ' Uppfinningen tillgöres i det följande under hänvisning till bifogade ritningar och med utföringsexempel. D Figur l visar ett flytschema för förfarandet enligt uppfin- ningen.

Figur 2 innehåller en tvärsektion genom den i figur 1 med rektangel omgivna anordningsdelen.

Figur 3 anger det principiella temperaturförloppet i hög- temperaturreaktorn och gaskylsträckan. r Förràdsbehållaren (figur 1) användes för lagring av det fasta materialet, som eventuellt är blandat med energibärare. Det är lämpligt att det fasta materialet i förväg bringats till en rest- _ 7314592-2 » 6 fukthalt av mindre än 0,2 procent H20 samt, om den erforderliga finhetsgraden icke redan föreligger i leveranstillståndetg exempelvis för flotationsmaterial, males till erforderlig finhetsgrad. Det fasta materialet avtappas från förrådsbehållaren 1 genom en doseringsband- våg 2 och tillföres genom en-såsom trycktillslutning mot högtempera- turreaktorn verkande valsmatningsanordning (Walzenzuteiler) 3 samt en.fall-ledning till ett centralt tillföringsrör i en inmatningsan- ' iordning 4.

' Det för reaktionen erforderliga syret förefinnes i en gas- blandning, som är sammansatt av en genom en fläkt insugen luftström och en från en kallförgasare ll härrörande högprocentig syreström.

Genom förändring av förhållandet av de båda delströmmarna kan man inställa varje önskad syrekoncentration som kräves med hänsyn till den eftersträvade reaktionstemperaturen i högtemperaturreaktorn.

En upphettning av denna gasblandning som även kan göras indirekt med avgasvärme från processen, kan vid behov drivas upp till 60000 i en värmeväxlare 12. Den optimala förvärmningstemperaturen för bas- blandningen bestämmes av blandningstemperaturen för gas-fastmaterial- suspensionen, som skall ligga föga under tändtemperaturen för de fasta material, som skall bringas till'reaktionÅ Den förvärmda, syrerika förbränningsgasen och kalla material- strömmen undergår efter koncentrisk utströmning_ur tillföringsanord- ningen 4 intensiv blandning i blandningskammaren 5 till följd av tur- bulent fristrålblandning och i förväg åstadkommen rotation hos den syrerika gasen. Med en blandningstemperatur som ligger tätt under tändtemperaturen accelereras den bildade suspensionen i en düsartad förträngning 18, varvid en ytterligare homogenisering erhålles och en baktändning från brännsträckan 6 in i blandningskammaren 5 för- hindras.

Vid inträde av den accelererade stràlen i den heta, verti- kala brännsträckan 6 inträder omedelbart antändning; I en-kort, het flamma genomlöper fastmaterialpartiklarna i stor utsträckning utan beröring med väggen eller ömsesidig beröring smältningsfasen vari- genom den stora partikelytan bibehålles såsom reaktionsutbytesyta.

Vid slutet av brännsträckan 6 uppnås i det närmaste fullständig reaktion den maximala förbränningstemperaturen, som bestämmas av den i förväg angivna teoretiska förbränningstemperaturen och den genom väggkylningen oundvikliga värmeförlusten.

Längden av den reagerande flamman sträcker sig in i cyklon- kammren 7, i vilken reaktionen praktiskt taget avslutas och de gas- formiga reaktionsprodukterna skiljes_från de flytande reaktionspro- dukterna genom centrifugalkraften med hög bindningsgrad (Einbinde- . -___ _.- 7 a D 7314592'2 grad). De väggar i den vertikala brännsträokan 6 och horisontella cyklonkammaren 7 som utsättes för den högsta temperaturbelastningen, skyddas effektivt genom förångningskylning (rör 15, 16, ångpanna 17) med bildning av en beläggning av stelnad smälta.

Vid utloppet av cyklonkammaren 7 passerar den samlade smält- filmen såsom en stråle genom en utloppsslits 21 till en sekundär- kammare 8 och föres genom ett vertikalt fallschakt till en förhärd 9 ïunder det att gasen genom en krage utträder till sekundärkammaren 8.

I denna åstadkommes genom tvåfaldig omlänkning 900 en ytterligare avskiljning av smältdroppar i den mån sådana medryckes från cyklonen samt säkerställes att dessa droppar bortföres med smältan till för- härden 9.

I förhärden 9, som genom en sifonartad skiljesten kan vara uppdelad i två nedlugningskammare, kan tvà.smältkomponenter med olika specifik vikt separeras vid uppehállstider av mer än l timme och avtappas separat, dvs. 1 synnerhet separation av sten och slagg genomföres. En efterbehandling av smältan genom tillsats av tillsats- material och páblåsning av gaser är möjlig. De separat avtappade smältkomponenterna kan om så önskas direkt granuleras i vattenstràle eller avtappas i pannor.

Den från smältan höggradigt befriade gasen.utträder med låg hastighet från sekundärkammaren 8 till en gaskyld sträcka 13. Av- gasen har på detta ställe i stor utsträckning uppnått slutlig sam- g mansättning, varvid såsom karakteristisk egenskap kan framhävas den höga procentuella halten av gasformiga förbränningsprodukter. Om de använda fasta materialen innehåller avdrivbara andelar är avgasen även belastad med delvis avsevärda mängder gasformiga avdrivnings- produkter.

I gaskylsträckan gencmlöper den med ringa mängd smälta och eventuellt gasformiga avdrivningsprodukter belastade avgasen smältans stelningsområde och underskrider kondensationstemperaturen de flesta avdrivningsprodukter. Gaskylsträckan 13 uppvisar fram till det ställe, där stelningstemperaturen underskrides, icke någon konvektiv kylyta.

De kalla reaktionsgaserna tillföres genom en fläkt 14 till en gasföreningsanläggning (icke visad) och tillföres eventuellt till en vidarebearbetning.

Vid igångsättning av anläggningen användes olje- och gaselda- de hjälpbrännare l9 1 brännsträckan 6 och cyklonkammarens 7 gavel- vägg, som efter tillförsel av det egentliga bränsler avkopplas och endast i undantagsfall kommer till användning såsom hjälp- eller tillsatseldning. vzmšsz-z ~ e, På figur 2 på vilken tillföringsanordningen 4, blandninge- kammaren 5, den düsartade förträngningen 18, brännsträckan 6 och cyklonkammaren 7 är angivna i större skala, är i synnerhet anord- nandet av rören 20 för hetkylning angivet. Vidare visas utström- ningsslitsen 21 för smältan, och kragen 22 inom vilken gasen ut- träder i sekundärkammaren 8. I ^ 6 På figur 3 anges det principiella temperaturförloppet i blandningskammaren 5, brännsträckan 6, cyklonkammaren 7, sekundär- kammaren 8 och gaskylsträckan 13; Från det område som innefattar största delen av brännsträckan 6 fram till utloppet ur sekundär- kammaren 8 ligger den genomsnittliga temperaturen hos gasen och smältan över stelningsområdet för smältan.

Uppfinningen tillgöres närmare med följande utföringsexempel. gxempel l. 5 Från en förrådsbehàllare l föres genom en doseringsbandvåg 2 och valstillföringsanordning 3 per timme 2500 kg kopparkoncentrat.

Kopparkoncentratetfsom i leveranstillstàndet har flotationsfinhet (65 %<:8O um) och torkats till en restfukthalt av O,l % H20, har följande sammansättning: Cu c 5 25 % - Fe 5 7 '30 % S .i 33'% S102 8 76 Förorening 4 % Över en fall-ledning under valstillföringsanordningen 3 till- föres koncentratet i fritt fall till det centrala tillföringsröret hos tillföringsanordningen 4 och den efterinkopplade blandningskam- maren 5. 361 Nmš/h luft som införes med en fläkt 10, blandas med 822 Nmñ/h 70 %-ig syrgas från en kallförgasare ll och förvärmes i en värmeväxlare 12 till 4ÖO°C. _ _ Den heta gasen, som innehåller 55 % 02, och-det kalla koppar- koncentratet blandas intensivt i blandningskammaren 5 efter koncent- riskt utträde ur tillföringsanordningen 4 till följd av turbulent fristrålblandning och i förväg àstadkommen rotation av den syrerika förbränningsluften. Med en blandningstemperatur som ligger under tändtemperaturen för kopparkoncentratet, accelereras den med fast material belastadeígasströmmen i en düsartad förträngning 18 till hastigheten 35 m/sekund, varvid en ytterligare homogenisering av blandninges erhålles och en baktändning från brännsträckan 6 till blandningskammaren 5 förhindras.

Vid inträde av den accelererade suspensionen i den vertikala brännsträckan 6, som har en innerdiameter av 460 mm och en cylindrisk ' I ¿ 2 så 7314592-2 längd av 530 mm, uppträder omedelbart tändning. Vid fortskridande reaktion stiger temperaturen hastigt och uppnår vid slutet av bränn- sträckan 6 maximalvärdet l600°C. Efter i det närmaste avslutad reakf tion träder den smältdroppar belastade avgasen med en genomsnittlig hastighet av l2 m/sekund in i den horisontella cyklonkammaren 7, som har en diameter av 950 mm och en längd av 950 mm. I denna av- slutas reaktionen. De gasformiga reaktionsprodukterna skiljes från de flytande genom centrifugalkraftens inverkan med hög inbindnings- förmåga. , Genom intensiv väggkylning med rör 20 i brännsträckområdet 6 i cyklonkammaren 7 samt genom kylning av sekundärkammaren 8 och gas- kylsträckan 13 erhålles per timme sammanlagt l,88 ton mättad vatten- ånga av 25 atö, vilket motsvarar en specifik ångproduktion av 0,75 ton per ton koncentrat.

Vid utloppet från cyklonkammaren 7 passerar den uppsamlade smältfilmen, en blandning av sten och slagg,såsom en stråle genom utloppsslitsen 21 till sekundärkammaren 8 och föres genom ett verti- kalt fallschakt till en förhärd 9 under det att gasströmmen genom en krage 22 utträder till sekundärkammaren 8. I denna åstadkommes genom tvåfaldig omlänkning 900 en ytterligare avskiljning av smält- droppar i den mån sådana medryckes från cyklonen, samt säkerställas att dessa bortströmmar med smältan i förhärden 9. Med låg hastighet inträder lO2O Nmñ/h 45 %-ig S02-gas, som innehåller maximalt 3 % 02 samt förutom ringa mängder av gasformiga avdrivningsprodukter, exempelvis arsenikoxid, endast innehåller ett fåtal icke avskilda smältdroppar, i gaskylsträckan 13. Under avkylning av gasen till 3oo°c Steiner smältaropparna.

De från gaskylsträckan 13 bortströmmande gaserna tillföras till en gasreningsanläggning och därefter efter utspädning med luft till en svavelutvinningsanläggningQ i vilken elementärt svavel fram- ställes genom reduktion. _ I " I förhärden 9, som med en sifonartad skiljesten är uppdelad i två stabiliseringskammare (Beruhigungskammern) erhålles separering i slagg och en mycket ren kopparsten. Man erhåller per timme 1280 kg slagg med mindre än 1,1 % Cu samt avtappar denna och granulerar slaggen direkt. Den i en mängd av 770 kg erhållna 80 %-iga koppar- stenen avtappas i pannor. gxempel 2.

I en med exempel l analog bearbetningsanläggning behandlaså per timme 3000 kg av en blandning av kopparkoncentrat med den i exempel l angivna beskaffenheten samt slaggbildande tillsatser.

Blandningen är sammansatt av följande komponenter: 07314592-2 1.05 2610 kg/h kopparkoncentrat 312 kg/h kvartsmjöl 78 kg/h bränd kalk Den för förbränningen erforderliga, till 40000 förvärmda syrerika gasen bildas genom sammanblandning av 200 Nmš/luft och 7 731 Nmj/h 70 %-ig syrgas. Vid bearbetning av denna malmblandning, som förlöper under i princip likartade betingelser som vid det förut beskrivna exemplet erhålles en maximal reaktionsrumstempera- tur av 152500. Avgasen (800 Nmš/h) har en S02-koncentration av 50 % och uppvisar ett 02-överskott av mindre än 2,5 %. I förhärden avtappas per timme 1470 kg slagg med mindre än 0,8 % Cu samt 1150 kg sten med en kopparhalt av 56 %. Ångproduktionen uppgår per timme till 1,69 ton mättad ånga av 25 atö motsvarande en specifik ång- mängd av 0,65 ton per ton koncentrat. gxempel 3.

Ur förrådsbehållaren 1 transporteras_över doseringsband- vågen 2 och valsutmatningsanordningen 5 per timme 1600 kg av en flotationspyrit med mindre än 0,2 % fukt och en kornstorlek av % större än 90 um. Pyriten har följande halter: resa 85 f; zns 1,8 % Pbs 0,6 96 Aeasš 0,1 9% S102 7,0 9: Gångartsrester cirka ' 5,5 % Måtten av brännsträckan 6 och cyklonkammaren 7 var identiska med de som anges i exempel 1.

Den genom en fläkt 1o :införda iufuetrömmen (590 Nm3/n) blandas med 775 Nm;/h av en syrgasström innehållande 70 %'02 från en kallförgasare ll och förvärmes i en värmeväxlare 12 till 20000.

I blandningskammaren 5 suspenderas pyriten i den syrehal- tiga gasblandningen. Genom den düsformade förträngningen 18 efter blandningskammaren 5 accelereras gaskomponenterna i suspensionen .till hastigheten 31 m/sekund, varvid en ytterligare homogenisering erhålles samt baktändning från brännsträckan 6 in i blandningskam- maren 5 förhindras. Vid inträdet av den accelererade suspensionen i brännsträckan 6 tändes pyriten omedelbart. Förbränningen av pyri- iten till Fe0 och S02 medför en hastig temperaturökning så att vid praktiskt taget fullständig reaktion en maximal temperatur av 170000 uppnås vid slutet av brännsträckan 6 och härigenom de optie 11 5 5 1314592-2 mala betingelserna för förflyktigande av i pyriten förefintliga icke-järnmetaller, exempelvis zink, bly och arsenik, förefinnes.

Med en genomsnittlig hastighet av ll,5 m/sekund inträder den med 'smältdroppar och gasformiga avdrivningsprodukter belastade av gasen i cyklonkammaren 7, i vilken reaktionen avslutas och smältan avf skiljes ur gasfasen genom centrifugalkraftens inverkan och med hög inbindningsförmåga.

Den i cyklonkammaren 7 uppsamlade smältan passerar genom slitsen 21 i avslutningsväggen till sekundärkammaren 8 och föres genom fallschaktet i sekundärkammaren 8 till uppsamlingshärden 9, ur vilken per timme 1000 kg smälta avtappas och granuleras i vat- tenstråle. Det FeO-rika granulatet är i hög grad icke-järnmetall- fritt och uppvisar följande sammansättning: Fe 66,5 % s 1,2 % zn 0,05 7,; S102, cao etc. 12,5 % Pb och As Spår Från cyklonkammaren 7 inträder'den med gasformiga avdrivnings- produkter belastade avgasen genom kragen 22 i cyklonkammaren 7 in i sekundärkammaren 8 och befrias genom tvàfaldig omlänkning 90°C från eventuella mekaniskt medrivna smältdroppar, vilka bortföres med smäl- tan genom fallschaktet till samlingshärden 9.

Den 1 gaskylsträckan 13 inströmmande avgasen (1225 Nm;/h) innehåller 40 % S02 vid ett syreöverskott av 3 % 02. Efter avkylning till en temperatur av 350°C, vid vilken alla avdrivningsprodukter är kondenserade, tillföres avgasen till en gasreningsanläggning.

I denna erhålles per timme 85 kg flygstoff med följande sammansätt- ning: Zn 22 % Pb 11 95 As 2 % Efter utspädning med luft tillföres den renade, högprocenti- ga S02-gasen till en svavelsyraanläggning. Genom kylning i högtem- peraturdelen och gaskylsträckan erhålles per timme 2,2 ton mättad ånga av 25 atö motsvarande en specifik ångproduktion av 1,4 ton per ton koncentrat.

Exempel 4. _ Från förrådsbehållaren l föres genom doseringsbandvågen 2 och valsutmatningsanordninger 5 per timme 520 kg "Räumasche". Detta 7314592-2 g en 12- utgångsmaterial hade i leveranstillståndet en fukthalt av 35 % H20 . och var före bearbetningen torkat till en fukthalt av mindre än 1 % H20 samt malt till en kornstorlek av 20 % större än 90 um.

Materialet uppvisade följande sammansättning: C fix Ä0,0 % Fe - ' - 16,6 % S102 _ 15,0 % Zn 5,6 % Pb I 1,7 % Cu 1 - ' 0,8 % Åg ¿ 150 g/t Måtten hos brännsträckan 6 och cyklonkammaren 7 var identiska med de som anges i exempel 1. _ För nära-stökiometrisk förbränning av kolinnehållet i ut- gångsmaterialet infördes 1290 Nmš/h av en gasblandning bildad av 1030 Nm5/h luft och 260 Nm5/n 70 yš-ig syrgas (51 volym-gå 02) utan förvärmning med en fläkt 10 till tilledningssystemet 4 i högtem- peraturreaktorn. 5 I blandningskammaren 5 suspenderades utgångsmaterialet i _förbränningsluften, Genom den düsartade förträngningen vid utloppet från blandningskammaren 5 accelererades luften till 34 m/sekund, varvid blandningen homogeniserades och en baktändning från bränn- sträckan 6 inne i blandningskammaren 5 förhindrades. _ Vid den accelererade suspensionens inträde i brännsträokan 6 erhålles omedelbart tändning. Vid hastigt fontskridande förbrän- ning av kolinnehållet i utgångsmaterialet stiger förbränningsrums-' temperaturen till cirka över 170000 vid slutet av brännsträokan 6, varför på detta ställe optimala avdrivningsbetingelser för alla i utgångsmaterialet förefintliga, avdrivningsbara icke-järnmetaller förefinnes. Med en genomsnittlig gashastighet av l5,5 m/sekund in- träder den med smältdroppar och gasformiga avdrivningsprodukter belastade avgasen i cyklonkammaren 7, i vilken reaktionen avslutas och smältan avskiljes ur gasfasen med hög inbindningsförmåga genom centrifugalkraftens inverkan. __ Den med gasformiga avdrivningsprodukter belastade avgasen inträder genom kragen 22 i cyklonkammaren 7 in i sekundärkammaren 8 i vilken genom tvåfaldig omlänkning 900 en avskiljning av mekaniskt medrivna smältpartiklar erhålles, vilka tillsammans med den såsom en stråle genom slitsen 21 ur cyklonkammaren 7 utströmmande smältan genom fallschaktet i sekundärkammaren 8 tillföres till förhärden 9.

I förhärden 9 separeras per timme 230 kg av en i huvudsak icke-järnmetallfri, specifikt lättare smälta, som granuleras i I i i i 73145920-2 vattenstråle och har följande sammansättning: Fe ~ S10 A120 Zn Pb Cu A8 55,3 % 27,5 % 3, CaO, Mg0 etc. 26,5 % 6 0,6 % 0,06 % 0,6 % Spår samt 5 kg av en specifikt tyngre kopparsten med 30 % Cu, som av- tappas diskontinuerligt. _Förbränningsgaserna, som fortfarande har en temperatur av 160000 inträder med låg hastighet i gaskylsträckan 13, i vilken de avkyles till 30000. De härvid kondenserade avdrivningsprodukterna uppsamlas i ett säckfilter. Per timme bildas 60 kg flygstoff, vars halt av icke~järnmetaller har följande värden: Zn Pb Cu Ae 39,2 % 13,7 % 330 % 1140 g/c Vid kylningen i högtemperaturdelen och gaskylsträckan er- hålles per timme 2600 kg mättad ånga av 15 atö motsvarande specifika ångproduktion av 5,0 ton per ton "Räumasche".

Claims (9)

r7z14s92-2 Patentkrav.

1. l. Förfarande för pyrometallurgisk behandling_av finkorniga, fasta material, som vid behandlingstemperaturen ger smältflytande produkter, med syrerika gaser och eventuellt energibärare med användning av en cyklonkammare, k ä n n e t e c k n a b- därav, att de fasta materialen, den syrerika gasen samt eventuellt energi- bärare blandas till en suspension vid en temperatur under den temperatur, vid vilken dessa komponenter reagerar, samt med en* hastighet, som utesluter baktändning, införes i en vertikal bränn- sträcka och i denna bringas att reagera, varvid man i brännsträckan upprätthåller en på tomt rör beräknad hastighet av minst 8 m/s och sådan uppehållstid att suspensionens reaktion under uppehålls- tiden uppgår till minst 80 %, samt inför den vid reaktionen bildade suspensionen, som övervägande innehåller smältflytande partiklar, i cyklonkammaren, varvid temperaturen hos de gaser, som lämnar cyklonkammaren, hålles minst l0O°C över temperaturen för begynnande stelning av smältan, varefter de från cyklonkammaren bortströmmande 'gaserna kyles.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att blandningen genomföres på sådant sätt, att den bildade - ' suspensionen uppvisar en hastighet, som utesluter baktändning.

3. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att den genom sammanblandning.bildade suspensionen genom acceleration förlänas en hastighet, som utesluter baktändning.

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att suspensionen blandas med gasformigt bränsle såsom energibärare. I

5. Förfarande enligt något av patentkraven l - 4, k ä n n e - 't e c k n a t därav, att de gaser, som bortströmmar från cyklon- kammaren, kyles genom direktinsprutning av vatten och/eller sammanblandning med kall luft.

6. I Förfarande enligt något av patentkraven l - 5, k ä n n e - -t~e c k n a t därav, att man genomför behandling av sulfidisk icke-järnmetallmalm eller icke-järnmetallmalmkoncentrat. 15 f f _» _ f., V , , _ ~ . a: ma.. r ..._ n..- .,_ __,_,,__,,

7. Förfarande enligt något av patentkraven lr- 5, k ä n n e - t e c k n a t därav, att förfarandet genomföres för behandling av sulfidisk järnmalm eller sulfidiskt järnmalmskoncentrat.

8. Förfarande enligt något av patentkraven l - 5, k ä n n e - tïe c k n a t därav, att förfarandet genomföres för behandling av oxidisk, eventuellt förreducerad järnmalm eller järnmalms- koncentrat.

9. Förfarande enligt något av patentkraven l - 5, k ä n n e - t e c k n a t därav,_att förfarandet genomföres för behandling av hyttmetallurgiska mellanprodukter. ANFURDA PUBLIKATIONER: Danmark S4 351 (C228 1/00) Tyskland 2 006 945 (C21b 1/04)