DE1038760B - Process for roasting sulfur-containing materials - Google Patents

Description

Verfahren zum Rösten schwefelhaltiger Materialien 13s ist bereits ein Verfahren zur verbesserten Durchführung von chemischen Umsetzungen beschrieben, das vorzugsweise für die Abröstung sulfidischer Materialien Verwendung findet. Es besteht im wesentlichen darin, die Umsetzung in einem verkürzten Etagenofen nur bis zum Optimum für diesen durchzuführen und in einem nachgeschalteten Wirbelofen die Endröstung vorzunehmen.Procedure for roasting sulfur-containing materials 13s is already in place a method for the improved implementation of chemical reactions described, which is preferably used for the roasting of sulphidic materials. It consists essentially in the implementation in a shortened deck oven only to be carried out to the optimum for this and in a downstream whirling furnace to carry out the final roast.

Dadurch wird unter anderem der Vorteil erreicht, daß verflüchtigungsfähige Begleitstoffe, vor allem Arsen sowie Cadmium und Blei, vollständig verflüchtigt werden und trotzdem die hohe Belastungsmöglichkeit des Wirbelofens und die Möglichkeit der Dampferzeugung ausgenutzt wird.This has the advantage, among other things, that volatilizable Accompanying substances, especially arsenic as well as cadmium and lead, completely volatilized and still the high load capacity of the vortex furnace and the possibility the steam generation is used.

Ein weiterer nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag sieht vor. die Röstgase aus dem Wirbel- und dem Etagenofen getrennt aufzufangen und gegebenenfalls auch getrennt weiterzuverarbeiten. Man erhält auf diese Weise aus dem Wirbelofen einen arsenfreien Abbrand Und ein ebenfalls arsenfreies Röstgas. während das Röstgas aus dem Etagenofen das gesamte Arsen des eingesetzten Rohstoffes enthält, so daß dieses in .einer Form anfällt, in der es leicht entfernt und aufgearbeitet werden kann.Another suggestion that is not part of the prior art is to see before. to collect the roasting gases from the vortex oven and the deck oven separately and, if necessary also to be further processed separately. It is obtained in this way from the whirling furnace an arsenic-free burn and an arsenic-free roasting gas. while the roasting gas contains the entire arsenic of the raw material used from the multiple-hearth furnace, so that this is obtained in a form in which it can be easily removed and worked up can.

Daraus ergibt sich allerdings die Notwendigkeit, zwei getrennte Apparaturen zur Behandlung der beiden Röstgasströme zu verwenden, und außerdem ist es notwendig, einen Teil des Kieses im Etagenofen durch Zuführung von Luft abzurösten, um die zur Destillation erforderliche Reaktionstemperatur zu erreichen und aufrechtzuerhalten.However, this results in the need for two separate pieces of equipment to use for the treatment of the two roasting gas streams, and it is also necessary to to roast some of the gravel in the deck oven by adding air to the to reach and maintain the reaction temperature required for distillation.

Gemäß vorliegender Erfindung ist es möglich, die Vorteile des genannten älteren Vorschlags wahrzunehmen, ohne die Notwendigkeit einer zweiten Apparatur zur Behandlung eines Teilgasstromes. Auch ist es erfindungsgemäß möglich, den Röstprozeß so einzustellen, daß der aus den Fe S2 haltigen Stoffen abdestillierte Schwefel nicht mehr im Ofen verbrannt wird, sondern nach erfolgter Gasreinigung in Form von reinem Schwefel auskondensiert werden kann.According to the present invention, it is possible to take advantage of the aforesaid perceive the older proposal without the need for a second apparatus for treating a partial gas flow. It is also possible according to the invention to use the roasting process set so that the sulfur distilled off from the Fe S2-containing substances is no longer burned in the furnace, but after gas cleaning has taken place in the form of pure sulfur can be condensed out.

Erfindungsgemäß wird das abzuröstende Material, beispielsweise arsenhaltiger Kies oder Pb- und Cdhaltige Zinkblende, einem vorzugsweise verkürzten Etagenofen aufgegeben, in dem die verflüchtigungsfähigen Bestandteile, d. h. vor allem Arsen, Blei und Cadmium, in Form ihrer Sulfide ausgetrieben werden. Die hierfür erforderliche Temperatur wird durch Bestreichen des Etagenofenteiles mit den heißen hoch SO-haltigen und sauerstoffarmen Röstgasen erzielt, welche in dem die zweite Stufe bildenden Wirbelofen anfallen. Diese Abgase des Wirbelofens werden aber erfindungsgemäß dem Etagenofen nicht direkt, sondern erst nach einer Zwischenentstaubung zugeführt. Vorzugsweise erfolgt diese Zwischenentstaubung in einem oder mehreren feuerfest ausgekleideten Zyklonen, die mit dem Wirbelofen und dem darüber angeordneten Etagenofen eine geschlossene Einheit bilden.According to the invention, the material to be roasted, for example, contains arsenic Gravel or zinc blende containing Pb and Cd, a preferably shortened deck oven abandoned, in which the volatilizable components, d. H. especially arsenic, Lead and cadmium, in the form of their sulphides, are expelled. The necessary The temperature is increased by coating the part of the deck oven with the hot, high SO-content and low-oxygen roasting gases obtained in the forming the second stage Incurring vortex furnace. These exhaust gases from the vortex furnace are, however, according to the invention Deck oven not supplied directly, but only after an intermediate dedusting. This intermediate dedusting is preferably carried out in one or more refractory units lined cyclones, those with the vortex furnace and the deck furnace above it form a closed unit.

In diesen Zwischenzyklonen werden mindestens 85 % des Staubes abgeschieden, der von den aus dem Wirbelofen cntweichenden Gasen mitgeführt wird. Diese abgeschiedenen Stäube sind infolge ihres geringen Arsen- und Schwefelgehaltes für die Weiterverarbeitung geeignet und werden dieser zusammen mit dem aus dem Wirbelofen ausgetragenen Material zugeführt.At least 85% of the dust is separated in these intermediate cyclones, which is carried along by the gases escaping from the vortex furnace. These secluded Due to their low arsenic and sulfur content, dusts are suitable for further processing suitable and this together with the material discharged from the vortex furnace fed.

Die von der Hauptmenge des Staubes gereinigten Röstgase des Wirbelofens treten dann in den Etagenofenteil ein, wobei ein Teil ihrer fühlbaren Wärme an das dort befindliche Material abgegeben wird. Dieses wird dadurch vorgewärmt, getrocknet, und. gleichzeitig werden die verflüchtigungsfähigen Bestandteile abdestilliert. Gleichzeitig wird beim Durchgang durch den Etagenofenteil der restliche im Röstgas befindliche Sauerstoff verbraucht, so daß die aus dem Etagenofenteil austretenden hoch S OZ-haltigen Gase praktisch völlig sauerstofffrei sind. Durch die im Etagenofenteil eintretende teilweise Abröstung wird nicht nur der restliche Sauerstoff der Röstgase verbraucht, sondern auch der Wärmeverlust des Etagenofenteils gedeckt.The roasting gases of the vortex furnace, which have been cleaned of most of the dust then enter the deck oven part, with part of their sensible warmth being transferred to the material located there is released. This is preheated, dried, and. at the same time the volatilizable constituents are distilled off. At the same time, when passing through the deck oven part, the remaining part is in the roasting gas The oxygen present is consumed, so that the exiting from the multiple-hearth furnace part gases containing high S OZ are practically completely free of oxygen. Through the in the deck oven part Any partial roasting that occurs is not only the residual oxygen in the roasting gases consumed, but also covered the heat loss of the deck oven part.

Das Ausmaß der im Etagenofenteil stattfindenden Teilröstung kann durch Einstellung der Sauerstoffkonzentration in dem aus dem Wirbelofen kommenden Röstgas je nach den Erfordernissen gesteuert werden.The extent of the partial roasting taking place in the deck oven part can be determined by Adjustment of the oxygen concentration in the roasting gas coming from the vortex furnace controlled according to requirements.

Außerdem kann der Ablauf des erfindungsgemäßen zweistufigen Röstprozesses durch die Regelung der Aufgabemenge an sulfidischem Material, der Menge der dem Wirbelofen zugeführten Röstluft und auch die Möglichkeit der Umgehung des Mehretagenteils durch einen Teil des aus dem Wirbelofen kommenden Röstgases bewirkt werden.In addition, the sequence of the two-stage roasting process according to the invention by regulating the amount of sulfidic material fed in, the amount of dem Whirling oven supplied roasting air and also the possibility of bypassing the multi-level part by a part of the roasting gas coming from the vortex furnace can be effected.

Die zur Durchführung des Verfahrens vorzugsweise angewendeten Vorrichtungen sind in den Abb. 1 und 2 beispielsweise und schematisch näher erläutert.The devices preferably used to carry out the method are illustrated in Figs. 1 and 2, for example and schematically in more detail.

In Abb.l wird das bei 1 aufgegebene Material durch die auf der Welle 2 angebrachten Krählarme 3 über die Etagen 4 und die Durchfallöffnungen 5 dem Wirbelofen 11 zugeführt. Die Trägerwelle 2 ist vorzugsweise oberhalb des Ofens gelagert und angetrieben. Gasabschlußorgane 6, z. B. Pendelklappen, Zellenradschleusen od. dgl., verhindern ein direktes Austreten der Röstluft aus dem Wirbelofenteil B in den Etagenofenteil A. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung werden die Etagen in Form von dicht aneinandergelegten Verdampferrohren ausgebildet, die zusammen mit den Kühlelementen der Wirbelschicht über eine Umwälzpumpe an das Verdampfersvstem des Wirbelofens und/oder des Abhitzekessels angeschlossen sind.In Fig. 1, the material applied at 1 is replaced by the one on the shaft 2 attached rake arms 3 over the floors 4 and the diarrhea openings 5 of the vortex furnace 11 supplied. The support shaft 2 is preferably mounted above the furnace and driven. Gas shut-off elements 6, e.g. B. pendulum flaps, rotary valves or the like., prevent the roasting air from escaping directly from the vortex oven part B into the deck oven part A. According to a particular embodiment of the invention, the floors are in shape formed by closely spaced evaporator tubes, which together with the Cooling elements of the fluidized bed via a circulation pump to the evaporator system The vortex furnace and / or the waste heat boiler are connected.

Das aus dem Etagenofen kommende praktisch arsen-, Klei- und cadmiumfreie Material wird im Wirbelofen 11 fertig abgeröstet und der Abbrand beispielsweise über den Austrag 12 ausgetragen. Die Röstluft wird dem Wirbelofen bei 13 über den Windkasten 14 zugeführt. Das die Wirbelofenstufe über den Austritt 7 verlassende Röstgas wird im Zyklon 8 entstaubt und der bei 15 ausgetragene Staub mit dem bei 12 anfallenden Abbrand gemeinsam weiterverarbeitet. Das entstaubte Röstgas der Wirbelofenstufe wird dem Etagenofenteil bei 9 zugeführt und die sauerstofffreien hoch S OZ haltigen Röstgase bei 10 abgezogen.The practically arsenic, bran and cadmium-free material coming from the multiple-hearth furnace is completely roasted in the whirling furnace 11 and the burn-off is discharged via the discharge 12, for example. The roasting air is fed to the vortex furnace at 13 via the wind box 14. The roasting gas leaving the vortex furnace stage via the outlet 7 is dedusted in the cyclone 8 and the dust discharged at 15 is further processed together with the burn-off occurring at 12. The dedusted roasting gas from the vortex furnace stage is fed to the multiple-hearth furnace section at 9 and the oxygen-free, high S OZ roasting gases are drawn off at 10.

Die aus dem Zyklon 8 austretenden entstaubten Röstgase der Wirbelstufe können durch die Leitung 16 teilweise um den Etagenofenteil herumgeführt werden, wobei durch die Abschlußklappe 17 der Anteil der herumgefühtren Gase am Gesamtgasvolumen eingestellt werden kann.The dedusted roasting gases of the vortex stage exiting from the cyclone 8 can be partially guided around the multiple-hearth furnace part through the line 16 , with the closing flap 17 being able to adjust the proportion of the gases guided around in the total gas volume.

Durch, die geschilderte Anordnung ist es ohne weiteres möglich, etwa 85 % des von den Gasen des Wirbelofens mitgerissenen Staubes vor dem Eintritt in den Etagenofen abzuscheiden. Der restliche Anteil von etwa 15 %, der durch den Etagenofenteil mitgeführt wird, wird gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung, gegebenenfalls nach Anfeuchtung und/oder Granulierung, erneut in den Etagenteil des Ofens zurückgeführt, weil dort infolge des im Etagenofenteil herrschenden Sauerstoffmangels meist nicht vollständig abgeröstet wird.By the arrangement described, it is easily possible, for example 85% of the dust entrained by the vortex furnace gases before entering to deposit the deck oven. The remaining part of about 15%, which is through the deck oven part is carried, is according to a particular embodiment of the invention, if necessary after moistening and / or granulation, returned to the tier part of the oven, because mostly not there due to the lack of oxygen in the multiple-hearth furnace section is completely roasted.

Um die aus dem Etagenofenteil mitgerissene Staubmenge auf ein Mindestmaß zu beschränken, wird dessen Raum so bemessen, daß in ihm die Gasgeschwindigkeit möglichst niedrig ist.To keep the amount of dust entrained from the deck oven part to a minimum to restrict, its space is dimensioned so that the gas velocity in it is as low as possible.

Die in Abb. 2 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäß Abb. 1 lediglich durch den Weg der Röstgase im Etagenofenteil.The device shown in Fig. 2 differs from that Device according to Fig. 1 only through the path of the roasting gases in the multiple-hearth furnace part.

In der Vorrichtung gemäß Abb.2 treten die aus dem Wirbelofen kommenden entstaubten Gase in alle Etagen parallel ein und an der gegenüberliegenden Seite ebenfalls parallel wieder aus. Diese Ausführungsform gibt den Vorteil, daß die Gasverteilung im Etagenteil gleichmäßiger und die Gasgeschwindigkeit vor allem in den Durchtrittsöffnungen 5 erheblich niedriger ist, so daß der Anteil der mitgerissenen Stäube auf ein Minimum beschränkt bleibt.In the device according to Fig. 2, the coming from the vortex furnace occur dedusted gases in parallel in all floors and on the opposite side also off again in parallel. This embodiment gives the advantage that the gas distribution more uniform in the tier and the gas velocity especially in the passage openings 5 is considerably lower, so that the proportion of dust carried along is kept to a minimum remains limited.

Die Abb. 3 entspricht einem Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Abb.2 nach a-a und Abb.4 einem Schnitt durch die gleiche Vorrichtung nach b-b.Fig. 3 corresponds to a section through the device according to Fig.2 according to a-a and Fig. 4 a section through the same device according to b-b.

Claims (6)

PATFNTAXSPRLCFiT:-1. Verfahren zur Abröstung Schwefel- und eisenhaltiger Rohstoffe, vorzugsweise Pyrite, die daneben verflüchtigungsfähige -Metalle. wieAs, Pb, Cd, enthalten, durch Abröstung in einem Etagenofen und Fertigröstung in einem Wirbelofen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas des Wirbelofens weitgehend entstaubt und an Stelle der Röstluft in den Etagenofen eingeleitet wird. PATFNTAXSPRLCFiT: -1. Process for roasting sulphurous and ferrous Raw materials, preferably pyrite, and also volatilizable metals. like as, Pb, Cd, contained by roasting in a deck oven and finished roasting in one Vortex furnace, characterized in that the exhaust gas from the vortex furnace is largely dedusted and is introduced into the deck oven instead of the roasting air. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasgeschwindigkeit im Etagenofen möglichst niedrig gehalten wird, gegebenenfalls durch Parallelführung der Gase über die einzelnen Etagen. 2. Procedure according to Claim 1, characterized in that the gas velocity in the multiple-hearth furnace is possible is kept low, if necessary by parallel routing of the gases over the individual Floors. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen auf einem Wirbelofen aufgesetzten, verkürzten Etagenofen, der mit diesem und einem oder mehreren zwischen. heiden Teilen angeordneten Cyclonen eine bauliche Einheit bildet. 3. Device according to claims 1 and 2, characterized by a a shortened deck oven attached to a vortex oven, which is connected to this and one or several between. The cyclones arranged in both parts form a structural unit. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Abschlußorgane in den Durchfallöffnungen für das aus dem Etagenofenteil in den Wirbelofenteil fallende Gut. 4. Apparatus according to claim 3, characterized by closure organs in the diarrhea openings for the goods falling from the deck oven part into the vortex oven part. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch eine Lagerung der Trägerwelle der Krählarme oberhalb des Ofens. 5. Device according to claims 3 and 4, characterized by a mounting of the carrier shaft the rake arms above the stove. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, gekennzeichnet durch. Ausbildung der Etagen aus dicht aneinandergelegten Verdampferrohren. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 035 699, 2 528 553; schweizerische Patentschrift Nr. 213 239.6. Device according to claims 3 to 5, characterized by. Formation of the floors from closely spaced evaporator tubes. References considered: U.S. Patents Nos. 2,035,699, 2,528,553; Swiss Patent No. 213 239.