DE1533070A1

DE1533070A1 - Verfahren zur Aufarbeitung von metallhaltigen Feinstaeuben

Info

Publication number: DE1533070A1
Application number: DE19661533070
Authority: DE
Inventors: Roeder Dr Alfred; Rutsch Dr Werner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-11-12
Filing date: 1966-11-12
Publication date: 1970-07-23
Also published as: NL6715109A; BE706345A

Description

DUISBURGER KUPFERHÜTTE "1533070

Duisburg, den k, November I966 Verfahren zur Aufarbeitung von metallhaltigen Feinstäuben.

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Aufarbeitung von metallhaltigen Feinstäuben bzw. Fällschlämmen durch Reduktion und Verflüchtigung der bei der Reduktionstemperatur flüchtigen NE-Metalle in einem Schachtofen.

Es ist bekannt Blei und Zink aus Erzen« die mehr Blei als Zink enthalten, durch Reduktion mit Koks in einem Schachtofen zu gewinnen. Dazu wird die Beschickung vorerhitzt_; das Zink in flüssiger Form kondensiert und das Blei am Boden des Ofens ebenfalls in flüssiger Form mit dem Kupfer abgestochen. Das sulfidische Erz wird vorher sinternd geröstet und das Sinterprodukt mit Flußmitteln imprägnierte Das Glänze wird auf 500 - 75O°C₅ das kohlenstoffhaltige Reduktionsmaterial getrennt auf 800 - 1000°C und der für den Schachtofenbetrieb erforderliche Wind auf - 800°C vorerhitzt (DAS 1 027 879, US 3 231 370). Dieses Verfahren hat den Nachteil; daß die zu verarbeitenden Einsatzstoffe gesintert und vorerhitzt werden müssen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufarbeitung von metallhaltigen Feinstäuben bzw. F al Is chi aminen durch Reduktion und Verflüchtigung der bei der Reduktionstemperatur flüchtigen NE-Metalle in einem Schachtofen hat die oben genannten Nachteile nichtc Es ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Stäube und/oder Fällschlämme zusammen mit feinverteilten, festen Reduktionsmitteln in einer Vorrichtungj z.B. einem Mischer, mischt und auf einen Feuchtigkeitsgehalt einstellt, der für das jeweilige Kornspektrum typisch und optimal ist_s um beim Trocknen im Schachtofen eine für den Ofengang ausreichende Stückigkeit und Härte zu gewährleisten« Anschließend werden die stückiggemachten Stäube in bekannter Weise reduzierend geschmolzen.

Um sie in ihre Metallinhalte zu trennen, werden sie bei einer solchen Temperatur umgesetzt_f daß z.B_c Zink und Blei als Sublimat, Kupfer als Stein und das Eisen, gegebenenfalls nach Zugabe von Flußmittelnr, verschlackt gewonnen werden*

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DK lkk - 2 -

Es würde nun gefunden., daß die verschiedenen untersuchten Stäube für die Verarbeitung im Schachtofen eine unterschiedliche und spezifische Feuchtigkeit erfordern_: die von der jeweiligen Kornzusammensetzung abhängt, und zwar derart_s daß die erforderliche Mindest- und gleichzeitig Optimalnässe um so geringer ist-, je größer der Feinkornanteil (unter 6O,u) des Staubes istc Ist diese Nasse nicht vorhanden^ zerfallen die beim Mischen gebildeten Knollen beim Trocknen im Ofen wieder zu Staub; wodurch der Ofengang gestört wird. Selbstverständlich kann die Feuchtigkeit der zu verarbeitenden Stäube größer sein. Der höhere Nässegehalt bringt jedoch keinerlei Vorteile und erfordert nur unnötige Energie für die Trocknung. Ebenso können Fällschlämme nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet werden_f denen zur erforderlichen Feuchtigkeitseinstellung Feinstaub zugesetzt wird?

Für die Knollenbildung ist eine gewisse Kornfeinheit und hiervon ein entsprechender Anteil erforderlich, die von der chemischen Zusammensetzung weitgehend unabhängig sind_P

Es wurde gefunden₅ daß eine für den Ofengang ausreichende optimale Stückigkeit und Härte erreicht werden, wenn man den Feuchtigkeitsgehalt so bemißt, daß er für Stäube mit einer Korngrössenverteilung von 100 % unter 60/u 13 - 23 %. vorzugsweise 17 %-, bei 60 % unter 6o,u 17 - 27 %_; vorzugsweise 21 %_t und bei 20 % unter 60,u 33 - 45 %₅ vorzugsweise 39 %₃ beträgt- Alle Bereiche zwischen zwei benachbarten der genannten Werte können durch lineare Interpolation ermittelt werden_c Es wurde weiter gefunden_: daß nur solche Stäube erfindungsgemäß verarbeitet werden könnendie einen ausreichenden Feinanteil, vorzugsweise mindestens 20 % unter 60/U₁ aufweisen* Diese Kornfeinheit und dieser Anteil sind, wenn sie im aufzuarbeitenden Staub nicht vorliegen, gegebenenfalls durch Aufmahlen zu erreichen«

Es wurden Hocliofengichtstäube folgender chemischer (I) und granulometrischer (II) Zusammensetzung verarbeitets

I. Zn 10 - 28 %

Pb 2 - 5 %

Fe 5 - 33 %

Cl 0,1 - 5,0 %

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DK tkk - ** «

II.

2	,5	nun	= 0,	2	- 19
1	,25	mm	= 0,	2	- 22
O	,125	mm	= 0,	3	- 3
O	,063	mm	= o_s	1	- 3
O	,045	mm	= o,	8	- 10
O	,025	mm	= 2		- 21
O	,025	mm	= 6		- 8
O	mpi	= 13		- 22
<0	mm	■ 19		- 64

Die Stäub· wurden in einem Mischer mit den erforderlichen Reduktions- und Flußmitteln versehen, entsprechend eingetränkt und nach dem Verwiegen auf einer Bandwaage durch eine verstellbare Drehlutte (Eintragsöffnung) gleichmäßig über den Schachtquerschnitt verteilt.

Bei der Verarbeitung im Schachtofen gehen zusammen mit dem Zink und dem Blei die im Staub vorliegenden Chloride und teilweise auch eventuell vorhandenes Silber in das Sublimat*

Die in einem Gewebefilter aufgefangenen Sublimate wiesen folgende Metallgehalte auf.

Zn = 50 - 75 % Pb = 8 - 16 %

Die angefallene Schlacke enthielt 0,3 - 0,58 % Zn bzw. 0,12 - 0,25 % Pb, d.h. 2 - 3 % des Zinks bzw. Bleis vom Vorlauf. Sie wurde kontinuierlich abgestochen. Neben Zink und Blei enthielt die Schlacke im Mittel 21,3 % FeO; 33,2 % SiO₃; 24,2 5 CaO; 9,00 9 ^Al₂°3 ^{und 3;/}* " ^Mg0· ^Die geringen Kupferinhalte wurden zusammen mit geringfügigen Mengen Eisen am Boden des Tiegels wiedergefunden.

Bei höheren Gehalten an Kupfer, wie es in anderen Stäuben vorkommt. kann dieses mit Hilfe von Schwefel in Kupferstein umgewandelt, mit der Schlacke abgezogen und von dieser auf Grund der unterschiedlichen Dichte getrennt werden.

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Im folgenden werden 2 Beispiele aus verarbeiteten Hochofengichtstäuben angeführt, für die bei bestimmter Kornzusammensetzung der Mindestnässegehalt angegeben ist?

Beispiel 1

Für die Verarbeitung eines Staubes mit 28 % Zinkgehalt und 5 % Bleiinhalt folgender Kornzusammensetzung

2	,0	mm =	0c2
1		mm =	0;2
O	_S25	mm =	0_;3
O	,125	mm =	O₅I
O	;O63	mm =	0,8
O	_to45	mm =	3,9
O	.025	mm =	8_:5
O	,025	mm =	21,8
O	mm =	64.2

war ein Mindestnässegehalt von 15 c 6 % erforderlich <-

Beispiel 2

Die Verarbeitung eines Staubes mit 20_r2 % Zn und k_%7 % Bleiinhalt der Kornzusammensetzung

4 mm = 19-,0 % 2 mm = 21,3 % 1 mm = 12 γ, 4 % O₅5 mm = 2j8 % 0„25 mm = 3 % 0,125 mm = 1.2 % O_tO63 nun = 1_S9 % O_to45 mm = 6,3 % 0,025 mm = 13_S6 % <O_;O25 mm = l8₅5 %

erforderte einen Mindestnäsaegehalt von 24,5 %«

DK 144 ' - 5 -

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Claims

153307G

Anspruch 1

Verfahren zur Aufarbeitung von metallhaltigen Feinstäuben bzwc Fällschlämmen durch Reduktion und Verflüchtigung der bei der Reduktionstemperatur flüchtigen NE-Metalle in einem Schachtofen, dadurch gekennzeichnet; daß man die Stäube und/oder Fällschlämme zusammen mit feinverteilten, festen Reduktionsmitteln in einer Vorrichtung, z.B. einem Mischer, mischt und auf einen Feuchtigkeitsgehalt einstellt, der für das jeweilige Kornspektrum typisch und optimal ist, um beim anschließenden Trocknen im Schachtofen eine für den Ofengang ausreichende Stückigkeit und Härte zu gewährleisten, und anschließend in bekannter Weise reduzierend schmilzt.

Anspruch 2

Verfahren nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß man die Feuchtigkeit so bemißt, daß sie für Stäube und Schlämme mit einer Korngrößenverteilung von 100 % unter 60/u 13 - 23 %, vorzugsweise 17 %, bei 60 % unter 60,u 17 - 27 %, und bei 20 % unter 60,u 33 - 45 %₅ vorzugsweise 39 %, beträgt₅ und alle Bereiche zwischen zwei benachbarten der genannten Werte linear interpoliert werden=

Anspruch 3

Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2₅ dadurch gekennzeichnet, daß nur solche Stäube geeignet sind, die einen auereichenden Feinanteil; vorzugsweise mindestens 20 % unter 6o,u, aufweisen»

Anspruch k

Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 3s dadurch gekennzeichnet! daß man die stückiggemachten Feinstäube bzw* Fällachlämrae zur Trennung ihrer Metallinhalte bei einer solchen Temperatur um setzt, daß flüchtige NB-Metalle als Sublimat, nichtflüssige als Metall oder Stein und Bisen vorwiegend, gegebenenfalls nach Zusatz von Flußmitteln» als Schlacke anfallen.

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