DE2362864C2 - Vorrichtung zur thermisch-katalytischen Entgiftung von cyanidhaltigen Härtesalzen - Google Patents

Vorrichtung zur thermisch-katalytischen Entgiftung von cyanidhaltigen Härtesalzen

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DE2362864C2
DE2362864C2 DE19732362864 DE2362864A DE2362864C2 DE 2362864 C2 DE2362864 C2 DE 2362864C2 DE 19732362864 DE19732362864 DE 19732362864 DE 2362864 A DE2362864 A DE 2362864A DE 2362864 C2 DE2362864 C2 DE 2362864C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur thermisch-katalytischen Entgiftung von cyanidhaltigen Härtesalzen.
Cyanidhaltige Härtesalze fallen aus den Salzbädern, ölabschreckbädern und ölkühlanlagen der Härtereien an. Der Cyanidanteil in den Härtesalzen ist im Verhältnis zu den Beimischungen äußerst gering und liegt im allgemeinen zwischen 0 und 3 Gewichtsprozent, in wenigen Fällen zwischen 3 bis 5 Gewichtsprozent und in äußerst seltenen Fällen zwischen 5 bis 8 Gewichtsprozent
Diese Härtesalze sind mitunter öldurchfeuchtet Da die ölhaltigen Härtesalze nicht auf kaltem und nassem Wege entgiftet werden können, bleiben praktisch nur zwei Möglichkeiten. Entweder diese Härtesalze abzulagern und »geologisch zu beerdigen«, oder thermisch und katalytisch zu entgiften, d. h. sie unschädlich zu machen. Das gleiche trifft natürlich auch für cyanidhaltige Härtesalze, die nicht ölhaltig sind, zu.
Labormäßig ist die thermische Entgiftung von Cyaniden unter Verwendung von Eisenspänen oder anderen Metallspänen als Sauerstoffüberträger bekannt. Hierbei wird das Cyanid zu Cyanat oxidiert. Die chemische Formel lautet:
2CN-+O2-2CNO-Cyanid + Sauerstoff - Cyanat
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur thermisch-katalytischen Entgiftung von cyanidhaltigen Härtesalzen zu gestalten, durch die die Härtesalze industriell chargenweise entgiftet werden können.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Vorrichtung gelöst, die ein eine Charge von cyanidhaltigen Härtesalzen und von mindestens ca. 10 Gewichtsprozenten Metallspänen aufnehmendes, drehbares, mit einer hitze- und temperaturwechselbeständigen, abrieb- und säurefester· Innenauskleidung versehenes Aggregat aufweist, dessen Innenraum während des Betriebes mit Heißluft von ca. 800 bis 10000C beaufschlagbar und mit einem Abgasaustrittsstützen versehen ist
Die Oxidation unter Mitwirkung von Eisenspänen oder sonstigen Metallspänen als Sauerstoffüberträger bei 800 bis 10000C ist einwandfrei und gefahrenlos durchführbar. Es wird eine hundertprozentige Cyanatausbeute erreicht.
Ferner sollen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung während der Aufbereitung, der Entgiftung und des Schlackenabzuges erhöhte Umweltschutzbedingungen erfüllt werden.
Aus diesem Grunde wird nach einen weiteren Merkmal der Erfindung dem Aggregat ein aus einer ca. 25prozentigen Eisensulfatlösung bestehendes Entgiftungsbad zur Aufnahme der aus dem Aggregat nach der thermischen Entgiftung abgezogenen Schlacke zugeordnet
In dieses Entgiftungsbad münden auch Sammeltrichter für die Flugasche, die in einer dem Aggregat nachgeschalteten Nachbrennkammer, einer Beruhigungskammer für die Abgase und in einem in der Abgasleitung angeordneten E-Filter vorgesehen sind, ein.
Ferner kann die Vorrichtung einen Behälter für die Wäsche der Fässer aufweisen, in denen das Härtesalz gelagert war. Dieser Behälter wird im Bodenbereich mit einer Zerkleinerungsanlage für abgespülte Härtesalze ausgerüstet, von der aus die Härtesalze über ein Fallrohr dem Entgiftungsbad zuführbar sind.
Neben ojr thermisch-katalytischen Entgiftung kann somit aus Sicherheitsgründen eine zusätzliche Naßentgiftung für die aus dem Aggregat abgezogene Schlacke und für die bei der Ableitung der Abgase anfallende Flugasche vorgesehen werden.
Diese Naßentgiftung kann auch mehrere Eisensuliatlösung enthaltene Bäder aufweisen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 in schematisciier Darstellung eine Anlage, bei der das Entgiftungsaggregat als zylindrische Trommel ausgebildet ist,
Fig.2 die zylindrische Trommel in einem Schnitt quer zur Drehachse,
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III/III in F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie I V/l V in F i g. 2, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V/V in F i g. 4,
F i g. 6 eine Anlage in schematischer Darstellung, bei der das Entgiftungsaggregat als Kugel ausgebildet ist,
Fig.7 das kugelförmige Entgiftungsaggregat in einem Schnitt quer zur Drehachse,
F i g. 8 den der F i g. 7 entsprechenden Grundriß,
F i g. 9 einen Schnitt nach der Linie IX/IX in F i g. 7 F i g. 10 einen Schnitt nach der Linie X/X in F i g. 7.
Bei der in der F i g. I aufgezeigten Anlage zu thermisch-katalytischen Entgiftung von cyanidhaltigen Härtesalzen ist das Enigiftungsaggregat 1 als zylindrische Trommel ausgebildet, die um eine Achse 2 drehbar gelagert ist Zu diesem Zweck ruht die Trommel 1 auf Rollen 3, und zwar über den Trommelmantel 4 umgreifende Laufringe 5. Zum Drehen der Trommel werden eine oder mehrere der Rollen 3 angetrieben.
Das Aggregat weist eine Füll- und Entleerungsöffnung 6, eine Zuluftöffnung 7 und eine Abgasöffnung 8 auf. Die Zuluftöffnung 7 und die Abgasöffnung 8 liegen in der Drehachse 2 des Aggregats einander gegenüber. Die Aufgabe- und Entleerungsöffnung 6 des Aggregats ist in einem rechten Winkel zur Drehachse 2 angeordnet
In der Zuluftöffnung 7 und in der Abgasöffnung 8 sind Gitter 9 vorgesehen, die schräg zur Drehachse geneigte Durchtrittsöffnungen 10 aufweisen. Hierdurch wird erreicht, daß über den Stutzen 11 zugeführte Heißluft auch in die Außenbereiche des Innenraums der Trommel geleitet wird und daß sich beim Absaugen der Abgase durch den Stutzen 12 günstige Strömungsverhältnisse einstellen.
Neben der Verteilung der Heißlufi über den gesamten Innenraum der Trommel 1 ist eine Auflockerung und Zerkleinerung der in die Trommel eingegebenen Härtesalze erforderlich, die mit Eisenspänen oder sonstigen sauerstoffübertragenden Metallspäi.en vermischt sind.
Zur Auflockerung der eingegebenen Charge ist die hitze- und temperaturwechselbeständige, abrieb- und säurefeste Innenauskleidung 13 der Trommel 1 mit Wulstleisten 14 versehen, die sich über die gesamte Trommellänge erstrecken. Die Innenauskleidung kann aus Stampfmassen oder aus Schamottesteinen bestehen. Die Wulstleisten 14 sind in dem Ausführungsbeispiel mit der Innenauskleidung einstückig.
Als Zerkleinerungsmittel sind zahnartige Nocken 15 vorgesehen, die zwischen zwei benachbarten Wuistleisten angeordnet sind und eine Klumpenbildung von Härtesalzen verhindern. Aufgrund dieser Auflockerung und Zerkleinerung wird eine gute Verbrennung erzielt.
Die Auflockerungs- und Zerkleinerungsmittel sind so gestaltet, daß sie eine lange Lebensdauer aufweisen.
Die Trommel ist in dem Ausführungsbeispiel mit einem Stahlmantel 16 ausgerüstet. Zwischen dem Mantel und der Innenauskleidung 13 kann eine Isolierschicht 17 aus Kohlefilz vorgesehen v,erden.
Im Bereich der Aufgabe- und Entleerungsöffnung 6 ist die Innenauskleidung in Form eines Trichters 18 ausgebildet. Hierdurch wird die vollständige Entleerung der Trommel unterstützt.
Die Öffnung 6 kann durch einen Decke! 19 verschlossen werden.
Die Stirnwände 20 der Trommel sind an einem Randflansch 22 des Mantels festgelegt. Sie besitzen einrn Ring 23, der drehbar auf dem Stutzen 11 bzw. 12 gelagert ist und mit einem Ringflansch 24 in eine Nut 25 des Stutzens 11 bzw. 12 eingreift
Die Heißluft wird dem Aggregat 1 über eine Leitung 26 zugeführt, und zwar besitzt die Luft eine Temperatur von 800 bis 1OOO°C. Über einen nicht dargestellten Hochdruckvent'lator wird Kaltluft durch einen Rekuperator 27 geleitet und dort auf ca. 600 bis 7000C erwärmt. Die Heißluft wird dann mittels eines vorgeschalteten Brenners auf 800 bis 1000°C aufgeheizt und dem Aggregat 1 zugeführt
Die Abgase werden über einen nicht dargestellten Saugzugventilato. über (Jen Abgasstutzen 12 und über die Abgasleitung 28 abgesaugt. In der Abgasleitung 28
ist ein Absperrschieber 29 vorgesehen. Die Abgasleitung 28 mündet in eine Nachbrennkammer 30 ein. Hier werden die Abgase, wenn erforderlich mittels eines zweiten Brenners bis 10000C aufgeheizt und brennen dort aus. Die Abgase werden dann zu dem Rekuperator 27 geleitet, der einen Wärmeaustauscher darstellt. Die Abgase strömen durch den Rekuperator und treten, auf die gewünschte Temperatur abgekühlt, in die Abgasleitung 31. Über diese Abgasleitung werden sie in eine Beruhigungskammer 32 geleitet. Sowohl die Nachbrennkammer 30 als auch die Beruhigungskammer 32 sind mi! Bodentrichtern 33 bzw. 34 ausgerüstet, die in ein Eingiftungsbad 35 einmünden, das aus einer ca. 25prozentigen Eisensulfatlösung besteht und in dem aus Sicherheitsgründen eine Naßentgiftung für die Flugasche vorgenommen wird.
Von der Beruhigungskammer 32 aus werden die Abgase über eine Leitung 36 einem E-Filter 37
lsi, -Hi» Zentrifugalzerkleinerungsanlage 56 für abgespülte Härtesalze besitzt. Von dieser Zerkleinerungsanlage aus werden die Härtesalze über ein Fallrohr 57 dem Entgiftungsbad 35 zugeführt.
In dem Ausführungsbeispiel ist ein zweites Entgiftungsbad 38 vorgesehen, dem die Schlacke aus dem Entgiftungsbad 35 über einen Förderer 59 zugeführt wird. Die Schlacke wird auf diesem Weg am Ende des Förderers 59 in eine Zentrifugalzerkleinerungseinrich tung 60 eingegeben und gelangt dann über ein Auswurfrohr 61 in das zweite Entgiftungsbad 58. Dieses zweite Entgiftungsbad stellt einen weiteren Sicherheitsfaktor dar, um jede Umweltverschmutzung mit Cyanid zu unterbinden.
!5 Die Schlacke wird dann aus dem Entgiftungsbad 58 über eine Greiferanlage 62 entnommen und kann abgelagert werden. Oberhalb der Greiferanlage 62 ist in dem Ausfüh-
runochoicnipl pinp Waccpraiifhereitnnsr 6.3 für die
Flugasche ausgerüstet ist. Von diesem Bodentrichter aus wird die Flugasche in das Entgiftungsbad 35 geleitet.
Nach der thermisch-katalytischen Entgiftung der jeweiligen Charge in dem Aggregat 1 wird die Schlacke von dem Aggregat über die Entleerungsöffnung 6 abgezogen und in das Entgiftungsbad 35 geleitet.
Nach dem Abzug der Charge wird das Aggregat 1 neu mit Härtesalzen und Metallspänen gefüllt.
Die Härtesalze werden zu der Anlage in einem Faß 38 transportiert, wobei im Bereich der Anlage der Transport der einzelnen Fässer mit Loren 39 vorgenommen werden kann. An der Beschickungsstelle 40 wird das Härtesaiz aus dem Faß abgezogen und in einen Füllstutzen 41 geleitet, der nach oben durch einen Absperrschieber 42 verschließbar ist. Von dem Füllstutzen 41 gelangt das Härtesalz in eine Grobzerkleinerungsmühle 43, von der es über einen Zwischentrichter 44 mit Absperrschieber zu einer Hammermühle 45 geleitet wird. Über einen weiteren Zwischentrichter 46, der ebenfalls mit einem Absperrschieber ausgerüstet ist. gelangt das Härtesalz zu einer Förderschnecke 47, über die es zu einer Aufgabeschleuse 48 transportiert wird. Zwischen dem Gehäuse der Schnecke 47 und der Aufgabeschleuse 48 ist ein Absperrschieber 49 vorgesehen.
Die Aufgabeschleuse 48 ist mit einem Aufgabetrichter 50 für die Metallspäne ausgerüstet.
An dem Füllstutzen 41, an dem zwischen den Zerkleinerungsmühlen 43, 45 vorgesehenen Zwischentrichter 44 und an der Aufgabeschleuse 48 sind Absaugleitungen 51, 52, 53 angeordnet, die über den Rohrstrang 54 ir die Zuführungsleitungen 26 für die Heißluft einmünden. Sofern sich in den genannten Teilen der Anlage cyanidhaltiger Staub bildet, wird er über die Heißluftzuführungsleitung 26 in das Entgiftungsaggregat 1 eingeführt.
Zum Waschen der geleerten Fässer ist ein Waschbehälter 55 vorgesehen, der im Bodenbereich eine
M Entgiftungsbäder vorgesehen.
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig.6 unterscheidet sich im wesentlichen von dem nach der Fig. 1 dadurch, daß das Entgiftungsaggregat nicht als zylindrische Trommel sondern als Kugel 64 ausgebildet ist.
Der kugelförmige Innenraum besitzt den Vorteil, daß die angestrebte chemische Reaktion, also die Umwandlung des Cyanids in Cyanat, in einer kürzeren Zeit erreich·' 'verden kann. Diese kurze Reaktionszeit folgt aus den durch die Kugelform gegebenen günstigeren
J0 Strömungsverhältnissen für die eingeführte Heißluft, die gleichmäßiger und intensiver ^ie aufgegebene, gut aufgelockerte und zerkleinerte Charge erfaßt.
Zur Auflockerung sind auch in diesem Ausführungsbeispiel Wulstleisten 65 vorgesehen, die mit der hochfeuerfesten Innenauskleidung 66 einstückig sind. Zwischen den Wulstleisten sind als Zerkleinerungsmittel zahnartige Nocken 68 vorgesehen, die ebenfalls mit der Innenauskleidung einstückig sind. Zwischen der feuerfesten Innenauskleidung und dem Metallmantel 69 ist eine Isolierschicht 70 angebracht, die aus Kohlefilz bestehen kann.
Das kugelförmige Aggregat besitzt einen Zuluftstutzen 71 und einen Abgasstutzen 72. Im Bereich dieser Stutzen ist am Außenmantel 69 ein Lagerring 73 angeflanscht, der mit einem Randflansch 74 in eine Umfangsnut 75 der Zuluftleitung 76 bzw. der Abgasleitung 77 eingreift.
Am Außenmantel der Kugel sind von der Füll- und Entleerungsöffnung 78 ausgehende Schlackenleitbleche 79 angeordnet.
Der Antransport der mit Härtesalzen g.füllten Fässer, die Aufbereitung dieser Härtesalze und ihre Zuführung zu dem kugelförmigen Aggregat 64 und auch der Abtransport der Schlacke, die aus dem kugelförmi gen Aggregat abgezogen wird, erfolgen in der gleichen Weise, wie bei der Anlage nach der F i g. 1.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur thermisch-katalytischen Entgiftung von cyanidhaltigen Härtesalzen, gekennzeichnet durch ein eine Charge von cyanidhaltigen Härtesalzen und von mindestens ca. 10 Gewichtsprozent Metallspänen aufnehmendes, drehbares, mit einer hitze- und temperaturwechselbeständigen, abrieb- und säurefesten Innenauskleidung versehenes Aggregat (1,64), dessen Innenraum während des Betriebes mit Heißluft von ca. 800 bis 10000C beaufschlagbar und mit einem Abgasaustrittsstutzen (12,72) versehen ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- is zeichnet, daß dem Aggregat (1, 64) ein aus einer ca. 25prozentigen Eisensulfatlösung bestehendes Entgiftungsbad (35) zur Aufnahme der aus dem Aggregat nach der thermischen Entgiftung abgezogenen Schlacke zugeordnet ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Aggregats (1, 64) mit in den innenraum ragenden Aufiockerungs- und/oder Zerkleinerungsmitteln für die aufgegebene Charge ausgerüstet ist
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflockerungsmittel als vorzugsweise mit der Innenauskleidung einstückige Wulstleisten (14,65) ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungsmittel als zahnartige Nocken (15,68) gestaltet sind.
6. Vorricl::ung nach Anspruch 1 oder 3, mit einem Entgiftungsaggregat, das ei"*en Außenmantel und eine feuerfeste Innenauskleidung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der feuerfesten Innenauskleidung (13) und dem Mantel (16, 69) eine Isolierschicht (17,70) aus Kohlefilz vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft- und die Abgasöffnung (7,8, 71, 72) in der Drehachse (2) des Aggregats (1, 64) einander gegenüberliegen und die Aufgabe- und Entleerungsöffnung (6, 78) des Aggregats in einem rechten Winkel zur Drehachse angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Entgiftungsaggregat als zylindrische Trommel (1) oder als Kugel (64) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuluftöffnung (7) und in der Abgasöffnung (8) Gitter mit zur Drehachse (2) schrägen Durchtrittsöffnungen (10) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasleitung ein Saugzugventilator zugeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Aggregats (1, 64) eine Aufgabeschleuse (48) mit einem Aufgabetrichter (50) für die Metallspäne vorgesehen ist, welcher Schleuse die Härtesalze über Zerkleinerungsmühlen (43,45) und über eine Förderschnecke (47) zuführbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß die in Fässern gelagerten Härtesalze über einen mit oberem Absperrschieber versehenen Füllstutzen (41) einer Grobzerkleinerungsmühie (43) und über einen Zwischentrichter (44) mit Absperrschieber einer Hammermühle (45) und über einen weiteren Zwischentrichter (46) mit Absperrschieber der Förderschnecke (47) zuführbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Füllstutzen (41), an dem zwischen den Zerkleinerungsmühlen vorgesehenen Zwischentrichter (44) und/oder an der Aufgabeschleuse (48) Absaugleitungen (51, 52, 53, 54) angeschlossen sind, die in das Rohr (26) für die Heißluftzuführung einmünden.
14. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aggregat (1, 64) eine Nachbrennkammer mit einer Bodenöffnung (33) zum Entgiftungsbad (35) nachgeschaltet ist
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß in der Abgasleitung ein E-Filter (37) vorgesehen ist, dessen Flugaschetrichter (38) zum Entgiftungsbad (35) geöffnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasleitung dem E-Filter eine Beruhigungskammer (32) vorgeschaltet ist, die einen zum Entgiftungsbad (35) geöffneten Bodentrichter (34) für die Flugasche aufweist
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Behälter (55) für die Faßwäsche aufweist der im Bodenbereich eine Zerkleinerungseinrichtung für abgespülte Härtesalze besitzt, von der aus die Häfiesalze über ein Fallrohr (57) dem Entgiftungsbad (35) zuführbar sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein zweites Entgiftungsbad (58), dem die Schlacke aus dem ersten Entgiftungsbad (35) über einen Förderer (59) und eine Zerkleinerungseinrichtung (60) zuführbar ist und aus dem sie über eine Greifereinrichtung (62) entnehmbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Wasseraufbereitung (63) für die Entgiftungsbäder (35,58) aufweist.
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