DE2459756A1

DE2459756A1 - Verfahren zum autogenen gewinnen und schmelzen von blei

Info

Publication number: DE2459756A1
Application number: DE19742459756
Authority: DE
Inventors: Stig Arvid Petersson
Original assignee: Boliden AB
Current assignee: Boliden AB
Priority date: 1973-12-20
Filing date: 1974-12-18
Publication date: 1975-06-26
Also published as: JPS5621059B2; ES433117A1; YU340774A; BE823607A; IT1027705B; GB1443308A; JPS5095123A; DD115702A5; US4008075A; SE7317219L; IE40554B1; CA1036830A; PL91824B1; SE378849B; FR2255386B1; FI60035C; DE2459756B2; FI368274A; AU7645474A; YU39072B

Description

Boliden Aktiebolag Stockholm/Schweden

Verfahren zum autogenen Gewinnen und Schmelzen von Blei

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum autogenen Gewinnen und Schmelzen von Blei aus Bleisulfid enthaltenden Materialien, Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Erzeugung von Blei in einem nach dem Aufblasverfahren arbeitenden Drehkonverter (TBRC- oder Kaldokonverter), durch autogenes Schmelzen und Gewinnen von Blei aus sulfidischen Bleikonzentraten oder komplexem Sulfidmaterial, das Blei enthält_o

Metallisches Blei wird normalerweise aus sulfidischen Konzentraten und in einem geringeren Umfang aus Rohmaterialien erzeugt, die oxydisches Blei mit sich führen_e Zum Schmelzen und Reduzieren von Blei enthaltenden Materialien werden am häufigsten Schachtöfen benutzte Der Schachtofen wird mit den Bleimaterialien beschickt, die vorher gesintert oder geröstet worden sind, bei gleichzeitiger Oxydation des sulfidischen Schwefels durch in der Atmosphäre vorhandenen Sauerstoff auf einen Anteil des sulfidischen Schwefels von weniger als 2%,

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Verschiedene Verfahren zum Sintern und Rösten von sulfidisches ijlei enthaltenden Materialien sind beispielsweise beschrieben in Tafel, "Lehrbuch der Metallhüttenkunde", Band 2, (1953)» Seiten 35 bis 73ο Diese Prozesse benötigen aufwendige Apparate, und die Sinter- und Röstverfahren sind in vielen Fällen schwierig durchzuführen„ Während des Röstens wird das Blei im wesentlichen Umfang in eine oxydische Form überführt. Das zugeführte Material muß verhältnismäßig grobkörnig sein, um einen Schachtofen damit beschicken zu können. Das gleiche gilt für das Verschlackungsmittel und den Koks, der zum Erwärmen und zum Reduzieren des Bleioxyds von wesentlicher Bedeutung ist. Die Röstwärme, die beim Verbrennen des in dem Material enthaltenen sulfidischen Schwefels freigegeben wird, geht dabei weitgehend verloren. Die Funktion und die Arbeitsweise des Schachtofens sind in dem oben angegebenen Lehrbuch auf den Seiten 73 - 124 beschrieben. Obwohl die Produktionskapazität des Schachtofens groß ist, haftet dem Schachtofen jedoch der Nachteil an, daß eine schwierige und teure Vorbehandlung der Charge erforderlich ist. Die Wärmeausnutzung des Schachtofens ist gering und die Anlage selbst hat einen außerordentlich großen Platzbedarf. -

Zur Erzeugung von Blei wird auch der sogenannte Flamm- bzw. Reverberierofen benutzt, der grundsätzlich aus einem großen Herd besteht, der mittels einer Luft-Brennstoff-Flamme beheizt v/erden kann, die normalerweise über die Oberfläche des Bades bzw. der Schmelze streicht oder unter einem kleinen Winkel gegen diese Oberfläche gerichtet ist. Der Flamm- bzw. Reverberierofen wird ebenfalls mit gesintertem, agglomerierten Röstmaterial beschickt, und zwar zusammen mit Koks und einem Verschlackungsmittel. Die Wärme-ausnutzung des Flamm- bzw. Reverberierofens muß als noch schlechter angesehen v/erden als diejenige des Schachtofens, siehe das obengenannte Lehrbuch Band 2, Seite 124.

während der letzten Jahre sind auch Drehofen in Benutzung genommen worden, insbesondere der sogenannte "Kurztrommelofen",

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der Im Verhältnis zu seinem Durchmesser nur eine geringe Länge aufweist; dieser Ofen rotiert während, des Aufbereitungsprozesses mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 U/min. Auch der Drehofen wird mit gesintertem und geröstetem bleisulfidischem Material beschickt, wobei der Drehofen, ähnlich dem Flamm- bzw. Reverberierofen, mit einem etwas größeren 3chwefelgehalt in der Charge arbeiten kann und zwar aufgrund der Reaktion: PbS + 2 PbO —^3 i^Jb + üO,,. Hinsichtlich der Arbeitsweise des Drehofens wird auf "Metall und Erz" 32 (1935), S. 511 ff. hingewiesen. Die Värmeausnutzung beim Drehofen ist größer als beim Flamm- bzw. Reverberierofen, so daß der ' Drehofen insbesondere beim Aufbereiten von ^kkumulatorschrott große Bedeutung erlangt hat.

In neuerer Zeit ist man auf die Bleireduktion in Drehherdofen übergegangen. Dieses Verfahren ist beschrieben in Symp₀ Met„ Lead and Zinc. Seite 960, 1970 Band III und basiert auf der kontinuierlichen Zuführung von Bleisulfidpellets in den Drehherdofen, der die Form eines geschlossenen horizontalen Ringes hat; das metallische Blei wird wie bei üblichen Röstreaktionen dadurch freigesetzt, daß Luft durch das Bleibad geblasen wird, wobei anschließend die Röstgase die auf dem Blei schwim-mende Charge durchdringen und Schwefeldioxyd erzeugt wird.

Diese bekannten Verfahren mit Ausnahme des zuletzt beschriebenen Drehherdverfahrens, basieren mehr oder weniger auf der Tatsache, daß Bleikonzentrate vor der Reduktion und Gewinnung des Bleis einer Vorbehandlung unterworfen werden müssen, um den Schwefeläiiteil abzurosten, wobei das geröstete Material anschließend noch auf eine für die Bleigewinnung geeignete Größe gesintertwerden muß. Dieses bedeutet, daß der größte Teil der während des Jlöstprozesses freiwerdenden Wärme nicht ausgenutzt bzw. verwendet werden kann.

Um die v/armebilanz zu verbessern, sind Verfahren entwickelt worden, bei denen das sulfidische und oxydische "Material in einem strudelähnlichen Wirbel bzw. in Wirbeln behandelt wird,

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_ Zj. _

die durch einblasen von Reaktionsgasen erzeugt werden. Die sulfidischen und oxydischen Materialien werden dem w'irbel zusammen mit dem Reduziermittel zugeführt, das die Reduzierung in den metallischen Zustand bewirkt. Es wird in diesem Zusammenhang beispielsv.'eise auf die schwedische Patentschrift 213 084 hingewiesen. 7enn als Reaktionsgas Luft benutzt wird, wird nicht genug Wärme erzeugt, um die Reaktionstemperatur aufrechtzuerhalten, so daß zusätzliche wärme in Form von elektrischer Energie aufgebracht werden muß. Dieses Verfahren ist nicht für das autogene Schmelzen von Bleisulfiden geeignet, und zwar selbst dann nicht, wenn Sauerstoff oder stark mit Sauerstoff angereicherte Luft in dem Wirbel benutzt v/erden, da das Gastransportmuster dann nicht dafür geeignet ist, einen i/irbel aufrechtzuerhalten, der zu einer ausreichend langen Reaktionszeit führt. Ein großer Anteil des zugeführten Bleimrrterials wird daher unverändert in das. Metallbad gelangen. Dieses Verfahren hat jedoch, verglichen mit früheren Verfahren, sowohl hinsichtlich der v/ärmewirtschaft als auch aufgrund der Tatsache, daß ein fein zerteiltes Konzentrat direkt ohne vorherigen Sinterprozeß benutzt v/erden kann, beträchtliche Vorteile.

Ein weiteres wirbel- oder Direktschmelzverfahren ist in Journals of ketals, 1966, Seite 1298 - 1302 beschrieben; bei diesem Verfahren wird Blei aus Bleisulfid gewonnen, indem man üleisulfid mit Luft in einem Schachtofen oder Flamm- bzw. Reverberierofen gemäß der Formel: PbS + 0ρ~^> Pb + SOp reagieren läßt; diese Reaktion ist in ausreichendem Umfang exotherm, um den Prozeß aufrechtzuerhalten, vorausgesetzt, daß erwärmte Luft zugeführt wird. Das Vorwärmen der Luft wäre nicht notwendig, wenn reiner Sauerstoff benutzt würde; die Gaszufuhr würde in diesem Fall jedoch wahrscheinlich nicht ausreichen, um die benötigten Bewegungen in der Wirbelzone des Ofens aufrechtzuerhalten. Dieses Verfahren ist noch nicht in Benutzung genommen worden und wurde hur in Verbindung mit einer Pilotanlage angewendet, was den Schluß zuläßt, daß es sich für den großtechnisehen Maßstab nicht besonders eignet. Das gleiche

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Verfahren wurde jedoch in großtechnischen liaßßtab beim autogenen Schmelzen von Kupfer- und üickelsulfiden angewendet, die sich leichter autogen schmelzen und reduzieren lassen, und zwar aufgrund der erheblich größeren wärmemenge, die bei der Reaktion zwischen Sauerstoff und sulfidischem Schwefel erzeugt wird.

Kin wachteil der längs£jn rotierenden Drehofen besteht darin, daß es nicht möglich ist, das reduzierte Blei beispielsweise-" von as, Sb und Sn wirtschaftlich zu reinigen. Blei, das in langsam rotierenden Drehofen, Schachtofen und Flamm- bzw„ Reverberieröfen erzeugt worden ist, enthält diese Verunreinigungen weiter, wenn derartige Verunreinigungen in dem Rohmaterial vorhanden gewesen sind. Bei der Erzeugung von Blei, das auf diese Weise raffiniert bzw. erhalten worden ist, müssen diese Metalle daher oxydiert werden, so daß sie in Form von Schlacke entfernt werden können. Dieses muß normalerweise auf üblichem Weg in einer gesonderten Anlage erfolgen, in der die Bleireinigung dadurch erfolgt, daß man -Sn, Sb und As mit in der Atmosphäre vorhandenem Sauerstoff reagieren läßt, so daß Oxyde gebildet werden, die auf der Oberfläche des Bades schwimmen und abgeschlackt werden können_o Ein Aufbereitungs- bzw. Reinigungsprozeß dieser Art läßt sich durchführen, da Sn, Sb und As eine größere Affinität für Sauerstoff haben als Blei.

Bei der oben beschriebenen Methode unter Verwendung eines langsam rotierenden Ofens läßt sich dieses Abschlacken dadurch bewerkstelligen, daß in dem Brenner bei einer Temperatur von etwa 600 - 900 C mit Überschußluft gearbeitet wird. Diese Arbeitsweise ist jedoch außerordentlich"zeitaufwendig. Der Faktor, der die Geschwindigkeit und Selektivität des Aufbereitungs- bzw. Reinigungsprozesses bestimmt, ist die Diffusion der Verunreinigungen zur Metallbadoberfläche, an -der in diesem Fall die Oxydation stattfindet. Die Reaktionsfläche zwischem dem Metall und dem Reaktionsgas ist in einem langsam rotierenden Drehofen nur sehr gering. Han hat bereits versucht, in langsam rotierenden Öfen für die Oxydation Sauerstoffgas zu

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\^erv/enden; dieses führt jedoch zur Oj^dation von großen Bleirn engen, unabhängig davon, ob der Sauerstoff aufgeblasen oder in das Bad selbst eingeblasen wurde.

Für die üehandlung von Kupfer- und/oder wickolsulfiden sind in der letzten Zeit Verfahren entwickelt worden, bei denen ein sogenannter Koldokbnverter benutzt wird, der eine Weiterentwicklung der oben beschriebenen Drehofen darstellt. Der ivaldolionverter kennzeichnet sich durch seine hohe Rotations-geschwindigkeit aus., bis zu 40 U/min., und außerdem noch dadurch, dai3 er derart auf Lagern montiert ist, dai3 er urn eine i-icnse rotieren Kann, die gegenüber der Horizontalen geneigt istο Derartige Konverter sind in der Stahlindustrie seit langem bekannt, siehe beispielsweise die schwedischen Patentschriften 137 382 und 162 036° In diesen Druckschriften sind Verfahren zum Aufbereiten von Rohelsen beschrieben, indem Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft durch eine wassergekühlte Lanze bei rotierendem Konverter auf die Badoberfläche aufgeblasen wird.

In neuerer Zeit sind schnellrotierende Konverter auch zur Behandlung von sulfidischem iiaterial, beispielsweise bei der Erzeugung von Kupfer und iJickel, angewendet worden. Bei den entsprechenden Verfahren erfolgt das Schmelzen und Reduzieren rait Sauerstoff oder mit sauerstoff reicher Luft, der bzw. die durch eine Lanze auf die Ladoberfläche aufgeblasen wird« Verfahren dieser Art sind beispielsweise von Daniele und Jaquay beschrieben in 101 _;\nnual Meeting ^tIIiE 1972. Die Behandlung von Kupferschlacke mit sulfidischem iiaterial zum Reinigen der Schlacke und dadurch zum ./i ede !"gewinnen des Kupfergehaltes ist in der schwedischen Patentschrift 369 734 beschrieben. L'in Verfahren zur Erzeugung von Kupfer durch Behandlung von Kupfersulfid enthaltendem Wickel ist in der schwedischen Patentschrift 355 603 beschrieben. Die bekannten Verfahren haben sich jedoch nicht als erfolgreich erwiesen, wenn es um das autogene Schmelzen von Bleisulf id ging, da der v/ärmegehalt von Bleisulfid zu niedrig ist.

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Der Erfindung liegt die aufgäbe zugrunde, ein gegenüber den bekannten Verfahren verbessertes Verfahren zum autogenen Gewinnen und Schmelzen von blei zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Bleisulfidmaterial in einen heißen, schräg gelagerten Drehofen gegeben wird, dem Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft zugeführt wird derart, daß der in dem Sulfid vorhandene Schwefel verbrennt und die dadurch erzeugte wärme eine Bleischmelze erzeugt, und daß Sauerstoff und Sulfid enthaltendes Material zugesetzt werden, so daß der Schwefelgehalt des Bleibades 5/0 nicht übersteigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich somit im wesentlichen dadurch aus, daß die Bleisulfid enthaltenden Materialien in einen erwärmten, geneigten Drehofen eingefüllt werden, wodurch das Bleisulfid geschmolzen wird, der Schwefel durch den Zusatz von Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereichter Luft oxydiert und Blei erhalten wird, und daß das Bleisulfid und der Sauerstoff dem Ofen in einer solchen ,feise zugeführt werden, daß der Schwefelgehalt des Bleibades unter 5/w gehalten wird.

Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise wird der Sulfidgehalt unter 2>^:o gehalten.

Der Sauerstoffgehalt des zugeführten Gases bzw_o der zugeführten Luft hängt von dem Sulfidanteil in dem Rohmaterial ab und liegt erfindungsgemäß über 4θ?ό_β

Mit dem erfindungsgemäßen Schmelz- und Reduktionsprozeß lassen sich gegenüber den bekannten Verfahren beträchtliche Vorteile erzielen. Durch Schrägstellen des Ofens gegenüber der Horizontalen und durch Auswahl einer bestimmten Drehzahl des Ofens je Minute läßt sich die Schmelze durch Reibungskräfte und Zentrifugalkräfte an der Innenseite des Ofens bis zu einer maximalen Höhe hochheben, bevor die Schmelze unter dein Einfluß der Scliwer-

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kreft in Form von fein zerteilten Flüssigkeitstropfen nach unten füllt.

um hinsichtlich des herabfaliens der Flüssigkeitstropf en optimale Bedingungen zu erhalten, ist die Rotationsachse dec Drehofens gegenüber der .iorizontalen vorzugsweise um 15 - 30 geneigt, und die Drehgeschwindigkeit liegt vorzugsweise zwischen 10-60 ü/inin. Der Ofendurchmesser kann zwischen- 0,5 10 ra variieren und liegt vorzugsweise bei 2 - 4,5 m. Während des oben beschriebenen Reduktions- und Aufbereitungsprozesses wird der Ofen vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 0,5 - 7 m/sec. angetrieben, und zwar gemessen am Innenumfang des zylindrischen Teiles des Ofens. Eine bevorzugte Geschwindigkeit liegt bei 2-5 m/sec. Dieses entspricht bei einem Oferidurchraesser von 3 m einer Drehzahl von 13 - 32 U/min.. Die dadurch hervorgerufene Bewegung der Schmelze führt zu einer guten Durchmischung der Charge, so daß die Schmelze hinsieht-" lieh ihrer chemischen Zusammensetzung homogen wird, wobei gleichzeitig Temperaturgradienten schnell ausgeglichen werden. Indem die Schmelze auf diese 'i/eise in der Gasphase dispergiert wird, erfolgen die chemischen Reaktionen sehr schnell und es wird praktisch unmittelbar ein Gleichgewicht erzeugt. Der unveränderte sulfidische Schwefel wird sich wiederum in dem Schmelzenbad wiederfinden, wobei die Schwefelmenge von der Zuführungsgeschwindigkeit des Konzentrates und der in den Ofen eingeblasenen Sauerstoffmenge abhängt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die i-ienge des sulfidischen Schwefels in der Schmelze während des Aufbereitungsprozesses 5'/<i nicht überschreiten soll, wobei der Gehalt an sulfidischem Schwefel vorzugsweise unter 2>i liegen soll. Die Lanze wird so in den Ofen eingeführt, dai3 der Sauerstoffstrom gegen die Badoberfläche gerichtet ist, wodurch der sulfidische Schwefel in dem Schmelzenbad mit dem Sauerstoff im Bereich der Übergangszone von Metalloberfläche zur Gasphase reagieren wird, und zwar insbesondere im Bereich der herabfallenden Tropfen.

Indem die Zufuhr von Sulfidmaterial und die Zufuhr von Sauer-

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stoff relativ zueinander eingestellt werden, und indem die Sauerstoffanreicherung der eingeblasenen Luft reguliert wird, läßt sich in einfacher Veise eine bevorzugte Verfahrenstemperatur zwischen 900 und 1200° C einstellen.

Da sich Schwefelsulfid verhältnismäßig leicht verflüchtigt, ist es wichtig,, daß die Reaktion mit dem Sauerstoff schnell stattfindet, wobei jedoch die Reaktionstemperatur nicht zu hoch sein soll, Es hat sich herausgestellt, daß Staubprobleme, die stets dann, wenn.fein zerteilte Materialien in metallurgischen Prozessen behandelt"werden, durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden- können, Ein Faktor, der dieses möglich macht, besteht darin, daß der oben beschriebene "Regen" von Schmelze bzw. Flüssigkeitströpfchen, die bei der Rotation des Ofens erzeugt v/erden, wahrscheinlich dazu beiträgt, die zugeführten Materialien zu benetzen bzw. zu befeuchten, so daß der Anteil an Staub, der mechanisch mit den Abgasen v/eggerissen wird, geringer ist als bei anderen Bleiaufbereitungsverfahren.

Dieses eröffnet die Möglichkeit, das Material, das ganz oder teilweise aus sehr fein zerteilten Partikeln, beispielsweise Flotationskonzentraten, besteht, kontinuierlich zuzuführen, was bei der Zubereitung der Charge zu beträchtlichen finaziellen Einsparungen führte

Bei der Reduktion wird Silikate enthaltende Schlacke erzeugt, die hauptsächlich aus Bleioxyd und dem in dem Rohmaterial vorhandenen Zink in Form von Zinkoxyd und den die Bleikonzentrate enthaltenden Gangarten besteht. Indem weiterhin Sulfide wie beispielsweise Pyrite und Bleisulfid zugeführt v/erden, kann der Bleigehalt von etwa 6θ£> auf etwa 10%. verringert werden. Eine weitere Verringerung des Bleigehaltes in der Schlacke kann dadurch bewirkt werden, daß gegebenenfalls Kohle und zusätzliche v/ärme zugeführt v/erden, vvenn der Bleigehalt unter etwa 5?j herabsinkt, wird der Zinkanteil verdampft und gesondert mittels eines geeigneten Verfahrens wiederaufgefangen₀

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Da während des Prozesses durch die Reaktion PbS + O₂ ÜOp ausreichend ,-/arme erzeugt wird, ist es überflüssig, wärme von außen her zuzuführen, iiine wärmezufuhr von außen ist nur zum Ingangsetzen des Prozesses notwendig, um den aus-gangs-

yunkt für die Reduktion, ctv/a 800 G, zu crreicnen, und zur oben beschriebenen Reduktion des Bleianteils der Schlacke.

spiel

Zur· Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde ein rotierender Konverter, bei dem die Luft bzw. der Sauerstoff von oben aufgeblasen wurde, mit einem Gesamtvolumen von 3 m^J und einem effektiven Volumen von 1 m benutzt. Der Ofen wurde mit der üblichen Hilfsausrüstung ausgestattet, u.a_o mit Beschickungseinrichtungen für Bleikonzentrate, oxydische Zwischenprodukte, die Blei enthielten, hatriumhydroxyd und ein Verschlackungsmittel» Die .Beschickungseinrichtungen enthielten Förderschnecken zur genau dosierten Zufuhr der einzelnen Stoffe < > Das Bleikonzentrat wurde mittels einer Schnecke einem Injektor- zugeführt und mit einer genau eingestellten Luftmenge in den Konverter eingeblasen. Die Förderschnecke für das Verschlackungsmittel und das iiatriumhydroxyd mündete in den Injektor, so daß diese beiden Stoffe dem Ofen zusammen mit dem Bleikonzentrat zugeführt v/erden konnten.

Das Bleikonzentrat mit der Analyse: 72% Pb, 13/5 3, 3,5,i Zn und 5% SiO, wurde den Konverter, nachdem es mittels eines Brenners auf etwa 1800° C vorerwärmt worden war, mit einer Geschwindigkeit von 50 kg/min zusammen mit einer stöchiometrischen Sauerstoffmenge zugeführt. Das Sauerstoffgas wurde während der Zufuhr des Konzentrats zusammen mit Luft durch den Injektor zugeführt und enthielt 58^ Sauerstoff, während der Rest hauptsächlich Stickstoff war.

Unter diesen Bedingungen erfolgte das Schmelzen und die Reduktion des Bleis autogen. Die Temperatur betrug etwa 1000° C und der Schwefelgehalt der Schmelze wurde auf etwa 2% gehalten₀

Insgesamt wurden dem Konverter bei diesem Versuch 4000 kg

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Konzentrat zugeführt, Staub, der den Ofen mit den Abgasen verließ, erhielt nur 8>j (oder 321 kg J der dem Ofen zugeführten Konζentratmenge; der Staub bestand hauptsächlich aus PbO und PbSO, ο Dieser Staub wurde wieder in den Ofen zurückgeführt„ Die Schlackenmenge betrug etwa 820 kg und bestand aus 7 - 8>j Zink und 5O',0 Blei. Das auf den jiest bezogene SiO₉ war in dem dem Konverter zugeführten Konzentrat als ü-angart vorhanden. Um den Schwefelgehalt des Hetallbades weiter zu verringern, wurde ein zusätzlicher Sauerstoffgasstrahl eingesetzt, wobei der Konverter 20 min. lang mit einer Geschwindigkeit von 25 U/min, rotierte. Dieses führte zu einer Verringerung des Schwefelgeiialtes auf 0,1;.';. Der Bleigehalt der Schlacke betrug dann etwa 6θ/ύ in Form von Bleioxyd. Zu diesem Zeitpunkt war die Schlacke außerordentlich fließfähig, und zwar aufgrund ihres hohen Bleioxydgehaltes. Um den Bleigehalt der Schlacke zu verringern, erfolgte eine Reduktion durch Zusatz von üleikonzentrat. Das Blei wurde dann reduziert gemäß der Formel: 2 PbO + PbS—>3 Pb + SOp. Die Temperatur betrug etwa 1100° C. Durch Verringerung des PbO-Gehaltes der Schlacke auf einen Bleigehalt von etwa 10,-j wurde die Schlacke sehr viskos. Aus diesem Grunde wurde der üeaktion Soda in einer l-ienge von 12,5 kg je Tonne Bleikonzentrat zusammen mit dem Bleikonzentrat zugeführt. Dieses führte zu einer gut fließfähigen Schlacke, wobei die zugesetzte Soda auch dazu beitrug, den Schv/ef elgehalt des Metalls ohne Schwierigkeit bei etwa 0,15>·ό zu halten„ Um die Soda zu schmelzen, wurde die Schlacke mit einem dem Ofen zugeordneten Brenner erwärmt₀ Die dafür benötigte Zeit lag bei etwa 20 Minuten,,

Um den Bleigehalt der Schlacke weiter auf einen Gehalt von etwa 5/0 herabzusetzen, wurde jetzt Koks zugesetzt„ Der Bleigehalt verringerte sich innerhalb eines Zeitraumes von 25 Minuten von 10/C auf 5?6_O

Eine v/eitere Verringerung des PbO-Gehaltes in der Schlacke hätte dazu geführt, daß der Zink anfängt zu reduzieren und aufgrund, seiner Flüchtigkeit abgedampft wird,,

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jiiii wichtiger Faktor beim autogenen schmelzen ist die Menge de G zugeführt en Sauerstoffs relativ zu der zugeführten KonzGiitratmenge. wenn die Sauerstoff menge unterhalb der stöchioliietrischen Henge liegt, wächst die Staubmenge beträchtlich ein, da die Schmelze das zugeführte PbS enthält,-welches sehr leicht flüchtig ist. i&uerimente mit verschiedenen Sauerstoffgasmengen führten zu den folgenden Ergebnissen:

i-r.	, ι Ιοί O₀	Menge an Pb-Konzentrat (kg)	Temp.	⁰C	Staub menge (kg)
	hol FbS	4000	1110		1862
1	0.4	4000	1160		1120
2	O₀G	4000	1200		571
3	0.95	4000	1000		321
4	0.80	4000	1100		310
κ	1.2

Die Ergebnisse der Versuche 2 und 3 zeigen, daß die Temperatur während des autogenen Sci'irnelzprozesses die Staubmenge ebenfalls beeinflußt. Dieses gilt insbesondere dann, wenn die Sauerstoffmenge bezogen auf das Blei gleichzeitig niedrig ist_o

Es zeigt sich, daß das Verhältnis zwischen der zugeführten Holmenge an Sauerstoff und der Molmenge von PbS zwischen 0,8 - 1/f, vorzugsv/eise zwischen 1,0 - 1,2, liegt.

Es hat sich außerdem als möglich erwiesen, in einem Kaldo-Konverter eine Zinkausscheidung zu bewirken, indem der Bleigehalt weiter durch Kokszufuhr und zusätzliche Wärme verringert wird, wodurch das Reduktionspotential für eine beträchtliche Reduktion der Zinkverbindungen zu metallischem Zink ausreichend hoch ist. Zink ist bei diesen Temperaturen flüchtig und geht daher mit den Abgasen ab„

Im vorliegenden Fall wurden bei Durchführung des Prozesses 164 kg Koks zugesetzt„ Die Schlacke wurde in der erfindungsgemäßen i/eise behandelt, und es wurde eine Staubmenge er-

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halten, die etwa 8/a des zugeführten iiateriais entsprach. Der Staub vmrde in den Ofen zurückgeführt, bis der Pb-Gehalt in der schlacke auf etwa 5^:r· zurückgegangen war, da der 3taub dann hauptsächlich aus PbO und PbSO, bestand, ',leim der Pb-Gehalt der Schlacke unter 5,ό absank, begann der ZnO-/art eil der Schlacke sich zu metallischem Zn zu reduzieren, das verflüchtigt wurde, Der dadurch erhaltene Staub wurde aus dem Gasreinigungssystem abgeschieden und nicht wieder in den Prozeß zurückgeführt. Dieser Staub,kann gesondert behandelt werden, um das Zink wiederzugewinnen. Das erhaltene blei kann in üblicher"weise weiteraufbereitet-oder direkt in den Handel gebracht werden.

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Claims

Patentansprüche

. Verfahren zum autogenen Ü-ev/innen und 3chraelzen von Blei aus .dleisulfid enthaltenden materialien, dadurch gekennzeichnet, daß das Bleisulfidmaterial in einen heißen, schräg gelagerten Drehofen gegeben wird, dem Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft zugeführt wird, derart, daß der in dem Sulfid vorhandene Schwefel verbrennt und die dadurch erzeugte Wärme eine Bleischmelze erzeugt, und daß .sauerstoff und ,'julfid enthaltendes Material zugesetzt werden, so daß der Lchv/efelgehalt des Bleibades 3'/-> nicht übersteigt.
2. Verfahren nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sulfidgehalt des KLeibades unter Z/., gehalten wird.
3. Verfaliren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ilolmenge des zugeführten Sauerstoffes relativ zur wolmenge des .öleisulfides zwischen 0,8 und 1,4 liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ho!mengenverhältnis zwischen 1,0 und 1,2 liegt.
5« Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffanteil des zugeführten Gases über 40ifo liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der während des Verfahrensablaufes erhaltene StauD wieder dem Ofen zugeführt wird₀
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bleigehalt der Schlacke durch Zugabe von Sulfiden reduziert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der Bleigeh&lt der ociilacke nach Behandlung mit jjleisulfid durch Reduktion in Gegenwart von zugesetztem Kohlenstoff weiter reduziert wird.
9. Verfahren nach einoüi der ^ncprüche 1 Dis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ^taub, der gebildet wird, nacnn.e>n der üleigehalt der Schlacke durcn Reduktion nit Kohlenstoff unter 5h gefallen ist, abgetrennt und zur Extraktion von Zink verwendet wird.
10. Verfahren nach den ..aisprüchen 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß Koks als Reduziermittel \^rerwendet v/ird.
11. Verfahren nach einem der ,aisprüche 1 bis 10, dadurch ge-

kennzeichnet, daß der Drehofen auf eine Temperatur über 800° C vorerhitzt wird,
terialen beschickt wird.

800 C vorerhitzt wird, bevor er riit den Bleisulfidma-
12. Verfahren nscn eine^m der ..nsprüche -1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene Rohblei von gegebenenfalls vorhandenen Verunreinigungen in Form von Zinn, Antimon und Arsen befreit v/ird, indem die Verunreinigungen der Bleischmelze durch Zusatz von Sauerstoff enthaltenden Gasen oxydiert werden, und daß die gebildete Schlacke abgezogen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohblei von Zinnverunreinigungen gereinigt v,^rird, indem im wesentlichen zuerst der Zinnanteil oxydiert und die dadurch gebildete Zinn enthaltende Schlacke abgezogen wird, und daß anschließend im wesentlichen die Antimon- und ^rsenanteile oxydiert und die gebildete, Antimon und arsen enthaltende Schlacke abgezogen werden.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur während des Schrnelzprozesses zwischen 900 und

. 1200° G gehalten wird* . '

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15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehofen mit einer Geschwindigkeit von 0,5-7 τα/see angetrieben wird, und zwar gemessen am Innenumfang des zylindrischen Ofenteiles während der Reduktions- und Raffinierungsphase.
16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehofen mit einer Geschwindigkeit von 2-5 m/sec
angetrieben wird.

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