DE1063190B

DE1063190B - Process for roasting pyrite in two stages

Info

Publication number: DE1063190B
Application number: DEM37683A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Hess
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1958-05-16
Filing date: 1958-05-16
Publication date: 1959-08-13
Also published as: BE578638A

Description

Verfahren zum Rösten von Pyrit in zwei Stufen Es ist bekannt, daß sich ein Teil des Pyritschwefels durch einfache Destillation in elementarer Form abtrennen läßt. Bei der Verwertung von Pyrit hat man deshalb schon vorgeschlagen, vor die Röstung des Pyrits eine Destillationsstufe zu schalten, um elementaren Schwefel zu gewinnen.Process for roasting pyrite in two stages. It is known that Part of the pyrite sulfur can be obtained in elemental form by simple distillation can be separated. When using pyrite, it has therefore already been suggested that Before the pyrite is roasted, a distillation stage has to be switched on to produce elemental sulfur to win.

Es ist auch bekannt, die bei der exotherm verlaufenden Röstung anfallende Wärme auszunutzen, indem entweder ein Teil des heißen Röstgases oder ein Teil des heißen Abbrandes oder ein in der Röststufe erhitzter inerter Wärmeträger in die Destillationsstufe eingeführt wird. Es handelt sich bei diesen bekannten Verfahren jedoch um solche, in denen nicht ausschließlich Schwefeldioxyd, sondern neben diesem auch elementarer Schwefel gewonnen werden soll. Bei einem dem gleichen Zweck dienenden Schweberöstverfahren ist allerdings bereits bekannt, daß - zwecks Beherrschung der Temperaturbedingungen in der Röststufe das vorherige Abtreiben des disponiblen Schwefels von Vorteil ist.It is also known that the exothermic roasting occurs Exploiting heat by either part of the hot roasting gas or part of the hot burn-off or an inert heat transfer medium heated in the roasting stage into the Distillation stage is introduced. These are known methods however, to those in which not exclusively sulfur dioxide, but in addition to it elemental sulfur is also to be extracted. With one serving the same purpose However, it is already known that - for the purpose of controlling the Temperature conditions in the roasting stage mean that the available sulfur is driven off beforehand is beneficial.

Bei vollständiger Abröstung von Pyriten, d. h. bei Verfahren, bei denen ausschließlich Schwefeldioxyd gewonnen werden soll, hat man schon ein zweistufiges Verfahren durchgeführt, bei dem in der ersten Stufe eine Austreibung des disponiblen Schwefels mittels heißer Röstgase in einem besonderen Drehrohr- oder Etagenofen stattfindet. Die heißen Röstgase stammten dabei aus einem Wirbelschichtofen und enthielten noch eine erhebliche Menge an Restsauerstoff, so daß in dieser ersten Stufe der disponible Schwefel zum Teil verbrannt wurde. Der so vom disponiblen Schwefel befreite Pyrit wurde dann in dem gleichen Wirbelschichtofen, aus dem die Gase für die Vo@rröstung des Pyrits stammten, vollständig abgeröstet. Diese zweistufige Verfahrensführung wurde unter anderem auch deshalb vorgenommen, weil dadurch in der Röststufe eine geringere Wärmemenge anfällt als bei den üblichen Röstverfahren. Für das aus der Vorröststufe kommende, noch elementaren Schwefel enthaltende Gas war außerdem eine Nachverbrennungszone vorgesehen. Diese Verfahrensweise ergab zwar schon erhebliche Fortschritte in der Beherrschung der Temperaturverhältnisse der Röstzone ohne Einbau von Kühleinrichtungen, Kreislaufführung von gekühltem Gas od. dgl., erforderte jedoch dafür weitere recht umständliche und kostspielige Einrichturngen.When the pyrite is completely roasted, i. H. in proceedings, in where only sulfur dioxide is to be obtained, one already has a two-stage Process carried out in which in the first stage an expulsion of the disposable Sulfur by means of hot roasting gases in a special rotary kiln or deck oven takes place. The hot roasting gases came from a fluidized bed furnace and still contained a considerable amount of residual oxygen, so that in this first Stage of the disposable sulfur was partly burned. The one from the disposable sulfur freed pyrite was then placed in the same fluidized bed furnace from which the gases were for the pre-roasting of the pyrite originated, completely roasted. This two-stage procedure was made, among other things, because it results in a less heat is generated than with the usual roasting processes. For that from the A gas still containing elemental sulfur, which came in the pre-roasting stage, was also one Post-combustion zone provided. This procedure resulted in considerable Progress in the control of the temperature conditions of the roasting zone without installation of cooling devices, circulation of cooled gas or the like. However, required therefor more cumbersome and expensive setups.

In einem weiteren ausschließlich mit Wirbelschichten arbeitenden Verfahren wurde die Destillationsstufe durch teilweise Verbrennung des im Pyrit befindlichen disponiblen Schwefels so weit aufgeheizt, daß ider restliche Teil des disponiblen Schwefels ausgetrieben wurde. In einer besonderen Zone wurde der so gewonnene Schwefeldampf dann verbrannt. Der feste Rückstand aus der Destillationsstufe wurde in einem zweiten Wirbelschichtofen- fertiggeröstet. Auch für dieses Verfahren waren somit mehrere -Öfen erforderlich. Außerdem ließen sich trotz zweistufiger Verfahrensführung Kühleinrichtungen zur Vermeidung von überhitzungen sowohl in der Destillationsstufe als auch in der Röststufe nicht vermeiden. -Schließlich ist noch ein Wirbelschichtröstverfahren für Pyrit bekannt, bei dem in einem einzigen Ofen zweistufig gefahren wird. Die Destillationsstufe wird dabei durch auf 40f1° C zurückgekühlte Röstgase aus der Röststufe mit der zur Destillation des disponiblen Schwefels erforderlichen Wärme versorgt und der Schwefeldampf in dem über der Röststufe befindlichen Gasraum mit dem im heißen Röstgas enthaltenen Restsauerstoff verbrannt.In another process that works exclusively with fluidized beds became the distillation stage through partial combustion of the pyrite The available sulfur is heated to the point where the remaining part of the available sulfur is heated Sulfur was expelled. The sulfur vapor obtained in this way was placed in a special zone then burned. The solid residue from the distillation stage was in a second Fluidized bed oven - fully roasted. There were therefore several for this procedure as well -Oven required. In addition, cooling devices could be used in spite of the two-stage process management to avoid overheating both in the distillation stage and in the Do not avoid roasting. -Finally there is a fluidized bed roasting process known for pyrite, which is operated in two stages in a single furnace. the The distillation stage is removed by roasting gases cooled down to 40f1 ° C Roasting stage with the heat required to distill the available sulfur supplied and the sulfur vapor in the gas space located above the roasting stage burned the residual oxygen contained in the hot roasting gas.

Abgesehen davon, daß dieses Verfahren ebenfalls nur auf das Wirbelschichtrösten von Pyrit beschränkt ist, hat es noch den Nachteil, daß die Röstgase für die Erwärmung der Destillationsstufe sauerstofffrei sein und besonders gekühlt werden müssen. Die Schwefeldampfverbrennung unmittelbar in der Röststufe birgt außerdem die Gefahr von örtlichen Überhitzungen, die durch die zweistufige Verfahrensweise gerade vermieden werden sollen.Apart from the fact that this process also only applies to fluidized bed roasting is limited by pyrite, it still has the disadvantage that the roasting gases are used for heating the distillation stage must be free of oxygen and specially cooled. The sulfur vapor combustion directly in the roasting stage also harbors the danger local overheating, which has just been avoided by the two-stage process should be.

Es wurde nun gefunden, daß das zweistufige Rösten von Pyrit unter Ausnutzung der in der Röststufe sowie durch Verbrennung des in der Destillationsstufe gewonnenen Schwefeldampfs anfallenden Wärme für die Destillationsstufe sowie für außerhalb des Röstverfahrens ablaufende Prozesse, z. B. für die Dampfgewinnung, mit besonderem Vorteil angewendet werden kann, wenn die Verbrennung des aus der Destillationsstufe stammenden Schwefeldampfs mittels des in dem heißen Röstgas enthaltenen Restsauerstoffs in besonderen Kammern durchgeführt und die Destillationsstufe von diesen Kammern aus durch Strahlungsheizung mit der zur vollständigen Austreibung des disponiblen Schwefels erforderlichen Wärme versorgt wird.It has now been found that the two-stage roasting of pyrite under Utilization of the in the roasting stage as well as by incineration in the distillation stage recovered sulfur vapor accumulating heat for the distillation stage as well as for processes occurring outside of the roasting process, e.g. B. for steam generation, Can be used with particular advantage when the combustion of the Sulfur vapor originating in the distillation stage by means of the sulfur vapor contained in the hot roasting gas Residual oxygen carried out in special chambers and the distillation stage of these chambers are made by radiant heating with the complete Expulsion of the disposable sulfur required heat is supplied.

Am wirksamsten läßt sich dieses Verfahren durchführen, wenn man dazu einen Etagenofen verwendet und die Kammern, in denen der Schwefeldampf verbrannt werden soll, über dem Kiesraum derjenigen Etagen anordnet, in denen die Destillation. durchgeführt wird. Dies läßt sich relativ einfach erreichen, indem man die Gasräume dieser Etagen von den Kiesräumen durch Einbau von Strahlungsdecken trennt. Die heißen Gase aus dem unteren Teil des Ofens, d. h. aus der Röststufe, werden nun nicht mehr wie bei den bekannten Verfahren direkt mit dem Röstgut der oberen, die Destillationsstufe bildenden Etage zusammengebracht, sondern in den Raum zwischen Strahlungsdecke und Etagengewölbe eingeführt. Die durch Abstrahlung von der Decke auf die Kiesbeschickung übergehende Wärme bewirkt die vollständige Abtreibung des disponiblen Schwefels. Der so gebildete dampfförmige Schwefel wird außerhalb des Kiesbettes mit den Röstgasen aus dem unteren Ofenteil gemischt und durch den Raum oberhalb der Strahlungsdecke geführt, um dort mit dem Restsauerstoffgehalt des Röstgases zu verbrennen.The most effective way to do this is to do it used a deck oven and the chambers in which the sulfur vapor was burned is to be arranged above the gravel area of those floors in which the distillation. is carried out. This can be achieved relatively easily by removing the gas spaces separating these floors from the gravel rooms by installing radiant ceilings. They are called Gases from the lower part of the furnace, d. H. from the roasting stage, are no longer as with the known processes directly with the roasted material of the upper, the distillation stage brought together the forming floor, but in the space between the radiant ceiling and Multiple vaults introduced. That by radiation from the ceiling onto the gravel feed passing heat causes the complete abortion of the disposable sulfur. The vaporous sulfur formed in this way is outside the gravel bed with the roasting gases mixed from the lower part of the furnace and through the space above the radiant ceiling to burn there with the residual oxygen content of the roasting gas.

Will man die Vorteile des Wirbelschichtofens mit den Vorteilen des Verfahrens nach der Erfindung verbinden, dann führt man die Destillationsstufe, wie oben geschildert, in einem Etagenofen durch und die Röststufe im Wirbelschichtofen. Dabei ordnet man den Etagenofen mit Vorteil direkt über dem Wirbelschichtofen an, so daß das vom disponiblen Schwefel befreite Gut durch Schwerkraft direkt von der letzten Etage des Etagenofens in den Wirbelschichtofen und die Röstgase aus dem Wirbelschichtofen auf kürzestem Wege, unterstützt durch natürlichen Zug, in die Heizkammern der einzelnen Etagen des Etagenofens geleitet werden können.If you want to combine the advantages of the fluidized bed furnace with the advantages of the Connect the method according to the invention, then the distillation stage is carried out, as described above, in a deck oven and the roasting stage in the fluidized bed oven. It is advantageous to arrange the deck oven directly above the fluidized bed oven, so that the goods freed from the disposable sulfur by gravity directly from the last floor of the deck oven in the fluidized bed oven and the roasting gases from the Fluidized bed furnace on the shortest route, supported by natural pull, into the Heating chambers of the individual floors of the deck oven can be directed.

Durch das Verfahren nach der Erfindung wird in einfachster Weise erreicht, daß in keiner Stufe des Verfahrens Überhitzungen auftreten. Die Anwendung von Luftüberschuß, Kreislaufführung von Gasen unter Anwendung von Gebläsen, die Anwendung von besonderen Kühleinrichtungen im Ofen u. dgl. werden dadurch vollkommen überflüssig gemacht. Darüber hinaus wird eine hohe Schwefeldioxydkonzentration in den den Ofen verlassenden Gasen erzielt. Außerdem steht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren für die Abhitzeverwertung ein wesentlich höheres Wärmegefälle zur Verfügung als bei den bekannten Verfahren. Durch nach bekannten Regeln durchführbare zweckmäßige Gestaltung des Strahlungsgewölbes, derart, daß nicht mehr Wärme abgestrahlt wird, als zur Austreibung des disponiblen Schwefels erforderlich ist, kann dieses Wärmegefälle einen Höchstwert erreichen.By the method according to the invention is achieved in the simplest way, that overheating does not occur at any stage of the process. The use of excess air, Circulation of gases using blowers, the use of special Cooling devices in the oven and the like are thereby made completely superfluous. In addition, there is a high concentration of sulfur dioxide in the furnace leaving the furnace Gases achieved. In addition, the method according to the invention stands for waste heat recovery a significantly higher heat gradient is available than with the known methods. Due to the appropriate design of the radiation vault, which can be carried out according to known rules, in such a way that no more heat is radiated than to expel the disposable Sulfur is required, this heat gradient can reach a maximum value.

Claims

PATENT ANSPR (! CI-IE: 1. Process for roasting pyrite in two stages using the heat generated in the roasting stage and the heat generated by the combustion of the sulfur vapor from the distillation stage in the distillation stage and for processes outside of the roasting process, e.g. B. for steam generation, characterized in that the combustion of the sulfur vapor originating from the distillation stage is carried out by means of the residual oxygen in the hot roasting gas in special chambers and the distillation stage is supplied from these chambers by radiant heating with the heat required to expel the distillable sulfur content of the pyrite will.

2. Device for Implementation of the method according to claim 1, characterized in that the gas space the levels forming the distillation stage in a deck roasting oven of known design from the gravel area of the same is separated by a radiation ceiling, which together with the floor vault is the combustion chamber for the one formed in the distillation stage Forms sulfur vapor.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that the roasting stage from a fluidized bed furnace known There is a construction above which a device for distilling off the disposable sulfur from the property of the type according to claim 2 is arranged in such a way that the disposable Sulfur freed the material directly by gravity in the fluidized bed furnace and the roasting gas fed directly from the fluidized bed furnace to the individual levels of the distillation stage can be.