DE1558749A1 - Verfahren zur Verarbeitung von Nichteisen- und seltene Metalle enthaltenden Erzen und Konzentraten und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verarbeitung von Nichteisen-und seltene Metalle enthaltenden Erzen und Konzentraten und Vorrichtung zur Durchfüh-C3 rung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verarbeitung von Nichteisen- und seltene Metalle enthaltenden Erzen und Konzentraten'und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens* Es ist ein elektrothermisches Verfahren zur Verarbeitung von Nichteisen- und seltene Metalle enthaltenden Erzen und Konzentraten und es ist auch ein Ofen zur Durchführung dieses Verfahrens bekannt. Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, daß die Vorbereitungsoperationen kompliziert und die Gewinnung von an reichen Gasen unmöglich sindsowie daß das gewonnene Metall viele Beimangun,7en von seltenen Metallen enthält.
• 0 Es ist ferner ein Verfahren zum Sauerstoffschmelzen voll Kupferkonzentraten, im Schwebezustand unter Verwendung von Industrieaauerstoff bekennt; nach diesem Verfahren wird das auf eine Feuchtigkeit von 0,5% außgetrOcknete Konzen-. trat mittels Sauerstoff von der Stirnseite her in den Schmelzofen eingeblasen. Das Konzentrat wird geröntet, ge. schmolzen und.die Schmelse abstehengelassen. Zur Verarmung der Schlacken an Kupfer wird von der anderen Stirnseite aus Pyritkonzentrat eingeblasen.
• Das Schmelzen erfolgt ohne Brennstoffverbrauch. Die Abgase eind reich an Schwefligeäureanhydrid, wodurch ermöglicht w-irdv daß sie zur Herstellung von verflüssigtem Schwefligsäureanhydrid verwendet werden; hierbei sind aber seltene Metalle schwer abzuscheidene Der Ofen zur Durchführung des Sauerstoff-Schwebeschmelzverfahren@ stellt einen langen Schmelzraum darl dessen Gewöl-be einen Vertikalgaszug besitzt* An den Stirnseiten des Ofens sind Brenner angebracht, über welche das Konzentrat mit Zuschlägen in den Ofen eingeblasen wird, Das Konzentrat wird in der Schwebe geschmolzeng die Senmelze abstehengelassen und aus dem Ofen abgestochen. Die Während des Schmelzvorganges entwickelten Gase werden über den Ganzug abgeleitet# von Staub gereinigt und.zur Herstellung von verflüssigtem Schwafligeäureanhydrid oder Schwefelsäure verwendete Der Ofen besitzt groß@ Abmesehungen. lgr kann eine gute Kupfer- und Zinkveraraunß der Schlacken nicht.gewährleisten und schafft einen großen ßtaubaustreg" Die Erfindung strebt an# die angegebenen Nachteile zu beseitigen* Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundeg-ein Verfahren zur Verarbeitung-von Nichteisen und seltene Metalle enthaltenden Erzen und Konzentraten zu entwickelnl sowie eine Vorrichtung dur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffenp die es gestattetl wertvolle Bestandteile noch vollständiger zu gewinnen sowie einen kontinuierlichen Prozeß von Rösten# Schmelzen, Reduktion, Kupfer- und ZinkverarL mung der Erze.bzwo der Konzentrate und Kondensation der erhaltenen Produkte sicherzustellen@ Außerdem soll diä Vorrichtung ermöglichen, Gase mit hohem Gehalt an Schwefligsäureanhydrid, billige Schwefelsäure sowie verflüssigtes Schwefligsäureanhydrid zu erhalten und öen Staubaustrag aus'dem Aggregat herabzusetzen.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Verarbeitung von Nichteisen- und seltene Metalle enthaltenderiErzen und Konzentraten unter Sauersto-ffverwendung gelöstg das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet istl daß der Sauerstoff bei Röst-9 Schmelz- und Sublimationsvorgängen dem Schmelzraum in Form von Wirbelströmen zugeführt wird.
• Die Vorrichtung mit Schmelzraum zur Durchführunü des Verfahrens besitzt erfindungsgemäß einen Zyklonapparat mit Strahlsaußer und eine unter der Austrittsöffnun- des Zyklonappara#es befindliche Kühlbrücke. V -- Das Aggregat ist zweckmäßigerweise mit einem elektrothermischen Ofen versehen, der mit dem Schmelzraum in Verbindung stehte Der Schmelzraum und der elektrothermische Ofen können ein gemeinsames Gehäusq besitzen, das durch eine gekühlte Schei» dewand getrennt istg welche verhindertg das Schwefligsäurehydrid in den elektrothermischen Ofen eindringt.
• Es ist zweckmäßigg die Verbindung zwischen dem Schmelzraum und dem elektrothermischen Ofen durch eine Rinne herzustellen', Das Aggregat kann zum Zwecke der Dampfniederschlagung von während der elektrothermischen Behandlung sublimierenden Metallen mit einem mit dem elektrothermischen Ofen verbundenen Kondensator ausgerüstet sein.
• Nachstehend wird die Erfindung durch Beschreibung einen Ausführungsbeispiels und anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, Es zeigt Figt 1 den Längsschnitt der erfindungegemäßen Vorrichtung zur Verarbeitung von Urzen und Konzentraten; Fig» 2 dieselbe Vorrichtung in Draufsicht; Fig, 3 die Vorrichtung im Schnitt längs der Linie I-I der Fig, 2; Fig. 4 die Vorrichtung zur Verarbeitung von Erzen und Konzentraten, in der der Schmelzraum und der elektrothermische Ofen durch eine Rinne in Verbindung stehen. Die Vorrichtung enthält die Beschickungseinrichtung 1 (Fig. 1) und den Zyklonapparat 2, der mit dem Strahlsauger 3 für die Gemengezugabe versehen ist, zum Röstschmelzen des Rohstoffs unter Verwendung von Industriesauerstoff oder' von mit Sauerstoff angereicherter Luft dient und eine Auskleidung aus verschleiß- und hochfeuerfestem Material, beispielsweise Zirkonium-(IV#-oxydg aufweistg ferner enthält die Vorrichtung den Schmelzraum 4 zur Trennung von Gas und Schmelze, welcher durch die Scheidewand 5 vom elektrothermischen Ofen 6 getrennt ist, der einen Herd 7 mit Grube 8 zur Trennung von Stein und Schlacke besitzt* Der elektrothermische Ofen 6 mit den Elektroden 9 ist mit einem Vorherd 10 (Figo 2) zum kontinuierlichen Abziehen das Steines und mit einem Kondensator 11 zum Sammeln -flüssigen Zinks ausuerüstato Der an den Schmelzraum 4 anstoßende elektrothermische Ofen 6 steht mit ihm in Verbindung* Das Aggregat arbeitet folgenderweise: Das.auf den Feuchtigkeitagehalt'von höchstens 5 % ausgetrocknete Gut, dessen Korngröße 5 mm nicht übersteigen sollg wird über die Beschickungseinrichtung 1 (Fig. 1) in den Zyklonapparat 2 durch den Strahlaauger 3 mit Hilfe von Industrieaauers'toff oder von mit Sauerstoff angereicherw ter Luft eingegeben* Das Gemisch aus Sauerstoff und Beschickungsgut wird dem Schmelzraum 4 in Form von Wirbelströmen unter Ausnutzung der Zyklonwirkung zugeführte Bei Verarbeitung von über 15% Schwefel enthaltenden aulfidischen Rohstoffen wird das Röstschmelzen im Zyklonapparat in Industrieaauerstoffatmosphäre durchgeführtg wobei an Schwefligsäureanhydrid reiche (bis 90%) Gase erhalten werden* Oxydierte oder schwefelarme Stoffe werden unter Zusatz von gasförmigen, flüssigen oder festen Brennstoffen geschmolzen, Je nach der -Zusammensetzung des Auggangerohatoffen wird in der Schmelzzone eine Temperatur von 1200-1600 0 0 aufrechterhalten. Hierbei werden leichtaublimierbare Nichteisenmetalle, beispielsweise Bleig Nadmiumg Selen,-Queckeilber oder Rheniumibei der Reinigung der Schmelzzonenßaße' sublimiert und aufgefangen. Auf diese Weise gestattet das Verfahren,wertvolle Bestandteile aus Brzen und Konzantraten noch vollständiger zu gewinnen* *Die als Irgebnis das Schmelzens erhalteneng bis 90% Ochwefligeäure&uhydrid mit Blei-p Kadmium-» Selen- und Rheniumsublimaten enthaltenden Gase und die Schmelze gelangen über die Öffnung 12 in den Trennungeraum 49 aus welchem Gas und Sublimate zur Reinigung geleitet wordeng während -die Schmelze, indem sie auf die. Kühlbrücke 13 gerätg kona. tinuierlich in den mit dem.-Schmelzraum 4 in Verbindung stehenden elektrothernischen Ofen 6 fließt* Im elektrothermischen Ofenwerden flüssige Schmelzprodukte - Schlacke und Stein - nach dem Gegenstromprinzip getrennt, Die Vorgänge Röstschmelzenl Reduktiong Kupfer- und Zinkverarmung und Kondensation der erhaltenen Produkte erfol'gen kontinuierlich in der einen Vorrichtungp wodurch die Ausrüstung erheblich vereinfacht und der Prozeß der Verarbei.' tung von Erzen und Konzentraten der Nichteisenmetalle verbilligt wird-* In Fig, 4 ist eine andere Ausführungsform des Schmelzraums und des elektrothermischen Ofensq die mitei4ander durch die Rinne 14 in Verbindung steheng dargestellt« Bei Verarbeitung von über 4% Zink enthaltenden polymetallisehen Rohstoffen wird Zink zu flüssigem Metall niedergeschlagene Der Steinabstich erfolgt über den Vorherd 10 (Fig. 2 und 3)9 Die dünnflüssige Schlacke wird einer elektrothermischen- Nachbahandlung unterzogen, um Zink zu reduzieren und ihn aus zinkhaltigem Rohstoff zu sublimieren sowie um Krätzschlacken beim Schmelzen von Kupfer-# Nickel und anderen Konzentraten zu erhalten* Der Schmelsraum-4 (Fige 1) be- sitzt ein mit dem elektrothemischen Ofen 6 gemeinsamen .Gehäuse 15 und ist von dem Ofen durch eine gekühlte caissonierte Scheidewand 5 getrennt, dessen unterer-Teil in die Schlacke Diese Scheidewand verhindert die Vermischung von Gasen der Oxydationn- und der Reduktionazone und ermöglicht# daß in diesen Zonen eine unabhängige Atmosphäre-aufrechterhalten wird* Aus dem elektrothermischen Ofen 6 gelangen die Zinkdämpfe über den Gaazug 16 (Fig- 3) in den Kondensator 119 wo Zink in flüssigem Zustand niedergeschlagen wird* Der Schlackenabstich aus dem elektrothermischen Ofen erfolgt kontinuierlich oder periodisch über die Abzugsvorrichtung 17 (Fiße 2).
• Wenn Kupfer- oder Nickelkonzentrateg die keine erheblichen Zinkmangen enthalten, verarbeitet werdeng besteht die elektrothermische Nachbehandlung der Schmelze daring daß äiese getrennt und Krätzschlacke unter Ausnutzung des Gegenstromprinzips erhalten wird*

Claims (1)

1. Patentansprüche le Verfahren zur Verarbeitung von Nichteisen- und seltene Metalle enthaltenden Erzen und Konzentraten durch deren -Rösteng Schmelzen und Sublimieren untär Verwendung von Sauerstoff, d a d u x o h S e k e n n z e i o h n e t daß Sauerstoff bei Röst-# Schmelz und Sublimationsvorw gängen dem SGhmelzraum in Form von Wirbelströmen zugeführt wird 29 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die einen Schmelzraum aufweistg dadurch Seekennzeichnet# daß der Schmelzraum (4) mit einem Zyklon» apparat (2) mit Strahlaauger (3) versehen ist und'eine unter der Austrittaö:ffnung (12) des Zyklonapparates (2) befindlich@ Kühlbräcke (13) besitzt* Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet# daß sie mit einem mit dem Schmelzraum (4) in Verbindung stehenden elektrothermischen Ofen (6) ausgerüstet ist«o 4* Vorrichtung aaeh Ausprub % dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelarauit (4) VU der elektrothermisahe Ofen (6) ein gemeinsamen Gehiust (13) besitzen* das durch eine gekühlt* Scheldewand (3) getrennt lote welche das Bindringen von Schwetligeäuteenhydrid in den elektrow thermischen Ofen (6) verbtzderte 5, Vorrichtung nach Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet# daß die Verbindung zwischen dem Schmelaraua (4) und dem elektrotherminehen Ofen (6) mittel@ wenigstens einer Rinne (14) hergestellt ist* 6* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 59 dadurch gekennzeichnetg daß sie mit einem mit dem elektrother- mischen Ofen (6) verbundenen Kondensator (11)-versehen ist, in den D"pte von Metallen# welche während der elek-w trothernischen Behandlung sublIxisreng niederschlagen*