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DE1667017B2 - Verfahren zur Röstung von Pyriterzen, sulfidischen Erzen oder Sulfiderzkomplexen, sowie Wirbelschichtreaktor zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Röstung von Pyriterzen, sulfidischen Erzen oder Sulfiderzkomplexen, sowie Wirbelschichtreaktor zur Durchführung dieses Verfahrens

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DE1667017B2
DE1667017B2 DE1667017A DE1667017DA DE1667017B2 DE 1667017 B2 DE1667017 B2 DE 1667017B2 DE 1667017 A DE1667017 A DE 1667017A DE 1667017D A DE1667017D A DE 1667017DA DE 1667017 B2 DE1667017 B2 DE 1667017B2
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DE
Germany
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fluidized bed
reactor
ores
solid
roasting
Prior art date
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Application number
DE1667017A
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English (en)
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DE1667017C3 (de
Inventor
Vicente Martinmunicio
Angel Dr. Vian-Ortuno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Empresa Auxiliar de la Industria SA
Original Assignee
Empresa Auxiliar de la Industria SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Empresa Auxiliar de la Industria SA filed Critical Empresa Auxiliar de la Industria SA
Publication of DE1667017B2 publication Critical patent/DE1667017B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1667017C3 publication Critical patent/DE1667017C3/de
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
    • F28C3/12—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid
    • F28C3/16—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid the particulate material forming a bed, e.g. fluidised, on vibratory sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B17/06—Preparation of sulfur; Purification from non-gaseous sulfides or materials containing such sulfides, e.g. ores
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
    • C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
    • C01B17/52—Preparation of sulfur dioxide by roasting sulfides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Röstung von Pyriterzen, sulfidischen Erzen oder Sulfiderzkomplexen, insbesondere zur sulfatisierenden Röstung bei gleichzeitiger Entarsenierung bzw. Entbleiung von arsen- und/oder bleinaltigen Pyriten bzw. sulfidischen Erzen, bei welchem das Festgut in an sich bekannter Weise eine langgestreckte Wirbelschicht durchwandert und von unten nach oben zur Fluidisierung mit einem gasförmigen Medium durchblasen wird.
Für Reaktionen zwischen Festgut und Gas im industriellen Maßstab hat sich auf den verschiedensten Anwendungsgebieten die Wirbelschichttechnik in weitem Umfang durchgesetzt, da sie die Verarbeitung großer Durchsätze in weitgehend kontinuierlichem Verfahren gestattet. Bei den bisher bekannten Wirbel-
schichtverfahren finde*, dabei nicht nur eine erwünschte, intensive und wirksame Kontaktierung der Festgutteilchen mit dem Verwirbelungsgas statt, sondern auch eine Vermischung der Teilchen der Wirbelschicht unter sich, derart, daß sich insgesamt in dem Wirbelschichtbett in jedem Augenblick eine im wesentlichen homogene Zusammensetzung der Festgutkomponente ergibt. Diese Homogenität der Festgutschicht bei den bekannten Verfahren beruht im wesentlichen auf zwei Effekten, nämlich auf der durch die Wirbelung bewirkten mechanischen Vermischung der räumlich benachbarten Wirbelkörner sowie auf der Ausbildung einer relativ lockeren »Wirbelzone« im oberen Teil der Wirbelschicht, in welcher die dorthin gelangten Festgutteilchen eine so große Be-
weglichkeit erhalten, daß sie unter der Wirkung der aufwärts strömenden Wirbelgase parabelförmige Flugbahnen beschreiben und auf diese Weise erhebliche Ortsveränderungen innerhalb der Wirbelschicht zurücklegen, derart, daß eine weitgehende Durch-
mischung auch räumlich mehr oder weniger weit entfernter Bereiche der Wirbelschicht zustande kommt, wobei hierbei Festgutteilchen von sehr unterschiedlichem Umwandlungs- bzw. Umsetzungsgrad hinsichtlich der in dem Reaktor ablaufenden Reaktion miteinander vermischt werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß zwar der intensive Festgut/Gas-Kontakt in jedem Fall äußerst erwünscht ist und ja den Hauptvorteil des Wirbelschichtverfahrens bildet, daß jedoch die erwähnte Mischung der Festgutteilchen unter sich über das gesamte Wirbelschichtbett hin in bestimmten Fällen nachteilig ist, dann nämlich, wenn hierdurch Teilchen von stark unterschiedlichem Umwandlungsgrad der insgesamt in der Wirbelschicht ablaufenden Reaktion in Berührung miteinander gelangen und hierdurch unerwünschte Sekundärreaktionen zustande kommen können. Dies ist der Fall bei der Röstung von Pyriterzen, die Arsen und/oder Blei enthalten, wobei die zur Gewinnung verhüttbarer Eisenoxyde erforderliche Abtrennung des Arsens und Bleis nur dann gelingt, wenn die beim Eintritt des Pyrits in die Wirbelschicht aus dem Pyrit ausgetriebenen Arsenverbindungen nicht gleichzeitig neben den im wesentlichen aus FcO3 bestehenden fertigen Abbrändcn vorliegen, da ansonsten das Arsen wieder in nicht in einfacher Weise abtrennbarer, insbesondere nicht lösbarer Form gebunden wird.
In diesem Zusammenhang ist auch von Bedeutung, daß bei den bisher bekannten, im echten Sinn einstufigen Wirbelschichtverfahren, d. h. mit nicht unterteiltem Wirbelschichtbett, zur Erzielung einer vollständigen Umwandlung eine lange Aufenthaltsdauer des Festgutes in dem stets in homogen gemischtem Zu-
stand befindlichen Wirbelschichtbett erforderlich ist. mieden, so daß eine Aufteilung oder Vervielfältigung d.h., daß — bezogen auf einen bestimmten Durch- der Wirbelschicht entbehrlich wird. salz — mit sehr großen Wirbelschichten gearbeitet Langgestreckte Wirbelschichten sind an sich bewerden muß. wobei nach wie vor die vorstehend er- kannt. Aus der USA.-Patentschrift 2 995 773 ist ein wähnten Unzutraglichkeiten infolge der homogenen 5 Verfahren zur Agglomeration von pulverförmigem Festgutmischung in der Schicht auftreten können, oder staubförmigem Material bekannt, für dessen wenn die erwähnten schädlichen Sekundärreaktionen Durchführung die Verwendung einer langgestreckten zwischen Teilchen mit unterschiedlichem Umwand- Apparatur vorgesehen ist. Die Vorrichtung weist lungsgrad auftreten. Um die dadurch bedingte Ver- eine erste Stufe zur Vorerhitzung des Festgutes mit teuerung zu vermeiden, hat man bereits die Verwen- io Wirbeltransport auf, eine zweite Stufe als eigentliches dung mehrerer Wirbelschichten in Übereinander- Reaktionsbett und eine dritte Stufe zur Abkühlung oder Nebeneinander-Anordnung vorgeschlagen oder des Festgutes mit Wirbeltransport. Die drei Stufen — im wesentlichen äquivalent hiermit — die Auf- sind übereinander angeordnet. Zwar sind die drei teilung der zusammenhängenden Wirbelschicht durch Stufen als langgestreckte Schichten ausgebildet, je-Zwischenwände. Auch dies ergibt jedoch keine be- 15 doch sind diese langgestreckten Schichten der einzelfriedigende Lösung. Die Aufteilung des Röstbettes nen Stufen ihrerseits wiederum durch Zwischenwände kann durch Ausbildung von Übei hitzungszonen an in mehrere einzelne Wirbelschichten unterteilt, was den Stellen, wo die Festkörper-Gas-Verteilung ge- in der Wirkungsweise einer Aufeinanderfolge gesonstört ist, zu unerväinschten und schädlichen Sinte- derter Wirbelschichten gleichkommt. Der Grundrungen und zur Ansammlung grober Korngrößen 20 gedanke der vorliegenden Erfindung, die Röstung führen. Arbeitet man, um die erwähnte Aufteilung von Pyriten in einer einzigen, in der Festgutschicht des Betts zu vermeiden, mit zwei oder mehr Schieb- praktisch behinderungsfrei zusammenhängenden, jeten in getrennten Apparaturen, so erhöhen sich hier- doch hinsichtlich der Zusammensetzung bzw. dem durch die Anlagekosten, und es besteht das Problem Umsetzungsgrad heterogenen Festgutphase betriebeder Verbindung der Schichten untereinander. In je- 25 nen Wirbelschichtstufe ist hieraus nicht zu entnehdem Fall geht die Umwandlung der Körner stufer.- men. Aus der britischen Patentschrift 982 244 ist weise vor sich, nämlich in jeder Unterteilung oder eine langgestreckt ausgebildete Wirbelschicht zur Rejeder einzelnen Schicht eine Umwandlungistufe — duktion von Urantrioxyd zu Urandioxyd bekannt, und nicht fortlaufend in einer einzigen Stufe, wie dies wobei jedoch wiederum der an sich langgestreckte erwünscht wäre. 30 Reaktor durch sich über die gesamte Höhe der Fest-
Der Erfindung liegt daher als Aufgabe die Schaf- gutschicht erstreckende Trennwände unterteilt ist. fung eines Wirbelschichtröstverfahrens zugrunde, das Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen des erfinbei einfachem apparativem Aufwand die kontinuier- dungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, daß liehe Verarbeitung insbesondere arsen- und bleihalti- die Wirbelgaszu- und/oder -abfuhr gesondert an mehger Pyrite unter Gewinnung verhüttbarer, arsen- und 35 reren Stellen entlang der zusammenhängenden Wirbleifreier Abbrände mit hohem Durchsatz gestattet. belschicht erfolgt und daß an bestimmten Wirbel-
Zu diesem Zweck ist bei einem Verfahren der ein- gaszufuhrstellen verschiedene Gase, insbesondere aus
gangs genannten Art gemäß der Erfindung vorge- einem der Verfahrenssektoren rückgeführte Gase,
sehen, daß die einzige Wirbelschicht in einer zusam- zugeführt werden.
menhängenden, jedoch hinsichtlich ihrer Zusammen- 40 Die Erfindung betrifft auch einen Wirbelschichtsetzung bzw. dem Umsetzungsgrad über die Länge reaktor zur Durchführung des Verfahrens, mit einer der Wirbelschicht heterogenen Festgutphase betrie- langgestreckten Wirbelschicht sowie Zu- und Abfuhrben wird, unter Vermeidung eines nennenswerten leitungen für das Fluidisierungsmedium, wobei er-Festguttransports zwischen entfernten Stellen entlang findungsgemäß vorgesehen ist, daß der tunnelförmige dem Wirbelschichtbett durch aus der verdünnten 45 Reaktor über die gesamte Länge der Wirbelschicht obersten Zone der Wirbelschicht herausfliegende einen im wesentlichen der Festgutschicht entspre-Teilchen. chenden freien Querschnitt aufweist und daß im obe-
Indetn erfindungsgemäß die Röstung in einer ein- ren Bereich des Reaktortunnels quer zur Längs- und
zigen, zusammenhängenden Wirbelschicht erfolgt, die Transportrichtung des Festguts Zwischenwände an-
in an sich bekannter Weise langgestreckt ausgebildet 50 geordnet sind.
ist (mit Aufgabe und Austritt an den beiden entfern- Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen kann vorge-
ten Enden) und in Abkehr von den bekannten Wir- sehen sein, daß die Zwischenwände geringfügig in
belschichtverfahren mit entsprechend dem zunehmen- das Wirbelbett eintauchen; die Zwischenwände kön-
den Umwandlungsgrad entlang der Längserstreckung nen Unterbrechungen zur Kommunikation der Wir-
der Schicht heterogener Zusammensetzung der Fest- 55 beigase aufweisen; die das Wirbelbett begrenzenden
gutphase betrieben wird, wird es möglich, in einem Wände und/oder die Zwischenwände können als
streng einstufigen Verfahren die Abrüstung arsen- Wärmeleiter zur Kühlung oder Wärmezuführung aus-
und/oder bleihaltiger Pyrite mit großem Durchsatz gebildet sein.
unter Bedingungen vorzunehmen, die eine praktisch Der langgestreckte Wirbelschichtreaktor kann mit vollständige Abtrennung des Arsen- und Bleigehalts 6o seiner Längsabmessung im wesentlichen linear-gegewährleisten. Indem man in dieser Weise mit einer radlinig oder alternativ auch in Labyrinthform ausin Längsrichtung abgestuften Festgutzusammen- gebildet sein.
setzung der Wirbelschicht unter Vermeidung einer Eine hohe Beschickungsgeschwindigkeit bewirkt Mischung von Festgutkomponenten stark unter- grundsätzlich eine kürzere Aufenthaltsdauer des Festschicdlichen Umwandlungsgrades arbeitet, werden <;5 gutes in der Schicht; diese kann jedoch — zur Andie bei den bekannten Verfahren aus einer verfrühten passung an den jeweils gewünschten Umwandlungs-Mischung stark unterschiedlich umgewandelter Fest- grad — verlängert werden, indem die Korngröße gutkomponenten resultierenden Schwierigkeiten ver- verkleinert oder eine der drei Abmessungen des Bet-
tes: Höhe (H), Breite (B) oder Länge (L) erhöht wird. Vorzugsweise erhöht man die Länge, die im allgemeinen nicht kleiner sein soll als 3 X B. Eine gute Wirbelung setzt ein gewisses Verhältnis HlB voraus und hängt in bekannter Weise von der Kornvorteilhafte Möglichkeit hingewiesen, die Anzahl dei Gaszuleitungen je nach den Bedingungen des jeweiliger Einzelfalls erhöhen und so an jeder Stelle entlang der langgestreckten Wirbelschicht Gase verschiedenei Zusammensetzung und Temperatur zuführen zu können. So kann z. B. bei Verarbeitung von nassem Festgut nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zui gleichzeitigen Trocknung von hitzeenipfindlichem körnigem Festgut oder von Festgut mit besonderen
kann der Fachmann in jedem Einzelfall die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Anpassung an die jeweiligen Bedingungen projektieren.
Im folgenden werden bevorzugte Aiisführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
Fig. 1 in schematischer Vertikalschnittansicht
größe ab. Soll hingegen die Aufenthaltszeit des Festgutes im Reaktor verkürzt werden, so kann der Rost
schräg gestellt werden, derart, daß der niedrigste
Punkt in der Austrittszone liegt, ohne daß eine Änderung der optimalen Abmessungen der Schicht er- io Eigenschaften bei jeder der aufeinanderfolgenden forderlich ist. Auf Grund dieser Zusammenhänge Zuleitungen jeweils immer wärmere Luft oder Gas
eingeführt werden, derart, daß je näher die Gaszuleitung zum Abbrandaustritt liegt, um so wärmere Luft oder Gas zugeführt wird. Die Verweilzeit des Festgutes in der höheren Temperatur kann daher falls erwünscht niedrig gehalten werden. In gewissen Fällen kann es auch von Interesse sein, in einige Abschnitte des Reaktors feuchte Gase rückzuführen, um das »Trocknungsvermögen« zu kontrollieren und eine
eine linear-geradlinige Ausführung eines Wirbel- 30 homogene Trocknung der gesamten feuchten Körner schichtreaktors zur Durchführung des erfindungsge- zu erreichen.
mäßen Röstverfahrens, Erweist sich der Gasdurchsatz wegen der zusätz-
Fig. la eine Horizontalschnittansicht gemäß der liehen Rückführung als unerwünscht hoch, so kann Schnittebene A-B in Fig. 1, die entsprechende Sektion in Breite und/oder Länge
F i g. 2 in schematischer Draufsicht bzw. Horizon- 25 vergrößert werden. Das gleiche kann vorgesehen wertalschnittdarstellung eine labyrinthförmige Ausfüh- den, wenn die Kinetik einer Festgutumvvandlungsphase rungsform eines erfindungsgemäßen Wirbelschicht- eine längere Verweilzeit unter bestimmten Bedinreaktors. gungen nahelegt. Umgekehrt kann auch in einem Teil
in Fig. 1 ist in schematischer Form, jedoch mit der Apparatur die Breite ö verkleinert werden, um ausreichender Detaillierung die allgemeine Anord- 30 die Konlaktzeit zwischen dem Festgut und den Wirbelnung — in Seiten- bzw. VertikalschniUansicht und, in gasen in dieser Zone gegenüber der Verweildauer in Fig. 1 a, in Horizontalschnittansicht — einer Wirbel- dem übrigen Teil der Apparatur zu verringern,
schicht gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin- Die Untersuchungen haben gezeigt, daß bei der
dungdargestellt.DaskörnigeFestgutwirdgleichmäßig- Röstung arsenhaltiger Pyrite nach dem Verfahren kontinuierlich bei 1 aufgegeben und tritt bei 2 geröstet 35 gemäß der Erfindung die erwünschte, jedoch in indumit derselben Gleichmäßigkeit aus. Bei 3 (3a, 3b, ic, striellem Maßstab schwierige Entfernung des Arsens
automatisch erreicht wird, da die Röstung über den größten Teil der Länge des Tunnelreaktors hin mit unzureichender, unterstöchiometrischer Luftmenge
und versetzen es in Wirbelzustand. In Zyklonen 4 40 ausgeführt werden kann; dieser Mangel nimmt mit (4 a, 4b, 4c,4dt 4e, 4/) werden die von den aus den der Fortbewegung des Erzes entlang der langgestreckten Wirbelschicht, d. h. je weiter der Umwandlungsprozeß fortschreitet, ab, bis ein Punkt erreicht wird, an dem die Röstung mit Sauerstoffüberschuß stattgeführt, während die Gase bei 5 zusammen oder ge- 45 findet. An diesem Punkt kann, wenn man durch Eintrennt abgeleitet werden. führung von Kühlflächen oder Sprühwasser oder
durch Rückführung eines Teiles der im gleichen Reaktor gewonnenen oder von außen zugeführten schwefelhaltigen Gase die Resttemperatur auf einem
3d) findet die Wirbelgasziifuhr statt; die Wirbelgasströme durchsetzen das aus körnigem Festgut bestehende, auf dem Wirbelschichlrost 7 getragene Bett
verschiedenen Zonen stammenden Gasen mitgeführten feinkörnigen Festgutbestandteile abgetrennt. Die abgeschiedenen Feinen werden in den Prozeß zurück-
Von besonderer Bedeutung im Rahmen der Erfindung ist die Anbringung von Zwischenwänden (6a ... 6/), die dazu bestimmt sind, eine Festgut-
ir-ischung auf Grund des eingangs erwähnten Mecha- 50 Wert um 650 bis 750° C herum bewußt niedrig hält, nismus zwischen verschiedenen Stellen des an sich die Sulfatisierung des in dem Mineral enthaltenen zusammenhängenden einzigen Wirbelschichtbettes zu
vermeiden. Vorzugsweise sind die Zwischenwände
(60 ... 6/) im oberen Teil mit Löchern 8 versehen,
Kupfers oder Zinks erreicht werden; diese Elemente können durch Abbrandauslaugung leicht löslich und nutzbar gemacht werden, ohne den Sulfidschwefel um den Druck in den verschiedenen Gasräumen aus- 55 des Erzes vollkommen abzuscheiden. Bei dem Verzugleichen, besonders wenn die Zwischenwände nach fahren gemäß der Erfindung kann mit geringerem unten hin bis zum Eintauchen in das Bett verlängert
sind. Diese Verlängerung der Zwischenwände nach
unten bis zum Eintauchen in das Bett ist, sofern nur
Luftüberschuß als bei den klassischen Röstmethoden gearbeitet werden, um den in den Abbränden verbleibenden Schwefel vollkommen abzuscheiden, da der untere Rand noch genügend weit von der Über- So die Anordnung so getroffen werden kann, daß der fläche des Wirbelschichtrostes 7 entfernt bleibt, nicht Reaktor in seiner Länge an einem Punkt bzw. in
einer Zone endet, wo angesichts des bis dahin erfolgten Umwandlungsgrades schon überschüssige Luft vorhanden ist; hierdurch wird erreicht, daß die schwefeldioxydhaltigen Gase konzentrierter sein können als gewöhnlich, und zwar selbst dann, wenn man die Gase aus allen verschiedenen Abschnitten des Reaktors zusammenfaßt.
nur nicht nachteilig, sondern hat sogar den erwünschten Effekt, zusätzlich die Mischung infolge des eingangs erwähnten Mechanismus in der obersten lockersten Schicht des Wirbelbetts zu unterbinden.
Selbstverständlich kann die Anzahl der Gaszuleitungen — in dem Schema gemäß F i g. 1 sind es 4 — größer oder kleiner sein. Insbesondere sei auf die
Für bestimmte Anwendungsbedingungen der Erfindung kommen besondere vorteilhafte Ausgestaltungen in Frage, beispielsweise eine getrennte Führung der aus den einzelnen Sektoren entweichenden Gasströme, unter der Voraussetzung, daß wie in dem Schema nach F i g. 1 dargestellt mehr als eine Gasleitung vorgesehen ist.
Tn dieser Hinsicht ist es im Zusammenhang der Pyritbehandlung von Tnteresse, daß für die ersten Kontakte zwischen dem Festgut und dem Gas heiße, nicht oxydierende Gase — z. B. aus einer kontrollierten Verbrennung — in den Reaktor eingeführt werden können, um den labilen Schwefel des Pyrits abzudestillieren, der sodann zusammen mit dem die Verunreinigungen des Erzes bildenden flüchtigen Arsensulfid und Bleisulfid kondensiert und wiedergewonnnen werden kann, indem der aus dem ersten Reaktorabschnitt stammende Gasstrom gekühlt und getrennt von den übrigen im Reaktor bei der Röstung des Pyrrhotins anfallenden Gasen aufgefangen wird; hierbei entsteht nach dem Abdestillieren des labilen Schwefels von dem Pyrit Pyrrhotin. In diesem Fall würde somit der Wunsch nach Gewinnung von elementarem Schwefel und Abtrennung des Arsens und Bleis eine Aufteilung der Gasableitung erforderlich machen, um einen Kontakt des elementaren Schwefels mit dem Sauerstoff der Röstzone sowie auch eine übermäßige Verdünnung des elementaren Schwefels in den Gesamtgasen zu vermeiden.
Des weiteren kann man, falls die Pyrite gewisse Anteile an Kupfer und Zink enthalten, die wiedergewonnen werden sollen, durch diejenige Gaszuleitung, welche der Zone entspricht, in der die Verbrennung des Erzes fast beendet ist und die gebildeten Gase schon Anzeichen von überschüssigem Sauerstoff aufweisen, kalte SO2-reiche Gase aus der eigentlichen Röstung zurückführen; hierdurch würde die Arbeitsatmosphäre in dieser Zone einen so hohen Wert des sulfatisierenden Produktes
(/7SO2
0,5
-Po2)
aufweisen, daß, bei geeigneter Temperaturregelung (650 bis 750° C), die genannten Metalle (Cu, Zn) sulfatisiert würden und nachfolgend durch wäßrige Auslaugung aus dem eisenhaltigen kalten Abbrand wiedergewonnen werden können.
Falls eine getrennte Gasabfuhr aus den einzelnen Zonen vorgesehen ist, dürfen selbstverständlich die den Gasraum unterteilenden Zwischenwände weder durch Löcher noch durch Längseinschnitte oder verdeckte Längseinschnitte (in Jalousieform) perforiert sein, sondern müssen vollkommen geschlossen ausgeführt sein.
Die Verwendung eines so langgestreckten Bettes, wie es gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, bringt ein sehr hohes Oberflächen-Volumen-Verhältnis mit sich. Daher können in diesem Bett ohne Schwierigkeiten Heiz- oder Kühlelemente mit einer ausreichenden Wärmeaustauschoberfläche eingebaut werden, wie hoch auch die thermischen Anforderungen des Prozesses sein mögen. In Übereinstimmung mit dem Grundgedanken der Erfindung können diese
ίο Elemente vorzugsweise in Gestalt von an den Reaktorwänden angebrachten Platten oder der Reaktorwärtde selbst oder von der Länge nach in der Mitte des Bettes angebrachten Platten in Richtung der Festgutfortbewegung ausgebildet und angeordnet werden, damit sie den Lauf der Partikeln nicht unterbinden. Des weiteren können zur Einbringung bzw. Abfuhr von Wärme in das bzw. aus dem Bett auch die im Wirbelraum angebrachten Zwischenwände doppelwandig ausgebildet werden und je nach Bedarf
ao mit einem Heiz- oder Kühlkreislauf beaufschlagt werden, oder es können Rohrabschnitte beispielsweise in Form der sogenannten »Orgelpfeifen«-Anordnung aufgestellt werden.
Um die einzelnen Teile der Apparatur besser zu-
a5 gänglich zu machen und auch um die Wärmeverluste nach außen hin zu verringern, kann gemäß F i g. 2 der Reaktor in Längsrichtung in Labyrinthform unter Aufrechterhaltung der wirksamen Gesamtlänge ausgebildet sein. Diese Anordnung verträgt sich mit der geschilderten gesonderten unterteilten Gaszu- und -ableitung der Reaktionsgase durch getrennte Kanäle. Diese Labyrinthform ist sogar besonders vorteilhaft, wenn die Reaktionsabläufe des betreffenden Verfahrens zahlreiche Heiz- oder Kühlelemente erfordern da dann die Labyrinthwände hierfür ausgenutzt werden können. In Fig. 2 ist schematisch im Grundriß von oben gesehen eine derartige Labyrinthanordnung zur Durchführung von Umsetzungen in Wirbelschichten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
*o dargestellt. Bei 1 werden wiederum die Festkörner aufgegeben und bei 2 entnommen. Der mittlere Verlauf des Festgutes ist durch eine Punktlinie dargestellt. Die dünnen Linien 16 a, 16 fe, 16 c und 16 d stellen die Zwischenwände dar, die gegebenenfalls in der Wirbelzone angebracht werden können, um die unerwünschte Festgutvermischung zu vermeiden oder um die Gase getrennt abzuleiten. Die Zu- und auch die Ableitung der Wirbelgase kann wiederum je nach den jeweiligen Erfordernissen entweder mit einem einzigen gemeinsamen Gasstrom oder in mehrere Gasströme aufgeteilt erfolgen. Es kann auch eine gewisse Menge Festgut, die man mit einem Zwischenröstgrad zu erhalten wünscht, an einer vor dem endgültigen Austritt gelegenen Stelle — z. B. bei 2' — entnommen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
309 584/13:

Claims (9)

I 667 017 Patentansprüche:
1. Verfahren zur Röstung von Pyriterzen, sulfidischen Erzen oder Sulfiderzkomplexen, insbesondere zur sulfatisierenden Röstung hei gleichzeitiger Entarsenierung bzw. Entbleiung von arsen- und/oder bleihaltigen Pyriten bzw. sulfidischen Erzen, bei welchem das Festgut in an sich bekannter Weise eine langgestreckte Wirbelschicht durchwandert und von unten nach oben zur Fluidisierung mit einem gasförmigen Medium durchblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Wirbelschicht in einer zusammenhängenden, jedoch hinsichtlich ihrer Zusammensetzung bzw. dem Umsetzungsgrad über die Länge der Wirbelschicht heterogenen Festgutphase betrieben wird, unter Vermeidung eines nennenswerten Festguttransports zwischen entfernten Stellen entlang dem Wirbelschichtbett durch aus der verdünnten obersten Zone der Wirbelschicht herausfliegende Teilchen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelgaszu- und oder -abfuhr gesondert an mehreren Stellen entlang der zusammenhängenden Wirbelschicht erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an bestimmten Wirbelgaszufuhrstellen verschiedene Gase, insbesondere aus einem der Verfahrenssektoren rückgeführte Gase, zugeführt werden.
4. Wirbelschichtreaktor zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer langgestreckten Wirbelschicht sowie Zu- und Abfuhrleitungen für das Fluidisierungsmedium, dadurch gekennzeichnet, daß der tunnelförmige Reaktor über die gesamte Länge der Wirbelschicht einen im wesentlichen der Festgutschicht entsprechenden freien Querschnitt aufweist und daß im oberen Bereich des Reaktortunnels quer zur Längs- und Transportrichtung des Festguts Zwischenwände (6 ei bis 6/; 16a bis 16 d) angeordnet sind.
5. Reaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwände (6a bis 6/; 16a bis 16d) geringfügig in das Wirbelbett eintauchen.
6. Reaktor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwände (6 a bis 6/; 16a bis 16 d) Unterbrechungen zur Kommunikation der Wirbelgase aufweisen.
7. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktortunnel in Labyrinthform ausgebildet ist.
8. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Wirbelbett begrenzenden Wände und/oder die Zwischenwände (6 a bis Gf; 16 a bis 16 d) als Wärmeleiter zur Kühlung oder Wärmezufuhr ausgebildet sind.
9. Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelschichtrost (7) in Transportrichtung des Festgutes abwärts geneigt ist.
DE1667017A 1966-03-01 1967-03-01 Verfahren zur Röstung von Pyriterzen, sulfidischen Erzen oder Sulfiderzkomplexen, sowie Wirbelschichtreaktor zur Durchführung dieses Verfahrens Expired DE1667017C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES0323698A ES323698A1 (es) 1966-03-01 1966-03-01 Procedimiento de contacto fluidizado, con particular aplicaciën al beneficio de los minerales sulfurados

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1667017B2 true DE1667017B2 (de) 1974-01-24
DE1667017C3 DE1667017C3 (de) 1974-08-15

Family

ID=8442746

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