DE19500266C1

DE19500266C1 - Method of separating a heavy liquid phase from a light liquid phase

Info

Publication number: DE19500266C1
Application number: DE19500266A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Heering; Thomas Dipl Ing Schierle
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: "berzelius" Stolberg 52224 Stolberg De GmbH
Priority date: 1995-01-07
Filing date: 1995-01-07
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2015-01-08
Also published as: NO973082D0; ES2174974T3; EP0800590A1; WO1996021049A1; DE59510176D1; EP0800590B1; ATE216434T1; NO973082L; NO319933B1

Abstract

The present invention describes a process and a device for separating a specifically lighter phase from a specifically heavier liquid phase, in which a suspension (2) is thoroughly agitated in a reaction vessel (1), at least one reagent can be introduced into the suspension (2) resulting in the formation of the specifically lighter phase from the starting material, suspension (2) enters the lower end (7) of a pipe (5) open at top and bottom, the pipe is spatially separated from the reagent inlet (4) and the upper end of the pipe lies above the surface (8) of the suspension (2), the phases separate in the pipe (5), the specifically lighter phase is removed from the upper end (6) of the pipe, the specifically heavier phase flows back into the suspension (2) through the lower end (7) of the pipe and the specifically heavier liquid phase is drawn off from the reaction vessel (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung einer spezifisch leichteren Phase von einer spezifisch schwereren flüssigen Phase. Als Ausgangsmaterial, bei dem eine Phasentrennung erfolgt, ist im Sinne der Erfindung eine einphasige Flüssigkeit oder Schmelze, bei denen sich durch Zugabe von Reagenzien zwei Phasen bilden, sowie eine flüssig-flüssig- oder eine fest-flüssig-Suspension zu verstehen.The invention relates to a method and a device to separate a specifically easier phase from one specifically heavier liquid phase. As Source material with phase separation is a single-phase liquid in the sense of the invention or melt, in which by adding reagents form two phases, as well as a liquid-liquid or one understand solid-liquid suspension.

Ausgangsmaterial wie z. B. Werkblei und anderes verunreinigtes Blei wie Altblei und Bleilegierungen enthalten als Verunreinigungen Begleitmetalle, die zur Erzeugung von reinem Blei entfernt werden müssen. Verunreinigungen, die abgetrennt werden können wie z. B. Sb, As, Sn, Tl, Zn, Ca und Mg werden durch Einleiten von Reagenzien in eine im Blei wenig lösliche spezifisch leichtere Phase wie z. B. die Oxidphase überführt, die sich auf der Oberfläche der spezifisch schwereren flüssigen Phase wie z. B. Blei sammelt und von dieser Phase abgezogen wird. Die spezifisch leichtere Phase kann in flüssigem oder festem Zustand anfallen.Starting material such as B. lead and other contaminated lead such as used lead and lead alloys contain impurities as accompanying metals, which lead to Production of pure lead must be removed. Contaminants that can be separated such. B. Sb, As, Sn, Tl, Zn, Ca and Mg are made by introducing Reagents in a lead-insoluble specific easier phase such as B. transfers the oxide phase, the themselves on the surface of the specifically heavier liquid phase such. B. collects lead and from this Phase is subtracted. The specifically easier phase can accumulate in liquid or solid state.

Der Abzug einer Oxidphase kann manuell durch Abschöpfen mittels Lochkellen oder Abziehen auf einer schrägen Rampe erfolgen, wie in der DE-PS 33 03 810 beschrieben.The removal of an oxide phase can be done manually by skimming using perforated trowels or pulling on an inclined ramp take place as described in DE-PS 33 03 810.

In der DE-PS 30 16 160 wird ein Abzug mittels eines Schneckenförderers beschrieben.In DE-PS 30 16 160 a deduction by means of a Screw conveyor described.

Aus der CA-PS 10 11 108 ist es bekannt, eine feinkörnige Oxidphase aufzulockern und dabei gleichzeitig pneumatisch abzusaugen. From CA-PS 10 11 108 it is known to be a fine-grained Loosen oxide phase and at the same time pneumatically suck off.

Diese Verfahren haben den Nachteil, daß die abgezogene spezifisch leichtere Phase einen relativ hohen Anteil an spezifisch schwererer Phase, nämlich Blei, aufweist.These methods have the disadvantage that the deducted specifically lighter phase a relatively high proportion specifically heavier phase, namely lead.

Aus der DE-PS 38 31 898 ist ein Verfahren zur Entfernung von As, Sn und Sb bekannt, bei dem in einem mit Werkblei gefüllten Schmelzkessel ein offenes Rohr angeordnet ist, dessen oberes Ende über der Oberfläche des Bleibades liegt und das ein kleines Volumen, bezogen auf das Bleibad, aufweist. In das obere Ende des Rohres wird aus dem Bleibad Blei in turbulentem Strom gepumpt und gleichzeitig technischer Sauerstoff eingeleitet. Um dieses Rohr herum ist ein zweites größeres Rohr angeordnet, in welches das mit Sauerstoff innig vermischte Blei aus dem unteren Ende des kleinen Rohres fließt. Das größere Rohr dient als Beruhigungsraum, in dem die erzeugte Oxidphase vom Blei abgetrennt wird und zur Oberfläche aufschwimmt. Das abgetrennte Blei fließt unten aus dem größeren Rohr in das Bleibad zurück. Die aufgeschwommene Oxidphase fließt oben aus dem größeren Rohr über eine Rinne ab. Bei diesem Verfahren erfolgt die Reaktion des Sauerstoffs nur in einem sehr kleinen Volumen des Werkbleis, und es wird kein thermodynamisches Gleichgewicht im ganzen Werkblei des Schmelzkessels erzielt.From DE-PS 38 31 898 is a method for removal known by As, Sn and Sb, in which in one with lead filled melting pot an open tube is arranged its upper end over the surface of the lead bath is a small volume, based on the Lead bath. In the upper end of the tube is out the lead bath lead is pumped in turbulent flow and technical oxygen introduced at the same time. Around this tube around is a second larger tube arranged, in which the most intimately with oxygen mixed lead from the lower end of the small tube flows. The larger pipe serves as a relaxation room, in which the oxide phase generated is separated from the lead and floats to the surface. The separated lead flows below from the larger pipe back into the lead bath. The Floated oxide phase flows out of the larger one at the top Pipe down a gutter. With this procedure the Reaction of oxygen only in a very small Volume of the lead and it does not become thermodynamic Balance in the entire lead of the melting pot achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst weitgehende Trennung einer spezifisch leichteren Phase von einer spezifisch schwereren flüssigen Phase in wirtschaftlich und technisch einfacher Weise zu ermöglichen.The invention is based, if possible extensive separation of a specifically easier phase from a specifically heavier liquid phase in economically and technically simple way enable.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Trennung einer spezifisch leichteren Phase von einer spezifisch schwereren flüssigen Phase, wobei eine Suspension in einem Reaktionsgefäß gerührt wird, Suspension in das untere Ende eines unten und oben offenen Rohrs eintritt, das obere Ende des Rohrs über der Oberfläche der Suspension liegt, die Phasen sich im Rohr trennen. Die spezifisch leichtere Phase aus dem oberen Ende des Rohrs entfernt wird, die spezifisch schwerere flüssige Phase durch das untere Ende des Rohr in die Suspension zurückfließt und spezifisch schwerere flüssige Phase aus dem Reaktionsgefäß abgezogen wird.According to the invention, the object is achieved by a Process for the separation of a specifically lighter phase of a specifically heavier liquid phase, whereby a suspension is stirred in a reaction vessel, Suspension in the bottom of a bottom and top open tube enters, the top of the tube over the Surface of the suspension lies, the phases are in the tube separate. The specifically easier phase from the top End of the tube is removed, the more specific one liquid phase through the lower end of the tube into the Suspension flows back and specifically heavier liquid Phase is withdrawn from the reaction vessel.

Das in die Suspension eingetauchte Rohr kann einen beliebigen Querschnitt wie z. B. rund, viereckig, vieleckig, oval usw. aufweisen. Das Rohr wird vorzugsweise vertikal in der Suspension angeordnet. Es kann aber auch geneigt oder geknickt angeordnet werden. Das untere Ende des Rohres wird mindestens so tief in der Suspension angeordnet, daß sich unter der im Rohr aufgeschwommenen spezifisch leichteren Phase eine strömungsmechanisch beruhigte Entmischungszone bilden kann, in der sich die spezifisch schwerere flüssige Phase und die spezifisch leichtere Phase entmischen. Das Rohr wird vorzugsweise am Rande des Gefäßes und herausnehmbar angeordnet. Vorzugsweise wird das untere Ende des Rohres mit erweitertem Querschnitt ausgebildet. Das Volumen des Rohres ist im Vergleich zum Volumen des Gefäßes sehr gering und liegt im allgemeinen unter 2%. Bei der innigen Durchmischung der Suspension gelangt die spezifisch leichtere Phase unter das Niveau der Unterkante des Rohres. Spezifisch leichtere Phase, die oberhalb dieses Niveaus aufschwimmt, wird somit wieder in die Schmelze eingezogen. Die Mischung der Suspension erfolgt vorzugsweise durch einen in die Suspension eingetauchten mechanischen Rührer. Das Verfahren kann kontinuierlich, halbkontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Das Gefäß kann von außen gekühlt werden, z. B. durch Blasen von Luft auf den Außenmantel. Dadurch kann der Durchsatz erhöht werden.The tube immersed in the suspension can be one any cross-section such as B. round, square, polygonal, oval, etc. The pipe will preferably arranged vertically in the suspension. It can also be arranged inclined or kinked. The lower end of the tube is at least as deep in the Suspension arranged that under the in the tube floated specifically easier phase one form a separation zone that is calmed by fluid mechanics can, in which the specifically heavier liquid phase and separate the specifically lighter phase. The pipe is preferably on the edge of the vessel and removable arranged. Preferably the lower end of the tube with an enlarged cross-section. The volume of the The tube is very large compared to the volume of the vessel low and is generally below 2%. In the the suspension is thoroughly mixed specifically lighter phase below the level of Lower edge of the pipe. Specifically easier phase, the soaring above this level will be in again the melt is drawn in. The mixture of the suspension preferably takes place in the suspension submerged mechanical stirrer. The procedure can continuous, semi-continuous or discontinuous be performed. The vessel can be cooled from the outside be, e.g. B. by blowing air onto the outer jacket. This can increase the throughput.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Rohr am Rande des Gefäßes angeordnet ist und die Suspension mit einem im Bereich der Mitte des Gefäßes angeordneten Rührer innig vermischt wird. Durch die Anordnung des Rührers in der Mitte des Gefäßes wird eine charakteristische optimale Strömung in der Suspension erzielt, wobei die Suspension in der Mitte des Kessels zum Rührer trichterförmig herabgezogen wird, zum Boden strömt und im Bereich der Wand nach oben strömt. Weiterhin führt die Suspension eine Drehbewegung im Gefäß um den Rührer herum aus, die sich nach der Drehbewegung des Rührers richtet. Durch die Anordnung des Rohres am Rande des Gefäßes liegt die untere Öffnung des Rohres in der aufwärts gerichteten Strömung der Suspension.There is a preferred embodiment of the invention in that the tube is arranged on the edge of the vessel and the suspension with a in the area of the middle of the Vessel arranged stirrer is mixed intimately. By the arrangement of the stirrer in the middle of the vessel will a characteristic optimal flow in the Suspension achieved, the suspension in the middle of the Kessel is pulled down to the stirrer funnel-shaped Floor flows and flows upwards in the area of the wall. The suspension also rotates in the vessel around the stirrer, which is after the rotary motion the stirrer judges. By arranging the pipe on The lower opening of the tube lies in the edge of the vessel the upward flow of the suspension.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß mindestens ein Reagenz in die Suspension von dem Rohr räumlich getrennt im abwärts gerichteten Teil der durch das Rühren erzeugten Strömung eingeleitet wird. Durch die Zugabe der Reagenzien kann bei einer vorhandenen Suspension eine beschleunigte Phasentrennung erfolgen oder durch Reaktion der Reagenzien der Anteil der spezifisch leichteren Phase erhöht werden. Bei einem einphasigen Ausgangsmaterial wird durch die Reaktion des Ausgangsmaterials mit den Reagenzien die spezifisch leichtere Phase erzeugt. Durch die Einleitung von mindestens einem Reagenz wie z. B. einem sauerstoffhaltigen Gas im abwärts gerichteten Teil der Strömung wird der Sauerstoffgehalt der Gase weitgehend für die Oxidation ausgenutzt, weil die Verweilzeit des Sauerstoffs in der Suspension länger ist. Vorzugsweise erfolgt die Einleitung so, daß die Reagenzien wie z. B. sauerstoffhaltiges Gas möglichst keinen Einfluß auf die Beruhigungszone im Rohr ausüben. Dies geschieht dadurch, daß die Reagenzien an einer Stelle in die Suspension eingeleitet werden, die in Drehrichtung der Strömung der Suspension soweit vor dem Rohr liegt, daß die Reaktion des Reagenzes in der Suspension beendet ist, wenn die Suspension das Rohr erreicht. Die Einleitung der Reagenzien in die Suspension kann durch eine eingetauchte Lanze, durch die Hohlwelle des Rührers oder durch einen Spülstein mit Zuleitung von unten erfolgen. Es können auch mehrere Lanzen oder Spülsteine zur Einleitung der Reagenzien angeordnet werden.There is a preferred embodiment of the invention in that at least one reagent in the suspension of the pipe spatially separated in the downward part the flow generated by stirring is initiated. By adding the reagents to a existing suspension an accelerated phase separation take place or by reaction of the reagents the proportion the specifically easier phase. At a single phase starting material is by the reaction of the Starting material with the specific reagents creates lighter phase. By initiating at least one reagent such as. B. one oxygen-containing gas in the downward part of the Flow becomes largely the oxygen content of the gases exploited for the oxidation, because the residence time of the Oxygen in the suspension is longer. Preferably the introduction is such that the reagents such. B. oxygen-containing gas has no influence on the Exercise the calming zone in the pipe. This happens because that the reagents at one point in the suspension can be initiated in the direction of rotation of the flow Suspension is so far in front of the tube that the reaction of the reagent in the suspension is finished when the Suspension reached the pipe. The introduction of the Reagents in the suspension can be immersed by a Lance, through the hollow shaft of the stirrer or through a Sink with supply line from below. It can also several lances or sink stones to initiate the Reagents are arranged.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Suspension von oben in eine in der Suspension angeordnete abgegrenzte Beruhigungszone eintritt, die Suspension sich in Phasen trennt, die spezifisch leichtere Phase in die Suspension zurückgeht und die spezifisch schwerere flüssige Phase kontinuierlich abgezogen wird und Ausgangsmaterial kontinuierlich zugegeben wird. Die abgegrenzte Beruhigungszone kann z. B. aus einem Siphon bestehen, dessen einer Schenkel vertikal mit der Öffnung nach oben in der Suspension angeordnet ist und dessen anderer Schenkel über den Rand des Gefäßes als Auslauf angeordnet ist. Die Suspension fließt in die Öffnung des vertikalen Schenkels, in dem dann eine Beruhigung und Phasentrennung eintritt. Die spezifisch leichtere Phase schwimmt auf und tritt wieder in die Suspension im Gefäß ein. Die spezifisch schwerere flüssige Phase sinkt ab und fließt über den anderen Schenkel aus dem Gefäß ab. Diese Anordnung ergibt gleichzeitig eine automatische Füllstandsregelung der Suspension im Gefäß. Die abgegrenzte Beruhigungszone kann auch durch ein vertikal auf dem Boden des Gefäßes angeordnetes Rohr gebildet werden, in das die Suspension von oben eintritt und aus dem die spezifisch schwerere flüssige Phase unten durch den Boden des Gefäßes in geregelter Menge abgezogen wird.There is a preferred embodiment of the invention in that the suspension from above into one in the Delimited calming zone arranged in suspension occurs, the suspension separates into phases that specifically lighter phase goes back into the suspension and the specifically heavier liquid phase is continuously withdrawn and starting material is added continuously. The delimited Calming zone can e.g. B. consist of a siphon, one of the legs vertical with the opening up is arranged in the suspension and its other Legs arranged over the edge of the vessel as a spout is. The suspension flows into the opening of the vertical Thigh, in which then a calming and phase separation entry. The specifically easier phase floats and re-enters the suspension in the vessel. The the heavier liquid phase drops and flows over the other leg from the vessel. These Arrangement also results in an automatic Level control of the suspension in the vessel. The delimited calming zone can also be defined by a vertical tube arranged on the bottom of the vessel into which the suspension enters and exits from above which the specific heavier liquid phase passes through below the bottom of the vessel is withdrawn in a controlled amount.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Rohr in das Reaktionsgefäß nach Reaktionsbeginn eingesetzt wird. Durch diese Maßnahme wird vorteilhafterweise erreicht, daß die Phasentrennung erst nach Erreichen einer erforderlichen Temperatur eingeleitet wird.There is a preferred embodiment of the invention in that the tube into the reaction vessel after Start of reaction is used. By this measure is advantageously achieved that the phase separation only after reaching a required temperature is initiated.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Rohr in das Reaktionsgefäß nach vollständigem Ablauf der Reaktion eingesetzt wird. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß bei träge verlaufenden Reaktionen nicht abreagierte Reagenzien aus der Suspension abgezogen werden.There is a preferred embodiment of the invention in that the tube into the reaction vessel after complete course of the reaction is used. By this measure prevents sluggish unreacted reagents be withdrawn from the suspension.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Temperatur im Reaktionsgefäß durch Zugabe von Ausgangsmaterial konstant gehalten wird. Die beispielsweise bei einer exothermem Reaktion freiwerdende Wärmemenge und der entsprechende Anstieg der Temperatur in einer Suspension wird durch Zugabe von Ausgangsmaterial mit entsprechend niedriger Temperatur aufgefangen. Dadurch kann die Durchsatzleistung des Gefäßes optimiert werden.There is a preferred embodiment of the invention in that the temperature in the reaction vessel by addition of raw material is kept constant. The for example in an exothermic reaction Amount of heat and the corresponding increase in temperature in a suspension by adding Starting material with a correspondingly low temperature caught. This allows the throughput of the Be optimized.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß als Ausgangsmaterial Werkblei oder Blei mit einem oder mehreren Metallen wie Sb, As, Sn, Tl, Zn, Ca und Mg und ein oder mehrere Reagenzien wie sauerstoffhaltige Gase, sauerstoffhaltige Verbindungen, chlorhaltige Gase und chlorhaltige Verbindungen eingesetzt werden. Unter dem Ausdruck, "Werkblei" ist neben Werkblei jedes andere verunreinigte Blei wie z. B. Altblei und Bleilegierungen zu verstehen. Die Verunreinigungen bestehen aus allen z. B. durch Oxidation von Blei zu trennenden metallischen Elementen wie z. B. Sb, As, Sn, Zn, Ca und Mg. Die Oxidphase der Verunreinigungen kann flüssig sein und selbsttätig aus dem oberen Teil des eingetauchten Rohres abfließen. Sie kann auch einen festen, kleinstückigen Aggregatzustand haben und pneumatisch oder mechanisch aus der oberen Öffnung des eingetauchten Rohres abgezogen werden. Die Erfindung ist insbesondere zur Entfernung von Sb, Sn oder As aus Werkblei geeignet, wobei das Oxidprodukt, das durch die Verfahrensweise flüssig anfällt, selbsttätig abfließt. Weiterhin ist die Erfindung insbesondere für die Nachraffination zur Entfernung von Ca, Mg oder Zn mit NaOH geeignet. Als sauerstoffhaltiges Gas wird insbesondere technisch reiner Sauerstoff verwendet. Es kann auch sauerstoffangereichertes Gas verwendet werden.There is a preferred embodiment of the invention in that with lead or lead as starting material one or more metals such as Sb, As, Sn, Tl, Zn, Ca and Mg and one or more reagents such as oxygen-containing gases, oxygen-containing compounds, chlorine-containing gases and compounds be used. Under the expression, "lead" is in addition to lead, any other contaminated lead such as B. Understand used lead and lead alloys. The Impurities consist of all z. B. by oxidation metallic elements to be separated from lead, e.g. B. Sb, As, Sn, Zn, Ca and Mg. The oxide phase of the Contaminants can be liquid and self-contained drain the upper part of the immersed pipe. she can also have a solid, small physical state have and pneumatic or mechanical from the top Opening of the immersed tube are pulled off. The Invention is particularly for removing Sb, Sn or As suitable from lead, the oxide product, the is liquid due to the procedure, automatically drains away. Furthermore, the invention is particularly for post-refining to remove Ca, Mg or Zn suitable with NaOH. As an oxygen-containing gas in particular technically pure oxygen is used. It oxygen-enriched gas can also be used.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, bestehend aus einem Reaktionsgefäß mit einer Rührvorrichtung, einer Einleitung für Reagenzien und einem Rohr mit offenem oberen Ende und offenem unteren Ende, wobei das obere Ende des Rohres über der Oberfläche der Suspension angeordnet ist und eine Abzugseinrichtung für die spezifisch leichtere Phase aufweist und das untere Ende des Rohres als Eintrittsöffnung für die Suspension ausgestaltet ist. In dem Reaktionsgefäß kann eine Suspension wie z. B. ein Bleibad angeordnet sein. Im unteren Teil des Rohres ist eine Beruhigungszone für die Suspension, im mittleren Teil des Rohres ist eine Entmischungszone, im oberen Teil des Rohres sind eine Sammelzone und eine Ablaufeinrichtung für die spezifisch leichtere Phase angeordnet. To carry out the method according to the invention a device is provided, consisting of a Reaction vessel with a stirring device, one Initiation for reagents and an open tube top end and open bottom end, with the top End of the tube over the surface of the suspension is arranged and a trigger device for the specifically lighter phase and the lower end of the tube as an inlet opening for the suspension is designed. One can be in the reaction vessel Suspension such as B. a lead bath may be arranged. in the lower part of the pipe is a calming zone for the Suspension, in the middle part of the tube is one Separation zone, in the upper part of the tube are one Collection zone and a drain facility for the specific lighter phase arranged.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Suspension wie z. B. Blei eine große Verweilzeit im Gefäß hat, die Reaktion z. B. mit Sauerstoff im ganzen Gefäß erfolgt, Oxidphase und Bleiphase ständig durchmischt werden und in Kontakt treten und deshalb nahe am thermodynamischen Gleichgewicht gearbeitet werden kann. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist groß. Die Durchsatzleistung ist besonders bei kontinuierlicher Arbeitsweise sehr hoch. Das als Trennvorrichtung und Abzugsorgan für die Oxidphase dienende Rohr ist ein sehr einfaches und störunanfälliges Aggregat und ermöglicht trotzdem eine sehr gute und schnelle Trennung der beiden Phasen. Im Rohr befindet sich eine geringe Menge an Oxidphase, so daß auch bei chargenweisem Betrieb ein raffiniertes Blei mit geringen Restmengen an z. B. Oxidphase anfällt. Das Verfahren ist unter anderem zur Entfernung von Sb auf bis < 0,05% einsetzbar.The advantages of the invention are that the Suspension such as B. Lead a long time in the vessel has the reaction z. B. with oxygen in the entire vessel takes place, oxide phase and lead phase constantly mixed become and get in touch and therefore close to thermodynamic balance can be worked. The response speed is high. The Throughput performance is especially with continuous Working very high. That as a separator and Extractor for the oxide phase tube is a very simple and failure-prone aggregate and enables nevertheless a very good and quick separation of the two Phases. There is a small amount in the pipe Oxide phase, so that even in batch operation refined lead with small residual amounts e.g. B. oxide phase is obtained. The procedure is among others can be used to remove Sb down to <0.05%.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das untere Ende des Rohres mit einer Verbreiterung ausgebildet ist.There is a preferred embodiment of the invention in that the lower end of the tube with a Widening is formed.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß am Boden des Reaktionsgefäßes ein in das Reaktionsgefäß hineinragendes Rohr mit einem Ventil angeordnet ist.There is a preferred embodiment of the invention in that at the bottom of the reaction vessel in the Tube protruding into the reaction vessel with a valve is arranged.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß am Boden des Reaktionsgefäßes ein Siphon angeordnet ist, dessen einer Schenkel vertikal mit der Öffnung nach oben in der Suspension angeordnet ist und dessen anderer Schenkel über den Rand des Reaktionsgefäßes als Ablauf angeordnet ist.There is a preferred embodiment of the invention in that a siphon at the bottom of the reaction vessel is arranged, one leg of which is vertical with the Opening is arranged upwards in the suspension and whose other leg over the edge of the Reaction vessel is arranged as an outlet.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung und von Beispielen näher erläutert.The invention is based on a drawing and Examples explained in more detail.

Die Zeichnung beinhaltet die Fig. 1 bis 5.The drawing includes FIGS. 1 to 5.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Reaktionsgefäß mit einem in der Mitte angeordneten mechanischen Rührer und einem am Rande angeordneten erfindungsgemäßen Rohr. Fig. 1 shows a longitudinal section through a reaction vessel having disposed in the middle mechanical stirrer and a pipe arranged at the edge of the invention.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das Rohr in größerem Maßstab. Fig. 2 shows a longitudinal section through the tube on a larger scale.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt gemäß A-A in Fig. 2. FIG. 3 shows a cross section according to AA in FIG. 2.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch ein Reaktionsgefäß mit einem am Boden des Reaktionsgefäßes angeordneten Siphon. Fig. 4 shows a longitudinal section through a reaction vessel with a siphon arranged at the bottom of the reaction vessel.

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch ein Reaktionsgefäß mit einem am Boden des Reaktionsgefäßes angeordneten Rohr mit einem Ventil. Fig. 5 shows a longitudinal section through a reaction vessel having disposed at the bottom of the reaction vessel pipe with a valve.

In dem Reaktionsgefäß (1), z. B. einem Bleischmelzkessel (Fig. 1), befindet sich eine Suspension (2), z. B. ein Bleibad. In der Mitte der Suspension (2) ist ein mechanischer Rührer (3) angeordnet, dessen Drehrichtung durch den Pfeil gekennzeichnet ist. In der Suspension (2) ist das Einleitungsrohr (4) für ein oder mehrere Reagenzien, wie z. B. sauerstoffhaltiges Gas, angeordnet. Am Rande des Reaktionsgefäßes (1) ist das Rohr (5) angeordnet, dessen oberes Ende (6) und unteres Ende (7) offen sind und dessen unteres Ende (7) mit einer Verbreiterung (10) ausgebildet ist. Das obere Ende des Rohres (5) ist über der Oberfläche (8) der Suspension (2) angeordnet. Durch die Drehbewegung des Propellers (11) des Rührers (3) wird die durch Pfeile und gestrichelte Linien angedeutete charakteristische Strömung in der Suspension erzeugt. Gleichzeitig führt die Suspension eine Drehbewegung um den Rührer (3) in Richtung der Drehbewegung des Rührers (3) aus. Durch die Anordnung des Rohres (5) am Rande des Bleischmelzkessels (1) liegt die untere Öffnung des Rohres (7) im aufsteigenden Teil der Strömung, und es tritt eine Suspension einer spezifisch schwereren flüssigen Phase und einer spezifisch leichteren Phase wie z. B. eine Suspension aus Blei- und Oxidphase in das untere Ende (7) ein. In der mit (a) bezeichneten Zone des Rohres (5) erfolgt eine Beruhigung der eingetretenen Suspension. In der Zone (b) erfolgt eine Entmischung von spezifisch schwererer flüssiger Phase und spezifisch leichterer Phase. Die spezifisch schwerere flüssige Phase sinkt aus dem Rohr (5) wieder in die Suspension (2) ab, die spezifisch leichtere Phase steigt im Rohr (5) auf, sammelt sich in der Zone (c) und fließt aus dem oberen Ende (6) über die Ablaufrinne (12) aus. Auf dem Reaktionsgefäß (1) ist ein abnehmbarer Deckel (13) mit einer Leitung (14) zum Anschluß an eine Absaugung (9) angeordnet. Das Rohr (5) ist mit Abstandshaltern (15) (Fig. 2) ausgerüstet, die an der Innenwand des Reaktionsgefäßes (1) anliegen. Das obere offene Ende (6) des Rohres (5) kann von einer Haube (16) abgedeckt sein, die an der Seite der Ablaufrinne eine Öffnung hat. Der in Fig. 3 dargestellte Schnitt entlang der Linie A-A zeigt beispielhaft das Verhältnis des Querschnitts des Rohres (5) zu dem Querschnitt der ausgebildeten Verbreiterung (10) im unteren Bereich des Rohres (5). In Fig. 4 wird ein Reaktionsgefäß (1) dargestellt, wobei die abgegrenzte Beruhigungszone durch ein vertikal auf dem Boden des Gefäßes (1) angeordnetes Rohr (17) gebildet wird und die Ablaufrinne des Rohrs (17) ein Ventil (18) aufweist. In Fig. 5 wird ein Reaktionsgefäß (1) dargestellt, wobei die abgegrenzte Beruhigungszone aus einem Siphon (19) besteht, dessen einer Schenkel (20) vertikal mit der Öffnung nach oben in der Suspension angeordnet ist und dessen anderer Schenkel (21) über den Rand des Reaktionsgefäßes (1) als Ablauf (22) angeordnet ist.In the reaction vessel ( 1 ), e.g. B. a lead smelting boiler ( Fig. 1), there is a suspension ( 2 ), z. B. a lead bath. A mechanical stirrer ( 3 ) is arranged in the middle of the suspension ( 2 ), the direction of rotation of which is indicated by the arrow. In the suspension ( 2 ), the inlet tube ( 4 ) for one or more reagents, such as. B. arranged gas. The tube ( 5 ) is arranged at the edge of the reaction vessel ( 1 ), the upper end ( 6 ) and lower end ( 7 ) of which are open and the lower end ( 7 ) of which is designed with a widening ( 10 ). The upper end of the tube ( 5 ) is arranged above the surface ( 8 ) of the suspension ( 2 ). The characteristic flow indicated by arrows and dashed lines is generated in the suspension by the rotary movement of the propeller ( 11 ) of the stirrer ( 3 ). At the same time, the suspension rotates around the stirrer ( 3 ) in the direction of the rotating movement of the stirrer ( 3 ). Due to the arrangement of the tube ( 5 ) on the edge of the lead smelting boiler ( 1 ), the lower opening of the tube ( 7 ) is in the rising part of the flow, and a suspension of a specifically heavier liquid phase and a specifically lighter phase such. B. a suspension of lead and oxide phase in the lower end ( 7 ). In the zone of the tube ( 5 ) designated (a) the suspension which has entered is calmed down. Zone (b) segregates the specifically heavier liquid phase and the specifically lighter phase. The specifically heavier liquid phase sinks from the tube ( 5 ) back into the suspension ( 2 ), the specifically lighter phase rises in the tube ( 5 ), collects in zone (c) and flows from the upper end ( 6 ) via the gutter ( 12 ). A removable cover ( 13 ) with a line ( 14 ) for connection to a suction device ( 9 ) is arranged on the reaction vessel ( 1 ). The tube ( 5 ) is equipped with spacers ( 15 ) ( Fig. 2) which rest on the inner wall of the reaction vessel ( 1 ). The upper open end ( 6 ) of the tube ( 5 ) can be covered by a hood ( 16 ) which has an opening on the side of the drainage channel. The section shown in FIG. 3 along the line AA shows, by way of example, the ratio of the cross section of the tube ( 5 ) to the cross section of the widening ( 10 ) in the lower region of the tube ( 5 ). In FIG. 4 a reaction vessel (1) is shown, wherein the demarcated calming zone is formed by a vertically disposed on the bottom of the vessel (1) tube (17) and having the discharge channel of the tube (17) a valve (18). In Fig. 5 a reaction vessel ( 1 ) is shown, the delimited calming zone consisting of a siphon ( 19 ), one leg ( 20 ) of which is arranged vertically with the opening facing upwards in the suspension and the other leg ( 21 ) of which Edge of the reaction vessel ( 1 ) is arranged as an outlet ( 22 ).

Ein als Bleischmelzkessel ausgestattetes Reaktionsgefäß (1) hat einen Durchmesser von 3,0 m, eine Höhe von 2,5 m und enthält ca. 140 t Bleischmelze. Das Rohr (5) hat eine Länge von 110 cm vom unteren Ende (7) bis zum oberen Ende (6). Der Durchmesser des Rohres (5) beträgt 20 cm und der Durchmesser der Verbreiterung (10) beträgt 50 cm.A reaction vessel ( 1 ) equipped as a lead smelter has a diameter of 3.0 m, a height of 2.5 m and contains approx. 140 t of lead smelter. The tube ( 5 ) has a length of 110 cm from the lower end ( 7 ) to the upper end ( 6 ). The diameter of the tube ( 5 ) is 20 cm and the diameter of the widening ( 10 ) is 50 cm.

Examples example 1

In einem Behälter wurden 140 t entkupfertes Werkblei mit 0,38 Gew. -% Sb und 2900 g/t Ag gerührt und durch Einleiten von technisch reinem Sauerstoff nach der beschriebenen Erfindung raffiniert. Der Abstrich lief nach 25 Minuten in einen Tiegel ab. Nach 85 Minuten betrug der Restgehalt des Sb im Pb 0,06 Gew.-%. Die Arbeitstemperatur lag im Bereich von 600 bis 650°C, der Sauerstoffverbrauch bei 130 Nm³. Es wurden 1530 kg Abstrich mit 27,5 Gew.-% Sb und < 10 g/t Ag abgezogen.140 t were decoupled in a container Work lead with 0.38% by weight Sb and 2900 g / t Ag stirred and through Introducing technically pure oxygen after the described invention refined. The smear was on after 25 minutes in a crucible. After 85 minutes the residual content of Sb in Pb was 0.06% by weight. The Working temperature ranged from 600 to 650 ° C Oxygen consumption at 130 Nm³. There were 1530 kg Smeared with 27.5% by weight Sb and <10 g / t Ag deducted.

Example 2

Bei der Raffination von 130 t Werkblei in einem Behälter konnte der Sb-Gehalt durch den Einsatz von 130 Nm³ technischem Sauerstoff innerhalb von 60 Minuten um 0,35 Gew.-% gesenkt werden. Durch den Einsatz der beschriebenen Erfindung gelang es, 96 Gew.-% des oxidierten Antimons als Abstrich vom Kessel abzuziehen.When refining 130 t of lead in a container could the Sb content by using 130 Nm³ technical oxygen within 60 minutes 0.35 wt .-% can be reduced. By using the described invention succeeded, 96 wt .-% of to remove oxidized antimons from the kettle as a smear.

Claims

1. Method of separating a specifically lighter one Phase of a specifically heavier liquid phase, wherein a suspension is stirred in a reaction vessel will, suspension in the bottom of a bottom and tube open at the top, the top of the tube the phases are above the surface of the suspension separate you in the tube, the specifically easier phase is removed from the top of the tube, the specifically heavier liquid phase through the lower one End of the tube flows back into the suspension and specifically heavier liquid phase from the Reaction vessel is withdrawn.

2. The method according to claim 1, wherein the suspension in the on the edge of Tube arranged tube enters and by means of a in the stirrer arranged in the middle of the vessel is mixed.

3. The method according to claims 1 or 2, wherein at least one reagent in the suspension from the tube spatially separated in the downward-facing part of the is initiated by the flow generated by stirring.

4. The method according to claims 1 to 3, wherein Suspension from above into one in the suspension arranged delimited calming zone that occurs Suspension separates into phases that are specific lighter phase is returned to the suspension and the specifically heavier liquid phase is continuously withdrawn and starting material is continuously added to the suspension.

5. The method according to claims 1 to 4, wherein the tube inserted into the reaction vessel after the start of the reaction becomes.

6. The method according to claims 1 to 4, wherein the tube into the reaction vessel after the Reaction is used.

7. The method according to claims 1 to 6, wherein the Temperature in the reaction vessel by adding Starting material is kept constant.

8. The method according to claims 1 to 7, wherein as Starting material lead or lead with one or several metals such as Sb, As, Sn, Tl, Zn, Ca and Mg and one or more reagents such as oxygenated Gases, oxygen-containing compounds, chlorine-containing Gases and chlorine-containing compounds are used.

9. Device for performing the method according to one of claims 1 to 8 consisting of a reaction vessel ( 1 ) with a stirring device ( 3 ), an introduction ( 4 ) for reagents and a tube ( 5 ) with an open upper end ( 6 ) and open lower end ( 7 ), the upper end ( 6 ) of the tube ( 5 ) being arranged above the surface ( 8 ) of the suspension ( 2 ) and having a drain device ( 12 ) for the specifically lighter phase and the lower end ( 7 ) of the tube ( 5 ) is designed as an inlet opening for the suspension.

10. The device according to claim 9, wherein the lower end ( 7 ) of the tube ( 5 ) is formed with a widening ( 10 ).

11. The device according to claims 9 or 10, wherein on the bottom of the reaction vessel ( 1 ) in the reaction vessel ( 1 ) protruding tube ( 17 ) is arranged with a valve ( 18 ).

12. The device according to claims 9 or 10, wherein at the bottom of the reaction vessel ( 1 ) a siphon ( 19 ) is arranged, one leg ( 20 ) of which is arranged vertically with the opening upward in the suspension ( 2 ) and the other Leg ( 21 ) over the edge of the reaction vessel ( 1 ) is arranged as an outlet ( 22 ).