DE1961336A1

DE1961336A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung von sulfidischen Erzen

Info

Publication number: DE1961336A1
Application number: DE19691961336
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Morisaki; Kazuo Tachimoto
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1968-12-07
Filing date: 1969-12-06
Publication date: 1970-07-02
Also published as: AT310459B; FR2025600A1; YU43651B; DE1961336B2; MY7400207A; US3725044A; BE742693A; CA942052A; YU43120B; FI50800B; FI50800C; YU35922B; GB1297124A; NO129638B; YU34683A; JPS523886B1; YU44380A; SE383900B; YU304369A; DE1961336C3

Description

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6 Ficnkiiiria.M. i . ■ -

Faiksiiaße 13 6120

MITSUBISHI KINZOKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA, Tokyo-To, Japan

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung von sulfidischen Erzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von sulfidischen Erzen sowie eine Vorrichtung hierfür und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Extrahieren von Kupfer, Nickel, Kobalt und andere ähnliehe Metalle in großer Menge und auf wirtschaftliche Weise durch Behandeln von sulfidischen Erzen dieser Metalle in einer Reihe von miteinander verbundenen Öfen und durch Austausch von Zwischenprodukten im geschmolzenen Zustand, wobei sämtliche genannten Operationen kontinuierlich und nacheinander durchgeführt werden. ' ·

Hauptziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzielung eines hohen thermischen Wirkungsgrades und einer großen Ausbeute an Metall durch Verbinden der einzelnen metallurgischen Stufen, die für die Sulfiderzaufbereitung von grundlegender Bedeutung sind, zu einer ununterbrochenen Stufenfolge, ferner durch Vereinfachen und Verfestigen des Aufbaus der einzelnen Ofeneinheit, und zwar sowohl des Aufbaus jeder Grundeinheit als auch der Mittel zum Überführen von Schmelzen, die die Ofeneinheiten miteinander verbinden, und schließlich durch Vereinfachen des Baus, der Arbeitswelse und der Unterhaltung des gesamten Systems als unmittelbare Folge der baulichen Vereinfachung und vergrößerten Haltbarkeit» so .daß der Vorgang ^; ' Ö0982771267 ·\·°'.

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des-Metallextrahierens gleichmäßig konstant ist und über eine . unbestimmt lange Zeit kontinuierlich, andauert.

Zweites Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Schwefeldioxidkonzentration im Abgas auf einen stetigen hohen Wert, so daß es in hohem Ausmaß zur Herstellung von Schwefelsäure sowie zur wirksamen Verhütung der Luftverschmutzung gewonnen werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Verarbeitung von sulfidischen Erzen zu Metall, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) drei Hochöfen hintereinander anordnet, von denen in jedem unabhängig von den anderen die Zusammensetzung, Temperatur, Lage der freien Oberfläche und Grenzfläche der Schmelzen zur Konstanthaltung gesteuert werden können, wobei der erste Ofen zum Schmelzen von sulfidischem Erz dient, der zweite Ofen zur Erzeugung von Konzentrationsstein durch Oxydation des im Lech enthaltenen Eisens und der dritte Ofen zur Erzeugung von Metall durch Oxydation des im Konzentrationsstein enthaltenen Schwefels dienen und der Wärmeaustausch zwischen jedem der Öfen durch Überführung von Schmelze zwischen ihnen erfolgt;

b) daß man in-einer ersten Bearbeitungsstufe

1. Rohmaterialien, die hauptsächlich aus sulfidischen Erzen und einem Flußmittel in geeigneter Kombination mit Brennstoff und Luft in einem solchen Verhältnis, daß vorher bestimmte Umsetzungsbedingungen eintreten, und mit vorherbestimmter Beschickungsgeschwindigkeit kontinuierlich und unmittelbar in die Schmelze des Schmelzofens einbringt ;

2. das Rohmaterial schnell schmilzt und es in Konzentrationsstein und Schlacke auftrennt; ".

3. gleichzeitig Schlacke, die in dem zweiten oder Verschlakkungsofen erzeugt wurde, praktisch kontinuierlich in den. Schmelzofen einbringt lind

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4. den Hauptahteil des in der Schlacke aus dem Verschlackungsofen enthaltenen Metalls in dem Konzentrationsstein absorbieren läßt;

c) daß man in einer zweiten Verarbeitungsstufe

1. den aus dem Schmelzofen kontinuierlich abgezogenen Konzentrationsstein praktisch kontinuierlich in den zweiten oder Verschlackungsofen einbringt;

2. die Schmelze in dem Verschlackungsofen kontinuierlich und unmittelbar mit einem Gemisch aus Luft, Flußmittel und Kühlmittel in einem Mischungsverhältnis, das durch die Beschickungsgeschwindigkeit von Rohmaterial in den λ Schmelzofen bestimmt wird, beschickt und

3. Konzentrationsstein und Schlacke schnell herstellt und voneinander trennt, sowie

d) daß man in einer dritten Erzverarbeitungsstufe

1. den Schmelzofen praktisch kontinuierlich mit der Schlacke, die aus dem Verschlackungsofen überfließt, beschickt;

2. gleichzeitig in den dritten oder Metallerzeugungsofen den in dem Verschlackungsofen hergestellten Konzentrationsstein unter seiner Schwerkraft in kontinuierlichem Fluß einlaufen läßt und

3. die Schmelze in dem Metallerzeugungsofen unmittelbar und kontinuierlich mit einer so großen Menge Luft, wie sie '* durch die Umsetzungsbedingungen,, die im ersten und zweiten Ofen herrschen,- bestimmt wird, unter Bildung von,Blasenmetall beschickt, ' ■ : ' .

wobei die Erzeugungsgeschwindigkeiten von Schlacke, Lech, Konzentrationsstein und Blasenmetall in jedem Ofen sowie die Überführungsgeschwindigkeit der Schmelze zwischen den einzelnen Öfen gemäß der Beschickungsgeschwindigkeit des Rohmaterials und Kühlmittels eingestellt und in einem konstanten Gleichgewicht gehalten werden.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur ' kontinuierlichen Aufbereitung von sulfidischen Erzen, die durch

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folgende Kombination gekennzeichnet ist: einen ersten Ofen zum Schmelzen von sulfidischen Erzen und Herstellen von Lech aus dem Erz; einen, zweiten Ofen zur Herstellung von Konzentrationsstein durch Oxydation von dem im Lech enthaltenen Eisen; einen dritten Ofen zur Erzeugung von Blasenmetall durch Oxydation des in dem Konzentrationsstein enthaltenen Schwefels; Mittel um die Schmelzen in den verschiedenen Öfen kontinuierlich und unmittelbar mit einem Gemisch aus Rohmaterial, Brennstoff, Kühlmittel und Luft mit einem geeigneten Mischungsverhältnis zu beschicken; sowie Mittel zur praktisch konstanten Überführung der Schmelzen aus den und in die entsprechenden Ö'fen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher Erläutert, wobei

Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Zusammenstellung der miteinander verbundenen grundlegenden Ofeneinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung" ist;

Fig. 2 ein vergrößerter Ausschnitt eines Teiles von Fig. 1 ist, • in dem die Lagen der Produktschichten zueinander für den Fall gezeigt werden, daß Lech zwischen dem ersten oder Schmelzofen und dem zweiten oder Schlackebildungsofen aus eigener Kraft fließen gelassen wird;

■ ■

Fig. 3 ein vergrößerter Längsschnitt einer Anordnung zum kontinuierlichen Überführen von in dem zweiten oder Verschlackungsofen hergestellten Schlacke in den ersten Ofen, um den in Fig. 2 gezeigten Zustand aufrechtzuerhalten_p ist -und

Fig. 4 ein Längsschnitt einer gegenüber Fig. 1 modifizierten Anordnung von Öfen ist, wobei das Verfahren der vorliegenden Erfindung mit dem ersten oder Schmelzofen und dem dritten oder Blasenoferi durchgeführt wird.

Bei der folgenden Erläuterung von Verfahren und Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf die Kupferextraktion Bezug genommen, bei der das metallische Kupfer aus dem Erz über

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BAD ORIGINAL

vier grundsätzliche Stufen gewonnen wirdi Schmelzen des Erzes und Auftrennen in Lech und Schlacke (Bildung von Lech und Schlacke) und Gewinnung oder -Herausstreifung des Kupfers, das in der in der zweiten Stufe gebildeten und in die erste Stufe zurückgeführten Schlacke enthalten ist; Bildung der Schlacke und Entfernung des in dem in der ersten Stufe gebildeten Lech enthaltenen Eisens durch Oxydation (Bildung von Konzentrationsstein und zurückzuführender Schlacke); Entfernung von Schwefel in dem Konzentrationsstein, der in der zweiten Stufe gebildet wurde, durch Oxydation (Bildung von Blasenkupfer) und Raffinierung des Blasenkupfers, das in der dritten Stufe gebildet wurde, durch Einstellen oder Einregulieren einer bestimmten Zusammen- | setzung des Kupfers (Trockenraffinieren). ------

Bei den herkömmlichen Verfahren ist es üblich gewesen, entweder einen Reverbrierofen oder einen autogenen Blitzschmelzofen (autogenous flash smelting furnace) in der ersten Stufe in der einen oder anderen Weise sowie chargenweise arbeitende Konverter in der zweiten und dritten Stufe anzuordnen. Diese Methoden eignen sich jedoch kaum für eine wirtschaftliche Messenproduktion, weil die Gewinnung von Kupfer, Schwefel und anderen wertvollen Substanzen, der Betriebswirkungsgrad, die Leichtigkeit, die Konstanz und die Kontinuität des Betriebs mit diesen Methoden in keinem Fall dem Zweck entsprechend ausreichend ist. Dies ist verschiedenen Faktoren zuzuschreiben, beispielsweise der Tatsache, daß die Produktivität der Öfen der Schmelzstufe niedrig ist, daß die Steuerung des Betriebs der Öfen unzureichend gelingt, mit der Folge, daß in der Lechherstellung große Schwankungen eintreten, daß noch keine praktische' Methode entwickelt wurde, die sich zum kontinuierlichen Gegenstromtransport der Schmelze des Lechs in den Konverter und der Schmelze der zurückzuführenden Schlacke von dem Konverter zurück in den Schmelzofen eignet, daß der Betrieb des Konverters grundsätzlich chargenweise erfolgt, daß der Ofen offen ist, wodurch es schwierig ist, die Abgase einzufangen, und daß der Angriff auf die Ofenauskleidung, insbesondere im, unteren Teil und an der Winddüse bemerkenswert schnell erfolgt» was sich auf die Konstanz des Ofenbetriebes schädlich auswirkt.

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Versuche zur Überwindung dieser Schwierigkeiten zielten insbesondere auf die kontinuierliche Arbeitsweise der Konverterstufe ab. Beispielsweise wurde eine Methode- vorgeschlagen, bei der Blasenkupfer entweder aus Erz oder Lech in einem, einzelnen Ofen'und in einer Stufe erhalten wurde. Bei dieser Methode wird jedoch die Schlacke in einem Zustand aus dem Ofen entfernt, in dem sie mit Blasenkupfer zusammen vorhanden ist, und daher ist der Kupfer gehalt der Schlacke zu hoch, um ihre Verwerfung zu rechtfertigen/ so daß sie nach dem Ausbringen erneut behandelt werden muß. Bei einem anderen Vorschlag wird ein Ofen von besonderen Abmessungen verwendet. Obgleich er augenscheinlich eine einzelne Einheit darstellt, besitzt dieser Ofen in sich drei praktisch unabhängige Umwandlungszonen, d.h. die Schmelzzone, die Blasenmetallherstellungszone und die Schlackenabsetzzone,· oder drei öfen, von denen jeder eine einzelne der genannten Zonen umfaßt, werden formal zu einem Ofen vereinigt _t wobei die Schlacke und der Lech veranlaßt werden, durch diese Umwandlungszonen zu fließen und entweder im Gegenstrom oder Parallelstrom aufeinander einzuwirken. Damit jedoch die einzelnen Umwandlungszonen in hinreichendem Maße ihre eigene Funktion ausüben, müssen verschiedene Umwandlungsbedingungen, wie beispielsweise die Lage der Schmelzoberfläche, die Zusammensetzung der Schmelze und ihre Temperatur, unabhängig voneinander gesteuert werden. Mit einem einzelnen Ofen, wie dies bei der Methode der Fall ist, ist jedoch eine solche Steuerung außerordentlich schwierig, well die Zonen in ein und demselben Ofen mit ein und demselben Gestell nicht gänzlich unabhängig voneinander gemacht werden können. Ein derartiger Ofen muß weiterhin mit einem geneigten Gestell in der Schlackenabsetzzone ausgestattet werden, so daß eine hinreichende Gewinnung des Kupfers aus der Schlacke erfolgen kann. Um eine gleichmäßige Gegen- oder Parallelströmung von Lech und Schlacke zu gewährleisten, müssen darüberhinaus die Gestalt des Ofens und die Abmessung des Gestells kompliziert werden. Alle diese Bedingungen erfordern eine dauernde Überwachung, Reparatur und Unterhaltung, was'©in .großes Hindernis für die Kontinuität "und Konstanz des Ofenbetriebs darstellt." , ' ·

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Im Gegensatz dazu werden erfindungsgemäß sämtliche genannten Nachteile der herkömmlichen Methoden durch eine gänzlich andere Methode überwunden, bei der eine. Anzahl von Öf en* von denen jeder eine andere Funktion, wie sie bei jeder Stufe des Verhüttungsverfahrens erforderlich ist, ausübt sowie eine einfache Konstruktion, die einen, leichten Betrieb gestattet, hintereinandergeschaltet und zu einer- Einheit zusammengefaßt sind, wodurch es möglich wird, Zwischenprodukte in Form von Schmelzen, wie beispielsweise Schlacke, Lech, zurückzuführende Schlacke» Konzentrationsstein und Blasenmetall, in kontinuierlicher, konstanter und funktionsgerechter Weise zwischen den entsprechenden Öfen hin und her zu transportieren. Auf diese ¥eise stellt die folgende Erfindung ein neues Verfahren zur kontinuierlichen Mas- f seilherstellung mit außergewöhnlich hoher Metallausbeute sowie einem außerordentlich hohen Gewinnungsgrad von Schwefeldioxid und damit außerordentlicher Produktivität dar.

In diesem Zusammenhang bedeutet der Ausdruck "praktischkontinuierliche Überführung" ein Uberführungssystem, in dem, selbst wenn die Überführung chargenweise erfolgt, die in einer einzelnen Charge transportierte Menge im Vergleich zu der im Ofen vorhandenen Menge so klein ist, daß jedwede Fluktuation an metallurgischen Umwandlungsbedingungen, die auf die chargenweise Überführung zurückzuführen wären, vernachlässigt werden kann.

Im einzelnen werden aufgrund der vorliegenden Erfindung als grundlegende Bestandteile ein Ofen, dessen Hauptaufgabe das Schmelzen von sulfidischen Erzen, der Schmelzofen, ein weiterer Ofen, dessen Hauptaufgabe die Oxydation von Eisen in dem Lech unter Bildung von Konzentrationsstein ist, der Verschlackungsofen, und ein letzter Ofen, dessen Hauptaufgabe die Oxydation von Schwefel in dem Konzentrationsstein unter Bildung von Blasenmetall ist, nämlich der Blasenmetallofen, zusammengefaßt, Diese drei Öfen werden in einer derartigen Weise •zusammenge''-stellt, daß der Wärmeaustausch zwischen den einzelnen Öfen praktisch auf den Wert beschränkt ist, der durch die Überführung der Schmelzen hervorgerufen wird, und jeder Ofen ist so abgemessen, daß er die Steuerung der Zusammensetzung, Tempera-

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tür und Lage der freien Oberfläche und Grenzfläche der Schmelzen in dem Ofen unabhängig von den anderen Öfen möglich ist, um diese Eigenschaften auf vorbestimmten Werten zu halten.

Der Betrieb in jedem der Öfen sowie zwischen den einzelnen Öfen gemäß der Erfindung verläuft wie folgt: In einer ersten Stufe wird ein zu schmelzender Vorrat (Rohmaterial) aus sulfidischem Erz und Flußmittel als Hauptbestandteil zweckmäßig mit Brennstoff und Luft in einem solchen Mengenverhältnis vermischt, daß vorausbestimmte Umwandlungsbedingungen erzielt werden, und unmittelbar und kontinuierlich in die Schmelze in dem Schmelzofen mit vorherbestimmter Menge je Zeiteinheit (Rohmaterial-Be-Schickungsgeschwindigkeit) eingebracht, wonach die Beschickung unverzüglich geschmolzen und in Lech und Schlacke aufgetrennt wird und gleichzeitig die Schlacke, die sich in einem Verschlackungsofen absetzt, praktisch kontinuierlich in den Schmelzofen überführt wird, um zu erzielen, daß die Hauptmenge an Metall, das noch in der zurückgeführten Schlacke, enthalten ist, in dem Lech absorbiert wird, der anschließend kontinuierlich aus dem Schmelzofen entfernt wird, um in den Verschlackungsofen überführt zu werden. Diese Überführung zwischen Schmelz.- und Verschlackungsofen kann auf eine von zwei Weisen durchgeführt .,werden, d.h. durch natürliche Überführung, die dadurch erzielt wird, daß der Lech unter seinem eigenen Gewicht überfließen gelassen wird, wobei die Hebewirkung der auf der höchsten Stelle zwischen der Schmelze in dem Schmelzofen und der in dem Verschlackungsofen befindlichen· Masse ausgenutzt wird, und zweitens durch eine Überführung mit fremden Mitteln, wobei der Lech durch Anwendung äußerer Kräfte überfließen gelassen wird. Von diesen beiden Wegen kann einer beliebig ausgewählt werden.

In einer zweiten Stufe werden Luft, ein Flußmittel und ein Kühlmittel zweckmäßig in einem Mengenverhältnis miteinander vereinigt, das durch die genannte Rohmaterialbeschickungsgeschwindigkeit der ersten Stufe bestimmt wird, und anschließend unmittelbar und kontinuierlich, in die Schmelze des Verschlackungsofens unter unver- ^iglicher Bildung und Abtrennung von Konzentrationsstein und der zurückzuführenden Schlacke geleitet, wobei gleichzeitig die zu~

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rückzuführende Schlacke aus dem Ofen 'fließen gelassen und praktisch kontinuierlich in den Schmelzofen überführt wird, während man den Konzentrationsstein unter seinem eigenen Gewicht aus dem Verschlackungsofen fließen läßt, um ihn in den Blasenmetallofen einzubringen»

In einer dritten Stufe wird lediglich Luft oder ein Gemisch aus Luft und einem Kühlmittel, das keine Schlacke bildet, in einer durch die Umwandlungsbedingung im Schmelzofen und dem Verschlackungsofen zu bestimmenden Menge unmittelbar und kontinuierlich in die Schmelze in dem Blasenmetallofen eingeleitet, wobei Blasenmetall hergestellt wird, das gleichzeitig kontinu- , g ierlich aus dem Blasenmetallofen fließen gelassen-wird, um es einem bekannten Raffinierungsverfahren zu unterwerfen.

Die genannten drei Stufen werden auf charakteristische Weise in einem bestimmten Verhältnis zueinander kombiniert, so daß Produktionsgeschwindigkeit von Schlacke, Leen, Konzentrationsstein und Blasenmetall in den einzelnen Öfen sowie die .Überführungsgeschwindigkeit der Schmelze zwisctien den einzelnen Öfen durch die Beschickungsgeschwindigkeit des Rohmaterials und Kühlmittels bestimmt werden und zwischen ihnen 'ein konstantes Gleichgewicht aufrechterhalten wird,. wobei gleichzeitig Zusammensetzung, Temperatur und Lage der freien Oberfläche und Grenzfläche der ; Schmelzen in den verschiedenen Öfen unabhängig in jedem Ofen - ' auf konstanten Werten gehalten werden, wobei kontinuierlich und auf äußerst wirtschaftliche Weise Metall aus dem Erz erhalten wird.

Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel der Kupferherstellung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Gemäß den Figuren 1 bis 3 besteht die Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung von sulfidischen Erzen aus einem Schmelzofen 2.* einem Ver- ' schlackungsofen 2: und einem Blasenmetallofen 3,. Der Schmelzofen ^ ist mit Einlaßstutzen 6, einem Schlackenüberfluß 7, einem Lechauslaß 8, einem Lechdüker oder -siphon 91 einem Siphonüberflußwehr 9a, das in einer: vorherbestimmten Höhe angebracht ist, und einem Beschickungseinlaß 15 für zurückzuführende

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Schlacke ausgestattet. Schlacke 4 und Lech 5 befinden sich in» dem Schmelzofen. Der Verschlackungsofen 2 ist mit einem Lech-. einlaß 10, Einlaß stutzen 13, einem Überfluß 14 für zurückzuführende Schlacke, einem Konzentrationsstein-Auslaß 1-6, einem Konzentrationsstein-Siphon 17 und einem Konzentrationsstein-Siphon-Überflußwehr 17a ausgestattet, Konzentrationsstein 11 und zurückzuführende Schlacke 12 befinden sich innerhalb des Verschlackungsofens. Der Blasenmetallofen j5 ist mit einem BIasenmetalleinlaß 18, Einlaßstutzen 21, einem Blasenmetall-Siphon 22 und einem Blasenmetallüberflußwehr 22a ausgestattet. In dem Blasenmetallofen befinden sich Phasen aus Konzentra- W tionsstein 19 und Blasenkupfer 20.

Fig. 3 zeigt eine Verbindung zwischen dem Schmelzofen und dem Verschlackungsof en, die durch eine Blubberpumpe 23» die einen U-förmigen Leitungsabschnitt besitzt, sowie Blubberdüsen 24" gebildet wird. Fig. 4 zeigt eine Verbindung zwischen dem Schmelzofen und dem Blasenmetallofen, die durch den Lechauslaß 25 im Schmelzofen, ein Lecheinlaß im Blasenmetallofen, einen Durchlaß 27', der den Auslaß und den Einlaß verbindet, für eine Überführung mit Hilfe äußerer Mittel, einen Überfluß 29 für Blasenmetallofenschlacke, eine Leitung 30 für Blasenmetallofenschlacke und einen Einlaß 31 für Blasenmetallofenft schlacke gebildet wird.. Die Blasenmetall ofenschlacke 28 befindet sich über dem Konzentrationsstein 19 als obere Phase. Alle Öfen können mit Abzugskanälen 32 ausgestattet sein.

' Gemäß Fig. 1 wird Rohmaterial, das hauptsächlich sulfidisches Erz und ein Flußmittel, wie beispielsweise Silikaterz enthält, im geeigneten Verhältnis zur Erzielung vorherbestimmter JJmsetzungsbedingungen mit Brennstoff und Luft vermischt und das Ganze unmittelbar und kontinuierlich mit vorherbestimmter Beschickungsgeschwindigkeit in das Schmelzbad 4 oder 5 oder in beide eingebracht. Obwohl die Beschickung an sich in beliebiger V/eise erfolgen kann, so kann doch eine große Menge des Rohmaterials schnell und wirksam geschmolzen und zugleich ' Staubbildung vermieden werden, wenn pulverisiertes oder granu-

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liertes Rohmaterial in einem. Luftstrom durch die Einlaß- . „ stutzen 6 in die Schmelze geblasen wird. In diesem Falle muß jedoch darauf geachtet werden, daß -nicht durch den Luftdruck das gesamte Schmelzbad gerührt.wird, .sondern daß die Turbulenzbildung so beschränkt wird, daß der Luftdruck lediglich die Schmelze in der Nähe der Einlaßstellen gut durchrührt und einen turbulenten ^-Fluß der Schmelze erzeugt.

Das Mischungsverhältnis von Luft/zu Rohmaterial muß so gewählt werden, daß es gerade ausreicht, um den überschüssigen Schwefel im Rohmaterial zu verbrennen, wodurch nach Möglichkeit die vorzeitige Oxydation des Eisens im Rohmaterial auf ein Minimum herabgedrückt und wodurch es ermöglicht wird, den Gütezustand des herzustellenden Lechs niedrig genug zu halten, damit eine möglichst vollständige Extraktion des in der zurückgeführten Schlacke enthaltenden Kupfers erreicht wird. Der Brennstoff, der gasförmig, flüssig oder fest sein kann, muß in einer solchen Menge verwendet werden, daß- er den Mangel an Wärme im Schmelzofen kompensiert. Zu diesem Zweck werden vorheriges Erhitzen der Luft und bzw. oder des Rohmaterials, Verwendung von Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft oder eine kombinierte Anwendung dieser beiden Mittel als wirkungsvoll angesehen. Obgleich der Brennstoff nicht derselben Stelle wie das Rohmaterial zugeführt werden muß, so wird doch ein extrem hoher Wärmeübergangswirkungsgrad erzielt, wenn der Brennstoff in der gleichen Weise wie das Rohmaterial unmittelbar in das Schmelzbad eingeblasen wird, wodurch die Abgastemperatur auf praktisch den gleichen Wert wie dem der Schmelze erniedrigt werden kann, das Auffangen und Behandeln des Abgases sehr erleichtert und die Lebensdauer der Ofenwand stark verlängert wird. ,

Die Schlacke 4 wird kontinuierlich aus dem Schmelzofen 1_ durch den Schlackenüberlauf 7 hinausfließen gelassen, während der • Lech, 5 kontinuierlich.in den Verschlackungsofen 2 transpor-. tiert wird. Fig. 1 zeigt den Fall, bei dem die Überführung des Lechs ohne Einwirkung von äußeren Kräften erfolgt _B was leicht.

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erzielt werden kann, wenn man einen Siphon 9 installiert, und den Lechabfluß 8 im unteren Teil des Ofens dicht beim Ofengestell geöffnet, läßt. Die Höhe der freien Oberfläche der Schmelze und der Grenzfläche zwischen dem Lech und der Schlakke in dem Ofen, d.h. die Mengen an Lech und Schlacke, v/erden dadurch konstant gehalten, daß man die Stellungen des Schlakkenüberflusses 7 und des Siphonüberlaufwatres 9a des Siphons 9 gemäß der gegebenen Rohmaterialbeschickungsgeschwindigkeit einstellt. Fig. 2 stellt einen vergrößerten Schnitt des Siphons 9 und der Pegelstände der Schmelzen in seiner Nachbarschaft dar.

Der Lech 5 wird anschließend durch den Lecheinlaß 10 ohne Unterbrechung in den Verschlackungsofen 2 eingebracht und wird in dem Konzentrationssteinbad 11, das mit der zurückzuführenden Schlacke 12 im Verschlackungsofen zusammen existiert, schnell geschmolzen. In dieses Bad 11 oder in das Bad 12 oder in beide wird Luft oder ein Gemisch aus Luft und Flußmittel unmittelbar eingeleitet. Unter Ausnutzung der dadurch erzeugten überschüssigen Wärme wird eine gewisse Menge Kühlmittel, die hauptsächlich aus Rohmaterial und Schrott besteht, zugeschlagen und geschmolzen, um die Erzaufbereitungskapazität des gesamten Systems weiter zu erhöhen. Die Zufuhr des Kühlmittels in den Verschlackungsofen kann in der gleichen Weise durchgeführt werden wie beim Schmelzofen, nämlich durch Einlaßstutzen 13. Die Oxydation des Eisens verläuft in dem Konzentrationsstein 11, der weniger Eisen enthält. Da die Oxydationsgeschwindigkeit von Eisen sehr groß ist, kann der Eisengehalt im Konzentrationsstein auf einen beliebig niedrigen Wert eingeregelt werden, indem man den Anteil der Luft im Hinblick auf den des Lechs und Kühlmittels variiert. Der Konzentrationsstein wird kontinuierlich durch den Syphon 17 aus dem Ofen abgelassen und kontinuierlich dem Blasenmetallofen j> zugeführt, während die zurückzuführende Schlacke 12 kontinuierlich aus dem Verschlackungsofen durch den Schlackenüberfluß ausfließen gelassen wird, wonach sie durch den Schlackeneinlaß 15 in den Schmelzofen ^ eingebracht wird, wofür entweder die Überführung ohne die oder mit der Hilfe äußerer Mittel angewandt werden kann, wobei die Methode gewählt wird, die Yorher bei der Überführung des Lechs

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aus dein Schmelzofen in den Verschlaekungsofen nicht angewandt worden war, nämlich im vorliegenden Falle die Methode des Überführens mit Hilfe äußerer Mittel, wodurch der Gegenstrom zwischen Lech und Schlacke zwischen Schmelzofen und Versehlakkungsofen vervollständigt wird. Die Weise, in der die Überführung mit äußeren Mitteln durchgeführt wird, ist beliebig, solange sie mindestens praktisch kontinuierlich erfolgt; beispielsweise kann hierfür ein,Mechanismus mit kontinuierlich bewegten kleinen Bechern verwendet werden, wie es auch mög-.. lieh ist, denselben Zweck in leichter, stetiger und vollständiger Weise durch Verwendung der in Fig. 3 gezeigten Blubberpumpe zu erzielen, wie es der Fall ist, wenn, wie in der Zeich nung dargestellt, die zurückzuführende Schlacke 12, die aus dem Verschläckungsofen 2 durch den Schlackenüberfluß 14 in den Schmelzofen 2 überfließt, durch die U-förmige Blubberpumpe 23 geleitet und anschließend Luft oder in Erdgas durch die Düse am unteren Teil der Pumpe und innerhalb eines oder zweier Glieder der U-förmigen Pumpe auf- die Seite des Schmelzofens _! hin in die Schlacke geblasen wird, wobei das spezifische Gewicht der Schlacke scheinbar beträchtlich reduziert und die freie Oberfläche der Schlacke in dem genannten Glied gegenüber der der Schlacke 4 im Schmelzofen 1_ erhöht wird, was zur Folge hat, daß die Schlacke 12 kontinuierlich durch den Schlackeneinlaß 15 in den Schmelzofen zurückfließt.

Indem man die Stellungen des Überfließwehres 17a des Siphons 17, den Überfließauslaß 14 für die zurückzuführende Schlacke, den Schlackeneinlaß 15 und die Geschwindigkeit der Überführung im Hinblick auf die Beschickungsgeschwindigkeit des Lechs einstellt, können der Pegel der, freien Oberfläche der Schmelze wie auch die Grenzfläche zwischen Schlacke_und Lech und damit die im Ofen gehaltenen Mengen an Schlacke und Lech konstant gehalten werden. · "

Der Konzentrationsstein 11 wird kontinuierlich durch den BIa- senmetalleinlaß 18 in den Blasenmetallofen 3 überführt. Das Blasenkupfer wird extrahiert> indem man unmittelbar in das Schmelzbad 19 oder 20 oder in beide durch die Einlaßstutzen 21

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Luft blä.st ■, so daß der Schwefelgehalt des Konz entrations- " steines durch Oxydation entfernt wird. In dem Blasenmetallofen ist im allgemeinen eine Konzentrationssteinphase 19 und eine Blasenkupferphase- 20 vorhanden, und es ist möglich, die Betriebsbedingungen so einzuregulieren, daß die Schmelze in -

• dem Ofen praktisch aus Blasenkupfer allein besteht. In jedem Falle ist es möglich, die Herstellung von Blasenkupfer .weiter zu erhöhen, indem man in das Bad ein Kühlmittel einschmilzt,

'■das keine Schlacke bildet, wie beispielsweise Schrott, und-damit die erzeugte überschüssige Wärme aufbraucht. Ebenso kann ein Flußmittel dem Schmelzbad zugegeben werden, um Verunreinigungen, wie beispielsweise. Blei, Arsen oder: Antimon, zu entfernen. Das Blasenkupfer 20 wird kontinuierlich durch'den'Siphon 22 aus dem Öfen abgezogen und ohne Unterbrechung in zu einer in bekannter Weise arbeitenden Raffinierungsstufe geleitet. Hier können ebenfalls dadurch, daß man die entsprechenden Pegel des Über laufv/ehr es '22a des Siphons 22 und des Konzentrationssteineinlasses 18 sowie die'Menge an einzublasender Luft, den Pegel der freien .Oberfläche der Schmelze und der Grenzfläche zwischen Konzentrationsstein und Blasenkupfer einreguliert, die Mengen an im Ofen gehaltenen Konz entrations stein und Blasenkupfer konstant gehalten werden. .

Bei jedem Ofen wird durch den Abzugskanal 32 Abgas entfernt und gewöhnlich der Schwefelsäureanlage zugeleitet.

Von weiterem Vorteil ist, daß dadurch, daß man jeden Ofen mit einer Doppelwand herstellt und die Atmosphäre innerhalb des Ofens bei einem leichten Überdruck und den Raum zwischen den Ofenwänden und der Außenwand bei einem leichten Unterdruck, beides bezogen auf Atmosphärendruck, hält, das Einbringen vonatmosphärischer Luft in den Ofen verhindert und damit der thermische Wirkungsgrad des Ofens erhöht werden sowie das Entweichen von Ofengas in die äußere Atmosphäre verhindert und damit Schwefeldioxid mit hohem Wirkungsgrad aufgefangen und ge- . wonnen werden kann. ,

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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Lech, der in dem Schmelzofen gebildet wurde, unmittelbar in den Blasenmetallofen überführt, wobei die zweite Stufe mit dem Verschlackungsofen vollständig ausgelassen wird. Diese Ausführungsform ist in Fig. 4 schematisch dargestellt, worin die Schlacke 4 des Schmelzofens J[ aus dem Ofen durch den Schlackenüberfluß 7 hxnausfließt, während der Lech 5 in einer erforderlichen Höhe durch den Lechauslaß 25 und dem - nicht gezeigt en-Siphon aus dem Ofen^ ausfließen gelassen und zugleich unmittelbar ohne Unterbrechung durch den Lecheinlaß 26 mittels einer - nicht gezeigten - Überführung mit Hilfe äußerer Mittel, beispielsweise einer Blubberpumpe oder eines Becherwerks,.in den Blasenmetallofen 3, geleitet wird. Im Blasenmetallofen exi- | stieren die Blasenmetallofenschlacke 28, der Konzentrationsstein 19 und das Blasenkupfer ,20 nebeneinander. Die Schlacke 28 wird kontinuierlich durch den Überfluß 29 aus dem Ofen ausfließen gelassen und durch die Leitung 30 und den Blasenmetallofenschlackeneinlaß. 31 in den Schmelzofen 1_ geleitet, während das Blasenkupfer 20 kontinuierlich durch den Siphon 22 aus dem Ofen abgezogen und unmittelbar der Raffinierung nach bekanntem Verfahren zugeleitet wird. Sämtliche metallurgischen Arbeiten, wie beispielsweise das Beschicken mit verschiedenen Materialien, die Regulierung der Oberfläche der Schmelze und die Entfernung des. Abgases, sind die gleichen, wie in der Erläuterung zu •Fig. 1 angegeben. I

Da erfindungsgemäß das Rohmaterial, der Brennstoff und die anderen Materialien unmittelbar in die Schmelze eingelassen werden, werden die Materialien vermöge der unmittelbaren Wärmeleitung aus der umgebenden Schmelze sehr schnell geschmolzen, während der Brennstoff, der in der Schmelze verbrannt wird, vermöge seines hohen Wärmeinhalts einen Wärmeübergang mit sehr hohem Wirkungsgrad bewirkt. Dies führt zu einem Größenverbesserungsschritt im voiumetrischen Wirkungsgrad des Ofens im Vergleich zu den bekannten Schmelzöfen, bei denen das Schmelzen durch Verbrennung des Brennstoffes im Inneren des Ofens und Wärmeleitung zwischen der Atmosphäre im Ofen und dem festen Rohmaterial, das in ihn eingespeist wird ₉ hervor-

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gerufen wird.. Vermöge dieses Vorteiles wird es möglich, eine große Menge an Erzen in einem Ofen von verringerter Größe zu behandeln, wobei der Wärmeverlust oder Brennstoffverbrauch merklich herabgesetzt sind, die Konzentration an Schwefeldioxid im Abgas aus dem Schmelzofen auf solch einen Wert stabilisiert wird, daß eine wirtschaftliche Schwefelsäureproduktion möglich wird, und auch die Gewinnung von Schwefel-in sehr hohem Maße erfolgen kann. Da das Schmelzen des Rohmaterials und die Wärmeversorgung mit außerordentlich hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden, kann- ebenfalls die Geschwindigkeit der Lechbildung leicht auf konstantem Wert gehalten werden, indem man die Zufuhrgeschwindigkeit des Rohmaterials einreguliert, wodurch die Beschickungsgeschwindigkeit des Verschlackungsofens mit Lech stabil wird und der kontinuierliche und konstante Betrieb der gesamten Verfahrensanlage sichergestellt werden.

Im Hinblick auf die Tatsache, daß der Brennstoff im Inneren der Schmelze verbrennt, werden die Wandsteine des Ofens nicht langer unmittelbar den heißen Verbrennungsgasen ausgesetzt, wodurch die Lebensdauer der Steine'beträchtlich verlängert und gleichzeitig, da der Ofen zum Beschicken mit und Entleeren von Zwischenprodukten weder schräggestellt noch sein.Betrieb unterbrochen werden muß, die Kontinuität des Ofenbetriebs über eine sehr lange Zeit hinweg gewährleistet wird. Außerdem werden auf Grund der durch das eingeblasene Gas erzeugten Durchmischung die zurückgeführte Schlacke und der Lech> die in den Ofen eingebracht wurden, in innigen Kontakt miteinander gebracht, und da die Kupferkonzentration des Lechs-, wie erwünscht, auf einem niedrigen Wert gehalten wird, wird der Magnetit in der Schlacke schnell reduziert, während das Kupfer in ihr schnell in den Lech extrahiert und mit hoher Geschwindigkeit gewonnen wird, wodurch der Kupfergehalt in der Schlacke bis auf oder sogar unter 0,5% sinkt, obwohl die durchschnittliche Verweilzeit der Schlacke im Ofen wesentlich kürzer ist als bei den bekannten Methoden..

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist der, daß, da die Pegel der freien Oberfläche und. der Grenzfläche der

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Schmelzen in jedem fer Öfen so gesteuert werden können, daß sie für den Betrieb der einzelnen Öfen unabhängig voneinander maximal geeignet sind, beispielsweise der Schlackenverlust an Kupfer im Schmelzofen auf ein Minimum herabgedrückt werden oder die Dicke der Schlackenphase verringert werden kann, so : daß die Wirkung des Sauerstoffs in dem Verschlackungsofen verbessert wird, die Vorteile der einzelnen Verfahrensstufen in vollkommener Weise ausgenutzt werden können. Die Überführung von Schmelzen zwischen den einzelnen Öfen kann im Falle der Überführung mit Hilfe äußerer Mittel leicht automatisiert oder mechanisiert werden, so daß die Kosten der überführung im Vergleich mit denen jeder bekannten Methode, die fast ausschließlich stark von Gießpfannen mit großen Abmessungen ab- | hingen, beträchtlich verringert werden und daß unerwünschte wiederkehrende Bildungen von Umschmelzmetall, v/ie beispielsweise Pfanenkrusten, wegen des Fehlens von Pfannen beträchtlich abnehmen, was zur Folge hat, daß die überschüssige Wärmemenge nach der Schlackenbildungsstufe wirksam zum Schmelzen von Kühlmitteln benutzt werden kann, was einen wichtigen Faktor für größere Produktivität darstellt.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

40 kg konzentriertes Kupfererz mit einem Gehalt von 25* 6?ό ' Kupfer, 3-1,396 Eisen und 33»29$ Schwefel sowie 9 kg Silikatsand und 4,9 kg Kalk wurden zusammen mit 20-m , bezogen auf Normaldruck und 20 ⁰C, je Minute an Druckluft mit einem Überdruck von 0,2 kg/cm unmittelbar in das Lechbad im Schmelzofen eingebracht. Zugleich damit wurden 3,5 1 Schweröl zusammen mit 37 m , bezogen auf Normaldruck und 20 ⁰C, je Minute an Druckluft in die Schmelze geleitet. Der so hergestellte. Lech wurde kontinuierlich durch einen Siphon aus dem Ofen abgezogen und anschließend mit einer Geschwindigkeit von etwa 32,5 kg je Minute mittels eines kontinuierlich arbeitenden Becherwerkes in den Verschlackungsofen Überführt. Die Zusammensetzung des Lechs betrug; 35% Kupfer, 36,8% Eisen und 26% Schwefel, wäh-

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rend die Zusammensetzung der Schlacke 0,3 "bis 0.,5% Kupfer, 55 t>is 38% SiO₂ und 4 bis 6% CaO betrug. Die Dicke der Schlak-• kenphase wurde so einreguliert, daß sie bei etwa 10 cm gehalten .wurde. ■ :

Konzentriertes Kupfererz derselben Zusammensetzung, wie sie das'in den Schmelzofen eingebrachte Kupfer besaß, und'SiIi-. katsand wurden in das Konzentrationssteinbad in dem Verschlakkungsofen mit einer Geschwindigkeit von 20 kg bzw. 12 kg pro Minute zusammen mit 57 m , -bezogen auf Normaldruck und 20 ⁰C, je Minute an Druckluft eingeleitet', wobei ein Konzentrations-φ " stein mit einer Zusammensetzung aus 77,9% Kupfer, 1,6% Eisen ; und 20% Schwefel erhalten wurde, der anschließend durch einen Siphon aus dem Ofen abgezogen und kontinuierlich unter der Wirkung seines eigenen Gewichtes mit einer Geschwindigkeit von 19 kg je Minute in den Blasenmetallofen fließen gelassen wurde. Da der Lech durch Hilfsmittel von außen überführt wurde, wurde die zurückzuführende Schlacke kontinuierlich aus dem Ofen abgelassen und unter ihrem Eigengewicht in den Schmelzofen fließen gelassen. Die Schicht aus Rückführungsschlacke wurde bei einer Dicke von etwa 5 cm. gehalten. Der Kupfergehax'c der Rückführungsschlacke betrug 2 bis 4%. '

^ Druckluft wurde mit einer Geschwindigkeit von 10 m , bezogen

- auf Normaldruck und 20 ⁰C, je Minute zusammen mit einer geringen Menge an Silikatsand und Kalk in das Konzentrationssteinbad in dem Blasenmetallofen eingeblasen, und Schrott bzw. Umschmelzmetall wurde mit einer mittleren Geschwindigkeit von etwa 10 kg je Minute dazugeschlagen, so daß die Temperatur in dem Ofen bei 1200 bis 1250° gehalten wurde. Das auf diese Weise erhaltene Blasenkupfer wurde mittels eines Siphons mit einer Geschwindigkeit von etwa 23 kg je Minute kontinuierlich aus dem Ofen abgelassen.

Die Konzentration an Schwefeldioxid im Abgas betrug 6 bis 7% im Schmelzofen, 11 .bis 1396 im Verschlackungsofen und 16 bis 18% •im Blasenmetallofen, und es wurde zu etwa 99% der Gesamtmenge gewonnen. Die Staubbildung betrug weniger als Λ% bezogen auf das eingesetzte R©fesat«rt.*l .■-■:'' · 0 Q 9 8 2 7 / 1 2 6 ?■ BAD OBiGfNAL

Beispiel 2

Kupfererzkonzentrat aus 25,4% Kupfer, 27,7% Eisen und 33,3% Schwefel, sowie körniges Silikaterz mit einem Gehalt von 85% SiOp und pulverisierter Kalk mit einem Gehalt von 53% CaO wurden in einem Verhältnis von 100 : 15 : 8 vermischt, und das Gemisch wurde unmittelbar mit einer Geschwindigkeit von 50 kg

je Minute zusammen mit einem Strom von 20 m , bezogen auf Normaldruck und 20 ⁰C, je Minute an Druckluft mit einem Überdruck 2 ■ -

von 5 kg/cm unmittelbar in den Lech des Schmelzofens eingebracht. Außerdem wurde Schweröl mit einer Geschwindigkeit von 3 1 mit 30 m , bezogen auf Normaldruck und 20 ⁰C, an Druckluft je Minute unmittelbar in den Lech eingeleitet. Ein Beispiel für eine Analyse des Lechs in dem Ofen ergab die Zusammensetzung von 32,5% Kupfer, 33,5% Eisen und 26,4% Schwefel. Der Lech wurde mittels eines Siphons aus dem Ofen abgezogen und kontinuierlich unter seiner eigenen Schwerkraft in den 'Blasenmetallofen eingeleitet. Die Schlackenschicht in dem Schmelzofen wurde bei etwa 20 cm Dicke gehalten.

Granuliertes Silikaterζ und Druckluft wurden in die Schmelze des Blasenmetallofens mit einer Geschwindigkeit von 8 kg und 40 m , bezogen auf Normaldruck und 20 ⁰C, je Minute eingebracht. Die Schmelztemperatur wurde auf 1250 bis 1300 ⁰G gehalten, indem man Schrott bzw. Umschmelzmetall mit einer mittleren Geschwindigkeit von etwa 15 kg je Minute zuschlug. Die Schlackenschicht· wurde so einreguliert, daß sie eine Dicke von etwa 5 cm und die Schicht des Konzentrationssteines eine Dicke von 15 cm besaß. Das dabei erhaltene Blasenkupfer, wurde kontinuierlich mitteis eines Siphons aus dem Ofen abgezogen, während die Schlacke aus dem Blasenmetallofen abfließen gelassen und kontinuierlich mittels einer Blubberpumpe in den Schmelzofen zurückgeführt wurde. Die Erzeugungsgeschwindigkeit an Blasenkupfer betrug 20 bis 23 kg pro Minute. Die Zusammensetzung des Blasenkupfers betrug'97,8 bis 98,9% Kupfer und 0,8 bis 1,7% Schwefel. Die Zusammensetzung der Schlacke des Blasenmetallof ens betrug 3,5 bis 6,1% Kupfer- und-25 bis 28% SiOp. Die Zusammensetzung des Konzentratiohssteines, v/ie er dem Ofen entnommen wurde, betrug 79,0% Kupfer und 20,1% Schwefel» —.

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Im Schmelzofen wurde Schlacke mit einer Zusammensetzung von 0,3 Ms 0,5% Kupfer, etwa 37% SiO₂ und etwa 5% CaO mit einer Geschwindigkeit von-etwa 37 kg je Minute erzeugt, die aus dem Ofen ausfließen gelassen wurde. Die Konzentration an Schwefeldioxid in dem Abgas betrug im Schmelzofen 6 bis 7% und im BIasenmetallofen 13 bis 14%. Etwa 99% der Gesamtmenge an Schwefeldioxid wurden gewonnen. Der erzeugte Staub machte weniger als 1% der gesamten Rohmaterialbeschickung aus. .

Vorstehend wurden zwei bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es sind Jedoch im Rahmen des Erfindungsgedankens verschiedene Modifikationen möglich. Beispielsweise können anstelle des Schmelzofens gemäß der Erfindung bekannte Reverbrier- oder elektrische Öfen verv/endet werden, wobei bereits existierende Anlagen wirkungsvoll ausgenutzt werden können, wenngleich gewisse Nachteile, wie beispielsweise ein geringerer volumetrischer Wirkungsgrad und eine geringere Gewinnung von Schwefel, bestehen. In gleicher V/eise kann ein Blitzsehmelzofen (flash smelting furnace) als bekannter Schmelz of entyp· und ein bekannter Absetzofen (settling furnace) in Kombination anstelle des Schmelzofens der Erfindung verwendet werden. In diesem' Falle muß der Lech, der aus dem bekannten Schmelzofen und dem Absetzofen abgezogen wird, in seiner Gesamtheit unmittelbar entweder in den Verschlackungsofen oder den Blasenmetallofen der vorliegenden Erfindung eingebracht werden, während die Schlacke entweder von dem VerschlackungsOfen oder dem Blasenmetallofen in der vorliegenden Erfindung gleichzeitig in den Absetzofen überführt wird.

Außerdem kann der Schmelzofen gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Schmelzofen bekannter Bauart verwendet

• werden. In diesem Falle wird die Schlacke, die aus entweder dem Verschlackungsofen oder dem Blasenmetallofen gemäß der vorliegenden Erfindung abgezogen wird, in den Schmelzofen gemäß der Erfindung oder, falls der verwendete Schmelzofen bekannter Bau-•art entweder der Reverbrierofen oder der elektrische Ofen ist, in einen beliebigen dies.er Öfen überführt.

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Wie oben bereits erwähnt, wurden die Beispiele zur Beschreibung der Prinzipien und Anv/endungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung aus dem Gebiet der Kupferverhüttung entnommen. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung jedoch auch auf die Extraktion anderer Metalle mit gleichem oder ähnlichem Reaktionssystem, wie beispielsweise von Nickel oder Kobalt, anwenden.

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Claims

Patentansprüche ' ·■'-■■ Ί. Verfahren zur kontinuierlichen Verarbeitung von sulfidischen Erzen zu Metall, ' dadurch gekennzeichnet, daß man a) drei Hochöfen hintereinander anordnet, von denen in jedem unabhängig von den anderen die Zusammensetzung, Temperatur, Läge der freien Oberfläche und Grenzfläche der Schmelzen zur Konstanthaltung gesteuert werden können, wobei der erste Ofen zum Schmelzen von sulfidischem Erz dient, der zweite Ofen zur Erzeugung von Konzentrationsstein durch Oxydation' des im Lech enthaltenen Eisens und der dritte Ofen zur Erzeugung von Metall durch Oxydation des im Konzentrationsstein enthaltenen Schwefels dienen und der Wärmeaustausch zwischen jedem der Öfen durch Überführung von-Schmelze zwischen ihnen erfolgt; ■ . · b) daß man in einer ersten Bearbeitungsstufe

1. Rohmaterialien, die hauptsächlich aus sulfidischen Erzen und einem Flußmittel in geeigneter Kombination mit Brennstoff und Luft' in einem solchen· Verhältnis, daß vorher bestimmte Umsetzungsbedingungen eintreten, und mit vor- . herbestimmter Beschickungsgeschwindigkeit kontinuierlich und unmittelbar in die Schmelze des Schmelzofens ein-· bringt; ·' ■ .

2. das Rohmaterial schnell schmilzt und' es in Konzentrations-' stein und Schlacke auftrennt; - ; "

3. gleichzeitig Schlacke, die in dem zweiten oder Verschlakkungsofen erzeugt wurde, praktisch kontinuierlich in den Schmelzofen einbringt und

h, den Hauptanteil des in der Schlacke aus dem Verschlackungs

ofen enthaltenen Metalls in dem Konzentrationsstein ab-■ sorbieren läßt; . .

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c) daß man in-einer zweiten Verarbeitungsstufe · *

2. die Schmelze in- dem Verschlackungsofen kontinuierlich und unmittelbar mit einem Gemisch aus Luft, Flußmittel und Kühlmittel in einem Mischungsverhältnis, das durch die Beschickungsgeschwihdigkeit von Rohmaterial in den Schmelzofen bestimmt .wird,' beschickt und

3. Konzentrationsstein und Schlacke, schnell herstellt und voneinander trennt, sowie

d) daß man in einer dritten Erzverarbeitungsstufe

2. die Schmelze in dem Metallerzeugungsofen unmittelbar und kontinuierlich mit einer so großen Menge Luft, wie sie durch die Umsetzungsbedingungen, die im ersten und zweiten. Ofen herrschen, bestimmt wird, unter Bildung von Blasenmetall beschickt,

2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
d'a durch... 'gekennzeichnet*, daß man eine solche Menge eines Gemisches aus Luft und einem Kühlmittel , die keine Schlacke erzeugt, unmittelbar und kontinuierlich bei Stufe d3 in die Schmelze des·Metallerzeugungsofens einleitet.

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3. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, ■daß man den im Schmelzofen erzeugten Leen unmittelbar in den •Metallerzeugungsofen und die im Metallerzeugungsofen erzeugte Schlacke in den Schmelzofen einbringt und somit den Verschlakkungsofen überflüssig macht. .

4. Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung von sulfidischen Erzen,

gekennzeichnet durch einen ersten Ofen zum Schmelzen von sulfidischen Erzen und Herstellen von Lech aus dem Erz; einen zweiten Ofen zur Herstellung von Konzentrations stein durch Oxydation von dem im Lech enthaltenen Eisen; einen dritten Ofen zur Erzeugung von Blasenmetall durch Oxydation des in dem Konzentrationsstein enthaltenen Schwefels; Mittel um die Schmelzen in den verschiedenen Öfen kontinuierlich und unmittelbar mit einem Gemisch aus Rohmaterial, Brennstoff, Kühlmittel und Luft mit einem geeigneten Mischungsverhältnis zu beschicken; sowie Mittel zur praktisch konstanten Überführung der Schmelzen aus den und in die entsprechenden Öfen.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ofen..aus einer Kombination eines Schmelzofens bekannten Typs und eines Absetzofens (settling furnace) bekannter Art besteht.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ofen und ein Schmelzofen bekannter Art in Kombination angeordnet sind.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öfen doppelwandig sind und das Innere des Ofens während des Betriebes unter einem Überdruck steht und der Raum zwischen den Wänden unter Unterdruck steht.

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8. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Öfen zum Transport der Schmelze eine Blubberpumpe vorgesehen ist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Öfen zum Transport der Schmelze ein kontinuierlich bewegtes Becherwerk vorgesehen ist.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, . dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ofen ein Reverbrierofen bekannter Art ist.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ofen ein elektrischer Ofen bekannter Art ist.

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