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DE2118880C3 - Verfahren zur Herstellung eines harten grobkörnigen Röstproduktes aus feinkörnigem Eisensulfidmaterial - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines harten grobkörnigen Röstproduktes aus feinkörnigem Eisensulfidmaterial

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DE2118880C3
DE2118880C3 DE2118880A DE2118880A DE2118880C3 DE 2118880 C3 DE2118880 C3 DE 2118880C3 DE 2118880 A DE2118880 A DE 2118880A DE 2118880 A DE2118880 A DE 2118880A DE 2118880 C3 DE2118880 C3 DE 2118880C3
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Germany
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fluidized bed
roasting
grained
fine
roasted
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DE2118880A
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Inventor
Karl Goeran Lidingoe Goerling
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Boliden AB
Original Assignee
Boliden AB
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Publication date
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Publication of DE2118880B2 publication Critical patent/DE2118880B2/de
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Publication of DE2118880C3 publication Critical patent/DE2118880C3/de
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/2406Binding; Briquetting ; Granulating pelletizing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines harten grobkörnigen Röstproduktes aus feinkörnigem Eisensulfidmaterial, unter Verwendung eines Wirbelschichtofen* und einer Agglomerierstufe. mi
Bestimmte Rohstoffe, welche einer metallurgischen Behandlung unterworfen werden sollen, weisen ungenügende physikalische Eigenschaften auf. Sie sind oft feinkörnig und haben eine niedrige Dichte und sind demzufolge stark staubend. Außerdem haben sie eine μ starke Neigung, bei Befeuchtung Wasser anzunehmen. Solche Eigenschaften machen das Material zur Handhabung, Lagerung, zum Transport und zur metallurgischen Weiterbearbeitung, z. B. zum Sintern in Pfannen oder auf Band, oder zur Behandlung im Drehofen, Schachtofen oder im elektrischen Schmelzofen weniger geeignet Solche Materialien sind außerdem für Wirbelschichtprozesse, bei denen gasförmiges Fluidisiermittel in größerer Menge zugesetzt werden soll, oft allzu feinkörnig.
Ein besonders großes und schwieriges Problem besteht in der Handhabung, Lagerung, dem Transoort und der Weiterbearbeitung von Material, welches von der Röstung feinkörniger Metallsulfide, insbesondere Flotationskonzentraten herrührt, die vor der Anreicherung kräftig zermahlen worden sind, damit die verschiedenen Materialien leichter selektiv getrennt worden können. Entsprechende Probleme liegen bei der Behandlung von Röstgut, das aus gröberem Sulfidmaterial entstanden ist vor, das während der Röstung zersprengt worden bzw. dekrepiert ist
Um aus feinkörnigem Material grobkörniges Röstgut zu erzeugen, wurden verschiedene Methoden vorgeschlagen und geprüft, von denen insbesondere die Pelleiisierung und Brikettierung erwähnt werden können. Diese Methoden bedeuten eine ohne Erwärmung durchgeführte primäre Agglomerierung mit Zusatz von Wasser und gegebenenfalls Bindemittel, an welche gewöhnlich eine Trocknung und Brennung bei erhöhter Temperatur angeschlossen werden. Man hat auch versuciit, Eisenoxydrohstoff bei erhöhter Temperatur (800-1100°C) zu brikettieren. Diese Versuche haben jedoch nicht zu industriell anwendbaren Verfahren geführt was darauf zurückzuführen ist, daß die Erwärmung sehr feinkörniger Materialien technisch schwer und aufwendig ist und die bei den Brikettformen auftretenden Materialprobleme nicht gelöst werden konnten.
In der DE-AS 11 54 945 ist ein Verfahren zum Rösten von sulfidischen Materialien, die neben anderen Materialien auch Eisen enthalten könnten, in einem Wirbelbett beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die Sulfide vor ihrem Einsatz in das Vwbelbett durch Pelletisieren oder Granulieren stückig gemacht, wobei die Pellets bei einer über ihrem Erweichungspunkt, aber unter dem Schmelzpunkt des Rostpunktes liegenden Temperatur mit einer Gasgeschwindigkeit geröstet werden, die ausreicht, den Feinanteil aus dem Einsatz auszutragen und üic stückigen Anteile in einen turbulenten Bewegungszustand zu versetzen. Für dieses bekannte Verfahren ist das unbedingte Agglomerierer bzw. Pelletisieren der Su'fidmaterialien vor der Wirbelbettbehandlung wesentlich.
In der GB-PS 6 60 778 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem feinkörniges Sulfidmaterial agglomeriert wird, bevor es in einem kopfgespeisten Wirbelschichtofen geröstet wird. Die Agglomeration hat dabei den Zweck, das Ausblasen von Erz aus der Wirbelschicht bzw dem Wirbelbett zu reduzieren. Diese Druckschrift behandelt weiterhin bevorzugte Agglomerierverfahren und geeignete Rösttemperaturen für verschiedene Verfahrensbedingungen.
Die bekannten Verfahren, bei denen Sulfidmaterial in agglomeriertem Zustand geröstet wird, können beim Rösten von eisensulfidhaltigen Stoffen, welche bei Erhitzung Schwefel abspalten, wobei die Agglomerate auf einen äußerst feinkörnigen Zustand dekrepitieren bzw. zersprengt werden, nicht angewandt werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Behandlung von Eisensulfidmaterial, insbesondere Eisensulfidröstgut zu
schaffen, ohne daß die Notwendigkeit besteht, dieses Material zuer&t kostspieligen Pelletisierungs- oder Sinterprozessen zu unterwerfen. Insbesondere Eisensulfidröstgut ist infolge seiner extremen Feinkörnigkeit, die von der erwähnten Dekrepitation während der Röstung ϊ abhängig ist, äußerst schwer Hand zu haben und zu transportieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man das Eisensulfidmaterial zuerst in der Wirbelschicht des in Wirbelschichtofens derart röstet, daß der Hauptteil des gerösteten Materials von den Röstgasen mitgeführt wird, daß man das geröstete Material von den Röstgasen abscheidet und auf eine für eine Wibelschichtbehandlung geeignete Korngrößenverteilung agglomeriert, daß man dieses agglomerierte Material wieder der Wirbelschicht des Wirbelschichtofens zuführt und in dieser Wirbelschicht härtet und röstet, bevor man das gehärtete und geröstete agglomerierte Material aus der Wirbelschicht entnimmt.
Auf diese Weise wird ein spezifisches und bisher schwer lösliches Problem bei der Röstung von Eisensulfid gelöst. Man erhält aus feinkornigem Eisensulfid ein grobkörniges Röstprodukt, das einsn für die Weiterverarbeitung geeigneten Zustand hat. Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich im wesentlichen durch eine wiederholte Röstung aus, wobei zuerst das feinkörnige Sulfidmaterial im Wirbelbett geröstet wird, so daß der Hauptteil des Röstgutes dem Röstgas folgt; dieses von dem Röstgas mitgeführte so Röstgut wird von dem Röstgas abgetrennt, agglomeriert und wieder in Form von agglomeriertem Material in das Wirbelbett eingeführt, in dem das feinkörnige Sulfidmaterial geröstet wird. Die Überschußwärme der exothermen Sulfidröstung wird dabei für den endother- π men Härtungsprozeß der Oxidagglomerate ausgenutzt, die in gehärtetem, grobkörnigem Zustand direkt aus dem Bett entnommen werden.
Das agglomerierte Material, das dem Wirbelbett zugesetzt wird, soll fluidisierbar sein und eine Höchstpartikelgröße haben, die 10 mm nicht wesentlich flbersteigt. Das bei der Röstung entstehende Schwefeldioxydröstgas, das mit genau so hoher Konzentration wie bei anderen Arten der Sulfidröstung erhalten werden kann, wird in üblicher Weise nach Reinigung zur Herstellung von Schwefelsäure oder flüssigem SO? benutzt. Bei üer Herstellung der Agglomerate können zweckmäßig die Methoden, die in der schwedischen Patentschrift 3 04 767, der belgischen Patentschrift 7 40 320 und der spanischen Patentschrift 3 40 602 to beschrieben sind, angewandt werden; es ist jedoch auch möglich. Agglomerate in bekannter Weise durch Mikropelletisierung in der Weise herzustellen, wie s>e beispielsweise in der schwedischen Patentschrift 2 17 803 beschrieben ist. «
Nach der schwedischen Patentschrift 3 04 767 wird bei erhöhter Temperatur feinkörniges eisenhaltiges Material, das einer metallurgischen Behandlung unterworfen werden soll, durch Walzen zwischen im wesentlichen glatten oder an der Oberfläche geriffelten Walzen bei einer Temperatur von 3OO-6OO°C agglomeriert, worauf die entstehenden Kuchen zerbrochen werden.
In der spanischen Patentschrift 3 40 602 ist ein Verfahren zur Agglomerierung von feinkörnigem Eisenoxyd, das von der Eisensulfidröstung herrührt, beschrieben, wobei das Eisenoxyd zur weiteren metallurgischen Behandluiiy durch Vakuumsinterung, Schmelzreduktion (Dored) oder bei solchen Prozessen wie EisenschwammhemelJung und chlorierender Verflüchtigung verwendet werden soll, wobei heißes Röstgut bei einer Temperatur von 200-4300C zwischen mit Brikettformen versehenen Walzen zusammengepreßt wird, worauf die entstehenden Briketts gegebenenfalls zu kleineren Stücken zerschlagen werden.
In der belgischen Patentschrift 7 40 320 ist ein Verfahren zur Agglomerierung von Eisenoxydmaterial, vorzugsweise Magnetit, beschrieben, wobei die Aggiomerierung des kalten oder bis zu 100° C erwärmten Materials durch Walzen zwischen im wesentlichen glatten oder an der Oberfläche geriffelten Walzen in Gegenwart eines Gleitmittels erfolgt, das in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß eine wesentliche Herabsetzung der Reibung zwischen den Körnern im Material erreicht wird, während der Gleitmittelzusatz höchstens in einer solchen Menge erfolgen soll, daß das Gleitmitte! diirch die entstehende Reibungswärme im wesentlichen verdampft werden kann.
Nach einer anderen bekannten Methode wird das zu pelletisierende Material auf gleichmäßigen Feuchtigkeitsgehalt angefeuchtet und über eine vibrierende Unterlage geführt, wobei die Masse zu Pellets geformt wird, die zu Kugeln mit einem Durchmesser von 0,5 - 5,0 mm gerollt werden, welche getrocknet werden. Die Agglomerate dürfen keinen so hohen Feuchtigkeitsgehalt haben, daß sie bei der Einführung in das heiße Wirbelbett von dem Wasserdampfdruck /ersprengt werden.
Das feinkörnige eisenoxydhaltige Material kann vorzugsweise ganz oder teilweise ein Röstgut von einer früheren Sulfidröstung sein. Diese Sulfidröstung und die Röstung im Zusammenhang mit der Härtung können vorteilhaft in demselben Ofen derart durchgeführt werden, daß das zu röstende feinkörnige Sulfidmaierial in einen Wirbelschichtofen eingeführt und dort verbrannt wird, worauf das entstehende Röstgbt mit $en Röstgasen entnommen und in einer geeigneten Vorrichtung abgeschieden wird. Nachdem das Röstgut abgel· jhlt worden ist, wird es beispielsweise nach irgsndeiner der vorerwähnten Verfahrensweisen agglomeriert. Dann wird das agglomerierte Röstgut in den Wirbelschichtofen zurückgeführt und von der bei der Verbrennung des feinkörnigen Sulfidmaterials erzeugten Reaktionswärme wieder erhitzt. Da praktisch das gesamte feinkörnige Material den Röstgasen folgt, wird das Material, das dem Bett entnommen wird, grobkörnig sein und lediglich sehr kleine Mengen an feinkörnigem Material enthalten.
Falls die Röstung und die Härtung in demselben Ofen durchgeführt werden, so erhält man bei der Verbrennung af> .Sulfidmaterials üblicherweise einen Wärmeüberschuß, der entweder mittels dampferzeugenden Kühlelementen im Bet: abgebaut oder im Röstofen zur Erwärmung von weiterem Material ausgenutzt werden kann. Solches Material wird zweckmäßig vor der Agglomerierung mit dem dem Röstofen entnommenen feinkörnigen Röstgut gemischt.
Beim Proze3 entstehende Wärme kann (Π herkömmlicher Weise mit Kühlschlangen im Wirbelbett, oder im Abgasdampfkessel oder dergleichen entweder vor oder nach der Abscheidung des feinkörnigen mitgerissenen Röstgutes wiedergewonnen werden. Falls das mitgeführte feinkörnige Röstgdt beispielsweise in Heißzyklonen abgeschieden wird, ehe die Röstgase in dem Abgasdampfkessel abgekühlt worden sind, so kann auch
die Wärme des abgeschiedenen, feinkörnigen Röstgules in beispielsweise einem Wirbelschichtkühler mit dampferzeugenden Kühlelementen rückgewonnen werden. Falls man die Menge an Sulfidmaterial niedriger zu machen wünscht, die im Zusammenhang mit der Härtung der Röstung zugeführt werden muß, so kann man die mit den Röstgasen abgeführte Wärme verwenden, um die dem Wirbelschichtofen zugeführte Luft vorzuwärmen. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Luft zu demselben Zweck durch Verbrennung von Gas oder öl zu erhitzen.
Bei der Agglomerieriing können für eine gewisse Art von feinkornigen Stoffen Bindemittel zugesetzt werden, wie Bentonit. Kalk. Sulfitablauge oder feinkörniger Eisenschwamm.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignel sich insbesondere zur Behandlung von Eiscnoxydmaterial. das man durch Rösten von Eisensulfiden, wie Pyrit und Pyrrhotit. erhalten hat.
Die Verhältnisse im Röstofen können im Zusammenhang mit der Härtung so eingestellt werden, daß man Magnetit erhält. Das von den RöMgascn mitgerissene Gut kann dann einer magnetischen Anreicherung unterworfen werden. Eine solche Röstung ist in der schwedischen Patentschrift 2 04 002 beschrieben. Das crfindungsgemäße Röstverfahren kann auch vorteilhaft in Kombination mit den Verfahren angewendet werden, die in der kanadischen Patentschrift 7 96 672 beschrieben werden. Bei diesen Verfahren wird beispielsweise das Eisensulfidmaterial in einem Wirbelschichtofen bei Temperaturen von 7OO-IIOO°C geröstet, während Sauerstoffgas oder sauerstoffhaltiges Gas in einer solchen Menge eingeführt wird, daß der Sauerstoff-Partialdruck in den entstehenden Röstgasen unter einer Drucktempcraturkurve (Il in Eig. I) gehalten wird, welche in einem Koordinatensystem, in dem Sauerstoff-Partialdruck in Atmosphären als mlog P«, über der Ordinate und die Temperatur in C über der Abszisse aufgetragen sind.durch folgende Punkte geht:
lni» /·... Γι·Γηηιτ:ιΙιΐΓ
- 12.(1 7(X)
9.5 800
- 7.5 900
- 5.8 1000
- r() 1050
log />„,
Temperatur
15.0
13.5
12.0
10.7
10.0
700
800
900
1000
1050
geröstet werden, wobei der Saucrstoff-Partialdruck unter einer analog aufgezeichneten Druckiempcraturkurve (I) durch die folgenden Punkte gehalten wird:
icdoch nicht unter einer entsprechenden Kurve (III) durch folgende Punkte:
wodurch das Material von Schwefel und Schwefelverbindungen befreit wird, so daß man im wesentlichen schwefeifreie Abbrände erhält.
Gemäß derselben kanadischen Patentschrift können arsenhaltige Eisensulfidmineralien in ähnlicher Weise 6.0
3.0
1.5
Tcmpeniliir
7(K)
K(M)
'((K)
wodurch sekundären Reaktionen /wischen Arsen und dessen Verbindungen sow ic dem Röstgut entgegengewirkt wird und letzteres im wesentlichen frei von Schwefel und Arsen anfällt.
Nach einer in der Prnxis bevorzugten Ausführungsform wird in dem eben erwähnten lalle der Saiicrsiofi-i'ar'iaictruck unter einer i-Jrucktempcrattir kurve (I V) durch folgende Punkte gehalten:
Ιΐ·μ /V
(ν 5
4.5
3.0
- 2 1
Tempi·' <Iiir
7(K)
8(K)
'XK)
KKK)
1050
Bei der Röstung nach der vorerwähnten kanadischen Patentschrift können neben Arsen auch solche Stoffe wie Antimon. Wismut. Zinn und Blei ausgetrieben werden.
Nach dem bereits bekannten Verfahren /ur magnctitbildenden Röstung von feinkörnigem Eisensulfidmaterial ist es notwendig, das von den Röstgasen mitgerissene Röstgut aus der Gasphase bei so hoher Temperatur abzuscheiden, daß keine Kondensation von Arsen- und Schwefelverbindungen oder Rückbildung von Arsenat im Zusammenhang mit der darauffolgenden Nachverbrennung erfolgt. Da im vorliegenden Verfahren alles Röstgut abschließend dem Bett entnommen wird, in welchem die geeignete Temperatur und Ofenatmosphäre ohne größere Schwierigkeiten eingestellt werden können, ist es nicht notwendig, das von den Röstgasen mitgerissene feinkörnige Röstgut bei hoher Temperatur abzuscheiden, und es ist daher auch nicht notwendig, die Abscheidung in Heißzykk."iien auszuführen, welche in der Herstellung und im Unterhalt kostspielig sind. Die Röstung kann somit mit kleinen Abänderungen in einem solchen BASF-Ofen durchgeführt werden, wie er bei der oxydierenden Röstung verwendet wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich wesentliche Vorteile erzielen. So kann ein feinkörniges Material in ein grobkörniges Röstgut umgewandelt werden, das von feinkörnigem Material praktisch ganz frei ist, indem das Röstgut im Bett einer Windsiebung ausgesetzt wird. Die Gasgeschwindigkeit bestimmt hierbei die Mindestkorngröße des aus dem Bett austretenden Materials. Bei üblicher Gasgeschwindigkeit und Belastung kann man somit in einem Wirbelschichtofen ohne Schwierigkeit ein Röstgut schaffen, das praktisch ausschließlich aus Material mit einer Korngröße über 0.2 mm besteht
Das Verführen eignet sich insbesondere für Röstgul aus flotiilionsgereicherien Mineralien, die bei der herkömmlichen Röstung oft allzu feinkörniges Kostgut ergeben.
Bei der normalen Röstung bereitet die feinkörnigkeil der Flotationskonzentraic außerdem el ic wesentliche Schwierigkeit, eine ausreichende Vcrweil/.eit im Bett n\ «"•••eichen, um dadurch bessere Gleichgewiehtsbedinfupgcn zu erzeugen. Dieser Nachteil wird bei der erfindungsgcmäUen Röstung ganz vermieden.
Das erfindungsgeniäße Röstungsvs-rfahren ist mit weiteren wesentlichen Vorteilen verbunden, da (his anfallende Röstgul zunächst staubfrei wird und ohne Befeuchtung gefordert und gehandhabl werden kann, »as üblicherweise bei Röstgut feinkörniger Natur notwendig ist. Durch seine Korngrößenverteilung eignet sich das Material ausgezeichnet zur Vakiiumsinterung odei Weilerbearbcitung in beispielsweise Drehöfen. Klagerufen oder Schachtöfen. Besonders geeignet ist das Material zur Weiterbehandlung in Wirbelv htchtöfcn. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das M.ilerial dem Bett im heißen /usi.ind entnommen und in ,itulereti Prozessen direkt weiterbehandelt wird.
I .s wurde gefunden, daß ein erfindungsgemaß hergestelltes (im vorteilhaft zur chlorierenden Verflüchtigung geeignet ist. z. H. gemäß den in der französischen Patentschrift 13 70 !17 oder der DDR-Patentschrift 7Ob(W beschriebenen Verfahren, wobei oxydische l.isenm.iterialien. enthaltend einen oder mchnie der Stoffe ( u. Zn. Pb. Co. Ni. Au. Ag. \s. Bi. Sb und S in heißem Zustand, z. B. zw ischen hOO und I 100 ( . «nt (las. enth.: I tend Chlor oder Chlorverbindungen wie Chlorwasserstoff, oder Material, das Gas enthaltend Chlor odc Chlorverbindungen, liefert, behandelt »erden, wodurch die erwähnten Stoffe verflüchtigt »erden. Die Chlorierung kann in verschiedenen Typen von Öfen durchgeführt werden. Besonders haben sich Öfen mit Wirbelschicht odor Fließbett bewahrt.
Wiederholte Röstung des Röstgutes hat eine vorteil hafte Einwirkung auf dessen chemische Zusammensetiung. insbesondere bei magneiitbildcnder Röstung Das Röslgut erhält eine sehr lange Verweilzeit im Ofen. Die ^liri'hCi'hnil I llcho V »>rn. *»ilv*»il ίιηη ninlirprii ^tnnrlon
betragen, während es sich bei der Verweilzeit bei konventioneller Rostung von Flotationskreis um Sekunden handelt. Man kann somit unter Zugrundelegung des erfindungsgemaßen Verfahrens eine wesentlich geringere Röstfläche und einen wesentlich geringeren Ofeninhalt pro Einheit gerösteten Konzentrats verwenden. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Röstung von Flotationskonzentrat und anderem feinkörnigem Eisensulfidmaterial. wie Py rat und Pyrrhotit. Während die konventionelle magneiitbildende Röstung im allgemeinen keine so hohe Belastung der Röstfläche und des Ofeninhalts wie die oxydierende Röstung zuläßt, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren sogar eine höhere Belastung bei der Röstung zu Magnetit als bei normaler oxydierender Röstung von Flotationskies gestattet werden. Em niedriger Schwefelgehalt kann erreicht und. falls das Rohmaterial solche Stoffe wie Arsen. Blei. Antimon oder Zinn enthält, können diese sehr effektiv entfernt werden.
. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man als Endprodukt sowohl Magnetit als auch Hämatit je nach dem Verwendungsgebiet des Materials erhalten kann. Im allgemeinen ist Magnetit vorteilhafter, unter Umständen ist jedoch die Hämatitform erwünscht.
Grobkörnige Kiesabbrände und andere eisenoxydhali'ge Mineralprodukte, die einer magnetischen Anreicherung unterworfen werden sollen, erfordern in der Regel eine weilgehende Zerkleinerung. Daraus ergibt sich ein Produkt, das so feinkörnig ist, daß es sich zur Weiterbearbeitung nicht eignet. Frfindungsgemäß kann, wenn die Röstung rnagnetilbildend ausgeführt wird oder wenn man von einem bereits magnetischen Material ausgeht, das feinkörnige Material einer magnetischen Absonderung unterworfen, agglomeriert und der Härtungsstufe in erwünschter angereicherter grobkörniger Form entnommen werden.
Falls man. um die Leistung einer bereits vorhandenen Anlage zur Herstellung von Schwefcldioxydgas zu erhöhen, einen weiteren Ofen zu bauen wünscht, so kann man. wenn man das crfindungsgernäße Rostungsverfahren anwendet, einen einfacheren Ofen zur Röstung im Zusammenhang mit der Härtung als bei konventioneller Röstung verwenden, indem man aufgrund der Temperaturregelung durch Zusatz von kaltem festem Material Kühlschlangen im Bett entbehren kann. Besonders wenn man gemäß den vorerwähnten Patentschriften arsenaustreibend röstet, ist es notwendig, das Röstgut aus dem Gas vor Abkühlung desselben abzuschneiden, um Kondensation und Arsenatbildungen zu vermeiden. Man ist daher auf eine Absonderung in Heißzyklonen angewiesen. Wenn die arsenaustreibende Röstung erfindungsgemaß durchgeführt wird, so sind dagegen lleißzyklone nicht erforderlich, da das Endprodukt in heißem Zustand dem Ben entnommen wird. Falls das von den Röstgasen mitgerissene Röstgut in einem Abgasdampfkessel gekühlt wird, so braucht auch das Rostgut vor einer etwaigen Magnetanreicherung und Agglomerierung nicht in einem Wirbelschichtkühler gekühlt zu werden.
Wie aus der Beschreibung ersichtlich, ist das erfindungsgeniäße Verfahren nicht nur eine neue Aggloniericrungsmeihode. sondern kann in mindestens ebenso hohem Maße auch als eine neue Rostungsmethode bezeichnet w erden.
Gemäß F i g. 2 werden Röstung und Härtung in einem Wirbelschichtofen 18 ausgeführt. Feinkörniges Eiscr.'jlfidmaterial wird mittels der Zuführungsvorrichtung 19 rjom Ofpn !β
7iifiihriinot-
vorrichtung 20 kann man gegebenenfalls feinkörniges nämatitisches Eisenoxydmaterial zuführen, das einer magnetischen Anreicherung unterworfen werden soll. Austretende Röstgase sowie mitgerissenes feinkörniges Material werden in einem Gaskühler 21 gekühlt, der im vorliegenden Falle als ein Luftvorwärmer für die Röstluft ausgebildet ist. die über die Leitung 22 dem Ofen 18 zugeführt wird. Nach der Kühlung wird das Röstgas einem Zyklon 23 zugeführt, in welchem mitgerissenes Röstgut abgeschieden wird. Das gereinigte Röstgas tritt durch die Leitung 24 aus. Falls das erfindungsgemäß zu röstende Material angereichert zu werden braucht, so wird die Röstung im Ofen 18 so eingestellt, daß Magnetit gebildet wird. Das im Zyklon 23 abgeschiedene Röstgut wird der schematisch angedeuteten Magnetanreicherungseinrichtung 25 zugeführt. Dieser kann auch weiteres feinkörniges magnetitisches Material durch die Materialzuführungsvorrichtung 26 zugeführt werden. Das anfallende magnetische Konzentrat wird zur Agglomerierung einer Walzvorrichtung 27 zugeführt. Der Abfall wird über die Leitung 28 abgeführt. Der Agglomerierstufe kann auch anderes feinkörniges Gut über die Zuführungsvorrichtung 29 zugeführt werden. Das agglomerierte Gut wird über die Leitung 30 dem Ofen 18 zur
Härtung und Windsiebung zugeführt. Das Produkt, grobkörniges Röstgut, wird über die Leitung 11 entnommen und zur etwaigen VVeitcrbearbeitung weitergeführt.
Beispiel
Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel niiher erläutert.
In einem Wirbelschichtofen, in dessen Bett /u Kühl/wecken dampferzeugende Kühlelemente angebracht sind, wurden 1600 kg Flotationsschwcfcikics je Stunde geröstet. Von dem Ofen wurde mit den Röstgasen praktisch die ganze Menge des von dem Flotationskies herrührenden Röstgutes abgeführt und in einem Wirbelschichtkühler auf 200 C i.nd auf Kühlredlcrn auf 80" C gekühlt und auf 2% Wassergehalt in einer Trommel benetzt. In diesem Zustand w.irde das Material /wischen glatten Walzen gewalzt und dem
RoSiGiCn 7\\~ WiCuCriiOiiCTi RöSUiMg ürtu- /ür' ί \a\ ilirig
zurückgeführt. Bei der wiederholten Röstung wurde das Röstgut einer Windsiebung unterworfen. Hierbei wurde von den Röstgasen etwa 10-15% des gewalzten Materials mitgerissen und zusammen mii dem direkt aus dem Flotationskreis von der vorigen Röstung herrührenden Röstgut über den Zyklon der Agglomericrstufe zurückgeführt. Die Röstung wurde derart ausgeführt, daß praktisch das gesamte Material bereits in der früheren Rösiung in Magnetit überführt wurde. Da das Röstgut von dieser fast ausschließlich aus F.isenoxyd bestand, brauchte man keine Magnetanreicherung vorzunehmen. Das Ausgangsmaterial (1600 kg/h) enthielt 51% Schwefel ml 0.4% Arsen, während das Endprodukt (etwa 1000 kg/h etwa 0,1% Schwefel und 0.01-0.02% Arsen enthielt. Alles Material von einer Korngröße geringer als 0.2 mm wurde abgeblasen, so daß das dem Bett entnommene Endprodukt ausschließlich aus grobkörnigem Röstgut bestand. .Siebanalysen von Ausgangsmaterial und Endprodukt sind in folgender Tabelle aufgestellt·
Aiisgangsmatcrial 100 Endprodukt 0
KMrngröHü 00.8 Kuril grölte 3.5
nun 00,0 nun 31,8
0.5 07.0 0.208 67.1
0.35 01.4 0.205 05,1
- 0.25 X2.7 Ll 68 4.0
- ο. ι χ 61,5 2.362
-0.125 4X.7 4,60')
0.088 f 4.609
0,057
0.044
In anderen Versuchen wurde Röstgut von verschiedenen Öfen zusammengeführt, agglomeriert und geröstet, wobei man dieselbe gute Schwefel- und Arsenabtreibung erhielt. Da sowohl die frühere Sulfidröstung als auch die Röstung im Zusammenhang mit der Härtung so ausgeführt wurden, daß Hämatit entstand, erhielt man eine gute Schwefelentröstung, während die Arsenabtreibung unzureichend wurde.
Hierzu 2 Ukitt /eiclinuniieii

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines harten grobkörnigen Röstproduktes aus feinkörnigem -. Eisensulfidmaterial, unter Verwendung eines Wirbelschichtofens und einer Agglomerierstufe, dadurch gekennzeichnet, daß man das Eisensulfidmateria! zuerst in der Wirbelschicht des Wirbelschichtofens derart röstet, daß der Hauptteil des gerösteten Materials von den Röstgasen mitgeführt wird, daß man das geröstete Material von den Röstgasen abscheidet und auf eine für eine Wirbelschichtbildung geeignete Korngrößenverteilung agglomeriert, daß man dieses agglomerierte r> Material wieder der Wirbelschicht des Wirbelschichtofens zuführt und in dieser Wirbelschicht härtet und röstet, bevor man das gehärtete und geröstete agglomerierte Material aus der Wirbelschicht entnimmt. > <>
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Wirbelschichtofen zusätzlich feinkörniges eisenoxidhaltiges Material zusetzt
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das feinkörnige eisenoxidhaltige >-> Material mit dem aus den Röstgasen abgeschiedenen Material agglomeriert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingungen in dem Wirbelschichtofen derart gesteuert werden, daß «1 das erhaltene Röstgut im wesentlichen in Magnetitform vorliegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man arsenhaltiges Eisensulfidmaterial verwendet und die Bedingungen r> in dem Wirbelschichtofen derart steuert, daß das Arsen aus dem Material ausgetrieben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß man als Eisensulfidmaterial Pyrit oder Pyrrhotit in Form eines Flotations- konzentrates verwendet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Wirbelschichtofen Luft zuführt, die durch Wärmetausch mit den entstehenden Röstgasen und von diesen -n mitgerissenem Röstgui vorerwärmt worden ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß man dem aus den Röstgasen abgeschiedenen Material vor der Agglomerierung Bentonit. Kalk, Sulfitablauge oder fein- v> körnigen Eisenschwamm zusetzt.
DE2118880A 1970-04-20 1971-04-19 Verfahren zur Herstellung eines harten grobkörnigen Röstproduktes aus feinkörnigem Eisensulfidmaterial Expired DE2118880C3 (de)

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