FI64645B - Foerfarande och anordning foer klorerande foeraongning av metaller som foerorenar oxidiska jaernmalmer eller -koncentrat - Google Patents

Description

It-iTjur . ) rRl it.UULUTUSJULKAISU s a s A r [B] (H) yTLÄGGNI NGSSKRIFT 64 645 ^ y ^ (51) K*.ik.jint.a.3 C 22 B 1/08 SUOMI—FINLAND (21) Patenttihakemus — PatuntanuSknlng 802626 (22) HakemlapWvi — AnsSknlngtdtg 20.08.80 ' * (23) AlkupUvi—Glltlghaudag 20.08.80 (41) Tullut fulklMlul — Bllrlt ofTentllg 21.02.82 _ * (44) NLhtlvikalpanon ja kuuL|ulkataun pvm.— ,, no o,

Patent· OCh registerstyrelsen ' ' Antökan utlagd och utl.*krlfM« publkenrf 3-L.uo. OJ

(32)(33)(31) Pyydetty etuolkeu»—Begird prlorltet (Tl) Outokumpu Oy, Outokumpu, FI; Töölönkatu U, 00100 Helsinki 10,

Suomi-Finland(FI) (72) Juho Kaarlo Mäkinen, Vanha-Ulvila, Mauri Juhani Peuralinna,

Harjavalta, Olavi August Aaltonen, Pori, Suomi-Finland(FI) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä ja laite oksidisten rautamalmien tai -rikasteiden sisältämien epäpuhtausmetallien klooraavaksi haihduttamiseksi - Förfarande och anordning för klorerande förängning av metaller sam förorenar oxidiska järnmalmer eller -koncentrat Tämä keksintö kohdistuu menetelmään raudan valmistuksessa haitallisten epäpuhtausmetallien klooraavaksi haihduttamiseksi epäpuhtausmetallien ja raudan oksideja sisältävästä ja/tai hapettavassa atmosfäärissä muodostavasta raaka-aineesta saattamalla raaka-aine korkeassa lämpötilassa ja mahdollisesti hapettavassa atmosfäärissä kosketukseen kloorausreagenssin kanssa epäpuhtaus-metallien klooraamiseksi ja haihduttamiseksi.

Kun on kyse puhtaista pyriiteistä tai pyrrotiiteista, jotka eivät sisällä haitallisia määriä ei-rautametalleja, kuten kuparia, sinkkiä, lyijyä, kelpaavat niiden pasutteet sellaisenaan raudan valmistuksen raaka-aineeksi. Pasutteet joko pelletoidaan, sintrataan tai pelkistetään sellaisenaan sieniraudaksi. Tällaiset pyriitti- tai pyrrotiittimalmit ja rikasteet ovat usein epäpuhtaita, so. ne sisältävät edellä mainittuja ei-rautametalleja niin paljon, että niiden pasutteita ei voida sellaisenaan käyttää raudanvalmistuksen raaka-aineina, vaan on ne tavalla tai toisella ensin puhdistettava. Joskus näiden raudanvalmistuksen kannalta haitallisten aineiden pitoisuudet, varsinkin 2 64645 jalometallipitoisuudet, saattavat olla niin suuret, että niiden poisto ja talteenotto pasutteista on taloudellisesti kannattavaa, mutta saatavan rautamalmin osuus koko käsittelyn taloudessa on kuitenkin merkittävä. Tällaisten pasutteiden puhdistus-menetelmiä ovat sulfatoiva tai klooraava käsittely sekä niiden yhdistelmät. Sulfatointi suoritetaan 650-700°C:n lämpötilassa joko rikasteiden suorana sulfatointina tai siten, että esim.

2/3 siitä perkipasutetaan ensin ja tämä sulfatoidaan jäljelle jääneen 1/3 rikastemäärän avulla. Sulfatoinnissa ovat lämpötila ja happipaine niin korkeat, että rauta jää käytännöllisesti katsoen hematiitiksi, mutta kupari, sinkki, koboltti ja nikkeli muuttuvat liukoisiksi sulfaateiksi ja voidaan liuottaa pois ja käsitellä erikseen sekä saadaan purppuramalmi raudanvalmistuksen raaka-aineeksi. Varjopuolena on mm. se, että lyijy ja jalometallit jäävät purppuramalmiin.

Kloorausmenetelmiä on useita, mutta niistä on vain Kowa Seiko-menetelmä kehitetty teolliseen mittakaavaan, (US-patentti n:o 3 482 964). Duisburger Kupferhiitten'illä on oma klooraava pasu-tusmenetelmä, jossa sulfatoinnin yhteydessä lisätään ruokasuolaa, jolloin saadaan liukoisia sulfaatteja ja klorideja. Kowa Seiko-menetelmästä on julkaistu useita artikkeleita, mm.

Yasutake Okuho: "Kowa Seiko Pelletizing Chlorination Process -Integral Utilization of Iron Pyrites", Journal of Metals,

March 1968, s. 63-67.

Kowa Seiko-prosessissa pyriitti- tai pyrrotiittipasute jauhetaan hienoksi, pelletoidaan kalkin ja kalsiumkloridin kanssa, kuivataan ja johdetaan pyörivään putkiuuniin, jossa vastavirta-kuumennuksella pellettien lämpötila happipitoisessa atmosfäärissä kohotetaan n. 1250°C:een, jolloin metallioksidit kloo-raantuvat kalsiumkloridin vaikutuksesta ja syntyneet metalli-kloridit haihtuvat savukaasujen mukana, josta ne hydrometailur-gisen käsittelyn avulla otetaan talteen ja kloori regeneroidaan uudelleen kalsiumkloridiksi. Kloorauksessa kalsiumkloridin kalsium muuttuu CaO:ksi ja voi reagoida hematiitin kanssa kal-siumferriitiksi, CaO-Fe^^ tai piihapon kanssa kalsiumsilikaa-tiksi, CaO*SiC>2· Sääntönä on, että lopputuotteessa pitää CaO:n ja SiC>2:n moolisuhde olla 0,5-0,8, jotta pelletit olisivat riittävän lujia masuuniin syötettäviksi. Ilmeisesti tästä syys- 3 6 4 64 5 ta haihdutettavien metallien kokonaispitoisuus ei saa olla yli 2,5 %. Jos piihappoa, Si02, ei ole riittävästi sitomaan olevaa tai kloorauksessa syntyvää CaO silikaateiksi, saattaa syntyä CaO«Fe2C>3, jonka sulamispiste on 1216°C ja pelletit hajoavat tai sintraantuvat jo kloorauksen aikana. Kun ottaa huomioon, että pasutuksessa metallioksidit pyrkivät helposti muodostamaan ferriittejä, MeO-FenOg, on kalsiumferriittien syntyminen kloorauksen yhteydessä hyvin todennäköistä.

1) CaCl2 + MeO · Fe2C3 —> CaO · Fe203 + MeCi2

Pieninä pitoisuuksina syntyvä kalsiumferriitti vain sitoo pellettejä, mutta määrätyn rajan ylitettyään, ilmeisesti heikentää.

Lämpötalouden kannalta ei menetelmä ole myöskään erikoisen edullinen, sillä sulfidien pasutuksessa saatava kuuma tuote, n. 900-950°C, joudutaan jauhamista ja pelletointiavarten jäähdyttämään, jolloin sen sisältämää entalpiaa vastaava lämpömäärä menetetään. Tämä vastaa noin 670 MJ/tonni pyriittiä. Muut kloo-rausmenetelmät perustuvat alkuainekloorin käyttöön ja ovat ne vasta pilot plant-asteella.

Keksinnön tarkoituksena on eliminoida edellä mainitut epäkohdat ja aikaansaada menetelmä, jossa alhaalla sulavia yhdisteitä ei pääse syntymään ja käyttäen olennaisesti vähemmän klooraus-reagenssia kuin tähän saakka.

Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.

Esillä olevassa keksinnössä on edellä kuvatut Kowa Selko-prosessin heikkoudet eliminoitu kahdella tavalla. Käyttämällä magnesiumkloridia kalsiumkloridin asemesta klooraavana aineena, ei alhaalla sulavia yhdisteitä synny, sillä mm. MgO*Fe203 on vielä kiinteässä muodossa 2200°C:ssa ja matalin Mg-silikaatti sulaa 1577°C:ssa. Kun MgCl2 sisältää 74,8 % klooria CaCl2:n 64 % vastaan, magnesiumklcrxdia tarvitaan myös vähemmän saman netallinäärän klooraukseen. Magnesiumkloridi on sitäpaitsi ter-modynaamisesti tehokkaampi oksidien klooraaja kuin kalsium!lo-ridi.

64645

Esillä oleva menetelmä on myös lämpöteknillisesti Kowa Seiko-menetelmää edullisempi. Pasutusuunista saatava pyriitti- tai pyrrotiittipasute voidaan käyttää suoraan kuumana, yli 900° C:ssa ja lisätä siihen tarvittava magnesiumkloridimäärä joko sulasumutuksena tai raemaisena. Klooraukseen voidaan käyttää pyörivää putkiuunia tai pyörrekerrosuunia. Koska ei-rautametal-liklorideilla on huomattava höyrynpaine jo yli 900°C:n lämpötilassa, ei lämpöenergiaa tarvita juuri muuhun kuin lämpötilan ylläpitämiseen eikä siis sen nostamiseen. Pienissäkin uuniyksi-köissä saadaan moninkertainen viipymisaika reaktiovyöhykkeessä verrattuna Kowa Seiko-menetelmään, jossa kloorausreaktiot tapahtuvat vasta viimeisen kahden metrin matkalla.

Keksinnön mukainen menetelmä ei ole myöskään herkkä pasutteen rikkipitoisuudelle, kun toimitaan koko ajan yli 900°C:n lämpötilassa. Kowa Seiko-menetelmässä, jossa uunin kylmäpää on n. 500-600°C:ssa, ovat selvästi sulfatointiolosuhteet vallitsevat. Pyrkii syntymään sekä ei-rautametallisulfaatteja että kipsiä, jotka kulkeutuvat haihtumattomina kohti uunin kuumaa päätä, jossa ne pyritään hajottamaan, sillä valmiit pelletit eivät saa sisältää paljon rikkiä. Osittain tästä syystä lämpötilan pitää olla 1200-1250°C. Yli 900°C:n lämpötilassa SO^in muodostumista ei juuri tapahdu, reaktiosta

2) S02 + 1/2 02,f* S03 AG°900°C = + 14,7 kJ

laskien ja olettaen kaasussa olevan 1 % 02 pSO-, on Ssof -°'02*

Esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää paitsi edellä mainittuihin pyriitti- ja pyrrotiittipasutteiden puhdistukseen, myöskin muiden oksidimalmien, kuten lateriittien käsittelyyn. Kuten tunnettua on lateriiteissa nikkeli oksideina ja reaktion

3) NiO + MgCl2 +=? MgO + NiCl2 AG°1000°C = ~62'9 kJ

mukaan tasapaino on voimakkaasti oikealle eli NiCl2:n puolella kun nikkelikloridin sublimaatiopaine 970°C:ssa on yli 770 torr, menee reaktio jo alle 1000°C:n lämpötiloissa. Niinkuin reaktioista 4) ja 5) huomataan, ei syntyvä NiCl2 ole herkkä sen paremmin hapelle kuin vesihöyryllekään.

I! 5 64645

4) 2NiCl2 + 02 —V 2NiO + 2C12 AG°1000°C = +54,5 kJ

5) NiCl2 + H20 —* NiO + 2HC1 AG°800°C = +18'9 kJ

Mikäli rautaa pyrkii kloorautumaan, muuttuu se reaktion 6) mukaan hematiitiksi ja kaasumaiseksi klooriksi, joka on reaktion 7) mukaan edelleen tehokas NiO:n klooraaja.

6) 2FeCl2 + 1 1/2 02 —v Fe203 + 2C12 AG°1000°C = -125,7 kJ

7) 2NiO + 2C12 —> 2NiCl2 + 02 AG°1000°C = - 54,5 kJ

Täten lämmönantoon voidaan käyttää mitä tahansa polttoainetta ja suorittaa klooraus esim. pyörivässä putkiuunissa tai pyörre-kerrosuunissa.

Keksinnön mukaisella tavalla voidaan siten suoraan pyriitti-tai pyrrotiittirikasteiden ja/tai -malmien pasutuksesta saatava kuuma pasute puhdistaa epäpuhtauksina olevista ei-rautame-talleista lisäämällä pasutteeseen vähintään niiden kanssa ekvi-valenttimäärä magnesiumkloridia happipitoisessa atmosfäärissä yli 900°C:n lämpötilassa ja kondensoimalla ja pesemällä haihtuneet metallikloridit vesiliuokseen, saada nämä arvokkaat metallit siitä talteen käyttäen tunnettuja hydrometallurgisia menettelytapoja sekä regeneroimalla näiden metallikloridien sisältämä kloori MgO:n avulla MgCl2:ksi uudelleen käyttöä varten. Puhdistettu kuuma pasute voidaan johtaa suoraan esim. sieni-raudan valmistukseen tai jäähdyttää esim. pyörrekerrosjäähdyt-timessä tuottaen matalapainehöyryä tai käyttää sen sisältämää lämpöä esim. kloorauksessa tarvittavan happipitoisen kaasun kuumentamiseen ja johtaa jäähdytetty puhdistettu pasute, purp-puramalmi, raudan valmistuksen raaka-aineeksi.

Kun kyseessä on matalan nikkelipitoisuuden omaavat malmit, lateriitit, joissa ei itsessään ole palavaa ainetta, pitää ne kuumentaa yli 900°C:n reaktiolämpötilaan käyttämällä mitä tahansa paikallisesti edullisinta polttoainetta ja menettelemällä muuten samalla tavalla kuin pyriitti- ja/tai pyrrotiittipasut-teilla edellisessä esitettiin, saadaan lateriiteissä olevat arvokkaat aineet, kuten nikkeli, koboltti ja platinametallit 64645 klorideina eroon ja malmin muu osa voi jäädä jätteeksi.

Kuinka kloridiliuoksista metallit otetaan talteen, on paljolti riippuvainen paikallisista olosuhteista. Käsittely voi tapahtua kuten esim. Kowa Seiko-prosessissa, mutta myös kokonaan erilaisia hydrometallurgisia menetelmiä käyttäen. Joka tapauksessa kloori neutraloidaan MgO:lla tai Mg (OH) 2 s Ha ja MgCl2 väkevöidään, kiteytetään ja kalsinoidaan sekä pannaan uudelleen kloorausprosessiin.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1 ja 2 esittävät poikkileikattua sivuku-vantoa kahdesta keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen soveltuvasta suoritusmuodosta.

Kuviossa 1 pasutus tapahtuu pyörrekerrosreaktorissa 1, josta pasute ja kuumasyklonissa 2 eroava pöly johdetaan kloorausreak-toriin 3. Pasutuskaasut jatkavat kuumasyklonista 2 matkaa jäte-lämpökattilaan 6 ja sähkösuodattimen 7 kautta esim, rikkihappo-tehtaalle. Kattilasta ja sähkösuodattimesta saatava hieno, sul-faattipitoinen pöly kierrätetään rikasteen mukana takaisin pa-sutusreaktoriin 1. Pasutusreaktorista 1 ja kuumasyklonista 2 saatava kuuma, yli 900°C:n pasute johdetaan yhdessä ei-rauta-metallien kanssa vähintään ekvivalenttimäärän MgC^^n kanssa kloorausreaktoriin 3. Tämä on hieman kaltevalla arinalla 8 varustettu pyörrekerrosreaktori 3, jossa ilman nopeus vapaassa tilassa on pieni, 1-30cm/s. Kaltevan arinan 8 matalimmassa päässä on aukko, joka johtaa tavaraa huuhtelu- ja poistoputkeen 4. Tässä ilman nopeus on edellistä suurempi, esim. 0,5-15 m/s, jolloin kloorattu pasute huuhdotaan vapaaksi metalliklorideista ja voidaan nostaa ns. paineilmanosturiperiaatteel-la (air lift) halutulle korkeudelle pasutteen erotusta 5 varten ja johtaa kaasujen 13 mukana menevät kloridit pesuun ja hydrometallurgiseen käsittelyyn. Sekä kloorausreaktorista 3 että huuhtelu- ja nos-toputkesta 4 tulevat kaasut yhtyvät nostoputken 4 yläosassa. Lämpötasapainon ylläpitämiseksi sekä kloorausreaktorin 3 että huuhteluputken 4 ilma ovat kuivatut ja riittävästi esilämmi-tettyjä.

Kuvion 2 suoritusmuoto soveltuu pasutteiden tai oksidimalmien 7 64645 käsittelyyn. Malmi kuumennetaan esim. öljyllä pyörivässä putki-uunissa 1 vastavirtaan vähintään reaktiolämpötilaan. Malmivirtaan johdetaan kalsinoitu MgCl2 ja klooraus tapahtuu kuten edellä on selostettu. Oksidimalmin kuumennuksen voi tietenkin suorittaa muillakin tunnetuilla tavoilla. Pääasia on, että malmi on kuumennettu vähintään reaktiolämpötilaan ennen klooraus-reaktoriin 3 johtamista.

Klooraukseen voidaan tietenkin käyttää muunkinlaisia suoritusmuotoja kuin on esitetty kuvioissa 1 ja 2. Tällaisia voisivat olla mm. tavallinen pyörrekerrosreaktori tai pyörivä putkiuuni.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkkien avulla.

Esimerkki 1

Esimerkissä tarkastellaan pyriittirikasteen prosessointia keksinnön mukaisella menetelmällä pyriitti- tai pyrrotiitti-pasutteiden ja muiden oksidimalmien käsittelemiseksi.

Pyriittirikasteen käsittely haitallisten epäpuhtauksien haihduttamiseksi suoritetaan kuviossa 1 esitetyllä laitteistolla. Haitallisia epäpuhtauksia esimerkin mukaisessa pyriittirikas-teessa ovat Zn, Pb, Cu ja As, jotka poistetaan klooraavaa haihdutusta hyväksi käyttäen. Lisäksi pyriittirikasteessa esiintyy pieniä määriä hopeaa ja kultaa.

Taulukkoon 1 on kerätty ainetaselaskelmat esimerkin mukaisesta pyriittirikasteen käsittelystä. Taulukossa 2 on esitetty pää-komponenttien prosentuaalinen jakaantuminen eri käsittelyvaiheissa .

Kuvion 1 mukaisesti esimerkkiä vastaava pyriittirikaste pasu-tetaan aluksi lämpötilassa 950°C. Tällöin poistuu materiaalista 62/5 % As (taulukko 2) muodostuviin reaktiokaasuihin.

Pasute ja reaktiokaasuista syklonissa erotettu lentopöly johdetaan jäähdyttämättömänä sen jälkeen kloorausreaktoriin, joka on sovellutusmuodon mukaisesti kaltevalla arinalla varustettu pyörrekerrosuuni. Kloorausreaktoriin, jonka lämpötila on 1200°C, syötetään kloorausagenssiksi kidevedetöntä magnesiumkloridia, jonka määrä vähintään on ekvivalentisti niin suuri, että kaikki haitalliset epäpuhtaudet voivat muuttua kokonaisuudessaan haihtuviksi 8 64645 klorideikseen. Taulukossa 1 mainittu kloorausreaktoriin syötettävä pasute on analyysiltään pasutteen ja lentopölyn muodostama seos.

Kloorattu pasute johdetaan pyörrekerrosuunin kaltevaa arinaa pitkin kloorausreaktorin huuhtelu- ja poistoputkeen, johon syötetään ilmaa lämpötilan asettamissa puitteissa. Tällöin materiaali suuren huuhteluilmanopeuden avulla puhdistetaan vapaaksi metalliklorideista ja nostetaan halutulle korkeudelle. Saimalla kloorattu pasute ja haihtuvat metallikloridit saadaan erotetuksi toisistaan tehokkaasti.

Tarkasteltaessa taulukon 1 ainetaselaskelma-arvoja todetaan, että eri komponenttien poistumat haihtuviksi metalliklorideiksi keksinnön mukaisella kloorauskäsittelyllä ovat seuraavat: 2n 96,7 %; Pb 92,5 %; As 80 %; Cu 86,6 %; Ag 90,3 %·, Au 92,9 %.

Kun lisäksi otetaan huomioon pasutuksessa tapahtuvat haihtumat, saadaan eri komponenteille seuraavat kokonaissaannit poisto- kaasuiksi:

Zn 96,7 %; Pb 92,5 %; As 92,5 %; Cu 86,6 %; Ag 90,3 %; Au 92,9 %.

Kloorauskäsittelyn vaikutus kokonaishaihtumiin on siten huomattava .

Reaktiokaasuihin poistuneet metallikomponentit saadaan täten sinänsä tunnetulla tavalla esim. hydrometallurgisen käsittelyn avulla.

Keksinnön mukaisesti käsiteltyä kloorattua pasutetta voidaan käyttää jatkojalostukseen esim. raakaraudan valmistamiseksi, koska pasutteen sisältävät alhaiset epäpuhtauspitoisuudet eivät ole haitallisia.

Esimerkki 2

Esimerkkiä 2 vastaava keksinnön mukainen kloorauskäsittely kohdistuu lateriittimalmiin, joka sisältää oksidi- ja hydroksi-dimuodossa rautaa, nikkeliä, kuparia ja kobolttia erisuuruisia h 9 64645 määriä. Lateriittimalmin tarkempi analyysi on esitetty esimerkin mukaisten ainetaselaskelmien yhteydessä taulukossa 3 sekä pää-komponenttien jakaantuminen eri käsittelyvaiheissa taulukossa 4.

Lateriittimalmien käsittely haitallisten epäpuhtauksien poistamiseksi suoritetaan kuvion 2 sovellutusmuodon mukaisesti.

Lateriittimalmi kuumennetaan pyörivässä putkiuunissa pelkistävissä olosuhteissa lämpötilaan 1250°C. Pelkistävät olosuhteet aikaansaadaan CO/CC^-tasapainolla ja pelkistyskaasu johdetaan uunissa malmiin nähden vastavirtaan. Esimerkin 2 mukaisessa tapauksessa pelkistys suoritetaan niin, että koboltista 20 % ja raudasta 50 % jää oksidiseksi muiden komponenttien, nikkelin ja kuparin, pelkistyessä kokonaan. Kuiva pelkistystuote johdetaan kloorausagenssina toimivan kalsinoidun reagenssin kloridin kanssa kloorausreaktoriin, joka rakenteeltaan vastaa esimerkissä 1 mainittua kloorausreaktoria, ja jossa klooraus siten tapahtuu esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.

Taulukon 3 tulosten perusteella saadaan eri epäpuhtauskomponent-tien haihtumille kloridipölyyn seuraavat arvot (taulukko 4):

Ni 91,2; Cu 70,0 %; Co 81,0 %.

Täten keksinnön mukaisen kloorausmenetelmän soveltuvuus myös oksidimalmilla on hyvä.

Esimerkissä 2 saatu klooraustuote, kuten esimerkin 1 kloorattu pasute, on käyttökelpoinen materiaali esim. raakaraudan valmistukseen, koska haitallisten epäpuhtauksien määrä on keksinnön mukaisella kloorauskäsittelyllä saatu pienenemään riittävän alhaiseksi.

10 6 4 6 4 5

vO Cv* KO

dP v v og o o

O Ή <-H

•pH _ - - - 1 ' σ> tn vo io m >! r> o- Οι—I r-H o» ΊΓ dP ' - o o rr o S O O rH o* tn ·> * «

X <-( iH CN O

_____TT____ ry vd oo co dP ·. «.

O O O

3 o o o tn ^ -

X lO VO ID

co

en (N H <N

dP vk κ k, O pH O 00 3 *——-- o o ro Γ' tn ' ' ^ v

ϋ Cl ¢1 rH O

i—I 'a· oi o n dP V K VK f»>» . —J ' 1 " 1 ™ — Il I I— I — — Ο,Λ, OO o I—I * θ' θ' l£>

K/ zJ ---- - 4J v KK

T) <, „ „ \ O' en o o-

" O LD ro CN Oi <D

3 tn ' .

h X o· M o e—( 3 ------- . - . .

3__(< in un S _ . 2 tn r-n-oio co iH o en o*P ' ' *. ^ O H O O' ---- g --- - O O ΙΟ O' ' tn - ' k ^ X CO 00 O O' o O'

- .- ——— ' - - -.......—'— — —· *» k OO

O' *a« -P U0 θ' "Ν’ (N

O o ή v \ ro r? cn ' ' v o tn op ro rf o co tn -- <5 — - C tn CS1 O O O O v _**· ' ' tn uo m mx tn o o .h σι roro ro

Ai ro ro cn ,,________-______ __—------ m in i—i K O k o m in cn *. o-

' ' ' <#> θ' O

dP m O o o •a* H -----“ --U co *a- o tn ** ' '

o O' m cn x ooLiO

tn m - m ^ X ro co o__- ______ <n oo un o in m öp m o1

' ' (N CN

cd3 i—I lO θ' ·ς}· —— -,—,-— o' m m O o m

0/ i . I... | . I .1 .1 II-I — .111-11 Il " —" K K

co cn tn O' ro Ä en oo tn <—I i—I r-i O' iH r-l

X ^ ’S' .H

__o;--------— . o oo ro o- CN oo ro O' in •j” *· k k k k :r?3 k v k k H i o lh in vo vo y* o LO ld ko kd :S,^2S'r^'_4c3N :!S o ·Ί·Γ~ι-ισι •^tnof^ O' to tn o o- o~

S Ή s X X

I I

H /« 1 -p I

+j Qi -H +J φ X

4-1+Jd) ·0)τ5 JJJJQ) •dl'b

j “ ϋ JN M ti ·Η X CO +> CN M +j -H

£§ S 5 8 i S3· ti.i g Ö 8 S 83 src ss aasa s t s a a a 11 64645 I in in m r- UI « H I 0)-1-11 CO - rH - !<C cn U < r- U C r- U o O ro 0) -P 00 O r-H z ln - X) I O) I O) X) O O» - CO X) - tP co CU S -P 0< rH S ro 3 ft n- S o 3 1¾ 0) (0 3

3 CU -P

0) O O -P ro i—I

3 G I 3 I + CO 3o 3 G - 3 - 3 CO <C N i-H < rH UN00<n-

« >1 O

pH 0 :0 Ή

(N CU X

- tji I co tji o r-cpr~ co o <C m * <1 o co - <C - σ\ o ιΗ o σι σ\ u· o o - 0)131 φ o 3 o 0) co 3 ^

Cm O Cm Ή CJ rP Cl O) UH

--- -- -- b

I I

3 1 1 3 1 _ 3 I 1 tN 3 | M 3 I 1 O 3 > CO -H .

Ai *ro -H U) I 3 U

X Cl 0 3 3 0 3 G Ό -P I M -P |

Ή ·Η — ,- V -H 3--^ O r* _1__V

3 3 7 0) CO /N 7 O 3 7* 3 3 a; 3 «H 0) 1

Ha; O Qj X P I

rH 1

< I

_ I

! δ ö Γ o o -

MO <H | CO I HO CO O .H O

<C rH o < U Ή < ro (_) t~- o m O r—( - - ΓΜ X) o Cp - XI O) co X) ni tr - ft --h S co Oi s CP ft σ> S ft >i

rH

0) X

-P CN Οι P- CP

CO O O rH -rH ^ *»· dco^jo a c i di ό g vo 3 <n

λ; N p < H DIN < -H N CP < O

H 2 P

05 O

rH

* ro O O ft - 0)00)0 CO I 0> I CO - O) o

i—I <1 rl < O < O

co o O rH - 0)o3o 0)131 φ - 3 co

Cm Ή U rH _____ tn O Cm Ή CJ co 64645 12 f ^ Zi ! <#> - « «.

VO CO 00 I oo I O--- : cn ----—- 3 te 'ί rr Ä vo vo vo 00 r- oo av

ÖP ·* >. CO

o o B ° ^ r~ r-' r- r- in oo r~ ^ . ».

- » TT CN

<*> r~ CN (N

rH (N

O m (N

XT' «· »

S r» rH iH

Cn p~ i" cv

rH rH «“H

TT CN “ - ___ _ , ^ o n

“ i—I rH O CV 00 O r—I

«* * «* ^ * «fc K

Q<#>00 o rH <#> •«TO ro >S____ r« m 3 σν iH rH -—

H.Q Ή 00 u 00 CN r—I

3 vJ - *· ·. ·.

2 S rH rH OO O' f* O m

Η X X CN CN

rH rH rj* o o on- o » * O iH „* <*“ o o ** - · dp in

° ° O O j/J r-I

5 m r-· 2 i S' J S I is a_ i r- es 5 _ ino'·' rHt^ CV P~ ^ ÖP _, A1 * * o>P * ·* * i «—i cn o ld oo m ro ro i r--o Z m *n o σν S' Li il Tm Di σν σν oo

χΉΉ rH ^ CO CN CN

'Ό rH ___ ^ v o u; σν m oo

! dP D> VO VO N* dPOOVD VO

j CN CN_CN__ ^_CN CN m 00

^ VO VO σ! CN W

Di00 o Dv S oo S

CN (N O ,¾ CN OH CN

° ^ -h m ^

:[C _ * _T »· - ' O rH m «T

M o o o r- vo m :nj ^ ^ ^ ~ •2 «*« o σν f"» oo n· M Dv o o r- vo m iS or> n- :¾ Λ! o r- ro oo n> ä __i .™ o σν n~

----DL--- g rH

•H — g j § i S , ä i i p ·§ B cn S φ ä 4 -2 8 cn 2 φ 3 Φ jc iJ H Q +) >1 φΛί-Ρ.-ΗΟ-Ρ^ίΝ

p a 1» y oo o ^ phwuoqO'H

<5 Φ (D^&r-jD-Pin m Λ i) £ K+) L5 0i+J^«4J«Q, 64645 13 —-—- <» _ ,, o go 3 o »n 3 ^ rH *

2 U O UI Φ U O u O

g 1! h jj n 3 -3 o ti 0 3 H 3-3

<β -3 CO

3t tn 3 *e >i o m oo <» Ό -3 -H O |J! ·· 3 -H h φ ».

2 cnzosoj o Z oo £ o £ *H i—I G> O σ*\

X rH

5 Ή « 3 ai λ; Pj

-h O O

<, O o o σ θ··θ' faouo h m υ O'

I rH -rH <T\ rH

__ I

o 1 I

.* I I , x w I I 1

3 Ph ·Η 1 tn -H

^ -3 >H I 3 3! v 3 -*-> tn o ---> to o -> (C -H 4-1 ^ +J I I Γ E-1 XX o X .

rH fij o rd I

0) Φ rH φ o* 3 X 3 |

__,, J- I

I - O rH

3 O r-4 3 1 rH O 3 ^ rH * S U O UI O 0)0 C_) O O o i rH —f r-* 00 Ή ii *

-3 rH

·” Ό

•3 O O Hi CM VO

3 Ή O tji ·, <N Ή I O „ Ή -H * φι **

0) Z O S (N rH 2 2 OO Ό Z rH SO

-3 rH O U -H CTi »0 tp 3 I ^ s o

j rH O

; x o

1 tuooo Φ 1 o I CD'OrH

; (3 o u O Cu o tn rH o oo j f“~i t—{ J_ ______ ^

Claims (5)

14 64645 i- Menetelmä raudan valmistuksessa haitallisten epäpuhtaus- metallien klooraavaksi haihduttamiseksi epäpuhtausmetalleja ja raudan oksideja sisältävästä ja/tai hapettavassa atmosfäärissä muodostavasta raaka-aineesta saattamalla raaka-aine korkeassa lämpötilassa ja mahdollisesti hapettavassa atmosfäärissä kosketukseen kloorausreagenssin kanssa epäpuhtausmetallien kloonaamiseksi ja haihduttamiseksi, tunnettu siitä, että jauhemaista yli n. 900°C lämpötilaan esikuumennettua raaka-ainetta ja kidevedetöntä magnesiumkloridia syötetään kaltevalla arinalla olevaan pyörrekerrokseen, johon arinan läpi syötetään kuumaa ilmaa epäpuhtausmetallien kloridien haihduttamiseksi ja että puhdistettua raaka-ainetta poistetaan pyörrekerroksen alaosasta erilliseen tilaan, jossa sitä huuhdellaan ilmavirralla, jonka virtausnopeus on olennaisesti suurempi kuin pyörrekerrokseen syötetyllä ilmavirralla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pyörrekerrokseen syötetään ilmaa virtausnopeudella 1-30 cm/s ja erilliseen tilaan johdettua puhdistettua raaka-ainetta huuhdellaan ilmalla, jonka virtausnopeus on 0,5-15 m/s.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raaka-aine saatetaan korkeintaan noin 1250°C:n lämpötilaan syöttämällä pyörrekerrokseen polttoainetta tai pelkistämällä osa raaka-aineesta ennen sen syöttämistä pyörrekerrokseen.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että magnesiumkloridi regeneroidaan pyörrekerroksesta poistetuista kaasuista ja huuhtelukaasuista ja sekoitetaan raaka-aineeseen joko kiinteänä tai sulasuihkut-tamalla. 1 Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, jossa on kaltevalla arinalla (8) varustettu kloorausre-aktori (3) , elimiä (9) kloorattavan raaka-aineen ja magnesiumklo-ridin syöttämiseksi reaktoriin (3) arinan (8) yläpuolelle ja elimiä (10) ilman sekä mahdollisesti polttoaineen syöttämiseksi arinan (8) alle pyörrekerroksen muodostamiseksi arinalle (8) ja 15 64645 poistoaukko (11) kaasujen poistamiseksi reaktorin (3) yläosasta, erotuslaite (5) puhdistetun raaka-aineen (12) erottamiseksi kaasuista (13) sekä elin (4) klooratun raaka-aineen poistamiseksi pyörrekerroksesta ja siirtämiseksi erotuslaitteeseen (5), tunnettu siitä, että poisto- ja siirtoelin (4) on paineilma-nosturiperiaatteella toimiva alaosastaan reaktoriin (3) arinan (8) alapään yläpuolelle yhteydessä oleva olennaisesti vertikaalinen ja yläpäästään erotuslaitteeseen (5) yhteydessä oleva kanava (4), jonka alapäässä on elimiä huuhtelu- ja nostoilman syöttämiseksi kanavaan (4) siihen kaltevalta arinalta (8) valuneen klooratun raaka-aineen huuhtelemiseksi ja nostamiseksi erotuslaitteeseen (5) .

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että myös kaasunpoistoaukko (11) on yhdistetty erotus-laitteeseen (5) . 64645 16 t Patentkrav i