AT10275U1 - IRON OXYGEN SINTERING PROCESS FOR SPRAYING OXIDE WITH EXHAUST GAS RECYCLING - Google Patents
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Description
2 AT010 275U12 AT010 275U1
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sinterung von pulverförmigen, aus salzsauren Bei-zablaugen in Sprühröstanlagen erhaltenen Eisenoxiden, um diese in eine für die Rückführung in den Prozess der Stahlherstellung entsprechende, dh eine kompakte, stückige Form zu bringen.The invention relates to a process for sintering pulverulent iron oxides obtained from hydrochloric acid waste liquors in spray roasters in order to bring them into a form which is suitable for recycling in the steelmaking process, ie a compact, lumpy form.
Sprühröstanlagen (z. B. für die Ruthner- oder Woodall-Duckham-Verfahren) zur Wiederaufbereitung sogenannter salzsaurer Beizablaugen, welche hierin auch als Salzsäure-Regenerationsanlagen bezeichnet werden, sind aus dem Stand der Technik bekannt und kommen weltweit zum Einsatz. Diese dienen vornehmlich der Gewinnung von Salzsäure (HCl), wobei pulverförmiges Eisenoxid (Fe203) als Nebenprodukt anfällt. Das in den Sprühröstanlagen anfallende Eisenoxid stellt bei entsprechender Qualität ein verkaufsfähiges Produkt dar, welches zum Grossteil zur Herstellung magnetischer Materialen eingesetzt wird.Spray roasters (eg for the Ruthner or Woodall-Duckham processes) for the recycling of so-called hydrochloric acid waste liquors, which are also referred to herein as hydrochloric acid regeneration plants, are known from the prior art and are used all over the world. These are primarily used to obtain hydrochloric acid (HCl), whereby powdery iron oxide (Fe 2 O 3) is obtained as a by-product. The resulting in the Sprühöstanlagen iron oxide represents the appropriate quality is a salable product, which is used for the most part for the production of magnetic materials.
In den letzten Jahren wurden jedoch deutlich mehr Anlagen zur Wiederaufbereitung von salzsauren Beizablaugen installiert, als entsprechender Markt für pulverförmiges Eisenoxid vorhanden ist. Es mussten daher alternative Verfahren zur Wiederaufbereitung eingesetzt werden (z. B. die KCH-Fliessbett- oder Lurgi-Fliessbett-Verfahren), bei welchen das Eisenoxid in grobkörniger Form anfällt, sodass es in der Eisen- und Stahlerzeugung wieder als Rohmaterial ersetzbar ist.In recent years, however, significantly more plants for the recovery of hydrochloric acid waste liquors have been installed, as the corresponding market for powdered iron oxide is present. Therefore, alternative methods of reprocessing had to be used (eg the KCH fluidised bed or Lurgi fluidised bed process), in which the iron oxide is obtained in coarse-grained form, so that it can be replaced again as raw material in iron and steel production.
Obwohl das Sprühröst-Verfahren dem Fliessbett-Verfahren in einigen wesentlichen Punkten überlegen ist, ist aber aufgrund der eingeschränkten Verwertbarkeit des als Nebenprodukt anfallenden pulverförmigen Eisenoxids das Fliessbett-Verfahren in vielen Fällen vorzuziehen. Es sei denn, dass das pulverförmige Eisenoxid einer Sprühröstanlage könnte beispielsweise einer Sinteranlage zugeführt werden, wie sie in der Eisen- und Stahlherstellung für Feinerze verwendet werden. Allerdings sind diese Sinteranlagen auf Eisenerze ausgelegt, der Einsatz von pulverförmigem Eisenoxid aus Sprühröstanlagen ist daher aus Qualitäts- oder Wirtschaftlichkeitsgründen stark eingeschränkt.Although the spray roasting process is superior to the fluidized bed process in some significant respects, the fluidized bed process is preferable in many cases due to the limited usability of the by-produced powdery iron oxide. Unless the powdered iron oxide of a Sprühöstanlage could be supplied, for example, a sintering plant, as used in the iron and steel production of fine ores. However, these sintering plants are designed for iron ores, the use of powdered iron oxide from Sprühöstanlagen is therefore severely limited for quality or economic reasons.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das es ermöglicht, pulverförmige Eisenoxide aus Sprühröstanlagen unmittelbar nach der Säure-Regeneration in wirtschaftlicher Weise in eine kompakte, stückige Form überzuführen.The present invention relates to a process which makes it possible to convert pulverulent iron oxides from spray roasters immediately after the acid regeneration in an economical manner into a compact, lumpy form.
Das aus dem Säure-Regenerationsverfahren austretende Eisenoxid kann am Reaktoraustritt eine Temperatur von 100 bis 800°C, üblicherweise von 300 bis 400°C oder von ungefähr 350°C aufweisen, und wird zur Verbesserung des Sinterungsvorgangs und/oder aus wirtschaftlichen Gründen mit Zuschlagstoffen vermischt und anschließend einem Sinterofen zugeführt. Diese Zuschlagstoffe können - kohlenstoffhältige Materialien, wie beispielsweise Koks oder Kohle, in einem Anteil von 5-50%, vorzugsweise in pulvriger Form, als Energiequelle zum Erzielen der notwendigen Sintertemperatur und/oder zum Beschleunigen des Sinterungsvorgangs, - Mittel zum Herabsetzen der Sintertemperatur und/oder Schlackenbildner, wie sie auch bei der Stahlherstellung eingesetzt werden, wie Oxide/Silikate der Alkali-/Erdalkalimetalle oder Silizium, umfassen.The iron oxide emerging from the acid regeneration process may have a temperature of 100 to 800 ° C, usually 300 to 400 ° C or approximately 350 ° C, at the reactor exit, and is mixed with aggregates to improve the sintering process and / or for economic reasons and then fed to a sintering furnace. These aggregates may contain carbonaceous materials, such as coke or coal, in an amount of 5-50%, preferably in powdery form, as an energy source to provide the necessary sintering temperature and / or to accelerate the sintering process, means for lowering the sintering temperature, and / or slagging agents, as used in steelmaking, such as oxides / silicates of the alkali / alkaline earth metals or silicon.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Pulvergemisch vor der Sinterung einer Vor-Kompaktierung unterzogen werden, wie beispielsweise einer Brikettierung, einer Pelletisierung, einer Pressgranulierung, einer Extrusion. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, das Eisenoxid am Anschluss an die Sinterung einer Brechereinrichtung zuzuführen.In a preferred embodiment, the powder mixture may be subjected to pre-compaction prior to sintering, such as briquetting, pelletization, press granulation, extrusion. In this case, it is not necessary to supply the iron oxide to a crusher at the time of sintering.
Wie bei den aus der Stahlindustrie bekannten Sinterverfahren wird bei der vorliegenden Erfindung das Eisenoxid mittels eines Brenners unter Einsatz von gasförmigen (z.B. Flüssiggas, Erdgas) oder flüssigen Brennstoffen (z.B Öl) auf die Sintertemperatur gebracht, gesintert, anschließend, sofern keine Vor-Kompaktierung erfolgte, zerkleinert und in für die Weiterverarbei- 3 AT010 275U1 tung notwendige Form gebracht und abgekühlt, um so den Anforderungen für die Verarbeitung im Stahlprozess zu entsprechen ("Pig Iron"). Gewünschtenfalls kann dem Eisenoxid vor der Sinterung zusätzlich ein kohlenstoffhaltiger Brennstoff, vorzugsweise Kohle oder Koks, zum Erzielen der notwendigen Sintertemperatur und/oder zum Beschleunigen der Sinterung zugemischt werden.As with the sintering processes known from the steel industry, in the present invention the iron oxide is sintered by means of a burner using gaseous (eg LPG, natural gas) or liquid fuels (eg oil), sintered, then, unless pre-compaction takes place shredded and brought into shape required for further processing and cooled to meet the requirements for processing in the steel process (" Pig Iron "). If desired, a carbonaceous fuel, preferably coal or coke, may be added to the iron oxide prior to sintering to achieve the necessary sintering temperature and / or to promote sintering.
Der Sinterofen kann entweder kontinuierlich (z.B. als Sinterband) oder diskontinuierlich (chargenweise) betrieben werden, wobei das kontinuierliche Verfahren aufgrund der besseren Regu-lierbarkeit bevorzugt wird.The sintering furnace may be operated either continuously (e.g., as a sintering belt) or batchwise, with the continuous process being preferred for better controllability.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die aus der Sintervorrichtung austretenden heißen Abgase in den Regenerations-Reaktor zurückgeführt werden, womit sich eine verbesserte Energie-Effizienz sowie eine Abgasreinigung des Sinterofen-Abgases ergibt. Dabei kann die Gasführung (bevorzugt bei Unterdrück) durch die Sinteranlage durch einen im Regenerations-Verfahren eingesetzten Ventilator, beispielsweise ein Saugzuggebläse, erfolgen. Alternativ kann die Luftführung durch einen eigenen Ventilator erfolgen und eine getrennte Abgasreinigung umfassen (Venturi-Wäscher). Das Waschwasser aus dieser Abgasreinigung kann aufgrund des Chloridgehaltes in den Regenerationsprozess, beispielsweise durch Kolonnenaufgabe oder Ventilatoreindüsung, rückgeführt werden.In a further preferred embodiment, the hot exhaust gases emerging from the sintering device can be returned to the regeneration reactor, resulting in improved energy efficiency and exhaust gas purification of the sintering furnace exhaust gas. In this case, the gas flow (preferably at negative pressure) through the sintering plant by a fan used in the regeneration process, for example, a Saugzuggebläse done. Alternatively, the air flow can be done by a separate fan and a separate exhaust gas purification include (venturi scrubber). The wash water from this exhaust gas purification can be recycled due to the chloride content in the regeneration process, for example by column application or VentilationInjection.
Die vorliegende Erfindung wird anhand des nachstehenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figur im Detail beschrieben.The present invention will be described in detail by way of the following embodiment with reference to the figure.
Die Figur zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.The figure shows a preferred embodiment of the method according to the invention.
In einer Salzsäure-Regenerationsanlage nach dem Sprühröstprinzip wird die (zu regenerierende) eisenhältige Altsäure 1 aus dem Stahl-Beizeprozess nach einer Aufkonzentrierung 2 über eine Eindüsungsvorrichtung 3 in den Sprühröstreaktor 4, nachstehend als Reaktor 4 bezeichnet, von oben eingedüst. Durch einen oder mehrere Brenner 5, die seitlich am Reaktor 4 angebracht sind und in diesen hineinragen, wird die Temperatur im Reaktor 4 auf ungefähr 550°C gehalten. Dadurch wird aus 2FeCI2 + 2H20 +1Α02 in einem Röstvorgang 4HCI + Fe203. HCl wird oben am Rekator 4 gasförmig abgeführt und einer nachfolgenden Absorption und Gaswäsche 6 zur Rückgewinnung der 18%-igen HCl, sowie zur Emissionsreduktion, unterworfen. Dazu ist im Anschluss an die Gaswäsche-Einheit ein Saugzug 7 vorgesehen. Das pulverförmige Eisenoxid sinkt zu Boden und wird über einen Brecher oder ein Zellenradsystem 8 ausgetragen, wobei die Temperatur des Eisenoxides noch ungefähr 350°C beträgt. Diesem Eisenoxid werden nun in einer Mischanlage 9 Zuschlagstoffe zugemischt und es wird eine Vor-Kompaktierung 10 unter Zugabe von Kompaktierflüssigkeit 11, beispielsweise Wasser in einer Menge bis zu 40 Vol-%, bezogen auf Eisenoxid und zugesetzte feste Zuschlagstoffe, vorgenommen. Die Mischung wird anschließend auf ein Sinterband 12, nachstehend auch als Sinterofen 12 bezeichnet, geführt.In a hydrochloric acid regeneration plant according to the spray roasting principle, the iron-containing waste acid (to be regenerated) from the steel pickling process after concentration 2 is injected from the top via an injection device 3 into the spray roasting reactor 4, hereinafter referred to as reactor 4. By one or more burners 5, which are mounted laterally on the reactor 4 and protrude into this, the temperature in the reactor 4 is maintained at about 550 ° C. This turns 2FeCI2 + 2H20 + 1Α02 in a roasting process into 4HCI + Fe203. HCl is discharged at the top of the Rekator 4 in gaseous form and subjected to a subsequent absorption and gas scrubbing 6 for the recovery of 18% HCl, as well as to reduce emissions. For this purpose, an induced draft 7 is provided following the gas scrubber unit. The powdery iron oxide sinks to the bottom and is discharged via a crusher or a cellular wheel 8, wherein the temperature of the iron oxide is still about 350 ° C. This iron oxide now 9 admixtures are mixed in a mixing plant and it is a pre-compaction 10 with the addition of Kompaktierflüssigkeit 11, for example, water in an amount up to 40% by volume, based on iron oxide and added solid aggregates made. The mixture is then fed to a sintering belt 12, also referred to below as a sintering furnace 12.
Bei Zumischung von Feinkoks wird dieser über einen Zündbrenner 13 im Sinterofen 12 auf die Sintertemperatur, möglichst unter Ausnutzung der noch enthaltenen Wärme des Eisenoxides von ungefähr 300°C, auf ungefähr 1200°C gebracht. Die austretenden Abgase, die zum Teil Feinstaub, aber auch flüchtige Metallchloride sowie HCl enthalten können, werden über die Abgasrückführung 14 wieder in den Reaktor 4 zurückgeführt. Dadurch wird bei diesem Verfahren die Abgaswärme des Sinterprozesses für die Röstreaktion im Reaktor 4 genutzt.When admixing fine coke this is about a pilot burner 13 in the sintering furnace 12 to the sintering temperature, possibly taking advantage of the still contained heat of the iron oxide of about 300 ° C, brought to about 1200 ° C. The exiting exhaust gases, some of which may contain particulate matter, but also volatile metal chlorides and HCl, are recycled back to the reactor 4 via the exhaust gas recirculation 14. As a result, the exhaust heat of the sintering process for the roasting reaction in the reactor 4 is used in this method.
Wie in der Figur gezeigt, ist ferner am Ende des Sinterofens 12 ein Sammelcontainer 15 für gesinterte Eisenoxidpellets vorgesehen. Erforderlichenfalls weist die Anlage auch einen zwischen Sinterband 12 und Sammelcontainer 15 vorgesehenen Brecher 16 für das Sintergut auf (nicht gezeigt). Über den Unterdrück im Reaktor, der über ein Saugzug-Gebläse 7 nach der HCI-Absorption eingestellt wird, wird auch das Sinterabgas angesaugt. Die Druckmessung am Reaktor wirdAs shown in the figure, further, a sintered iron oxide pellet collecting container 15 is provided at the end of the sintering furnace 12. If necessary, the system also includes a crusher 16 for sintering material between sintering belt 12 and collecting container 15 (not shown). About the negative pressure in the reactor, which is set via a suction fan 7 after the HCI absorption, the sintered exhaust gas is sucked. The pressure measurement on the reactor is
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20111031 |
|
| MM9K | Lapse due to non-payment of renewal fee |