DE1038760B - Verfahren zum Roesten schwefelhaltiger Materialien - Google Patents

Description

• Verfahren zum Rösten schwefelhaltiger Materialien 13s ist bereits ein Verfahren zur verbesserten Durchführung von chemischen Umsetzungen beschrieben, das vorzugsweise für die Abröstung sulfidischer Materialien Verwendung findet. Es besteht im wesentlichen darin, die Umsetzung in einem verkürzten Etagenofen nur bis zum Optimum für diesen durchzuführen und in einem nachgeschalteten Wirbelofen die Endröstung vorzunehmen.
• Dadurch wird unter anderem der Vorteil erreicht, daß verflüchtigungsfähige Begleitstoffe, vor allem Arsen sowie Cadmium und Blei, vollständig verflüchtigt werden und trotzdem die hohe Belastungsmöglichkeit des Wirbelofens und die Möglichkeit der Dampferzeugung ausgenutzt wird.
• Ein weiterer nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag sieht vor. die Röstgase aus dem Wirbel- und dem Etagenofen getrennt aufzufangen und gegebenenfalls auch getrennt weiterzuverarbeiten. Man erhält auf diese Weise aus dem Wirbelofen einen arsenfreien Abbrand Und ein ebenfalls arsenfreies Röstgas. während das Röstgas aus dem Etagenofen das gesamte Arsen des eingesetzten Rohstoffes enthält, so daß dieses in .einer Form anfällt, in der es leicht entfernt und aufgearbeitet werden kann.
• Daraus ergibt sich allerdings die Notwendigkeit, zwei getrennte Apparaturen zur Behandlung der beiden Röstgasströme zu verwenden, und außerdem ist es notwendig, einen Teil des Kieses im Etagenofen durch Zuführung von Luft abzurösten, um die zur Destillation erforderliche Reaktionstemperatur zu erreichen und aufrechtzuerhalten.
• Gemäß vorliegender Erfindung ist es möglich, die Vorteile des genannten älteren Vorschlags wahrzunehmen, ohne die Notwendigkeit einer zweiten Apparatur zur Behandlung eines Teilgasstromes. Auch ist es erfindungsgemäß möglich, den Röstprozeß so einzustellen, daß der aus den Fe S2 haltigen Stoffen abdestillierte Schwefel nicht mehr im Ofen verbrannt wird, sondern nach erfolgter Gasreinigung in Form von reinem Schwefel auskondensiert werden kann.
• Erfindungsgemäß wird das abzuröstende Material, beispielsweise arsenhaltiger Kies oder Pb- und Cdhaltige Zinkblende, einem vorzugsweise verkürzten Etagenofen aufgegeben, in dem die verflüchtigungsfähigen Bestandteile, d. h. vor allem Arsen, Blei und Cadmium, in Form ihrer Sulfide ausgetrieben werden. Die hierfür erforderliche Temperatur wird durch Bestreichen des Etagenofenteiles mit den heißen hoch SO-haltigen und sauerstoffarmen Röstgasen erzielt, welche in dem die zweite Stufe bildenden Wirbelofen anfallen. Diese Abgase des Wirbelofens werden aber erfindungsgemäß dem Etagenofen nicht direkt, sondern erst nach einer Zwischenentstaubung zugeführt. Vorzugsweise erfolgt diese Zwischenentstaubung in einem oder mehreren feuerfest ausgekleideten Zyklonen, die mit dem Wirbelofen und dem darüber angeordneten Etagenofen eine geschlossene Einheit bilden.
• In diesen Zwischenzyklonen werden mindestens 85 % des Staubes abgeschieden, der von den aus dem Wirbelofen cntweichenden Gasen mitgeführt wird. Diese abgeschiedenen Stäube sind infolge ihres geringen Arsen- und Schwefelgehaltes für die Weiterverarbeitung geeignet und werden dieser zusammen mit dem aus dem Wirbelofen ausgetragenen Material zugeführt.
• Die von der Hauptmenge des Staubes gereinigten Röstgase des Wirbelofens treten dann in den Etagenofenteil ein, wobei ein Teil ihrer fühlbaren Wärme an das dort befindliche Material abgegeben wird. Dieses wird dadurch vorgewärmt, getrocknet, und. gleichzeitig werden die verflüchtigungsfähigen Bestandteile abdestilliert. Gleichzeitig wird beim Durchgang durch den Etagenofenteil der restliche im Röstgas befindliche Sauerstoff verbraucht, so daß die aus dem Etagenofenteil austretenden hoch S OZ-haltigen Gase praktisch völlig sauerstofffrei sind. Durch die im Etagenofenteil eintretende teilweise Abröstung wird nicht nur der restliche Sauerstoff der Röstgase verbraucht, sondern auch der Wärmeverlust des Etagenofenteils gedeckt.
• Das Ausmaß der im Etagenofenteil stattfindenden Teilröstung kann durch Einstellung der Sauerstoffkonzentration in dem aus dem Wirbelofen kommenden Röstgas je nach den Erfordernissen gesteuert werden.
• Außerdem kann der Ablauf des erfindungsgemäßen zweistufigen Röstprozesses durch die Regelung der Aufgabemenge an sulfidischem Material, der Menge der dem Wirbelofen zugeführten Röstluft und auch die Möglichkeit der Umgehung des Mehretagenteils durch einen Teil des aus dem Wirbelofen kommenden Röstgases bewirkt werden.
• Die zur Durchführung des Verfahrens vorzugsweise angewendeten Vorrichtungen sind in den Abb. 1 und 2 beispielsweise und schematisch näher erläutert.
• In Abb.l wird das bei 1 aufgegebene Material durch die auf der Welle 2 angebrachten Krählarme 3 über die Etagen 4 und die Durchfallöffnungen 5 dem Wirbelofen 11 zugeführt. Die Trägerwelle 2 ist vorzugsweise oberhalb des Ofens gelagert und angetrieben. Gasabschlußorgane 6, z. B. Pendelklappen, Zellenradschleusen od. dgl., verhindern ein direktes Austreten der Röstluft aus dem Wirbelofenteil B in den Etagenofenteil A. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung werden die Etagen in Form von dicht aneinandergelegten Verdampferrohren ausgebildet, die zusammen mit den Kühlelementen der Wirbelschicht über eine Umwälzpumpe an das Verdampfersvstem des Wirbelofens und/oder des Abhitzekessels angeschlossen sind.
• Das aus dem Etagenofen kommende praktisch arsen-, Klei- und cadmiumfreie Material wird im Wirbelofen 11 fertig abgeröstet und der Abbrand beispielsweise über den Austrag 12 ausgetragen. Die Röstluft wird dem Wirbelofen bei 13 über den Windkasten 14 zugeführt. Das die Wirbelofenstufe über den Austritt 7 verlassende Röstgas wird im Zyklon 8 entstaubt und der bei 15 ausgetragene Staub mit dem bei 12 anfallenden Abbrand gemeinsam weiterverarbeitet. Das entstaubte Röstgas der Wirbelofenstufe wird dem Etagenofenteil bei 9 zugeführt und die sauerstofffreien hoch S OZ haltigen Röstgase bei 10 abgezogen.
• Die aus dem Zyklon 8 austretenden entstaubten Röstgase der Wirbelstufe können durch die Leitung 16 teilweise um den Etagenofenteil herumgeführt werden, wobei durch die Abschlußklappe 17 der Anteil der herumgefühtren Gase am Gesamtgasvolumen eingestellt werden kann.
• Durch, die geschilderte Anordnung ist es ohne weiteres möglich, etwa 85 % des von den Gasen des Wirbelofens mitgerissenen Staubes vor dem Eintritt in den Etagenofen abzuscheiden. Der restliche Anteil von etwa 15 %, der durch den Etagenofenteil mitgeführt wird, wird gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung, gegebenenfalls nach Anfeuchtung und/oder Granulierung, erneut in den Etagenteil des Ofens zurückgeführt, weil dort infolge des im Etagenofenteil herrschenden Sauerstoffmangels meist nicht vollständig abgeröstet wird.
• Um die aus dem Etagenofenteil mitgerissene Staubmenge auf ein Mindestmaß zu beschränken, wird dessen Raum so bemessen, daß in ihm die Gasgeschwindigkeit möglichst niedrig ist.
• Die in Abb. 2 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäß Abb. 1 lediglich durch den Weg der Röstgase im Etagenofenteil.
• In der Vorrichtung gemäß Abb.2 treten die aus dem Wirbelofen kommenden entstaubten Gase in alle Etagen parallel ein und an der gegenüberliegenden Seite ebenfalls parallel wieder aus. Diese Ausführungsform gibt den Vorteil, daß die Gasverteilung im Etagenteil gleichmäßiger und die Gasgeschwindigkeit vor allem in den Durchtrittsöffnungen 5 erheblich niedriger ist, so daß der Anteil der mitgerissenen Stäube auf ein Minimum beschränkt bleibt.
• Die Abb. 3 entspricht einem Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Abb.2 nach a-a und Abb.4 einem Schnitt durch die gleiche Vorrichtung nach b-b.

Claims (6)

1. PATFNTAXSPRLCFiT:-1. Verfahren zur Abröstung Schwefel- und eisenhaltiger Rohstoffe, vorzugsweise Pyrite, die daneben verflüchtigungsfähige -Metalle. wieAs, Pb, Cd, enthalten, durch Abröstung in einem Etagenofen und Fertigröstung in einem Wirbelofen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas des Wirbelofens weitgehend entstaubt und an Stelle der Röstluft in den Etagenofen eingeleitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasgeschwindigkeit im Etagenofen möglichst niedrig gehalten wird, gegebenenfalls durch Parallelführung der Gase über die einzelnen Etagen.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen auf einem Wirbelofen aufgesetzten, verkürzten Etagenofen, der mit diesem und einem oder mehreren zwischen. heiden Teilen angeordneten Cyclonen eine bauliche Einheit bildet.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Abschlußorgane in den Durchfallöffnungen für das aus dem Etagenofenteil in den Wirbelofenteil fallende Gut.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch eine Lagerung der Trägerwelle der Krählarme oberhalb des Ofens.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, gekennzeichnet durch. Ausbildung der Etagen aus dicht aneinandergelegten Verdampferrohren. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 035 699, 2 528 553; schweizerische Patentschrift Nr. 213 239.