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Verfahren zur Rückgewinnung von Bunt- und Edelmetallen
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aus kohlenstoffhaltigen Materialien Die Erfindung befaßt sich mit
einem Verfahren zur Rückgewinnung von Bunt- und Edelmetallen aus kohlenstoffhaltigen
Materialien, insbesondere aus Verkokungsprodukten unter Anwendung thermischer Verfahren.
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Das obige Verfahren dient insbesondere der Rückgewinnung von Bunt-
und Edelmetallen aus kohlenstoffhaltigen Altprodukten, wie z.B. Kabeln oder Filmen.
Hierbei ist eine Rückgewinnung der Metalle verhältnismäßig einfach möglich, wenn
der Kohlenstoff abgebrannt oder vergast wird. Für eine derartige Rückgewinnung sind
diejenigen Verfahren besonders geeignet, bei denen die Schmelztemperatur der in
den kohlenstoffhaltigen Materialien enthaltenen Metalle und der Erweichungspunkt
der gebildeten Asche nicht überschritten werden, so daß die Bunt- bzw. Edelmetalle
letztlich in einer trockenen Asche vorliegen. Anderenfalls kann es zu Verbackungen
oder Verklebungen und damit zu einem nachteiligen Verstopfen der eingesetzten Reaktoren
kommen.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren, bei dem Kohlenstoff abgebrannt
wird, gestattet aber keine kontrollierte Temperaturführung. Die beim Verbrennungsprozeß
auftretenden Temperaturen können zumindest örtlich so stark ansteigen, daß die Schmelztemperaturen
der Metalle bzw. die Erweichungspunkte der Aschen überschritten werden. Dies führt
nicht nur zu Verlusten an Metall, sondern auch zu einer erheblichen Verfahrensstörung.
Für eine Rückgewinnung von Bunt- und Edelmetallen aus kohlenstoffhaltigen Materialien,
insbesondere Altprodukten, unter Anwendung thermischer Verfahren ist daher die Vergasung
des Kohlenstoffs der Verbrennung vorzuziehen.
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Als Vergasungsmittel dient ein Wasserdampf (H20), Kohlendioxid (CO2)
und Sauerstoff (02) enthaltendes Gasgemisch. Sauerstoff wird vorzugsweise in Form
von Luftsauerstoff eingesetzt. Bei der Vergasung von Kohlenstoff laufen folgende
Reaktionen ab: C + H20 O CO + H2 (1) C + CO2 r-- #2 CO (2) C + 1/2 02-<CO (3)
Die Vergasung von Kohlenstoff (C) mit Wasserdampf (H20) und mit Kohlendioxid (CO2)
ist ein endothermer Vorgang, während die Vergasung mit Sauerstoff (02) exotherm
abläuft. Wird dem Reaktor folglich HO oder CO2 zugeführt, dann muß gleichzeitig
soviel Sauerstoff zugeführt werden, daß die exotherme Reaktion (3) den Energieverbrauch
für die endothermen Reaktionen (1) und (2) sowie für die Wandwärmeverluste des Reaktors
deckt.
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Beim Betrieb ohne Sauerstoff muß der Reaktor von außen beheizt werden.
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Im allgemeinen wird die Vergasung von Kohle, Koks oder kohlenstoffhaltigen
Abfallprodukten und dgl. mit dem Ziel der Erzeugung eines sauberen und brennbaren
Gases mit möglichst hohem Heizwert durchgeführt. Als Reaktortypen kommen dabei z.
B. der Schüttgutreaktor, der Wirbelschichtreaktor, der Reaktor mit zirkulierender
Wirbelschicht sowie der Flugstaubreaktor in Frage. Aus verfahrenstechnischen Gründen
wird dabei das Vergasungsmittel H2O, CO2 bzw. °2 relativ kalt mit einer Temperatur
unter etwa 5000C dem Reaktor zugeführt. Bei dieser niedrigen Temperatur wird jedoch
nur wenig CO und H2 gebildet. Die Schüttung muß erst durch die partielle Verbrennung
des Kohlenstoffs mit O2 zu CO2 auf die im allgemeinen günstige Reaktionstemperatur
von über etwa 800 bis 9000C erwärmt werden. Durch die oben erwähnte partielle Verbrennung
des Kohlenstoffs kann dann zumindest örtlich der Schmelzpunkt der Metalle oder der
Erweichungspunkt der Aschen überschritten werden, was zu einem nachteiligen Verstopfen
oder Verkleben des Reaktors führt.
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Bei den oben erwähnten Verfahren geht es im wesentlichen nur darum,
kohlenstoffhaltige Materialien, insbesondere Koksprodukte und dgl., zu vergasen.
Die Rückgewinnung von Bunt- und Edelmetallen aus diesen Ausgangsmaterialien wurde
mit derartigen Verfahren noch nicht in Zusammenhang gebracht. Das gilt z.B. auch
für die Gewinnung von Silber aus fotografischen Filmen, insbesondere aus Röntgenfilmen.
Der hierzu relevante Stand der Technik wird nachfolgend beschrieben.
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Die DE-OS 27 48 051 betrifft ein Verfahren zum Behandeln fotografischer
Filme mit einer Kunststoffgrundschicht, einer Überzugsschicht aus einem Klebstoff
und einer Silber enthaltenden organischen Schicht zur
Rückgewinnung
von Silber. Hierbei wird der fotografische Film in ganz spezieller Weise in einem
Waschtank mit heißem Wasser in Gegenwart eines Enzyms mit dem Ziel behandelt, die
Überzugsschicht aus Klebstoff weitgehend zu entfernen. Die anfallende Waschflüssigkeit
wird filtriert und das Filterpapier zusammen mit dem Rückstand geröstet, um Gelatine
und andere nicht-metallische Stoffe abzubrennen und hauptsächlich metallisches Silber
zurückzulassen. Dieses bekannte Verfahren ist technisch relativ aufwendig und nicht
verlustfrei zu führen. Der DE-OS 27 48 051 läßt es sich aber auch entnehmen, daß
das gebräuchlichste Verfahren zum Rückgewinnen von Silber aus fotografischen Filmen
darin bestehen soll, das Material zu brennen bzw. einem Verbrennungsprozeß zu unterziehen,
um dann die rückständige Asche zu behandeln.
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Hierbei sollen jedoch bedeutsame Silberverluste auftreten.
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Die DE-OS 23 56 393 befaßt sich ebenfalls mit einem Verfahren zur
Wiedergewinnung von Silber aus fotografischen Filmen. Diese Filme weisen einen Polyesterfilmträger
auf, der auf wenigstens einer Oberfläche mit einer Unterschicht versehen ist, auf
die eine Gelatine/Silberhalogenid-Schicht als Deckschicht aufgebracht ist. Dieses
Material wird zerschnitten. Die Filmstücke werden dann so lange mit einem Lösungsmittel
behandelt, bis die Unterschicht praktisch vollständig gelöst und die Gelatine enthaltende
Deckschicht von dem Filmträger praktisch abgetrennt ist. Die abgetrennte Gelatine
mit dem darin enthaltenen Silber wird dann in spezieller Weise weiterverarbeitet.
Hierbei soll vorteilhafterweise so vorgegangen werden, daß das Silber aus dem gelatinehaltigen,
von den Filmstücken getrennten Material durch flammlose Verbrennung des mit Ammoniumnitrat
vermischten gelatinehaltigen Materials wiedergewonnen wird. Auch dieses
Verfahren
ist im Hinblick auf eine einfache Verfahrensführung verbesserungsbedürftig und insbesondere
wenig wirtschaftlich. In der DE-OS 23 56 393 wird des weiteren darauf hingewiesen,
daß im allgemeinen Silber aus Filmabfällen oder gebrauchten fotografischen Filmen
dadurch wiedergewonnen wird, indem man den Film als solchen verbrennt und die silberhaltige
Komponente als Asche oder Rückstand wiedergewinnt. Ein solches Verfahren soll allerdings
zu einer unerwünschten Luftverschmutzung mit nachteiligem Silberverlust führen.
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Im Ergebnis ist also den beiden oben erörterten Druckschriften zu
entnehmen, daß rein chemische Aufarbeitungsverfahren unter Einbeziehung von Lösungsvorgängen
gegenüber dem Verbrennen der Ausgangsmaterialien und Aufarbeiten der Asche auf den
Edelmetallgehalt nachteilig sind. Rein chemische Auftrennungsverfahren werden als
besonders vorteilhaft herausgestellt.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Rückgewinnung
von Bunt- und Edelmetallen aus kohlenstoffhaltigen Materialien vorzuschlagen, das
technisch einfach, störungsfrei und bezüglich des wiederzugewinnenden Wertstoffs
verlustarm und weitgehend ohne Umweltverschmutzung sowie wirtschaftlich durchführbar
ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein kohlenstoffhaltiges
Material mit Bunt- und/oder Edelmetallgehalt in einem Vergasungsreaktor bei weitgehend
isothermer Prozeßführung unter Zuführung eines in einer getrennten Verbrennungskammer
aus einem Brennstoff erzeugten Vergasungsmittels vergast wird, wobei das Vergasungsmittel
vor Eintreten in den Vergasungsreaktor bezüglich seiner Zusammensetzung (H2O/CO2/O2)
derartig eingestellt wird, daß sich in dem Vergasungs-
reaktor
weitgehend isotherme Verhältnisse einstellen, und die Temperatursteuerung durch
Veränderung des Partialdruckverhältnisses PO2/(PH20 + Pco2) vorgenommen wird.
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Für die Zwecke der Erfindung läßt sich jedes beliebige kohlenstoffhaltige
Material mit Bunt- und/oder Edelmetallgehalt als Ausgangsmaterial einsetzen, soweit
es aufgrund seiner chemischen Eigenart grundsätzlich den vorstehend bereits beschriebenen
Vergasungsvorgang gestattet, wobei letztlich ein Ascheprodukt mit stark erhöhtem
Metallgehalt anfällt. Hierbei kann es sich z.B. um Kabel oder Filme handeln, die
in vorteilhafter Weise in stückiger bzw. zerkleinerter Form eingesetzt werden. Röntgenfilmmaterial
(Filme und/oder Bilder) stehen dabei aufgrund des verhältnismäßig hohen Silbergehaltes
im Vordergrund.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß metallhaltige bzw.
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insbesondere silberhaltige Kunststoffmaterialien vorzugsweise zunächst
einem Verkokungsprozeß zur Gewinnung eines bunt- bzw. edelmetallhaltigen Kokses
bzw.
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koksartigen Produktes unterzogen werden. Hierbei können übliche Verkokungsmaßnahmen
ergriffen werden. Die Ausgangsmaterialien werden dabei unter Luftabschluß, d.h.
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in Form der sog. trockenen Destillation erhitzt. Hierbei laufen verschiedene
Vorgänge, wie Entgasung, Crackung etc. mit dem-Ergebnis ab, daß ein Produkt mit
vergleichsweise hohem Kohlenstoffgehalt anfällt, in dem die Bunt- und/oder Edelmetalle
bereits in einem gewissen Umfang angereichert sind. Durch diese Verkokungsprozesse
lassen sich bereits Metallgehalte von etwa 10 bis 15 Gew.-% einstellen. Als ein
besonders vorteilhafter Sonderfall eines Verkokungsverfahrens ist im Rahmen der
Erfindung das Pyrolyseverfahren von Bedeutung, worunter man im allgemeinen die chemische
Zersetzung von Stoffen bei hohen Temperaturen unter
Luftausschluß
versteht. Ein derartiges pyrolytisches Verfahren spielt in der chemischen Technik
eine bedeutsame Rolle, so z.B. bei der Spaltung von Kohlenwasserstoffen zur Erzeugung
pyrolytischen Graphits. Wenn allerdings im Rahmen der Erfindung von Verkokungsprozessen
gesprochen wird, so ist dies weitestgehend zu verstehen und betrifft generell Verfahren,
bei denen das ursprüngliche Ausgangsmaterial mehr oder weniger in einen Koks bzw.
ein koksartiges Produkt überführt worden ist. So ist diesem Begriff z.B. auch das
Schwelverfahren unterzuordnen. An sich versteht man hierunter die trokkene Destillation
von natürlichen Brennstoffen unter Luftabschluß bei Temperaturen von 450 bis 6000C
(Tieftemperaturverkokung), bei der alle flüchtigen Bestandteile aus dem Ausgangsprodukt
unter Bildung eines koksartigen Produktes entweichen.
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In den Ausgangsmaterialien des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere
in den koksartigen Ausgangsmaterialien, finden sich die verschiedenen Bunt- und/oder
Edelmetalle. Der Begriff "Buntmetalle" stellt eine Sammelbezeichnung für alle (in
sich oder in ihren Legierungen farbigen) Schwermetalle und ihre Legierungen außer
Eisen und Edelmetalle, d.h. für alle schweren Nutzmetalle außer Eisen dar. Hierzu
zählen insbesondere Kupfer, Nickel und Kobalt. Zu den Edelmetallen sind die Elemente
Gold, Silber, Rhenium und die sog.
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Platinmetalle (Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und
Platin) u.a. zu zählen. Grundsätzlich sind nur solche Bunt- und Edelmetalle von
der Wiedergewinnung durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeschlossen, deren Schmelztemperatur
unter dem Temperaturbereich liegt, in dem Vergasungsreaktionen noch möglich sind.
Die untere Begrenzung der Vergasungstemperatur liegt in der Praxis bei etwa 600
bis 65000.
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Dieser Bereich wird ohne weiteres von den folgenden Bunt- bzw. Edelmetallen
überschritten: Gold 10650C, Nickel 14550C, Kobalt 19030C, Kupfer 1085°C, Molybdän
26220C, Palladium 15550C, Platin 17690C, Rhenium 31800C, Rhodium 19600C, Ruthenium
25O00C, Titan 17000C, Wolfram 18900C, Silber 9600C, Osmium 27000C und Iridium 24430C.
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Für die Zwecke der Erfindung und zur Herstellung des hierfür benötigten
Vergasungsmittels lassen sich beliebige Brennstoffe heranziehen, bei denen es lediglich
gewährleistet sein muß, daß mit ihnen ein gasförmiges Vergasungsmittel herstellbar
ist, das Wasser, Kohlendioxid und Sauerstoff in steuerbaren und insbesondere in
solchen Mengen enthält, daß das in den Vergasungsreaktor eingeleitete Vergasungsmittel
über sein Partialdruckverhältnis Po2 / (PR2 o + eine isotherme Verfahrensführung
möglich macht. Somit ist im Sinne der Erfindung der Ausdruck "Brennstoff" weitestgehend
zu verstehen, wobei es sich um eine summarische Beziehung für alle festen, flüssigen
oder gasförmigen Stoffe, die, entweder in natürlicher oder davon durch Veredlung
abgeleiteter Form, mit Luftsauerstoff unter Abgabe nutzbarer Wärme wirtschaftlich
verbrannt werden können.
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Hauptlieferant des Heizwertes, nach dem Nutzen und Wirtschaftlichkeit
eines Brennstoffs bemessen werden, sind Kohlenstoff und Kohlenwasserstoff, gegebenenfalls
auch Wasserstoff.
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Als natürliche Brennstoffe können beispielsweise solche fester Art,
wie Holz, Torf, Braunkohle, Steinkohle und Anthrazit, insbesondere in veredelter
Form als brikettierter Koks herangezogen werden. Zweckmäßigerweise werden jedoch
flüssige Brennstoffe, wie Rohöl, Heizöl, Steinkohlenteeröl, aromatische oder aliphatische
Kohlenwasserstoffe, wie Benzin und Benzol, und insbeson-
dere gasförmige
Brennstoffe bzw. Brenngase verwendet.
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"Brenngase" bezeichnen umfassend brennbare technische Gase (vgl. Römpps
Chemielexikon, 7. Aufl., Bd. 1, 1973, S. 421). Mit besonderem Vorteil sind Erdgas,
Leuchtgas, Generatorgas, die verschiedensten gasförmigen Alkane, wie Methan, Ethan,
Propan, Butan sowie Acetylen einsetzbar. Diese Gase können sämtlich auch im Gemisch
eingesetzt werden. Dabei hat es sich gezeigt, daß mit Erdgas eine besonders günstige
Verfahrensführung möglich ist, da das verbrannte Erdgas bei einem Luftfaktor von
= 1,3 ein Gasgemisch als Vergasungsmittel entstehen läßt, mit dem die Vergasungsbedingungen
eines Verkokungsproduktes, insbesondere des Pyrolysekokses, bei einer Temperatur
von etwa 700 bis 9000C, insbesondere 750 bis 8500C optimal eingehalten werden. Es
zeigt sich also, daß in dem Gaserzeuger in der Regel jeder beliebige Brennstoff
verwendet werden kann, der die gestellten Anforderungen erfüllt. Hierbei kann es
sich auch um ein Pyrolysegas oder auch um ein solches Gas handeln, das das Abgas
des erfindungsgemäß eingesetzten Vergasungsreaktors darstellt. Der Einsatz von Pyrolysegas
ist im Rahmen der Erfindung mit besonderen Vorteilen verbunden. Zur Einstellung
der richtigen Vergasungsbedingungen im Vergasungsreaktor wird insbesondere der Sauerstoffgehalt
bei der Verbrennung, also der Luftfaktor, gezielt eingestellt. Der für die Verbrennung
erforderliche Sauerstoff wird zweckmäßigerweise durch Luftsauerstoff eingeführt.
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Sollten die bei der Verbrennung im Gaserzeuger entstehenden Vergasungsmittel
eine höhere Temperatur als benötigt besitzen, wird zur Kühlung Wasser, insbesondere
in das den Gaserzeuger verlassende Gas eingedüst. Ist eine derartige Wassereindüsung
nicht erforderlich, sondern es ist gar eine Temperaturerhöhung angestrebt, dann
wird der Sauerstoffverbrennungstrom, der der Verbrennungskammer zugeführt wird,
erhöht. Darüber hinaus bestehen weitere Steuerungsmöglichkeiten: so kann vor Einleiten
des Vergasungsmittels in den Verbrennungsreaktor Kohlendioxid und/oder auch Sauerstoff
zugeführt werden. Dem Fachmann sind demzufolge vielfältige Steuerungsmöglichkeiten
im Rahmen der Erfindung erkennbar, ohne daß es nötig wäre, diese im einzelnen weitergehend
zu erläutern.
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Das den Gaserzeuger verlassende Gas bzw. Vergasungsmittel braucht
nicht an einer einzigen Stelle dem Vergasungsreaktor zugeführt zu werden. Vorzugsweise
geschieht das allerdings im unteren Teil des Vergasungsreaktors.
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Generell besteht auch die Möglichkeit, was in Einzelfällen von Vorteil
sein kann, das Vergasungsmittel dem Vergasungsreaktor an Einlässen zuzuführen, die
über seine Höhe verteilt sind.
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Grundsätzlich können für das erfindungsgemäße Verfahren vielfältige
bekannte Vergasungsreaktoren herangezogen werden. So kann es sich dabei um die bereits
vorstehend näher bezeichneten Vergasungsreaktoren handeln. Bevorzugt wird ein Festbettreaktor,
dem das zu vergasende kohlenstoffhaltige Material in feinteiliger bzw. stükkiger
Form zugeführt wird. Ein Wirbelschichtreaktor bzw. Flugstaubreaktor kann zwar ebenfalls
eingesetzt werden. Es ist allerdings dabei darauf zu achten, daß aufgrund des bewegten
Materialbettes keine oder nur
geringfügige Anteile feinteiligen
Materials durch den Gasstrom innerhalb des Reaktors aus diesem oben ausgetragen
werden und zu einer Umweltverschmutzung führen.
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Wird dem Vergasungsreaktor das Vergasungsmittel bereits mit der gewünschten
Vergasungstemperatur zugeführt, dann laufen Verbrennungsreaktionen nicht mehr bzw.
nur noch in geringfügigem Umfange ab. Das bedeutet, daß die Temperatur des Vergasungsmittels
sowie seine Zusammensetzung im Hinblick auf seinen H2O-, CO2- und 02-Anteil derartig
eingestellt ist, daß sich die bei der Vergasung auftretenden und oben im einzelnen
bereits wiedergegebenen exothermen und endothermen Reaktionen bezüglich der Wärmebilanz
in etwa aufheben.
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Grundsätzlich ist im Vergasungsreaktor eine möglichst hohe Temperatur
anzustreben, da dann die Vergasungsvorgänge günstiger ablaufen. Die im Einzelfall
zweckmäßige oder erforderliche Temperatur hängt von dem Schmelzpunkt der in dem
vorzugsweise eingesetzten Verkokungsmaterial enthaltenen Metalle ab. Diese Temperatur
muß ausreichend weit unterschritten werden, damit nicht aufgrund von Schmelzvorgängen
und anderen chemischen Abläufen Verluste des angestrebten Metalls eintreten. Für
den Fall, daß ein silberhaltiges Verkokungsprodukt vergast werden soll, so z.B.
eines, das aus Röntgenfilmen gewonnen wurde, wird vorzugsweise in einem Bereich
von etwa 700 bis 9000C, ganz bevorzugt in einem Bereich von 750 bis 8500C gearbeitet.
In diesem Falle hat sich ebenfalls Erdgas als ein besonders günstiger Brennstoff
zur Herstellung des Vergasungsmittels bewährt.
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In der Praxis wird demzufolge derartig verfahren, daß zunächst aufgrund
rein fachmännischer überlegungen eine geeignet erscheinende Temperatur unter Berücksichtigung
der vorstehenden technischen Aussagen gewählt wird. In
Abstimmung
mit dieser Temperatur wird dann der Brennstoff gewählt werden, der die Herstellung
eines Vergasungsmittels mit der gewünschten Temperatur möglich macht. Dabei wird
der Vergasungsreaktor zunächst in einer gewissen Vorphase, d.h. nicht unter Vergasungsbedingungen
durch das heiße Vergasungsmittel aufgeheizt.
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Dann wird im allgemeinen wie folgt yerfahren: sobald die gewünschte
Vergasungstemperatur erreicht ist, gewöhnlich nach einer halben bis einer Stunde,
was auch in Abhängigkeit von der räumlichen Dimensionierung des eingesetzten Vergasungsreaktors
sowie des eingesetzten zu vergasenden Materials steht; erfolgt eine Art Feinregulierung.
Steigt nämlich die Temperatur im Vergasungsreaktor weiter an, dann erfolgt eine
sorgsame Dosierung zur Vermeidung einer weiteren Temperaturerhöhung bzw.
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Einstellung der gewünschten Vergasungstemperatur durch die bereits
angegebene Einsprühung von Wasser in das Vergasungsmittel unmittelbar vor Einleiten
in den Vergasungsreaktor. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, Kohlendioxid
anstelle von Wasserdampf einzuleiten.
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Selbstverständlich könnte auch der Luftfaktor herabgesetzt werden.
Damit würde sich zwar auch die Temperatur des Vergasungsmittels ändern, letztlich
aber auf diesem Wege ebenfalls eine Angleichung bzw. Erreichung der gewünschten
isothermen Verfahrensführung möglich sein.
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Ist z.B. der Fachmann in der oben beschriebenen Weise vorgegangen,
dann bedeutet das, daß er bei gleichbleibendem Ausgangsmaterial in Form des mit
den Bunt- und/ oder Edelmetallen beladenen kohlenstoffhaltigen Materials, insbesondere
Verkokungsproduktes, allenfalls noch gewisse Feinregulierungen vornehmen muß, um
die Vergasung in optimaler Weise ablaufen zu lassen. Die Optimierung besteht darin,
daß ein Verbacken oder Verkleben bzw. Verstopfen des Reaktors ausgeschlossen wird.
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Dies geschieht also nicht nur technisch einfach, sondern auch mit
beachtlichem wirtschaftlichem Vorteil. So ist es unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit
auch möglich, die aus dem Vergasungsreaktor abziehenden Gase, zumindest zum Teil,
dem Gesamtzyklus über den Gaserzeuger wieder zuzuführen. Dabei wird das erfindungsgemäße
Verfahren weitgehend verlustarm betrieben, d.h. Verluste an angestrebtem Edel- bzw.
Buntmetall sind nicht vorhanden bzw. unbedeutend. Insbesondere werden die störenden
örtlichen Oberhitzungen ausgeschlossen, die die unerwünschten Erscheinungen, wie
das Verkleben und Verbacken, hervorrufen. In Einzelfällen ist es jedoch erforderlich,
daß nicht am Schmelzpunkt der Metalle die Höchsttemperatur des Vergasungsprozesses
orientiert wird, sondern der Erweichungspunkt der Aschen in Betracht gezogen und
nicht erreicht bzw. überschritten wird.
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Das erfindungsgemäß erhaltene Verfahrenserzeugnis, das in der Regel
einen Metallgehalt von etwa 50 bis 80 Gew.-% aufweist, kann dann anschließend wiederum
in einfacher und nahezu störungsfreier Verfahrensführung üblichen Ausschmelzverfahren,
z.B. in einem Schmelztiegel bzw. Schmelzofen, unterzogen werden. Derartige Vorrichtungen
sind im Stand der Technik bekannt. Es kann sich um Schachtöfen, Herdöfen, Tiegelöfen
sowie Trommel- und Schaukelöfen handeln. Diese Aufzählung ist selbstverständlich
nicht vollständig, sondern es sind vielmehr auch andere Vorrichtungen denkbar, in
denen die angestrebten Bunt- bzw. Edelmetalle im Rahmen einer Art Schmelzreinigung
von den unerwünschten Begleitmaterialien, insbesondere den Aschebestandteilen, befreit
werden.
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Anhand der gegebenen erfindungsgemäßen Lehre ist es dem Fachmann ohne
weiteres möglich, die
angestrebten Ziele in der Praxis zu verwirklichen.
Weitergehende Informationen sind nicht nötig. Vielmehr wird der Fachmann erkennen,
daß die Erfindung auch vielfältigen Modifikationen unterzogen werden kann, ohne
deren Rahmen zu verlassen. So läßt sich beispielsweise der Aufheizvorgang dadurch
beschleunigen, daß der Vergasungsreaktor mit äußeren Aufheizeinrichtungen versehen
ist, die zusätzlich eine Temperatursteuerung beim Ablauf der Vergasungserscheinungen
möglich machen.
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Eine umfassende Aufzählung dieser Modifizierungsmöglichkeiten erscheint
nicht nötig und würde im übrigen auch ins Uferlose gehen, da dem Fachmann damit
keine zusätzlichen erforderlichen Hinweise zur Verwirklichung des wesentlichen Gedankens
der Erfindung an die Hand gegeben wären.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand einer Zeichnung sowie eines
Beispiels noch näher erläutert werden.
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In der Figur wird eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Vorrichtung
wiedergegeben, mit dem sich das erfindungsgemäße Verfahren in der Praxis durchführen
läßt.
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In der Figur ist ein Gaserzeuger 1 sowie ein Reaktor 20 dargestellt.
Über eine Brennstoffzufuhr 2 gelangt ein Brennstoff, z.B. Erdgas, in den Vorbrenner
4, dem über eine Zuleitung 3 Luft als Sauerstofflieferant zugeführt wird. In dem
Vorbrenner 4 laufen bereits gewisse Verbrennungsvorgänge ab, die im nachfolgenden
Hauptbrennraum 5 abgeschlossen werden. Den Hauptbrennraum 5 verläßt das gasförmige
und möglichst bereits auf die gewünschte Temperatur eingestellte Vergasungsmittel
über die Leitung 6, die dem Vergasungsreaktor 20 das Vergasungsmittel zuführt. Wenn
es erforderlich ist, wird dem Vergasungsmittel über die Leitung 7 Wasser,
flüssig
oder dampfförmig zugeführt, um die Zusammensetzung des Vergasungsmittels gezielt
und unter Temperatursenkung zu verändern. Das in den Vergasungsreaktor 20eingeleitete
Vergasungsmittel tritt darauf über einen Rost 8 in das darauf gelagerte, Bunt- oder
Edelmetalle enthaltende kohlenstoffhaltige Material 9, insbesondere Verkokungsprodukt,ein.
Dieses Material 9 befindet sich in Form eines Festbettes in dem Vergasungsreaktor
20.Das dem Vergasungsvorgang weitgehend unterzogene aschenförmige Material tritt
über den Rost 8 in einen Trichter 10 ein und fällt anschließend in einen Sammelbehälter
11. Dieses Material hat in der Regel einen Metallgehalt bis zu 90%. Den oberen Teil
des Vergasungsreaktors 20 verläßt ein gasförmiges Produkt bzw. Abgas, am Auslaß
12. Dieses gasförmige Produkt kann, was jedoch in der Zeichnung nicht gezeigt ist,
zumindest teilweise wieder dem Gaserzeuger 1 zugeführt werden.
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Das Material 9 wird dem Vergasungsreaktor 20 vorzugsweise kontinuierlich
in solchen Mengen zugeführt, daß die isotherme Verfahrensführung praktisch ungestört
bleibt.
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Entsprechendes gilt im übrigen für das erfindungsgemäße Verfahren
ganz allgemein.
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Das auf die oben beschriebene Weise gewonnene Endprodukt mit stark
erhöhtem Metallgehalt läßt sich dann ungleich besser z.B. nach den bekannten metallurgischen
Schmelzreinigungsprozessen weiterverarbeiten, wozu denkbare Einrichtungen bereits
vorstehend angegeben worden sind.
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Beispiel Ausgangsmaterial war ein Pyrolysekoks mit einem Silbergehalt
von eta 5,72 Gew.-%. Dieses Material wurde in einer Versuchsanlage, die dem vorstehend
beschriebenen
Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung im Prinzip
entspricht, durchgeführt. Die Versuchsdauer betrug 5 Stunden bei einem Gasverbrauch
von 15 mN3. Als Brennstoff wurde Erdgas eingesetzt. Die Verbrennung des Erdgases
erfolgte unter folgenden Bedingungen: Brennstoff Lmin - 8,11 mN3/mN3 (Luftfaktor)
= 1,2 @Luft = 29,2 mN3/h Die Zusammensetzung des Vergasungsmittels betrug: H2O 15,76
Vol.% C02 8,17 Vol.% O2 3,16 Vol.% N2 72,91 Vol.% Eingesetzt wurde ein Pyrolysekoks
in einer Menge von 1285 g mit dem oben genannten Silbergehalt. Aus dem eingesetzten
Material wurden 141 g Asche gewonnen.
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Die als Verfahrensprodukte in einer Menge von 142,1 g anfallende Asche,
die 11,1 Gew.-% des Ausgangsproduktes ausmachte, enthielt etwa 75% Silber. Eine
weitergehende Aufarbeitung bzw. Anreicherung des Silbers wurde in einem Tiegelofen
vorgenommen, wodurch nahezu 100%iges Silber anfiel.
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