DE852907C - Verfahren zum Entschwefeln von Nickelstein durch Roesten - Google Patents

Description

• Verfahren zum Entschwefeln von Nickelstein durch Rösten Bei der Entschwefelung von Nickelstein (Nickelmatte) durch Röstung zeigt das der Bearbeitung unterworfene Material( die Neigung, wegen der intensiven' Verbrennung des darin befindlichen Schwefels solche Temperaturen anzunehmen, daß es erweicht und zusammenbackt und unter Umständen sogar flüssig wird.
• Da das Gut in feinkörnigem Zustand der Bearbeitung unterworfen wird, so zeigt es die Neigung, zu Klumpen zusammenzuwachsen, wenn es klebrige Beschaffenheit annimmt. Wenn das geschieht, dann kann der noch darin befindliche Schwefel nur langsam ausgetrieben werden. Man hat diese Schwierigkeit dadurch zu überwinden versucht, daß man das Material, welches in den erwähnten klumpigen Zustand geraten war, aus dem Ofen entfernte und es abkühlte und darauf die Klumpen erneut zu feinem Pulver vermahlte. Das Material wurde dann erneut in den Ofen eingeführt und der Entschwefelungsprozeß fortgesetzt. Das konnte dann ohne Schwierigkeit geschehen, da der Schwefelgehalt dieses erneut der Behandlung unterworfenen Gutes so niedrig ist, däß keine Gefahr des Zusammenbackens mehr besteht. Dieses Verfahren ist jedoch teuer, weil das Gut einer zusätzlichen Vermahlung unterworfen werden muß und da außerdem die bei der Abkühlung abgegebene Wärme verlorengeht.
• Diese Nachteile werden durch die, Erfindung überwunden. Das neue Verfahren zum Entschwefeln von Nickelstein durch Rösten ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von ungeröstetem und geröstetem Nickelstein in ununterbrochenem Arbeitsgang zweistufig in der Weise geröstet wird, claß in der ersten Stufe die Hauptmenge des Schwefels bis herab zu etwa i % in einer an Sauerstoff verhältnismäßig reichen Atmosphäre bei einer etwa iooo° nicht übersteigenden Temperatur verbrannt wird, während anschließend daran die Austreibung der Restmenge des Schwefels bis nahe an Schwefelfreiheit herab bei einer Temperatur zwischen i ioo und 130o° in einer sauerstoffarmen .Atmosphäre erfolgt. Dabei werden in einem Drehrohrofen unter Gegenstrombewegung von Röstgut und Röstgasen dem Gutauslaßende des Ofens heiße, sauerstoffarme Gase zugeführt, denen in einem dem Guteinlaßende näher gelegenen Teil des Ofens sauerstoffreiches Gas, z. B. Luft, durch Öffnungen im Ofenmantel beigemischt wird.
• Gemäß der Erfindung wird also zunächst der ungeröstete Nickelstein mit geröstetem Nickelstein vermischt, wobei eine Mischung erhalten wird, deren Schwefelgehalt niedriger ist als derjenige des ungerösteten Nickelsteins, so daß die Gefahr einer teilweisen Schmelzung bei diesem Gut eine geringere ist. Das Mischungsverhältnis, in welchem die Zustände des Nickelsteins miteinander zu mischen sind, hängt natürlich von ihrem Schwefelgehalt ab, aber das Mischungsverhältnis wird zweckmäßig so gewählt, daß der Schwefelgehalt der Mischung etwa 8 % beträgt. Wenn man Nickelstein in den beiden genannten Zuständen in einer solchen Weise mischt, dann wird der mittlere Schmelzpunkt der Mischung erhöht, wegen des niedrigeren Schwefelgehalts, und die mittlere Temperatur, welche das Gut während der Verbrennung des Schwefels annimmt, wird herabgesetzt, weil weniger Schwefel verbrannt wird. Beide Umstände sind der Vermeidung eines teilweisen Schmelzens des Gutes günstig.
• In der Mischung enthalten einige Körner mehr Schwefel als andere und besitzen einen niedrigeren Schmelzpunkt. Während des Röstens erhalten diese Körner mit hohem Schwefelgehalt die Neigung, an der Oberfläche der Körner von geringerem Schwefelgehalt anzubacken, was eine sehr große Reaktionsfläche zwischen den heißen Gasen und den Stoffteilchen ergibt, welche den größten Schwefelgehalt besitzen.
• Die Masse nimmt die Beschaffenheit von Körnern an, welche in ihrem Korn frei oder annähernd.frei von Schwefel sind und an ihrer Oberfläche eine verhältnismäßig große Menge Schwefel aufweisen, so daß die Oberfläche beim Erhitzen klebrig ist. Ein solches Material besitzt gute Bindekraft für Staub, was eine wünschenswerte Eigenschaft ist, da der Staub von Nickelstein wertvoll ist.
• Eine völlige Entschwefelung ist schwer oder überhaupt nicht durch einfaches Rösten von Nickelsteinmischungen der genannten Art zu erreichen. Dies liegt wahrscheinlich daran, daß etwas Sulfatschwefel aus dem Sulfid während des eigentlichen Röstvorganges gebildet wird, und da die Röstung in Gegenwart von reichlichem Sauerstoff durchgeführt «erden muß, um den Schwefel zu Schwefeldioxyd zu oxydieren, und da ferner die Erhitzung gewöhnlich mit Verbrennungsgasen durchgeführt wird, so muß eine erhebliche Menge Luft zugeführt werden, um den erforderlichen Sauerstoff zu erhalten, was zur Folge hat, daß die Temperatur nicht über iooo° steigt. Bei dieser Temperatur kann das Sulfat nicht abgetrieben werden, so daß am Ende des eigentlichen Röstvorganges im allgemeinen ein kleiner Rückstand an Schwefel in dem gerösteten Gut verbleibt, welcher unter i % zu liegen pflegt. Wenn die Temperatur bis über iooo° erhöht wird, während das Gut noch eine nennenswerte Menge Schwefel in Form von Sulfid enthält, dann würde außerdem die namhafte Gefahr bestehen, daß das Gut zum Schmelzen gelangt. Eine weitgehende Entschwefelung wird' aber erreicht, wenn gemäß der Erfindung an die eigentliche Röstung eine Erhitzung auf höhere Temperatur, z.B. auf eine Temperatur, die zwischen iioo und 1300° liegt, angeschlossen wird.
• Da der Schwefelgehalt durch den ersten Teil der Behandlung auf etwa i % herabgesetzt ist, besteht keine Gefahr des Schmelzens bei solchen hohen Temperaturen. Da der Schwefel jetzt hauptsächlich als Sulfat vorhanden ist, ist es auch unnötig, das Verfahren in Anwesenheit eines großen Sauerstoffüberschusses durchzuführen, so daß die erforderliche Wärme bequem in Form von Verbrennungsgasen zugeführt werden kann, die mit einer verhältnismäßig kleinen Menge an überschüssiger Luft vermischt sind. Gewünschtenfalls kann eine neutrale Flamme für die Erhitzung benutzt werden, doch ist es stets vorzuziehen, die Röstung in Gegenwart eines namhaften Überschusses an Sauerstoff und bei einer Temperatur bis zu iooo° durchzuführen und die spätere hohe Erhitzung bei einem geringen Sauerstoffüberschuß vorzunehmen.
• Die beiden Behandlungsstufen können in einem einzigen Drehofen im kontinuierlichen Betrieb durchgeführt werden. Das zu röstende Gut und die Verbrennungsgase werden hierbei im Gegenstrom durch den Ofen geleitet. Die Gase, welche am Auslaßende des Ofens eintreten, enthalten nur einen geringen Luftüberschuß, so daß die Temperatur auf einen Wert steigen kann, der in der Nähe von 1300° liegt und hoch genug ist, um eine vollständige Entschwefelung herbeizuführen. Es wird dabei Luft an einer oder mehreren Stellen durch den Mantel eingeführt, so daß die vorrückenden Gase sowohl mit Luft verdünnt als auch abgekühlt werden, wodurch die Gefahr eines Schmelzens des Gutes in der Nähe des Einlaßendes des Ofens, wo das Gut noch verhältnismäßig reich an Schwefel ist, vermieden wird, und daß gleichzeitig auch der das Gut umgebenden Atmosphäre ein hinreichender Überschuß an Sauerstoff gegeben wird, um eine Oxydation des Schwefels herbeizuführen.
• Zu,r Erläuterung der Durchführung der Erfindung in der Praxis mag folgendes Ausführungsbeispiel angeführt werden: Nickelstein, welcher 24% Schwefel enthielt, .wurde mit bereits entschwefeltem Nickelstein vermischt, so daß der mittlere Schwefelgehalt auf etwa 8% reduziert wurde. Das Gemisch wurde in einer Mühle zu einer Feinheit vermahlen, welche einen Rückstand von io% auf einem Sieb mit 0,o9 mm lichter Maschenweite ergab. Das Verfahren wurde in einem Drehofen durchgeführt, wobei der Gehalt an freiem Sauerstoff in den Ofen verlassenden Gasen zwischen io und 15% lag. Während des Röstprozesses wurde das Gut auf 100o° erhitzt, und der Schwefelgehalt wurde bis auf 0,8% herabgesetzt. Während des Endstadiums der Entschwefelung wurde das Gut auf 1300° erhitzt, wobei der Schwefelgehalt weiter bis auf o,oi5% herabgesetzt wurde.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Entschwefeln von Nickelstein durch Rösten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von ungeröstetem und geröstetem Nickelstein in ununterbrochenem Arbeitsgang zweistufig in der Weise durchgeführt wird, daß in der ersten Stufe die Hauptmenge des Schwefels bis herab zu etwa i % in einer an Sauerstoff verhältnismäßig reichen Atmosphäre bei einer etwa iooo° flicht übersteigenden Temperatur verbrannt wird, während anschließend daran die Austreibung der Restmenge des Schwefels bis nahe an Schwefelfreiheit herab bei einer Temperatur zwischen i ioo und 130o° in einer sauerstoffarmen Atmosphäre erfolgt. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchführung des Verfahrens in einem Drehrohrofen unter Gegenstrombewegung von Röstgut und Röstgasen dem Gutauslaßende des Ofens heiße, sauerstoffarme Gase zugeführt werden, denen in einem dem Guteinlaßende näher gelegenen Teil des Ofens sauerstoffreiches Gas, z. B. Luft, durch öffnungen im Ofenmantel beigemischt wird.