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Verfahren zur Mitgewinnung der Phosphorite .bei der Aufbereitung armer
oolithischer und Konglomerateisenerze Es ist bekannt, arme oolithische Eisenerze,
sog. Doggererze, ferner Erze aus Trümmerlagerstätten vom Salzgitterer oder Lengeder
Typ näßmechanisch durch Läuterung und/oder Setzmaschinenaufbereitung aufzubereiten.
Diese Erze enthalten vorwiegend tonige Bindemittel, die sich im Wasser zu Schlamm
auflösen, dessen Beseitigung umfangreiche Kläranlagen erforderlich macht. Der Ton
wird selbst nach monatelanger Entwässerung in Klärteichen nicht stichfest, so daß
die Ausdehnung der Klärteiche ständig wächst. Bei der Läuterung allein enthält das
geläuterte Aufbereitungsgut noch viele Schlackenbildner. Bei der Aufbereitung durch
Läuterung und Setzmaschinen ist zwar das aufbereitete Erz ärmer an Schlackenbildnern,
dafür gehen aber die im Erz enthaltenen wertvollen Phosphorite mit den Setzmaschinenbergen
verloren.
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Es ist weiterhin bekannt, die genannten armen Eisenerze reduzierend
zu rösten, d. h. unter Austreibung des Wassers und der Kohlensäure durch reduzierendes
Erhitzen die Eisenoxyde des Erzes magnetisch zu machen und das Rösterz magnetisch
aufzubereiten. Hierbei treten zwar die Schwierigkeiten der Schlammbeseitigung nicht
auf, ebenfalls ist das Aufbereitungsgut arm an Schlackenbildnern, jedoch werden
auch bei diesem Verfahren die wertvollen Phosphorite verloren, da sie unmagnetisch
sind.
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Aus Walzensinter hat man die Eisenoxyde schon durch Zerkleinern und
Absieben gewonnen, wobei diesen Behandlungsstufen auch noch eine Erhitzung vorausgehen
konnte. Auch Luftherde und Luftsetzmaschinen sind schon für die Erzaufbereitung
verwendet worden. Doch bestand bisher keine Möglichkeit, phosphorithaltige Eisenerze
mittels Set7arheit so aufzubereiten, daß Konzentrate mit guter Phosphoritausbeute
erzielt werden konnten.
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Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe in befriedigender
Weise gelöst. Die Erfindung besteht darin, daß aus den genannten Erzen nach einer
oxydierenden oder reduzierenden Röstung außer den eisenreichen Bestandteilen durch
Luftaufbereitung z. B. auf an sich bekannten Luftherden oder Luftsetzmaschinen auch
die phosphoritischen Bestandteile von den armen Bestandteilen getrennt werden. Es
ist zweckmäßig,
vor der trockenen Aufbereitung eine an. sich bekannte
Windsichtung vorzunehmen, und hier den eisen- und phosphorarmen Staub zu entfernen.
Die trockene Aufbereitung kann durch eine Magnetscheidung von dem durch reduzierende
Röstung in starkmagnetische Form übergeführten Eisenträger entlastet werden.
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Die Röstung des Erzes wird vorzugsweise in einem an sich bekannten
Drehrohrofeii ausgeführt. Die durch das Umwälzen des Gutes auftretende mechanische
Zerkleinerung unterstützt dabei das durch die Röstung eingeleitete Aufschließen
des Erzes. Das Ergebnis ist die Freilegung- bzw. Ablösung der Oolithe und der pliosphoritischen
Bestandteile von den Schlackenbildnern, wie Ton, Kieselsäure und Kalk, die hierbei
oft mehr oder weniger weitgehend zu feinem Korn zerfallen. Die nachfolgende Luftaufbereitung
läßt sich nun noch oft dadurch erleichtern, daß aus dem gerösteten Gut je nach seiner
Korngröße die groben Kornklassen, z. B. über 8 oder .1 mm, abgesiebt werden. Das
abgesiebte gröbere Korn, z. B. über 8, q. oder 2 mm, ist bei Erzen vom Salzgitterertyp
meistens schon genügend angereichert und braucht nicht weiter aufbereitet zu werden,
so daß dann nur der feine Siebdurchfall der trockenen Aufbereitung zugeführt wird.
Phosphorite oder ähnliche phosphathaltige Bestandteile gehen bei der trockenen Aufbereitung
in das eisenreiche Gut. Durch die Röstung wird nämlich der ursprünglich geringe
Unterschied des spez. Gewichts von Phosphoriteii und Gangart etwas vergrößert. Infolge
Abgabe von Hydratwasser und Kohlensäure wird das spez. Gewicht der Gangart kleiner,
während das der Phosphorite im wesentlichen unverändert bleibt. Die Vergrößerung
des Unterschieds der Wichte durch Wärmebehandlung ist für Eisenerze bereits bekannt.
Hiernach wird bei einer Temperatur von i oo' C die Wichte der Eisenverbindungen
erhöht, ohne daß auch das Gestein seine Wichte ändert. Außerdem werden durch die
Rötung, insbesondere wenn sie im Drehrohrofen ausgeführt wird, die Korngrößen der
Gangart durch Zerfall herabgesetzt. Dagegen bleibt das ursprüngliche Phosphoritkorn
ziemlich vollständig erhalten. Es behält auch seine ursprüngliche glatte Oberfläche,
wohingegen die Oberfläche der Gangartkörnchen rauh wird, so daß sie einen besseren
Angriff für den Wind bei der Luftaufbereitung bietet. Überraschenderweise reichen
die im einzelnen nicht einmal besonders erheblichen Veränderungen der Eigenschaften
der Gangart, die durch die Röstung bewirkt werden, in ihrer Gesamtheit aus, um die
Trennung durch Luftaufbereitung gelingen zu lassen. Bei der Verarbeitung des Röstgutes
durch Luftaufbereitung kann die vorangehende Röstung auch als oxydierende Röstung
durchgeführt werden, die den Vorteil eines geringen Brennstoffverbrauchs hat. Bei
der Röstung ist darauf zu achten, daß die Schlackenbildner genügend aufgeschlossen
und zertrümmert werden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich noch dadurch wirksamer
gestalten, daß die staubförmigen Schlackenbildner wenigstens zum Teil schon durch
an sich bekannte Windsichtung vor der Luftaufbereitung entfernt werden. Die Luftaufbereitungsanlage
wird dadurch leistungsfähiger gestaltet und das Ausbringen an phosphoritischen Bestandteilen
erhöht. Die Windsichtung wird zweckmäßig auf einem von unten mit Druckluft beaufschlagten
Sieb, z. B. einem Zittersieb, vorgenommen, wobei der hochgeblasene Staub durch einen
gesonderten Saugluftstrom entfernt wird. Durch richtige Einregelung des Druck- und
Saugluftstromes gelingt es, einen eisenarmen, fast phosphorfreien Staub abzuscheiden,
da die Eisen- und Phosphorträger in der Regel an sich nicht so fein wie die gerösteten
Schlackenbildner, außerdem aber noch schwerer als diese sind, so daß sie vom Luftstrom
nicht getragen werden.
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Bei feinkörnigen, aber eisen- und phosphorreichen Erzen oder bei Erzen,
die durch die vorbereitende Erhitzung ganz oder zum großen Teil in feines Korn umgewandelt
werden, ist es zweckmäßig, die Luftaufbereitung durch an sich bekannte Magnetscheidung
zwecks Entfernung des größten Teils der Eisenträger zu entlasten. Die vorbereitende
Röstung wird dabei reduzierend durchgeführt. Dabei ist jedoch nur eine oberflächliche
Reduktion der Eisenträger mit geringerem Brennstoffverbrauch notwendig, da die auf
den Magnetscheidern nicht gewonnenen Eisenträger in der Luftaufbereitung aufgefangen
werden. Für die Magnetscheidung ist die vorherige Entstaubung des Röstgutes von
Vorteil. Diese bewirkt eine rein mengenmäßige Entlastung der Magnetscheidung. Außerdem
ist die Entfernung der staub- und pulverförmigen Anteile in vielen Fällen auch noch
deshalb vorteilhaft, weil sonst im Magnetfelde diese feinsten Anteile sich zu bartähnlichen
Gebilden zusammenschließen können, aus denen die Schlackenbildner nicht ausgeschieden
werden. Die nachfolgende Trockenaufbereitung dient dann zur Gewinnung der noch vorhandenen
Eisenträger sowie Phospliorite, die bei der Magnetscheidung ziemlich restlos im
uninagnetischen Gut verbleiben.
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Die Röstung des Erzes kann nach bekannten Verfahren erfolgen, bei
denen durch Erhitzen in geeigneten öfen, z. B. Drehrohröfen,
mehretagigen
Herdöfen oder Schachtöfen, das Erz zum Zerfall gebracht und das Wasser und die Kohlensäure
bzw. ein Teil der letzten sowie gegebenenfalls noch andere verflüchtigungsfähige
Bestandteile ausgetrieben werden. Vorzugsweise wird zum Erhitzen ein Drehrohrofen
benutzt, durch den das Erz in ständigem Strom hindurchgeführt wird, was auch bereits
bekannt ist. Entsprechend einem Vorschlage, der jedoch noch nicht zum Stande der
Technik gehört, wird das Erz auf seinem Wege durch den Ofen durch mehrere auf die
Länge seines Weges durch den Ofen verteilte Heizflammen erhitzt. Dabei kann es beim
Durchgang durch den Ofen durch Einhaltung entsprechender Temperaturen und Gaszusammensetzungen
der Ofenatmosphäre ferromagnetisch gemacht werden.