DE802849C - Verblaseofen zur Verfluechtigung von Metallen aus armen Erzen, Schlacken u. dgl. (Halbschachtofen) - Google Patents

Description

• Verblaseofen zur Verflüchtigung von Metallen aus armen Erzen, Schlacken u. dgl. (Halbschachtofen) Es sind Verfahren bekannt, bei denen aus armen Erzen und metallführenden Zwischen- und Abfallgütern neben edelmetallhaltigem Kupferstein Farben-Metalloxyde gewonnen werden. Bei dem sog. Rostofenverfahren wird das metallführende Gut in entsprechend vorbereiteter Mischung mit Reduktions- und Brennstoffen in niedriger Schicht auf Rosten auf eine die Siedepunkte der zu verflüchtigenden Metalle und Metallverbindungen übersteigende Temperatur erhitzt. Die Verflüchtigungsstoffe werden mit den Ofengasen abgeführt und in geeigneten Niederschlagsvorrichtungen aus dem Gasstrom entfernt. DaRostöfen wegen derniedrigen Beschickungshöhe mit großem Luftüberschuß arbeiten, werden die Metalldämpfe, beispielsweise Zinkdampf, Bleisulfiddampf usw.. restlos verbrannt, so daß nach diesem Verfahren die Gewinnung von als Farbe geeigneten Metalloxyden möglich ist. Dagegen gestatten die Rostöfen nicht die Anreicherung von im Aufgabegut enthaltenen Edelmetallen und Kupferstein. Schließlich können Rostöfen nur in kleinen handbedienten Einheiten ausgeführt werden, deren Erfolg in hohem Maße von der Sorgfalt der Aufgabe abhängig ist.
• In den gleichfalls bekannten Verblaseschachtöfen können Metallverflüchtigungsprozesse dergestalt durchgeführt werden, daß der nicht flüchtige Rückstand vollkommen verflüssigt wird und in edelmetallhaltigen Kupferstein und Ahsetzschlacke getrennt werden kann. Die Ofengase eines Schachtofens verlassen nach dem Durchstreichen einer vergleichsweise hohen Beschickungssäule die Gicht mit erheblichen Gehalten unverbrannter Bestandteile, wie Metalldampf, Kohlenoxyd u. a., und erfordern daher eine genau geregelte Zweitluftzufuhr zur Nachverbrennung. Infolge der bei Verblaseschachtöfen unvermeidlichen und gefürchteten Ansatzbildung und des lästigen Flugaschenanfalls unterliegen jedoch die Betriebsverhältnisse starken Schwankungen, so daß die Farboxydherstellung im Dauerbetrieb unvollkommen bleibt. Auch ist der Betrieb der Schachtöfen wie der der Rostöfen in starkem Maße von der Sorgfalt der Bedienung abhängig.
• In den schließlich noch bekannten Drehrohrofenverfahren werden Metalloxyde gewonnen, welche nicht oder nur nach einem anschließenden Veredelungsprozeß als vollwertige Farbe verwendet werden können. Kupfer und Edelmetalle können im gleichen Arbeitsgang nicht vergütbar gemacht werden. Besonders lästig sind im Drehrohrofen die gefürchteten Ansätze.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Verblaseofen, der in einem Arbeitgang sowohl die Erzeugung von Metalloxyden zur Verwendung als hochwertige Farbe als auch die Gewinnung von Kupfer und Edelmetallen aus dem Aufgabegut in Form von Kupferstein gestattet. Dabei erfolgt im Ofen die selbsttätige und restlose Aufarbeitung der ansatzbildenden Flugasche ohne zusätzliche Kosten. Ein besonderer Vorzug des erfindungsgemäßen Verblaseofens ist, daß man ihn in großen Ofeneinheiten unter erheblicher Einsparung an Brennstoff und im weitgehend mechanisiertenBetrieb verwenden kann. Schließlich gestattet der großräumige, aber einfach gehaltene Ofen eine besonders günstige Ausnutzung der Abhitze durch Dampfgewinnung.
• In der Zeichnung ist der Verblaseofen dieser Erfindung zur gleichzeitigen Gewinnung von Farben-Metalloxyden und edelmetallhaltigem Kupferstein aus armen Erzen und metallführenden Zwischen- und Abfallgütern an einem Beispiel veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch den Ofen mit angebautem Abhitzekessel, Fig. z einen Grundriß derselben Anlage mit einem Dampfkessel, Fig. 3 den Grundriß eines Ofens mit zwei Dampfkesseln.
• Das wesentlich Neue am Verblaseofen nach der Erfindung ist die enge Verbindung des eigentlichen Ofens, der stirnseitig beschickt wird, mit einer daran unmittelbar angebauten großräumigen Kammer, an deren Rückwand, im oberen Teil, der Gasabzug bzw. der Abhitzekessel angeschlossen ist. Im einzelnen steht auf dem Schachtofentiegel i ein halber, nach rückwärts also nicht geschlossener Wassermantel a mit den üblichen Schachtofenwinddüsen 3 für die Zufuhr des Gebläsewindes. Zweitluft zur restlosen Nachverbrennung der Lichtgase kann dem Ofen durch oberhalb des Wassermantels gelegene Düsen 4 regelbar zugeführt werden. Das Eigenartige an diesem Verblaseofen, dessen Größe im übrigen der gewünschten Leistung angepaßt werden kann, besteht darin, daß er durch eine stirnseitige Öffnung 5 beschickt wird. Die Be- schickung erfolgt durch einen geräumigen Schrägtrichter 6, über den das Gut, regelbar durch einen Schieber 7, dem Ofen zufließt. Die Beschickung liegt dabei in natürlicher Böschung vor den Düsen des Ofens und rutscht in dem Maße durch die Beschickungsöffnung 5 nach, wie sie in der Schmelz-und Verdampfungszone verarbeitet wird. Durch den Regelschieber 7 ist jederzeit die Höhe der Beschickung leicht einstellbar, in der der Gebläsewind wirksam sein soll. Einmal auf einen bestimmten Arbeitsablauf eingestellt, bleibt die wirksame Beschickungshöhe unverändert. Dies gewährleistet dann wieder eine besonders gute Gleichmäßigkeit des Ofenbetriebes. An dem Schrägtrichter 6 kann eine Rostschurre 8 eingebaut sein, um unerwünschtes Feingut dem Ofen fernzuhalten.
• Die sich nach rückwärts an den Schachtofenwassermantel anschließende, voll gemauerte und großräumige Ofenkammer 9 dient Zur Abscheidung der Flugasche und gleichzeitig zur Gichtgasnachverbrennung. Da die Kammer auf Hüttenflur aufgebaut und hinsichtlich ihrer Abmessungen von dem eigentlichen, vorn gelegenen Ofen unabhängig ist, kann sie in Größen ausgeführt werden, die bei den bekannten Schachtofenanlagen nicht zur Verfügung stehen. Im hinteren Teil der Kammer kann ein Fallschacht io für dasjenige Oxyd eingebaut sein, welches sich bereits in den Röhren des Dampfkessels i i abscheidet und beim Reinigen der Röhren in die Kammer zurückgestoßen wird. Diese Anordnung empfiehlt sich insbesondere bei Aggregaten mit mehreren Dampfkesseln.
• Zum Betrieb des Verblaseofens nach dieser Erfindung wird die Höhe der im natürlichen Böschungswinkel innerhalb des Wassermantels und vor den Winddüsen liegenden Beschickung so eingeregelt, daß die Entfernung zwischen den Winddüsen und der natürlichen Böschung 6o bis ioo cm beträgt. Wenn das der jeweiligen Beschickung an- zupassende Maß eingehalten wird, ist erreicht, daß einerseits die Abgase mit höchstmöglicher Temperatur die Beschickung verlassen und dadurch die Bildung lästiger Ansätze vermieden wird. Anderseits behält der Verblaseofen seine Wirkung als Schmelzofen insofern, als der entzinkte und entbleite Rückstand zum Einschmelzen kommt. Die Schmelze kann den Ofen kontinuierlich verlassen und sich außerhalb desselben in Überlauftiegeln in Kupferstein und Absetzschlacke trennen.
• Oberhalb der Beschickung kann Zweitluft regelbar in die Kammer eingeblasen werden mit dem Ziel, die mitgeführten Metalldämpfe restlos in Oxyd zu verbrennen. Erst wenn alle Abgasbestandteile vollkommen verbrannt sind, hat das abgeschiedene Oxyd seine volle Farbenqualität.
• Die Abgase führen anfänglich auch gewisse Mengen Flugasche aus der Ofenbeschickung mit. Sie bestehen vornehmlich aus leichten kohlehaltigen Teilchen. Da die Kammer nun sehr geräumig und die Gasgeschwindigkeit damit ausreichend gering ist, kann sich die Flugasche in der Kammer schnell absetzen, ohne an den hochgelegenen Dampfkessel zu gelangen. Es hat sich gezeigt, daß die Hitze der Kammer ausreicht, um aus dem Gemisch von kohlehaltiger Flugasche und Metalloxyd letzteres erneut zu reduzieren und zu verflüchtigen, während der nichtflüchtige Rückstand geschmolzen und metallarm dem Schlackenauslauf zufließt. Laufende Arbeiten und Kosten für die Flugaschebewältigung oder die Beseitigung von Ofenansätzen entstehen nicht.
• Die Zusammenhaltung der Wärme in der großräumigen Kammer des Verblaseofens, die eine kleinstmögliche abstrahlende Oberfläche besitzt, hat im Vergleich zu den mit gleichem Einsatz betriebenen bekannten Rost- und Schachtöfen zu einer um rund 50% verbessertenAbhitzeausbeute geführt.
• Der Betrieb des erfindungsgemäßen Ofens sei an nachstehendem Beispiel erläutert: Bleischachtofenschlacken mit 16 bis 24% Zn, i bis 3% Pb, i bis 1,5% Cu, 2o bis 6o gt Ag und Zinkdestillationsrückständen mit 6 bis io% Zn, 4 bis 6% Pb, 10/0 Cu, 18o gt Ag, i gt Au, 300/O C werden gemahlen und unter Zusatz von Pech als Bindemittel warm brikettiert. Hierbei ersetzt der Kohlenstoffgehalt der Zinkdestillationsrückstände den sonst notwendigen Zuschlag von 20% Reduktionskohle.
• Die Preßlinge kommen nun in Mischung mit o bis 8% Grobkoks in den Verblaseofen, wobei der Grobkoks ganz oder teilweise durch grobe, unvorbereitete Destillationsrückstände ersetzbar ist. In dem Verblaseofen werden nun durch Erhitzung auf etwa 130o° C die Verflüchtigung des Zink- und Bleiinhaltes der Beschickung und die Verflüssigung des Rückstandes durchgeführt.
• Der V erblaseofen nach dieser Erfindung, dem als Abhitzeverwerter ein oder mehrere Dampfkessel unmittelbar nachgeschaltet sind, kann auch als Dampfkesselfeuerung mit Koks und minderwertigen Brennstoffen betrieben werden, indem die Verbrennung wie in einer Halbgasfeuerung und gegebenenfalls durch Dampfzusatz wie in einem Generator geleitet und die Asche durch geeignete Zuschläge verflüssigt und abgestochen wird.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verblaseofen zur Verflüchtigung von Metallen aus armen Erzen, Schlacken u. dgl., insbesondere zur gleichzeitigen Gewinnung von Farben-Metalloxyden durch Reduktion, Verdampfung und Wiederoxydation der flüchtigen Metalle sowie von Kupferstein neben absetzbarer Armschlacke aus dem vollständig verflüssigten nichtflüchtigen Rückstand (Halbschachtofen), dadurch gekennzeichnet, daß der in der Regel rechteckig angelegte Ofen vornehmlich aus einer großräumigen gemauerten Kammer (9) besteht,* an deren Vorderseite auf einem Schachtofentiegel (i) ein halber, d. h. nach der Kammer zu offener Schachtofenwassermantel (2) steht, während der an der Kammerrückwand, im oberen Teil, befindliche Gasabzug an eine Abhitzeverwertungsanlage (i i) angeschlossen ist und die Beschickung stirnseitig durch eine oberhalb des Wassermantels gelegene Öffnung (5) mit vorgebautem Fülltrichter (6) erfolgt, so daß das Aufgabegut dem Ofen selbsttätig unter dem natürlichen Böschungswinkel zufließt und stets in gleichbleibender geregelter Höhe vor den Öffnungen für die Windzuführung liegt.
2. 2. Ofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der wirksamen Beschickungshöhe im Ofen durch einen vor der Beschickungsöffnung (5) angeordneten Schieber (7) erfolgt, der die Einfüllöffnung in gewolltem :Maße öffnet oder schließt.
3. 3. Ofen nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windzufuhr für die Durchführung des Verblase- und Schmelzvorgangs nur auf der Wassermantelseite erfolgt und für die restlose Nachverbrennung der entwickelten Metalldämpfe Zweitwinddüsen im freien Raum oberhalb der eigentlichen N'erblase-und Schmelzzone angeordnet sind.
4. 4. Verfahren zum Betrieb des Ofens nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geregelte, im Betrieb gleichbleibende Beschickungshöhe in der schrägen Streichrichtung des `'indes, von den Windzuführungsöffnungen bis zur natürlichen Böschung des Aufgabegutes gemessen. genügend niedrig ist, um eine gute Metallfarben-Erzeugung zu ermöglichen, anderseits, in der senkrechten Tropfrichtung der Schlacke gemessen, genügend hoch ist, um unter Verwendung eines Schachtofenunterteils die nichtflüchtigen Rückstände vollständig zu verflüssigen.