FI65089B - Foerfarande foer rostning av partikelformat metallsulfit i en fluidiserad skiktreaktor - Google Patents

Description

ral M\ KUULUTUSJULKAISU / rnpo

W (11) UTLACCNINOSSKKIPT öDUoV

(51) K^/I«.ct3 C 22 B 1/10

SUOMI —FINLAND (21) P*tunttIh»k«mi* — P»uot*n«öfcnln| 2930/7U

(22) Hakemhflivt —Anattknlfi|ad«g 08.10.7¼

*PI*’ (23) AlkupUvt—Glltlfhattdag O8.IO.7U

(41) Tullut {ulkiMkH — Riivit offumHf 10. OU. 75

Patentti- ja rekitterihallltu* ............ . . ,. ,. __ _ . ' (44) NlhtWkdpunpn Je kuuLjulInlm »vm.—

Patent· och ragktaretyrelw v 1 Aiwekan uttar* odi utUkilftM puMkarad 30.11.83 (32)(33)(31) wuolkwi md prior** 09.10.73

Kanada(CA) 182863 (71) Falconbridge Nickel Mines Limited, P.0. Box Uo, Commerce Court West, '

Toronto, Ontario, Kanada(GA) (72) Simon Otto Fekete, Arvada, Colorado, USA(US),

Colin Bruce Mackenzie, Falconbridge, Ontario, Philip George Thornhill, Thornhill, Ontario, Edward Howard Coulter, Unionville,

Ontario, Kenneth Leslie Agnew, Falconbridge, Ontario, Kanada(CA) (7U) Leitzinger Oy (5U) Menetelmä hiukkasmaisen metallisulfidin pasuttamiseksi leijukerros- ’· reaktorissa - Förfarande för rostning av partikelformat metallsulfit i en fluidiserad skiktreaktor

Keksinnön kohteena on menetelmä hiukkasmaisen metallisulfidin pasuttamiseksi leijukerrosreaktorissa, joka sisältää vapaata happea sisältävän kaasun fluidisoimista pasutetuista kapinoiduista hiukkasista muodostuneen kerroksen, jonka päällä on vapaatila. SC^-pää s töille ilmakehään asetettujen rajoitusten vuoksi on kehitetty parempia pasutusmenetelmiä, rikkidioksidi-pitoisten pasutuskaasujen muodostamiseksi, jotka voidaan rikin talteenottamiseksi käsitellä tehokkaammin kuin aikaisemmissa menetelmissä. Tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä kehittyy siten edullisesti pasutuskaasuja, joissa ei oleellisesti ole rikkitrioksidin tai vapaan hapen tapaisia kaasuja.

2 65089

Vaikkakin metallisulfidikonsentraattien pasutusta koskeva patenttikirjallisuus on laaja, suurin osa näistä käsittelee menelmiä, joissa pasuttaminen tapahtuu lämpötiloissa, jotka eivät riitä sulattamiseen ja joissa ei saada aikaan hiukkasten agglomeroitumista. Vain muutamat patentit koskevat leiju-kerrospasutusta lämpötiloissa, jotka ovat riittävän korkeita aiheuttaakseen agglomeroitumista, ja vieläkin harvemmassa sulfidien syöttö leijukerrospasuttimiin tapahtuu vesilietteinä eikä erillisinä hiukkasina tai hiukkasagglomeraatteina.

Vaikkakin tämän keksinnön kohteena on parannettu menetelmä agglomeratiivista pasuttamista varten ja yksityiskohtainen selvitys ei-agglomertatiivisesta pasutuksesta ei ole siten vättämätön, on paikallaan kiinnittää lyhyesti huomio yleisesti tällaisen pasutuksen luoteenomaisiin haittoihin ja yrityksiin kehittää onnistuneita menetelmiä agglomeratiivista pasutusta varten. Amerikkalaiset patentit 2,556,215, 2,785,050, 2,943,929, 2,993,778 ja 3,160,496 osoittavat riittävästi ei-agglomerattivisten pasutusmenetelmien laajuuden ja niiden pääasialliset tunnusmerkit. Siten havaitaan, että yleensä näissä patenteissa leijukerrospasutus tapahtuu lämpötiloissa alle 1000°C, ja sulfidisyötöt ovat kuivia. Niiden epäedullisille tuloksille ovat tunnusomaisia tehoton ja epätäydellinen pasuttuminen, suuret ilmakertoimet, hienojakoinen tuote, suuret kierrätykset ja pölyn, vapaan hapen ja rikkitrioksidin voimakkaasti kuormittama pasutuskaasu.

Tällaiset haitat voitaisiin välttää ainakin osaksi pasuttamalla korkeammissa lämpötiloissa käyttämällä hyödyksi suurempia reaktionopeuk- i 3 65089 siä ja Hiukkasten agglomeroitumista, joka on seuraus sulfidien sulamisesta. Tosiasia on kuitenkin, että olemassa olevia menetelmiä, joissa sulfidien pasuttaminen tapahtuu agglomeratiivisessa leiju-kerroksessa, rasitteena ovat niiden omat vaikeudet ja haitat, joista saadaan käsitys amerikkalaisista patenteissa 2,796,340, 2,819,157, 2.850.370 ja 3,094,409. Näissä menetelmissä tapahtuu metallisulfi-dien syöttö kerrokseen erillisinä hiukkasina tai hiukkasagglomeraat-teina ja pasuttaminen lämpötiloissa yleensä yli noin 1000°C. Pasuttu-minen on joko epätäydellistä tai saadaan aikaan vain käyttämällä apuaineita, kuten hapella rikastettua ilmaa ja suuria ilmakertoimia, mistä johtuen saadaan pasutuksen poistokaasuja, jotka sisältävät ylimäärän vapaata happea. Myös kerroksen hiukkasten liiallisesta agglomeratiivisesta kasvusta aiheutuvan defluidisoitumisen estäminen tuottaa vaikeuksia, mistä osoituksena on otettu käyttöön erilaisia muita ei-toivottuja tapoja. Esimerkiksi amerikkalaisessa patentissa 2.850.370 kerroksen lämpötilaa muutetaan jaksollisesta hiukkasten ominaissintrautumislämpötilan yläpuolelle ja alapuolelle, millä ilmeisesti yritetään kontrolloida kerroksen hiukkasten agglomeratlivistä kasvua. Tällaisten apukeinojen tarve on osoitus siitä, että ei kyetä kontrolloimaan agglomeroitumista lämpötila-alueen yläosassa, minkä vuoksi lämpötilaa on laskettava jaksollisesti hiukkasten kasvun pienentämiseksi tai pysäyttämiseksi. Alemman lämpötilan ainoa vaikutus ei ole kuitenkaan agglomeroitumisen pieneneminen, vaan myös pasutusnopeuden ja siten sen määrän pieneneminen, ja myös se, että muodostuu enemmän hienojakoisia hiukkasia, jotka kulkeutuvat pasut-timen poistokaasun kanssa, mitkä kaikki ovat tämän lämpötilan jaksottamistekniikan epäsuotuisia sivuvaikutuksia.

Ennen tämän keksinnön kehittämistä omat yrityksemme saada aikaan agglomeratiivinen leijukerrospasutus lämpötiloissa, jotka ovat riittävän korkeita sulattamiseen, olivat samalla tavoin epäonnistuneita kuin edellä viitatut muut menetelmät. Siten havaitsimme, että kun hienojakoisia pyrrotiittihiukkasia syötettiin pasuttuneiden pasutehiukkasten muodostamaan leijukerrokseen, rikki poistui epä-täydellisesti kerroslämpötiloissa alle noin 1000°C, kun taas tämän lämpötilan yläpuolella tapahtui pasutehiukkasten kontrolloimaton, katastroofinen kasvu, mikä lopulta johti defluidisoitumiseen. Samanlaisia tuloksia saatiin kuivasyöttämällä kalkopyriittikonsentraattia leijukerrospasutukseen lämpötiloissa hieman alle noin 950°C.

4 65089

Kaksi patenttia, jotka koskevat sulfidien syöttöä vesilietteinä leijukerrokseen, liittyvät tähän tarkasteluun. Toinen on amerikkalainen patentti 2,677,608, jonka mukaan suoritettaessa eksotermi-siä prosesseja leijukerroksissa, kuten pasutettaessa sulfideja, syötön kuiva-aine tulisi syöttää vesilietteenä leijukerrosreaktorin sivuseinämien läpi leijukerrokseen, ei vain itse kuiva-aineen syötön yksinkertaistamiseksi, vaan myös siksi, että kerrokseen saataisiin jäähdytysväliaineena vettä, ja erityisesti, jotta estettäisiin eksotermisen prosessin edistyessä kerroksen lämpötila nousemasta kohtaan, jossa tapahtuu sulamista, jossa lämpötilassa defluidisaa-tio on odotettavissa ja onkin tavallisesti väistämätön tulos.

Toinen patentti on amerikkalainen patentti 2,813,015, jonka mukaan sulfidit syötetään leijukerrospasuttimeen vesilietteenä vapaatilan läpi yhdessä paineilman kanssa, joka hajottaa lietteen lietepisa-roista muodostuvaksi suihkuksi, josta vesi haihtuu pisaroiden laskeutuessa vapaatilan läpi, jolloin aluksi muodostuu märkiä agglomeraat-teja ja lopuksi kuivia agglomeraatteja, jotka jouttuvat kerrokseen, jossa ne pasuttuvat. Menetelmän kulmakivenä toistuvasti korostetaan sitä, että on toivottavaa haihduttaa lietevesi vapaatilassa eikä kerroksessa. Sulfidiagglomeraatit pitää yhdessä sideaine, edullisesti keksinnön suositellussa tavassa natriumsulfaatti, jolloin sulfidi-konsentraateissa tapahtuu selektiivisesti nikkelin sulfatoitumista raudan suhteen. Sulfatointi suoritetaan lämpötiloissa noin 700°C tai alle. Tällöin muodostuu pasutuskaasua, joka ei sisällä ainoastaan rikkitriaksidia ja vapaata happea, vaan myös runsaasti hienojakoista pölyä.

Edellä koottujen nykyisten menetelmien haittojen lisäksi eräänä, niille kaikille yhteisenä pääheikkoutena on se, että syntyy pasutuskaasua, joka sisältää ei-toivottuja ainesosia myöhemmän rikin talteen-ottokäsittelyn kannalta, erityisesti pelkistettäessä kaasun rikkidioksidi alkuainerikiksi. Siten kaasut sisältävät yleensä joko vapaata happea, joka kuluttaa pelkistysprosessissa polttoainetta, ja pölyä, joka on vaikea poistaa edes sähköstaattisissa saostimissa saatika sitten sykloneissa, tai molempia. Alempilämpötilaisten menetelmien muodostamat kaasut sisältävät lisäksi rikkitrioksidia.

Yhteenvetona todettakoon siten, että tietämämme mukaan ei ole olemassa mitään menetelmää, jolla metallisulfidit voidaan agglomeratiivisesti pasuttaa leijukerroksessa niin, että muodostuu toisaalta oleellisesti 5 65089 loppuun pasutettua, rikitöntä pasutetta ja toisaalta pasutuskaasua, josta mukana kulkeutuneet kiinteät hiukkaset voidaan poistaa helposti ja oleellisesti kokonaan ja joka lisäksi ei oleellisesti sisällä rik-kitrioksidia eikä myöskään vapaata happea, joten kaasu voidaan helposti käsitellä rikin talteenottamiseksi, erityisesti pelkistämällä kaasun SO^ alkuainerikiksi. Nämä ovat tämän keksinnön edut.

Oheisen menetelmän, kun sitä sovelletaan erityisesti nikkelipitoisiin pyrrotiittikonsentraatteihin, eräs erityinen etu on se, että muodostuu pasutetta, joka vastoin aikaisempaa alan tietämystä, voidaan helposti käsitellä sen sisältämän nikkelin talteenottamiseksi jommal-la kummalla olemassa olevista menetelmistä - toisessa pelkistetään pasutteen nikkeli kaasutilasaa ja sen jälkeen uutetaan se ammoniak-kiliuokseen, ja toisessa sulfatoidaan pasutteen nikkeli, minkä jälkeen se uutetaan veteen.

Lukiessa kanadalaisia patentteja 530,8*42 , 593 ,622 ja 607 ,302 törmätään toistuvasti mainitoihin siitä, että nikkelipitoisten pyrrotiitti-konsentraattien pasutuksesta saadut pasutteet eivät reagoi pelkistys-ammoniakkiuuttomenetelmään, jos pasuttaminen tehdään lämpötiloissa yli noin 870°C, eikä sulfatointi-vesiuuttomenetelmään, jos pasutus-lämpötila on yli noin 760°C. Niissä korostetaan, että pasutteiden tulisi olla agglomeroitumattomia ja huokoisia, ja että nämä lämpötilat aiheuttaisivat sintrautumista, sulamista, tiheyden kasvua.

Näitä tulisi erityisesti välttää, so. esimerkiksi lämpötiloja yli 1000°C, joissa lämpötiloissa tapahtuu pyrrotiitin agglomeratiivista pasuttumista.

Siten edellä viitatuissa patenteissa kuvatuilla menetelmillä saadut pasutteet ovat hienojakoisia ja niille ovat tunnusomaista hiukkaskoot alle noin 200 Tyler-seulamittaa, toimenpiteet ovat pölyisiä ja koska pasutus suoritetaan ilmalla, jota käytetään huomattavasti yli määrän, joka stökiömetrisesti tarvitaan pyrrotiitin muuntamiseksi hematiitiksi ja rikkidioksidiksi, pasuttimen poistokaasut sisältävät merkittäviä konsentraatioita vapaata happea sekä suuria määriä hienojakoisia pasutepölyhiukkasia. Oheisella keksinnöllä vältetään nämä ja muut haitat, joita kuvataan ja tarkastellaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin. Tällä keksinnöllä nikkelipitoisista pyrrotiit-tikonsentraateista saatua pasutetta voidaan helposti käyttää molemmissa edellä viitatuissa nikkelin uuttomenetelmissä.

6 65089 Tämän keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että (1) syötetään metallisulfidihiukkasten vesisuspensio vapaasta pinnasta pyörrekierroksen yläpuolella sen yläpinnalle, johon kerrokseen näin lisätään sekä vettä että sulfidia, (2) haihdutetaan kerroksen suspensiovesi, jolloin sulfidihiukkasista muodostuu agglomeraattjea, jotka dispergoituvat kerroksen haihdutuksen aikana, (3) pasutetaan sulCidi ja säädetään sulfidin, veden ja happea sisältävän kaasun syöttönopeuksia kerrokseen kerroksen ja reaktorin vapaatilan lämpötilojen säätämiseksi siten, että pasutuksen aikana tapahtuu sulamista ja metalli pasutetaan korkeimpaan hapetusastee-seen, jolloin muodostuu kooltoon kontrolloituja ja muodoltaan pyöristettyjä pasuttuneita kalsinoituja agglomeraatteia, (4) otetaan kalsinoidut agglomeraatit talteen kerroksesta, ja (5) otetaan talteen rikkidioksidipitoinen kaasu vapaatilasta yhdessä sen mukana kulkeutuneiden kalsinoitujen agglomeraattien kanssa, jotka helposti separoituvat sykloneissa, jolloin muodostuu oleellisesti puhdasta kaasua myöhempää rikin talteenottoa varten.

Keksinnön etuna on se, että syntyy pasutuskaasua, joka on sopivassa tilassa myöhemmin tapahtuvan rikin talteenottokäsittelyn kannalta.

Keksinnön edullisessa sovellutuksessa vesisuspensio lisätään pystysuoraan vapaatilan läpi kerroksen yläpinnan keskelle.

Eräässä keksinnön mukaisessa sovellutuksessa, jossa on pyrotiitti, sulfidin javapaata happea sisältävän kaasun syöttönopeutta säädetään toistensa suhteen siten, että vapaata happea syötetään pääasiassa stökiömetrinen määrä suhteessa kaiken metallisulfidin pasuttamiseksi rikkidioksidiksi ja hemtiitiksi vaadittavaan määrään, jolloin valmistetaan pasutettuja, kalsinoituja agglomeraatteja, jotka pääasiassa eivät sisällä rikkiä sekä rikkidioksidipitoista kaasua, joka pääasiassa ei sisällä happea.

Keksinnön muut tavoitteet, tulokset ja edut käyvät ilmi seuraavasta yksityiskohtaisemmasta kuvauksesta, jossa Tyler-seulamitta on ilmaistu "Tyler mesh".

7 65089

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti sivultapäin leijukerrospasuttimen leikkausta havainnollistaen niitä keksinnön tunnusmerkkejä, jotka voidaan esittää graafisesti.

Kuviossa 2 on esitetty sarja valokuvia pasuteagglomeraattihiukkas-ten, jotka on valistettu tämän keksinnön mukaisesti, erikokoisista jakeista.

Seuraavassa kuvataan ensin kuvioon 1 viitaten leijukerrospasutinta, jossa menetelmässä voidaan suorittaa. Pasutin muodostuu periaatteessa tulenkestävällä vuorauksella varustetusta teräskuoresta 10, joka sulkee sisäänsä alemman leijukerrososan 11, joka lepää arinan 12 päällä ja jonka päällä on katon 14 sulkema ylempi, leveämpi vapaa-tilaosa 13. Arinaan on sijoitettu useita suuttimia 15, joiden kautta pasuttimeen syötetään vapaata happea sisältävää kaasua, tarkoituksenmukaisesti ja edullisesti ilmaa, joka fluidisoi kerroksen ja pasuttaa sulfidisyötön. Katon keskiosaan on sijoitettu pystysuora syöttöputki 16, jonka kautta metallisulfidihiukkaset syötetään pasuttimeen vesilietteenä. Katossa sijaitsee myös toinen putki 17, jonka kautta pasuttimeen voidaan syöttää vettä syöttölietteen sisältämän veden lisäksi. Kattoon on tehty myös tulenkestävällä vuorauksella varustettu kanava 18, joka poistaa pasutuskaasun syklo-neihin, samoinkuin muut piirustuksessa esittämättömät kaasunkäsit-telylaitteet. Lähellä pasuttimen leijukerrososan yläosaa on toinen tulenkestävällä vuorauksella varustettu kanva 19, jonka kautta pasute virtaa pois leijukerroksesta. Kuoreen on tehty edullisesti muita aukkoja lämpöpareja, näytteenottolaitteita, ikkunoita ja vastaavia varten.

Tämän keksinnön mukainen pasutus suoritetaan edullisesti oleellisesti vakiona pysyvinä olosuhteissa; toisin sanoen ei ole olemassa mitään ohjelmoituja vaihteluita, kuten tarkoituksellista ja säädettyä kerroslämpötilan jaksottaisuutta, mikä on eräs edellä viitatun aikaisamman menetelmän tunnusmerkki. Käyttöolosuhteita, kuten kaasun ja syöttölietteen virtausnopeuksia voidaan luonnollisesti muuttaa, mutta 8 65089 ne ovat nimellisesti vakioita ja niitä säädetään ja kontrolloidaan riippuen muutoksista, joita tapahtuu muissa olosuhteissa, kuten lietteen tiheydessä, kerroksen lämpötilassa ja pasuteagglomeraatin koossa, jotta säilytettäisiin pasutuksen halutut tulokset, kuten pasutteen rikkipitoisuus ja kaasun vapaan hapen pitoisuus.

Vaikkakin keksintö voidaan soveltaa yleensä metallisulfidikonsentraat-tien pasutukseen, se soveltuu erityisesti rautasulfideja sisältäviin konsentractteihin, kuten esimerkiksi nikkeli-kuparisulfidikonsentraat-teihin ja nikkelipitoisiin pyrrotiittikonsentraatteihin, jotka ovat peräisin Sudbury Basin'in sulfidimalmeista.

Malmien jauhatuksesta saadut konsentraatit sisältävät tavallisesti merkittävän osan hiukkasia, joiden koko on -200 Tyler mesh, ja edellä viitattu nikkelipitoinen pyrrotiittikonsentraatti sisältää lisäksi suuren osan hiukkasia, joiden koko on -325 Tyler mesh, vaikkakaan tämä tunnusmerkki ei välttämättä rajoita keksintöä. Välttämätöntä on vain, että sulfidihiukkaset ovat niin pieniä, että niitä voidaan käsitellä vesilietteenä niiden syöttämiseksi pasuttimeen ja ne voivat sulaa, ainakin pinnaltaan, jossakin vaiheessa pasuttimessa käsittelyn aikana.

Sulfidikonsentraatin pasuttimen syöttölietteen massatiheys tai kuiva-aineprosentti rajoittuu maksimiarvoon, jossa lietettä voidaan pumpata tai muutoin käsitellä, ja minimiarvoon, jossa leijukerroksessa syntynyt lämpötila riittää aikaansaamaan sulamisen. Suurin massatiheys on itse kosentraatin ominaisuuksien, erityisesti sen ominaispainon ja hiukkaskokojakaantuman funktio, kun taas minimiarvo on niiden tekijöiden funktio, jotka vaikuttavat pasuttimen lämpötasapainoon, pääasiassa sulfidipasutuksen eksotermisen lämmön ja veden haihtumisen endotermisen lämmön funktio. Lisää lämpöä voidaan tuoda tarvittaessa esikuumentamalla ilma tai muu vapaata happea sisältävä kaasu, jota käytetään fluidisoimiseen ja pasuttamiseen, kun taas ylimääräinen lämpö voidaan kuluttaa lisäämällä veden virtausta pasuttimeen, tarkoituksenmukaisesti erikseen lisäämällä jäähdytysvettä riippumatta syöttölietteen sisältämästä vedestä. Jälkimmäisen avulla massatiheys voidaan pitää ainakin nimellisesti vakiona, samalla kun jäähdytysveden virtausta säädetään ja kontrolloidaan pasuttimen tasapainoläm-pötilojen, erityisesti kerroksen lämpötilan vaatimalla tavalla. Edellä mainitulla nikkelipitoisella pyrrotiittikonsentraatilla on suurin massatiheys noin 75 % kuiva-ainetta, ja normaalikäytössä massatiheys li 9 65089 on välillä noin 71 - 73 % kuiva-ainetta.

Sulfidiliete syötetään pasuttimen vapaatilan läpi, jonka läpi se putoaa, kerroksen päälle. Vaikkakin liete voitaisiin syöttää usean, pasuttimen kattoon sijoitetun syöttöputken läpi, tämän keksinnön eräs huomattava etu on se, että jopa suurissa pasuttimissa, joiden halkaisija on muutama metri, tarvitaan vain yksi syöttöputki, joka sijaitsee parhaiten, vaikkakaan ei oleellisesti, katon keskellä. Syötön tapahtuessa keskiosasta sulfidit pysyvät parhaiten irti pasuttimen seinistä, millä vältetään kasautumien muodostuminen sen päälle, mitä muutoin saattaa tapahtua jo olemassa olevissa menetelmissä, erityisesti niissä, joissa sulfidit syötetään pasuttimen sivuseinämän läpi kerroksen pinnan alapuolelle.

Liete voidaan syöttää yhdessä lietteen syöttöputkeen puhalletun paine-ilman kanssa tai ilman sitä, kuten on kuvattu amerikkalaisessa patentissa 2,930,687 ja jota sovelletaan amerikkalaisen patentin 2,813,015 menetelmässä jakamaan liete vapaatilassa lietepisaroiden muodostamaksi suihkuksi. Erona tässä tapauksessa on se, että liete-vesi haihtuu pääasiallisesti kerroksessa eikä vapaassa tilassa.

Siten ilmaa syötetään, jos näin tapahtuu, sen vuoksi, että voitaisiin säätää vapaatilan lämpötiloja hajottamalla hieman enemmän lietevirtaa ja siten haihduttamalla vettä vapaassa tilassa kuin mitä muutoin tapahtuisi ainoastaan turbulenttisesti nousevien pasutuskaasujen vaikutuksesta.

Liete putoaa kerrokseen, joka muodostuu pääasiassa pasutetuista pasuteagglomeraattihiukkasista, joista suurin osa on kooltaan tunnusomaisesta suurempia kuin noin 65 Tyler mesh, ja fluidisoituu vapaata happea sisältävän kaasun, tarkoituksenmukaisesti, vaikkakaan ei välttämättä ilman vaikutuksesta. Kaasu voi olla hapella rikastettua ilmaa tai muuta vapaata happea sisältävää kaasua ja se voi olla ympäröivässä lämpötilassa tai esikuumennettuna riippuen kyseisen tilanteen lämpövaatimuksista. Kuumentamaton ilma on tarkoituksenmukaisinta ja siten suositeltua sopien pyrrotiittikonsentraateille ja muille pyrrotiittia sisältäville sulfidikonsentraateille.

Kaasun virtaus riippuu kerroksen fluidisointivaatimuksista. Syöttö-lietteen sulfidien ja veden virtaama on sovitettu kaasuvirtaukseen siten, että leijukerroksen lämpötila riittää aikaansaamaan pasutuksen aikana sulamista, mistä osoituksena ovat muodoltaan jokseenkin sään- 10 65089 nölliset, pyöristyneet pasutehiukkaset, kts. kuvio 2, mikä selvästi eroaa alkuperäisten sulfidikonsentraattihiukkasten luonteenomaisesta kulmikkaasta muodosta. Tällä rajoituksella lämpötila säädetään siten, että kontrolloidaan agglomeraattien hiukkaskokoa; korkeammat lämpötilat johtavat suurempaan keskimääräiseen agglomeraattikokoon. Pyrro-tiittia sisältävien konsentraattien vaatimat kerroslämpötilat ovat yleensä alueella noin 1000 -1100°C ja nikkelipitoisten pyrrotiitti-konsentraattien parhaiten noin 1030 - 1080°C.

Kerroksen lämpötila riippuu ensisijassa veden endotermisen haihtumisen ja sulfidien eksotermisen pasuttumisen yhteisvaikutuksesta. Siihen vaikuttavat siten muutokset veden ja sulfidien suhteellisissa virtaamissa kerrokseen ja haihtumisen ja pasuttumisen nopeudet ja määrät. Koska käytön Jennalta ei ole vain tarkoituksenmukaista vaan myös suorituskyvyn kannalta toivottavaa säilyttää ainakin tärkeimmät käyt-töparametrit niin vakioina kuin mahdollista, oheinen keksintö suoritetaan parhaiten siten, että pasuttimeen menevä kaasuvirtaama, syöttö-lietteen massatiheys ja lietteen virtaama pysyvät nimellisesti vakioina. Saadut lämpötilat pysyvät pasuttimessa myös nimellisesti vakioina, mutta poikkeamat, jotka aiheutuvat näiden olosuhteiden pienehköistä muutoksista tai muista, jotka saattavat vaikuttaa pasutuksen nopeuteen ja laajuuteen tai sen kehittämään lämpöön, kuten sulfidikonsentraatin kemiallinen koostumus tai sen hiukkaskokojakaantuma, voidaan esimerkiksi kompensoida syöttämällä pasuttimeen vettä riippumatta syöttö-lietteessä lisätystä vedestä ja säätämällä tämän lisäjäähdytysveden virtaamaa pasuttimen lämpötilojen perusteella.

Pasuttimen vapaatilan läpi syötetty jäähdytysvesi ilmeisesti haihtuu jonkin verran vapaatilassa, mutta näin haihtuneen jäähdytysveden määrä riippuu vesipisaroiden koosta vapaatilassa. Jos jäähdytysvesi götetään vapaatilaan yhtenä virtana, siitä haihtuu pienenpä määrä kuin jos vesi syötettäisiin hienona suihkuna. Siten vapaatilan haihtumista voidaan kontrolloida riippuen siitä, kuinka paljon jäähdytysvettä syötetään. Oheisessa sovellutuksessa sitä syötetään yleensä siten, että siitä haihtuu suurin osa kerroksessa, kuten lietevedestä-kin. Syynä tähän on ensiksikin se, että jäähdytysvettä syötetään pääasiassa kerroksen lämpötilan säätämiseksi, ja toiseksikin se, että vapaatilan tulisi olla niin kuuma, että siihen suspendoituneet sulfidia sisältävät hiukkaset, jotka eivät mahdollisesti ole sulaneet kerroksessa tai jotka eivät ehkä ole koskaan olleet kerroksessa, sulaisivat. Siten vapaatilan lämpötilat ovat tässä keksinnössä yleensä I; 65089 alle 100°C alhaisempia kuin kerroksen lämpötilat ja tavallisesti vain noin 50° alhaisempia. Nämä luvut on kuitenkin mainittu vain esimerk-kimäisesti, eivätkä ne rajoita keksintöä. Tarkoituksena on, että vaikkakin suurin osa haintumisesta ja pasuttamisesta tapahtuu kerroksessa, varmistaudutaan siitä, että sulfidit, jotka ovat pienissä lietepisaroissa, jotka ovat saattaneet poistua lietevirrasta sen kulkiessa vapaatilan läpi ja jotka eivät ole koskaan päässeet kerrokseen asti, pasuttuvat vapaatilassa, jolloin muodostuu ulkomuodoltaan ja käyttäytymiseltään samanlaisia pasutehiukkasia kuin kerroksessa .

Kaasu poistetaan pasuttimesta kerroksen yläpuolelta, parhaiten vapaa-tilan yläosasta. Tämä kaasu sisältää pieniä pasuteagglomeraatteja kaasun mukana kulkeutuneina pölyhiukkasina, jotka, kuten on havaittu, eroavat melkein täydelleen kaasusta pelkästään sykloneissa tarvitsematta käyttää muita pölyn talteenottolaitteita, kuten sähköstaattisia saostimia.

Edelleen on la/aittu, etteivät edes ne muutamat, pienen pienet hiukkaset, jotka kuitenkin pysyvät syklonin poistokaasussa, likaa lämmön-vaihtoyksiköiden pintoja, joiden yli kaasu johdetaan ennenkuin se johdetaan rikin talteenottokäsittelyyn.

Oheisen keksinnön mukaisesti, kuten edellä on yleisesti kuvattu, on havaittu, että metallisulfidien agglomeratiivinen pasuttaminen sulamislämpötiloissa voidaan suorittaa niin, että käyttö on stabiilimpaa ja pasuteagglomeraatin hiukkaskoon kontrolli parempi kuin tähän mennessä. Pasutusta voidaan jatkaa jatkuvatoimisena äärettömän \ kauan nimellisesti vakiona pysyvissä käyttöolosuhteissa ja agglomeroi-tumista voidaan säätää halutulla tavalla niin, että saadaan hiukkas-kooltaan tietynlaista pasutetta.

Eräässä keksinnön toisessa sovellutuksessa käyttöolosuhteet voidaan pitää stabiileina ja muodostaa helposti puhdistettavaa pasutuskaasua ja sen lisäksi voidaan suorittaa oleellisesti täysin loppuun tapahtunut pasutus ja samalla muodostaa pasutuskaasua, jonka vapaan hapen pitoisuus on merkityksetön. Kuten aikaisemmin on mainittu, tämä on erityisen edullista myöhemmin käsiteltäessä kaasu siten, että rikki otetaan talteen pelkistämällä kaasun sisältämä SO^ alkuainemuotoon.

“ 65089 Tällaisen loppuun tapahtuneen pasutuksen suorittamiseksi fluidisoivan kaasun ja sulfidin virtaamia pasuttimeen kontrolloidaan siten, että syötetty vapaa nappi riittää deellisesti juuri ja juuri stökiömetri-sesti pasuttamaan sulfidit kokonaan rikkidioksidiksi ja metallioksi-diksi. Muutoin menetelmä suoritetaan edellä kuvatulla tavalla. Kun pyrrotiittia sisältäviä konsentraatteja pasutetaan näissä olosuhteissa, saadaan rautaoksidia sisältävää pasutetta, joka isältää rikkiä tunnus-omaisesti alle 0,2 painoprosenttia, kun vapaata happea syötetään ylimäärä, mutta niin lähellä stökiömetristä tarvetta, että vastaava pasutuskaasu sisältää yleensä alle 1 tilavuusprosentti vapaata happea kuivana laskettuna. Tällaiset tulokset heijastavat vapaan hapen hyö-dyksikäytössä sellaista tehokkuutta, että se on täysin olemassa olevien menetelmien saavuttamattomissa.

Tällaiset rautaoksidipasutteet sisältävät yleensä pääasiassa hema-tiittia, mutta ne voivat sisältää myös magnetiittia. Magnetiitin konsentraatio, samoinkuin pasutteen rikkipitoisuuskin, on pasutus-kaasun vapaan hapen pitoisuuden käänteisfunktio. Siten kun keksintö suoritetaan käyttämällä vapaata happea vähemmän kuin täydelliseen pasutukseen tarvitaan stökiömetrisesti, pasute voi koostua pääasiassa magnetiitista tämän vaikuttamatta merkittävästi keksinnön muihin tärkeisiin tunnusmerkkeihin, erityisesti täytön stabiilisuuteen ja kontrolloitavuuteen ja kaasun mukana kulkeutuneiden pasutehiukkasten helppoon erotettavuuteen pasutuskaasusta.

Kun keksintöä nyt on kuvattu yleensä ja suositelluissa suoritusmuodoissa, on mielenkiintoista tarkastella sen menestyksen syitä nykyisen tiedon kannalta. Amerikkalaisen patentin 2,677,608 vastaisesti, jossa sanotaan, että metallisulfidin syöttölietteen sisältämän veden tulisi haihtua kerroksessa erityisesti, jotta ehkäistäisiin muutoin vallitsevat sulamisolosuhteet kerroksessa, juuri tällaisen lieteveden mukanaolo keksinnön mukaisessa kerroksessa näyttää mahdollistavan toimimisen tällaisissa sulamisolosuhteissa ja sen,.että saadaan aikaan parempi toiminnan jatkuvuus, agglomeroitumisen kontrolli, kaasun mukana kulkeutuneen kuiva-aineen erotettavuus pasutuskaasusta ja pasutuksen hapen käyttötehokkuus kuin olemassa devissa menetelmissä, jotka suoritetaan olellisesti samanlaisissa sulamisolosuhteissa käyttämättä lietesyöttöä.

Keksinnön huomattavan menestyksen perussyyksi on ehdotettu sitä, että sulfidien pasuttumisen alku viivästyy niiden tultua kerrokseen sulfi- I; 13 65089 deihin liittyvän lieteveden haihtumisen vaikutuksesta, jolloin sulfi-deilla on enemmän aikaa dispergoitua sisääntulokohdastaan kerrokseen ennen pasuttumisen alkua. Siten sulfidien sulaminen viivästyy, kunnes koko kerroksessa on tapahtunut niin paljon dispergoitumista, että ylikokoisten agglomeraattien kasvu estyy. Agglomeratiivinen pasutta-minen suoritetaan siten sulamisolosuhteissa, jolloin kontrolloidaan saadun pasutehiukkasen kokoa siten, että toimintaa voidaan jatkaa äärettömän kauan ilman defluidisaatiota, joka olisi seuraus muutoin kontrolloimattomasta kasvusta tai kasvusta, jota ei voida kontrolloida, ja liian suurten hiukkasten kerääntymisestä.

Tämä ehdotus on järkevä tarkasteltaessa sulamisolosuhteiden vastaavaa vaikutusta kerroksessa käyttämättä lietesyöttöä, kuten esimerkiksi edellä käsitellyissä alan aikaisemmissa menetelmissä, joissa käytetään korkeita lämpötiloja. Tällaisissa olosuhteissa sulfidit luultavasti kuumentuvat pasutuslämpötilaan nopeammin kerrokseen jouduttuaan kuin lietesyötössä ja alkavat sen vuoksi pasuttua ja sulavat toisiaan lähempänä, jolloin on todennäköisempää, että pasuteagglomeraattien hiukkaskoko kasvaa katastroofisesti ja seurauksena on defluidisaatio, vaara, joka siten selvästi liittyy aikaisempiin menetelmiin.

Mikä on oheisessa tapauksessa agglomeratiivisen pasuttumisen mekanismi ei tiedetä varmasti, mutta seuraavaa tulkintaa pidetään ei ainoastaan järkevänä vaan myös käyttöolosuhteiden ja tulosten tunnettujen tosiasioiden kanssa yhtäpitävänä. Lietteen tullessa kerrokseen sen ajatellaan fragmentoituvan kerroksen virtausvaikutuksesta liete-pallosiksi tai -pisaroiksi, jotka siirtyvät poispäin tulokohdasta ja siten jakaantuvat kerrokseen, jolloin »maila tapahtuu pallosten lieteveden haihtumista. Jotkut näistä pallosista fragmentoituvat yhä edelleen yksittäisiksi sulfidihiukkasiksi. Itse asiassa tällaista hienojakoista dispersiota voi esiintyä jossakin määrin ulostulossa, mutta kuitenkin on ilmeistä, että suuri osa, jopa suurin osa sulfi-deista yhtyvät toistensa ja lietepisaroiden veden kanssa, ja että sulfidihiukkaset pysyvät tällaisissa pisaroissa toisiinsa liittyneinä sulfidiagglomeraatteina lieteveden haihduttua niistä. Sen jälkeen, kun vesi on haihtunut pisaroista, syntyneet sulfidiagglomeraatit kuumentuvat nopeasti pasutuslämpötilaan ja alkavat pasuttua ja sen jälkeen sulaa, ainakin pinnoiltaan. Nyt ne ovat kuitenkin kerroksessa toisista» eristettyinä ja pasuttuvat sen vuoksi itsenäisinä yksiköinä ilman, että tapahtuu niiden ei-sallittua takertumista toisiinsa ja muihin kerroksen hiukkasiin. Pinnat ovat vain väliaikaisesti sulassa 14 65089 tilassa, koska pasutuksen edetessä oksidi-sulfidiseoksen tehollinen adamispiste nousee lopulta yli kerroksen lämpötilan, jolloin agglo-meraattien pinnat jähmettyvät. Tämän jälkeen sisemmän aineen pasuttu-minen voi jatkua jopa sulamisolosuhteissa agglomeraattien kasvamatta edelleen paitsi ehkä joutuessaan kosketukseen muun aineksen kanssa, joka itse on sillä hetkellä sulaa. Tällaista kasvua luultavasti tapahtuu jonkin verran, mutta agglomeroitumis- ja kasvumekanismeista riippumatta sitä ei ilmeisesti tapahdu liikaa tai yli sallitun määrän. Saadut pasuteagglomeraattihiukkaset, joilla on kuviossa 2 esitetyt säännölliset, pyöristyneet pinnat, jotka osoittavat sulamista tapahtuneen jossakin niiden käsittelyvaiheessa, eivät vain fluidisoidu helposti vaan myös niiden nimellistä tai tunnusomaista kokoa tai koko-aluetta voidaan helposti kontrolloida säätämällä käyttöolosuhteita, erityisesti kerroksen lämpötilaa aikaisemmin kuvatuilla tavoilla. Yleisesti sanoen mitä kuumempi kerros on, sitä suurempi on pasute-hiukkasten keskimääräinen koko, luultavasti siksi, että jokaisen agglomeraatin pinta on sulana kauemman aikaa pasutuksen aikana ja siten kasvu on voimakkaampaa.

Pasutushiukkasten koon kontrollin lisäksi ehdotettu viivästyminen pasu-tuksessa lieteveden haihtumisen aikana kerroksessa sopii yhteen ja mahdollisesti on myös syynä ainakin osittain pasutuskaasun vapaan hapen merkittävän tehokkaan käytön kanssa, tosiasia, mikä on eräs merkittävä tämän keksinnön etu ja tunnusmerkki. Siten on havaittu, että kun liete syötetään kerroksen pinnan keskelle, fluidisoidaan ilmalla ja saadaan pasutuskaasua, joka sisältää esimerkiksi noin 1 tilavuusprosentti vapaata happea kuivana laskettuna, vastaava kaasun happipitoisuus lähellä sivuseinämää välittömästi kerroksen yläpuolella on yleensä esimerkiksi noin 2 tilavuusprosenttia. Tämä merkitsee sitä, että vapaatilan läpi kulkevasta kokonaishappimäärästä on kulunut suurin piirtein 5 %, mutta 90 % hapesta, joka on kulkenut kerroksen läpi lähellä sivuseinämää ja siten niin kaukana kuin mahdollista siitä kohdasta, josta liete tulee kerrokseen.

Seuraavassa tarkastellaan vapaatilaa. Vaikkakin pasutuksesta näyttää tapahtuvan tunnusomaisesti noin 95 % tai yli kerroksessa, vapaatilan nappigradientti osoittaa siinä tapahtuvan myös jonkin verran pasuttu-mista. Sulfidit, jotka pasuttuvat vapaatilassa, voivat olla peräisin kahdesta länteestä, kerroksesta ja syöttölietteestä, joko molemmista tai vain toisesta. Siten on odotettavissa, että jotkut kerroksessa muodostuneista sulfidiagglomeraateista pasuttuvat osaksi vapaatilassa, 15 65089 kun ne aika ajoin syöksyvät kerroksessa esiintyvien ylöspäin suuntautuvien voimien vaikutuksesta kerroksista vapaatilaan. Suurin osa tällaisista hiukkasista on ilmeisesti vain vähän aikaa vapaatilassa, pasuttuvat suurimmaksi osaksi kerroksessa ja niitä on pidettävä kerrospasutteena, kun taas pienemmät voisivat hyvin pysyä vapaatilassa syöksyttyään sinne kerroksesta ja poistuvat pasuttimen poistokaasun mukana kulkeutuneena pölynä. Lietepisaroiden muodostumista tapahtunee myös jonkin verran vapaatilassa turbulenttisesti nousevien pasuttimen kaasujen fragmentoivat vaikutuksen seurauksena lietevirran pinnalla sen pudoteSsa vapaatilan läpi. Suurin osa tällaisista pisaroista ehkä putoaa kerrokseen ja poistuvat loppujen lopuksi kerrospasutteena, kun taas pienemmät eivät ehkä milloinkaan pääse kerrokseen asti vaan pysyvät vapaatilassa ja poistuvat loppujen lopuksi poistokaasun mukana. Jälkimmäisessä tapauksessa vesi haihtuisi kokonaan lietepisarasta ja syntyneen sulfidiagglomeraatin pasuttuminen tapahtuisi vapaatilassa. Tällainen pasuttumien saattaa hyvinkin muodostaa suuren osan, mahdollisesti suurimman osan pasutuksesta, joka tapahtuu vapaatilassa.

Merkittävää joka tapauksessa on se, että vapaatilan lämpötilat ovat sellaisia, että todella tapahtuu siinä pasuttuneiden hiukkasten sulamista, jolloin syntyneillä pasutehiukkasilla on siten samanlainen muoto ja muut ominaisuudet kuin hiukkasilla, jotka ovat suurimmaksi osaksi, mahdollisesti kokonaan pasuttuneet kerroksessa. Riippumatta siitä, ovatko pasuttimen poistokaasun pölyhiukkaset lainkaan olleet kerroksessa, ne poistuvat helposti siitä sykloneissa, jolloin saadaan syklonin jälkeistä kaasua, jossa oleellisesti ei ole lainkaan kuiva-ainetta, so. sisältää sitä tunnusomaisesti noin 6,9 mg tai alle kaasun normaalilitrassa. Kuten aikaisemmin on mainittu, oheiselle kskinnölle tunnusomaiset vapaatilan lämpötilat ovat lähes yhtä korkeita kuin kerroksen lämpötila, tavallisesti noin 50°C sisällä, koska suurin osa pasuttimeen syötetystä vedestä haihtuu kerroksessa eikä vapaatilassa.

Siten havaitaan, että kaikki keksinnön edut - yleisesti sanoen pysyvä, kontrolloitu agglomeratiivinen pasuttaminen oleellisesti vakiona pysyvissä olosuhteissa niin, että muodostuu pasuttimen poistokaasua, josta sen mukana kulkeutuneet kiinteät ainekset voidaan helposti erottaa valmistettaessa kaasu myöhempää rikin talteenottokäsittelyä varten, ja keksinnön eräässä suositellussa suoritusmuodossa se, että muodostuu toisaalta sekä loppuun pasuttunutta pasutetta että toisaalta pasuttimen poistokaasua, joka sisältää mitättömän määrän vapaata happea - 65089 16 ovat seuraus menetelmän kahdesta oleellisesta tunnusmerkistä, jotka yhdessä erottavat sen olemassa olevista menetelmistä, so. sulfidit syötetään vesilietteenä kerroksen päälle ja pasuttimessa säilytetään lämpötilat, joissa pasutuksen aikana tapahtuu sulamista. Kerroksessa tapahtuva veden haihtuminen, joka on seuraus lietteen syöttämisestä kerroksen päälle, mahdollistaa sulfidien dispergoitumisen kerrokseen ennen pasuttamista, mikä vuorostaan johtaa hapen tehokkaampaan käyttöön pasutuksessa ja mahdollistaa sulamislämpötilat ilman, että tapahtuu pasuteagglomeraattien katastroofista kasvua. Molemmat nämä olosuhteet johtavat pysyvään, kontrolloituun toimintaan ja oleellisesti täydelliseen ja tehokkaaseen pasuttumiseen. Samalla myös vapaatilan lämpötilat ovat niin korkeita, että ne riittävät varmistamaan vapaatilassa muodostuneiden sellaisten agglomeraattien, jotka eivät ole milloinkaan päässeet kerrokseen asti, sulamisen, mikä vuorostaan varmistaa sen, että pölyhiukkaset, riippumatta siitä, ovatko ne pasuttuneet kerroksessa tai vapaatilassa, voidaan helposti sykloneissa erottaa poisto-kaasusta.

Kuvio 2 korostaa pasuteagglomeraattihiukkasten ulkomuodon samankaltaisuutta niiden koosta riippumatta. Nimitystä agglomeraatti käytetään yksinkertaisesti osoittamaan sitä, että pasutehiukkanen koostuu useista alkuperäisistä syöttöhiukkasista, vaikkakin muuttuneessa muodossa. Suurin osa pasutehiukkasista ovat suurempia kuin 65 Tyler mefeh, vaikkakin suurin osa niistä hiukkasista, jotka kulkeutuvat pasuttimen poistokaasun mukana, ovat pienempiä kuin 150 Tyler mesh. Pyöreä muoto ja suhteellisen tiivis ulkomuoto on kuitenkin yhteistä kaiken kokoisille agglomeraateille ja on merkki pasutusmenetelmässä jossakin vaiheessa ja ainakin agglomeraattien pinnoilla tapahtuneesta sulamisesta. Joidenkin hiukkasten epäillään olevan ontompia kuin miltä ne näyttävät, koska esillä olevat pinnat kiiltävissä osissa, ovat agglomeraattien suhteellisen kiinteiden kuorien sisäpuolella.

Joka tapauksessa ne käyttäytyvät osoitetulla tavalla niin, että mukana kulkeutuneet pölyhiukkaset eroavat oleellisesti täydellisesti pasuttimen poistokaasusta kulkiessaan syklonien läpi.

Oheista keksintöä ja sen etuja on kuvattu ja tarkasteltu pasutuksen lisäksi myös rikin talteenottamiseksi tarkoitetun pasuttimen poisto-kaasun myöhemmän käsittelyn suhteen. Yhtä tärkeitä ovat oleelliset ja odottamattomat keksinnön edut, jotka koskevat pasutteen myöhempää käsittelyä, jolla sälä otetaan talteen arvokkaat metallit. Kuten edellä on mainittu, saadaan tätä menetelmää soveltamalla nikkelipi- l: 17 65089 toisten pyrrotiittikonsentraattien pasutukseen pasutetta, joka alan aikaisemman tietämyksen vastaisesti voidaan helposti myöhemmin käsitellä nikkelin talteenottoa varten ainakin kahdella tunnetulla menetelmällä, joihin liittyy uutto. Asiaan liittyvissä, aikaisemmin viitatuissa alan patenteissa on esitetty tietoja, jotka osoittavat, että pasutta-minen, joka tehdään suositeltuja alueita korkeammissa lämpötiloissa, johtaa pasutteeseen, josta nikkeliä voidaan myöhemmin ottaa talteen vähemmän kuin pasutteista, jotka on valmistettu lämpötiloissa, jotka ovat alle mainittujen ylärajojen. Jopa korkeimmatkin, näissä alan patenteissa mainitut pasutuslämpötilat ovat huomattavasti alhaisempia kuin oheisen keksinnön arvot. Itse asiassa ne ovat alhaisempia kuin lämpötilat, joissa sulamista tapahtuu pasutuksen aikana. Siten nikkelin hyvä talteenotto tämän keksinnön mukaisista pasutteista ei ole vain odottamatonta alan aikaisemman tiedon perusteella, vaan ovat myös luultavasti seurausta siitä, että pasutteet muodostettiin lämpötiloissa, jotka olivat riittävän korkeita sulamisen aikaansaamiseen jossakin vaiheessa pasutuksen aikana. Syy yllättävän hyvään nikkelin uuttumiseen näistä pasutteista ei ole varma, vaikkakin on järkevää olettaa, että sulamislämpötiloissa muodostuneiden pasutteiden faasit eroavat faaseista, jotka ovat muodostuneet kiinteässä tilassa. Siten voi olla mahdollista esimerkiksi, että nikkelin huono uuttuminen pasutteista, jotka on valmistettu kiinteässä tilassa alan aikaisemmilla menetelmillä, on osoitus nikkeliferriittien mukanaolosta, jotka eivät reagoi hyvin uuttokäsittelyssä. Sen sijaan oheisen keksinnön korkeammissa lämpötiloissa tällaiset ferriitit luultavasti joko tuhoutuvat tai niitä ei ensisijassa muodostu lainkaan ja korvautuvat faaseilla, jotka ovat tunnusomaisempia sulamisolosuhteille ja reagoivat paremmin uuttoprosessiin. Olkoon syy mikä tahansa, tosiasia on, että nikkeli uuttuu odottamattoman hyvin pasutteesta, joka on valmistettu oheisella pasutusmenetelmällä. Tämä on yksi monista keksinnön hyvistä puolista, joiden laatua ja etuja seuraavissa edelleen havainnollistetaan viitaten seuraaviin esimerKkeihin.

Esimerkki 1 Tämä esimerkki havainnollistaa keksinnön suositeltua suoritustapaa pilot plant koossa, kun nikkelipitoinen pyrrotiittikonsentraatti pasu-tetaan loppuun ilmassa. Pilot-pasuttimen korkeus oli 10,1 m arinasta kattoon, leijukerrososan halkaisija oli 2,1 m, ja leveän vapaatilaosan halkaisija noin 2,9 m. Pasuttimen katon keskelle oli asetettu pystysuoraan yksi lietteen syöttöputki. Kattoon oli tehty erillinen syöttö- 65089 aukko jäähdytysveden syöttämiseksi pasuttimeen lämpötilan hienosäätöä varten. Arinaan oli jaettu tasaisin välein suuttimia ilmaa varten, joka tluidisoi kerroksen ja tuo pasutuksen tarvitseman vapaan hapen.

Leijukerrososan sivuseinämäosaan oli tehty ylijuoksukanava pasutteen poistamiseksi kerroksesta. Vapaatilan yläosa oli varustettu kanavalla, josta pasuttimen poistokaasu ja sen sisältämät pasutepölyhiukkaset poistettiin sykloneihin.

Nikkelipitoisella pyrrotiittikonsentraatilla oli seuraava kemiallinen koostumus painoprosenteissa.

Ni Fe Cii S SiC>2 Liukenematon 1,- 56 ,- 0,08 37 ,- 1,5 4,4

Konsentraitin hiukkaskoko oli noin 80 % - 325 Tyler mesh. Tämän konsentraatin vesiliete, joka sisälsi noin 71 painoprosenttia kuiva-ainetta, syötettiin pasuttimeen nopeudella 20,9 kg/min. yhdessä pienen paineilmavirran, noin 70,1 1/min., jotta lietevirta dispergoituisi jonkin verran vapaatilassa. Ilmaa puhallettiin suuttimien läpi 46,1 m /min., mikä vastaa nimellistä ilmakerrointa noin 1,03, so. hieman enemmän kuin tarvitaan stökiömetrisesti pyrrotiitin muuntamiseen hematiitiksi ja rikkidioksidiksi. Kerrosta, joka koostui suurimmaksi osaksi pasuttuneista pasutehiukkasista, fluidisoitiin käyttölämpötilassa tilavuuänopeudella noin 1,0 m/s. Fluidisaatiopaksuus oli noin 1,5 - 1,8 m. Kerroksen lämpötila oli noin 1055°C ja se pidettiin tässä tasossa säätämällä jäähdytysveden syöttönopeutta välillä noin 0,4 - 4,0 1/min. lämpötilavaihteluista riippuen. Vapaatilan lämpötila oli noin 1000°C ja poistokaasukanavan noin 925°C.

Suurin osa pasutetusta pasutteesta otettiin talteen ylijuoksukanavan kautta. Sen kemiallinen koostumus painoprosenteissa oli:

Ni Fe Cu S Si02 Liukenematon 1,2 66,- 0,08 0,08 1,2 1,5 Tämän kerroksen pasuteagglomeraattihiukkasten hiukkaskoko oli noin 80 % + 65 Tyler mesh. Loput pasutteesta, noin 16 % kokonaismäärästä, kulkeutui pasuttimen poistokaasun mukana. Pasuttimen syklonivirrasta talteenotetun pölyn kemiallinen analyysi oli painoprosenteissa seuraava: 65089 19

Ni Fe Cu S SK^ Liukenematon 1,- 62,- 0,1 0,2 5,- 4,5 Tämän syklonipölyn hiukkaskoko oli noin 75 % - 200 Tyler mesh. Se sisälsi oleelliset! kaiken pasuttimen poistokaasun mukana kulkeutuneen kuiva-aineen. Syklonin jälkeisen kaasun pölykuormitus oli vain 4,6 - 6,9 mg/ 1, Kaasun vapaan hapen konsentraatio oli alle 0,5 tilavuusprosenttia kuivana laskettuna, S02_konsentraatio oli noin 13 tilavuusprosenttia, ja SO^-pitoisuus oli merkityksetön.

Keksinnön suositellussa suoritustavassa muunnettiin syöttölietteen suhteellisen hienojakoiset pyrrotiittihiukkaset suhteellisen karkeiksi, helposti käsiteltäviksi pasuteoksidi-agglomeraateiksi, jotka oleellisesti olivat rikittömiä. Samalla saatiin pasutuskaasua, joka ei sisältänyt oleellisesti rikkitrioksidia eikä vapaata happea ja jonka mukana kulkeutuneet kiinteät ainekset erosivat helposti sykloneissa, jolloin saatiin puhdistettua, korkealuokkaista rikkidioksidia sisältävää kaasua myöhempää rikin talteenottoa varten.

Esimerkki 2

Kokemukset, jotka saatiin käyttämällä useita kuukausia pilot plant-pasutinta samanlaisella nikkelipitoisella pyrrotiittisyötöllä kuin esimerkissä 1, osoittivat, että pasutin reagoi herkästi syötön rikki-konsentraatioon, joka vaihteli alueella noin 32 - 37 %. Alhaisemmissa konsentraatioissa kerroksen lämpötilan oli oltava korkeampi, jotta säilytettäisiin agglomeroitumisaste ja muut käyttöparametrit yhtenäisenä, kuten on osoitettu taulukossa 1.

Taulukosta havaitaan, että pasuttimen suorituskyvylle oli tunnusomaista rikin oleellisesti täydellinen poistuminen syötöstä.niin, että ker-rospasutteen rikkipitoisuus oli alle 0,1 %, agglomeroituminen kokoon noin 80 % + 65 Tyler mesh, syklonipöly, joka muodosti noin 20 % koko pasutteesta, ja syklonista poistuvan pasutuskaasun jäännöspölyn konsentraatio alle noin 6,9 mg/Nl.

20 65089 I rtf G rtf

G X lO

Cx, *» rtf

:rtf 05 itf I

>, Id IB H M o O f~ iH rtf tn " I «I »> *> 0 H) 3s u*> lo to -n

A. +J IB bO

_ε___

ifl I I

•π I OP# •H X G - G C oi id c-4 r- to rtf O :rtf rtf μ 04 μ cm

rtf μ >i 1¾ tn I I I

μ X μ 0) ooifl mb cru)

G ^iO O 1) '—I t—I f—I f—I CN I—I

•H tn cux -μ ε •H --------- --. - — — - - _ o μ en cd

ctf> O O

G l « «* 3> a) o o o ε μ ·> G i i

•rl G to -H CD 00 o 00 CO

μ tn (tfoor-ioo 4-* fd Q4 Π ^ «t I «s «s g a 00000 tn en itf 0----

CU G -G

¢4 10 dP

to a> a) 1 cm o- cd G M ε o 00 00 co +J G t 1 1 G m ·Η ot'- uo cm o lo X CO itf (»N MD Blfl •rt +(¾

Itf > --- G 1 o Γ" t" d 1 ε to to Ό ^ >g n) 000

G O »H »H H rl H

G G *Ή III

tn G G μ lo o o ro at en •H il i) :o u tototototoio o x en a, o 000000 μ HH Γ+ H H rl •rl G__ CU >>

•rl >> I 00 CM CO

XX I *rl G O H H

X ί>* G G 1) : r r r •H X O) G μ rH μ

G tn X "mH I 1 I

G rfl G μ ιΛΠ Iflrl (Jllfl G μ ε ·η μ o o 00 00 10 Ή μ o 0) - - r r r r μ G m μ R μμμμμμ «0 o >> G--— 00 tn jrtf ·· tn Cm o· t^· μ tn · · · :0 dP e'* co ro O μι co oo co X «3 0 lii X >, G r·» 1 r-- t"- γ- G tn*ri 1 *·*·>»> «* μ rtf mo mi Νμ G COGi co ro co ro co co rtf H-----

1 I

0 Oli > >00 G G > >

rtf d G G

•H -rl itf rtf X 3) X V ·Η ·Η tn G en G X α> X a>

a) μ a>μtAGιnG

X rtf X Itf 3> μ 3> μ _X (tf X itf_ i< 65089 *1 Tämä suorituskyky saavutettiin pysyvästi nimellisilmakertoimella alle noin 1,1 säätämällä kerroksen lämpötila välille noin 10b0-1080oC kääntäen verrannollisesti syötön rikkikonsentraation vaihteluihin välillä noin 32 - 37 %. Mitatut vapaan hapen konsentraatiot pasutus-kaasussa olivat tavallisesti noin 0,4 - 0,5 % ja yleensä alle noin 1 tilavuusprosentti kuivassa laskettuna.

Esimerkki 3

Edelleen havaittiin, että käytettäessä pilot-pasuttimessa nikkelipitoista pyrrotiittisyöttöä kerroksen lämpötilaa oli muutettava ilmakertoimen muutosten mukaisesti, jotta pasuttimen suorituskyky pysyisi vakiona. Tämä ilmiö havaittiin erityisesti nimellisen ilmakertoimen muuttuessa yhden lähellä, joissa olosuhteissa pasutteen magnetiittikonsentraation muutokset olivat merkittäviä. Siten eräässä tapauksessa esimerkiksi havaittiin, että kun ilmakerroin oli sellainen, että vapaata happea oli pasutuskaasussa vain 0,1 %, pasute sisälsi 40 - 60 % Fe^O^, ja kerroksen pasutehiukkaskoko oli noin 90 % + 65 Tyler mesh kerroslämpötilassa noin 1065°C. Sen sijaan, kun käytettiin samanlaista syöttöä ja ilmakerroin oli korkeampi vastaten 0,4 % vapaata happea pasutuskaasussa, pasute sisälsi vain 3 %

Fe^O^ , ja kerroksen pasutteen hiukkaskoon pitämiseksi niinkin korkea-nan kuin 70 % + 65 Tyler mesh, kerroksen lämpötilana oli pidettävä yli noin 1100°C.

Esimerkki 4

Pilot-tutkimukset osoittivat myös, että pasutusmenetelmää voitiin käyttää suurella tilavuusnopeusalueella, vaikkakaan, tosin ei yllättäen, kerroksen pasutteen karkeampikokoisen jakeen osuus kasvoi tila-vuusnopeuden kasvaessa seuraavasti:

Tilavuusnopeus, Kerrospasute m/s_ paino-% + 65 Tyler mesh 0,83 55 1,01 65 1,10 85

Esimerkit 5-7

Edellisissä esimerkeissä viitattujen nikkelipitoisten pyrrotiitti- 65089 22 konsentraattien lisäksi keksinnön parhaana pidettyä suoritustapaa sovellettiin pilot-pasuttimessa myös nikkeli-kuparisulfidikonsentraat-tien, jotka sisälsivät eri määriä pentlandiittia, kalkopyriittiä, pyrrotiittia ja pyriittiä, pasuttamiseen. Taulukkoon 2 on kerätty tärkeimmät käyttö- ja tulostiedot, jotka olivat tunnusomaisia näiden konsentraattien käsittelylle 10-päiväisten käyttöjaksojen aikana.

Taulukko 2: Nikkeli-kuparikonsentraattien pasutuksen käyttö- ja tulostiedot

Ominaisuudet Esim. S Esim. 6 Esim. 7

Syötön analyysi, paino-% Ni 6,5 8,5 9,7

Cu 2,8 6,5 8,-

Fe 47 ,5 39,5 38,5 S 37 ,0 35 ,0 35,7

Liukenematon 2,6 5,2 4,5

Syötön hiukkaskoko, %-325 mesh 86,5 84,0

Syöttönopeus, kg kuiva-ainetta/min. 16,0 21,1 21,2

Syöttölietteen tiheys, ka-% 72 73 73,5 3

Ilman nopeus, m /mm. 36,97 44,60 45,31

Kerroksen lämpötila, °C 1015 990 990

Tilavuusnopeus, m/s. 0,76 0,91 0,91

Vapaatilan lämpötila, °C 930 935 930

Kaasun ulostulolämpötila, °C 815 835 840

Kerrospasutteen analyysi, paino-% Ni 8,5 10,5 10,5

Cu 3,7 7 ,8 9,- S 0,2 0,45 0,45

Liukenematon 2,5 5,7 6,-

Kerrospasutteen koko, %+65 mesh 90 96 95

Syklonipasutteen analyysi, paino-% Ni 6,5 9,5 9,8

Cu 2,8 6,5 8,5 S 0,4 0,63 0,65

Liukenematon 6,5 7,9 6,8

Syklonipasutteen määrä koko pasut- teesta, % 18 19 17

Pasutuskaasun vapaa 0?, kuivana, tila vuus-% 0,4 1,2 1,2

Syklonin jälkeisen pölyn väkevyys, mg/ 1 14,9 12,6 13,0 I- 23 65089

Edellisissä esimerkeissä kuvattuun pyrrotiitin pasutukseen verrattuna havaitaan taulukosta 2, että suhteellisen niukkarautaisille, Ni-Cu-konsentraattien pasutusolosuhteille on tunnusomaista suurempi liete-tiheys, alhaisemmat pasutuslämpötilat, suurempi rikkipitoisuus pasut-teessa, suurempi hapen ja syklonin jälkeisten pölyn määrä pasutus-kaasussa. Kaikki nämä erot pyrrotiittikäsittelyyn nähden ovat luultavasti suora seuraus Ni-Cu-konsentraattisyötön alhaisemmasta rauta-konsentraatiosta ja siten sen alhaisemmasta lämpöarvosta. Koska pasuttamalla kehittyy vähemmän lämpöä, lämpötilojen luulisi olevan alhaisempia, kuten ne olivatkin, huolimatta jonkin verran korkeammista lietetiheyksistä. Alhaisemmat lämpötilat sopivat yhteen alhaisemman pasutusasteen kanssa, mitä osoittavat runsaammin rikkiä sisältävä pasute ja happipitoisempi kaasu, ja myös ilmeisesti alhaisemman, ainakin hienompien hiukkasten, agglomeroitumisasteen kanssa, mitä osoittaa suurempi pölypitoisuus syklonin jälkeisessä kaasussa. Näistä eroista huolimatta käyttö., ja tulokset olivat parempia kuin mitä voidaan odottaa samanlaisilta syöttöaineilta käytettäessä nykyisiä menetelmiä.

Esimerkki 8 Tämän keksinnön mukaista nikkelipitoisen pyrrotiitin pastusta sovellettiin suuremmassa mitassa kuin aikaisemmissa esberkeissä. Suuremman pasuttimen korkeus arinasta vapaatilan yläosaan oli 12,2 m, leijuker-rososan halkaisija 8,5 m ja leveämmän vapaatilaosan halkaisija 11,3 m. Leijukerroksen paksuus oli 1,5 - 1,8 m ja myös käyttöolosuhteet ja suorituskyvyt olivat-samanlaisia kuin aikaisemmissa esimerkeissä lukuunottamatta luonnollisesti absoluuttisia määriä ja nopeuksia.

Taulukossa 3 on annettu tämän yksikön tyypilliset käyttöolosuhteet ja tulokset.

^ 65089

Taulukko 3: Nikkelipitoisen pyrrotiitin käyttöolosuhteet ja tulokset suuremmassa pasuttimessa

Ominaisuudet Esim. 5

Syötön analyysi, paino-% Ni 1,-

Cu 0,05

Fe 57,5 S 33,5

Liukenematon 7,0

Syötön hiukkaskoko, %-325 mesh 80

Syöttönopeus, tonnia kuiva-ainetta/tunti 20,-

Syöttölietteen tiheys, % kuiva-ainetta 72

Ilman nopeus, (15,6°C, 1 atm.) 652

Kerroksen lämpötila, °C 1,065

Tilavuusnopeus, m/s 0,91

Vapaatilan lämpötila, °C 1,030

Kaasun ulostulolämpötila, °C 990

Kerrospasutteen analyysi, paino-% S 0,15

Liukenematon 5,-

Kerrospasutteen koko, % + 65 mesh 65

Syklonipasutteen analyysi, paino-% S 0,25

Liukenematon 9,-

SyJjlonipasutteen määrä kokonaispasutteesta, % 25

Pasutuskaasun vapaa 0«, kuivana, tilavuus-% 0,9 . . . ^ 3

Syklonin jälkeisen pölyn väkevyys, mg/ m 5,7

Edellä taulukoitujen arvojen lisäksi eräs merkittävä asia oli, että vaikkakin paineilmaa voitiin syöttää lietteen syöttöputkeen, liete syötettiin tavallisesti pasuttimeen ilman mitään paineilmaa. Näissä olosuhteissa syötön lietevirran dispergoituminen sen pudotessa vapaa-tilan läpi rajoittui selvästi vain dispergoitumiseen, joka johtui sen putoamisesta noin 10,4 m turbulentteja, nousevia pasutuskaasuja vastaan. Loput ja luultavasti suurin osa dispergoitumisesta tapahtui leijukerroksessa, mutta joka tapauksessa riippumatta siitä, missä dispergoituminen tapahtui, suurin osa haihtumisesta tapahtui ilmeisesti leijukerroksessa, tunnusmerkki, joka näyttää olevan tärkeydeltään perustavaa laatua oheisen keksinnön onnistumiselle ja etujen saavuttamiselle .

li 65089 25

Esimerkki 9

Jotta voitaisiin osoittaa sulfaattiuuton käyttökelpoisuus nikkelin uuttamiseen pasutteesta, joka oli valmistettu pasuttamalla nikkelipitoista pyrrotiittia tämän keksinnön suositellun toteuttamistavan mukaisesti, tällaista pasutetta, joka sisälsi 1,15 painoprosenttia nikkeliä, jauhettiin ensin kokoon noin 90 % - 325 Tyler mesh. Sen jälkeen jauhettu pasute sekoitettiin 4 painoprosentin kanssa natrium-sulfaattia, kostutettiin ja muovattiin palasiksi. Palaset kuivattiin ja niitä asetettiin 10 g tulenkestävään astiaan ja sulfatoitiin vaakasuorassa putkiuunissa (putken halkaisija 2,5 cm) 680°C:ssa rikkidioksidilla ilmassa virtausnopeuden ollessa noin 500 ml/min. 3 tunnin ajan. Sulfatoituja palasia sekoitettiin sen jälkeen 1 tunti huoneen lämpötilassa 250 ml:ssa vettä. Uutetut palat suodatettiin, pestiin, kuivattiin ja punnittiin. Analyysin mukaan ne sisälsivät 0,14 painoprosenttia nikkeliä, mikä vastasi nikkelin uuttumista yli 88-prosent-tisesti.

Esimerkki 10

Samanlaiseen nikkelipitoiseen pasutteeseen, jonka hiukkaskoko oli noin 60 % + 65 Tyler mesh, kuin esimerkissä 9 kohdistettiin pelkistys-ammondakkiuutto, jotta Äääritettäisiin nikkelin uuttumisaste tällä tekniikalla. 10 g pasutetta sijoitettiin tulenkestävään astiaan ja pelkistettiin vaakasuorassa putkiuunissa (putken halkaisija 5,1 cm) 860°C:ssa tunnin aikana kaasussa, jonka H2/C02~suhde oli 0,5. Pelkistetty kiinteä aine jäähdytettiin sen jälkeen samassa kaasukehässä ja sekoitettiin 70°C:ssa hapen ylipaineessa 150 ml:ssa liuosta, joka sisälsi noin 80 g/1 ammoniakkia ja noin 110 g/1 ammoniumkarbonaattia. Uuttoa jatkettiin 2 tuntia vaikkakin hapen kulutusmittaukset osoittivat oleellisesti kaiken uuttumisen tapahtuneen ensimmäisenä tuntina. Uutettu jäännös sisälsi 0,13 painoprosenttia nikkeliä merkiten jälleen nikkelin uuttumista noin 90-prosenttisesti.

Edellisestä kahdesta esimerkistä on selvää, että tämän keksinnön mukaisesti valmistetusta nikkelipitoisista pyrrotiittipasutteesta voidaan aivan helposti poistaa nikkeli uuttamalla vastoin alan aikaisempaa tietämystä ja odotuksia.

65089 26

Esimerkki 11

Oheisen keksinnön mukaista agglomeratiivista loppuun tapahtuvaa pasu-tusta voidaan soveltaa myös edullisesti kuparisulfidikonsentraatteihin. Kalkopyriittikonsentraattia, jonka analyysi painoprosenteissa oli seuraava:

Fe Cu S

30,1 27,2 30,9 ja hiukkaskoko 78 % - 325 Tyler mesh, sekoitettiin veden kanssa niin, että saatiin massatiheydeltään noin 80-prosenttinen liete, joka sen jälkeen syötettiin leijukerrospasuttimeen. Pasutuksen tulokset 900°C:ssa ja 970°C:ssa on annettu seuraavassa taulukossa

Taulukko 4:

Kalkopyriittikonsentraatin agglomeratiivinen pasuttaminen

Kerroksen lämpötila, °C 900 970

Pasutetta pasutepölynä, paino-% 59,*+ 5,8

Kerrospasutteen hiukkaskoko,

Tyler Mesh 12,5% + 35 73,1% + 35

Kuten havaitaan pasutettaessa korkeammassa kerroslämpötilassa tapahtui merkittävä ja mitä edullisin kasvu sekä kerrospasutteen hiukkaskoossa että talteenotossa. Nämä molemmat ovat merkki vallitsevista agglomera-tiivisista pasutusolosuhteista. Kerroksen lämpötila oli alhaisempi kuin lämpötila, jota suositeltiin nikkeli-kuparisulfidikonsentraatin (kts. esimerkit 5-7) ja pyrrotiittikonsentraatin (kts. esimerkit l-*+,8) pasuttamiseen suuremman kalkopyriittikonsentraatin kupari/rauta-suh-teen vuoksi, joka alentaa sulamislämpötilaa. Kalkopyriitin pasutuksen reaktiolämpötila on kuitenkin myös alhaisempi kuin pyrrotiitin, ja siten ehkä tarvitaan lisälämpöä jostakin muusta lähteestä, kuten esi-kuumennetusta fluidisointikaasusta, jotta säilytettäisiin lämpötilat, jotka ovat tarpeen kalkopyriittikonsentraatin agglomeratiiviselle pasuttamiselle, vaikkakin nämä voivat olla alhaisempia kuin lämpötilat, jotka tarvitaan pyrrotiitilla tai muilla konsentraateilla.

Claims (2)

1. Menetelmä hiukkasmaisen metallisulfidin pasuttamiseksi leijuker-rosreaktorissa, joka sisältää vapaata happea sisältävän kaasun fluidisoimista pasutetuista kalsinoiduista hiukkasista muodostuneen kerroksen, jonka päällä on vapaatila, tunnettu siitä, että (1) syötetään metallisulfidihiukkasten vesisuspensio vapaasta pinnasta pyörrekierroksen yläpuolella sen yläpinnalle, johon kerrokseen näin lisätään sekä vettä että sulfidia, (2) haihdutetaan kerroksen suspensiovesi, jolloin sulfidihiukkasista muodostuu agglomeraattjea, jotka dispergoituvat kerroksen haihdutuksen aikana, (3) pasutetaan sulfidi ja säädetään sulfidin, veden ja happea sisältävän kaasun syöttönopeuksia kerrokseen kerroksen ja reaktorin vapaatilan lämpötilojen säätämiseksi siten, että pasutuksen aikana tapahtuu sulamista ja metalli pasutetaan korkeimpaan hapetusastee-seen, jolloin muodostuu kooltaan kontrolloituja ja muodoltaan pyöristettyjä pasuttuneita kalsinoituja agglomeraatteja, (4) otetaan kalsinoidut agglomeraatit talteen kerroksesta, ja (5) otetaan talteen rikkidioksidipitoinen kaasu vapaatilasta yhdessä sen mukana kulkeutuneiden kalsinoitujen agglomeraattien kanssa, jotka helposti separoituvat sykloneissa, jolloin muodostuu oleellisesti puhdasta kaasua myöhempää rikin talteenottoa varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesisuspensio lisätään pystysuoraan vapaatilan läpi kerroksen yläpinnan keskelle. 1 Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa metalli-sulfidi on pyrrotiitti, tunnettu siitä, että sulfidin ia vapaata happea sisältävän kaasun syöttönopeutta säädetään toistensa suhteen siten, että vapaata happea syötetään pääasiassa stökiömet-rinen määrä suhteessa kaiken metallisulfidin pasuttamiseksi rikkidioksidiksi ja hematiitiksi vaadittavaan määrään, jolloin valmistetaan pasutettuja, kalsinoituja agglomeraatteja, jotka pääasiassa eivät sisällä rikkiä sekä rikkidioksidipitoista kaasua, joka pääasiassa ei sisällä happea.