DE2156041B2 - Verfahren zum kontinuierlichen Schmelzen und Windfrischen von Kupferkonzentraten und Vorrichtung für dieses - Google Patents
Verfahren zum kontinuierlichen Schmelzen und Windfrischen von Kupferkonzentraten und Vorrichtung für diesesInfo
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Description
Das Siliziumoxydflußmittel wird kontinuierlich zu schickungsöffnung 37 kann an dem Schlackenabstich
dem Konverter gegeben, um mit dem durch die Re- ende 4 für die Zugabe von Konzentraten oder fester
aktion (I) und (II) erhaltenen FeO Eisensilikat- Reduktionsmitteln in dem Schlackunbereich vorge·
Schlacke zu bilden: sehen werden. Die Brenner 6 und 7 sind jeweils an den
-> -c η ι an _^ ο p»n Qin mn 5 Beschickungsende 2 und dem Schlackenabstichende A
2 FeO + SiO2 _ 2 FeO SiO2 (III) ^ Qfens a*ngeordnet Ein Td, des Brennstoffes vor
Die Schlacke, die in der ersten Stufe des Einblasens Brenner 6 kann durch die Beschickungsöffnung 3 ein-
von Luft erhalten wird, wird vom Konverter abge- gespritzt oder eingesprüht werden, uin den Sauerstofl
strichen und in den Flammofen überführt, wo durch der Luft, der durch diese öffnung eindringt, zu ver-
Mischung und Umsetzung mit dem Ofenbad dessen io werten. Ein Abzugsschacht 8 ist in dem Dach bzw.
Kupfergehalt von 2 bis 3 % Cu auf etwa 0,20 bis oberen Teil 9 des Reaktionsgefäßes angeordnet und
0,75 % Cu in der Flammofenschlacke reduziert wird. eine Haube 10 deckt diesen Abziigsschacht 8 ab,
Das im Konverter zurückgebliebene Cu2S (Spur- wenn das Reaktionsgefäß in aufrechter Stellung ist.
stein) wird nun einem zweiten Luftstrom ausgesetzt, Der Ofen hat 3 Zonen, die im allgemeinen als Schmelz-
und es wird angenommen, daß die folgende Reaktion 15 oder Windfrischzone 11, Kupferabsetzzone 12 und
stattfindet: Schlackenzone 13 bezeichnet werden. Ein Sumpf 15
^ c η ^n η λ. <tn mn und zwei Kupferabstichlöcher 16 befinden sich in der
Cu2S + l it U2 — Cu2U + SU2 UVj Kupferabsetzzone 18. Winddüsen 17 befinden sich in
^ r\ ι η c n rs _i_ er» r\n dem unteren Te>! des Ofens in der Windfrischzone 11.
2 Cu2O + Cu2^-eu + SU2 (Vj 2o Bei Inbetriebnahme enthält der Ofen ein Schmelz-
mit dem Gesamtresultat, daß metallisches Kupfer her- bad 30 mit drei flüssigen Phasen: eine Kupferphase 18,
gestellt wird. eine Stein- oder Sulfidphase 19 und eine Schlacken-
In einem Gleichgewichtssystem muß der größte Teil phase 20. Das Schmelzbad ist am tiefsten im Bereich
des FeS entfernt werden, ehe metallisches Kupfer nach des, Sumpfes und am flachsten in der Nähe des
Gleichung (V) abgeschieden werden kann. 25 Schlackenabstichendes. Die Düsen 21 können dazu
Es sei noch festzustellen, daß das Wort »Zone« in der verwendet werden, um Luft oder reduzierendes Gas
nachfolgenden Beschreiü'ing sich allgemein auf einen in die Schlacke der Schlackenreinigungszone enthorizontal
begrenzten Abschnitt eines Schmelzbades weder kontinuierlich oder in vorbestimmten Abständen
bezieht, dessen Parameter durch den Zustand des ge- einzublasen.
schmolzenen Metalls in dieser »Zone« grob begrenzt 3° Kupferkonzentrat 22 wird kontinuierlich aus einem
ist und nicht etwa durch die Verwendung von Trenn- Vorratsbehälter 23 mittels einer gewchtsgesteuerten
vorrichtungen. Beschickungsvorrichtung abgezogen und in der Pelleti-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann thermo- sieivorrichtung 25 stückig gemacht. Kleine Stücke
dynamisch als ein System beschrieben werden, bei (etwa 12,7 mm bis 25,4 mm) an siliziiumoxidhaltigem
dem eine dynamische Bedingung bzw. keine Gleich- 35 Flußmittel 26 werden aus einem Sammelbehälter 27
gewichtsbedingungen bestehen. Frisches Konzentrat mittels einer gesteuerten Beschickungsvorrichtung 28
wird kontinuierlich zu Stein verhüttet, während in abgezogen. Pelletisiertes Konzentrat und Flußmittel
derselben allgemeinen Zone des Reaktionsgefäßes weiden in das Reaktionsgefäß durch die Beschickungs-Spurstein
kontinuierlich in Kupfer umgewandelt wird, öffnung 3 eingeführt und über der Fläche des Schmelzobgleich
der geschmolzene Stein mehr Eisen und 40 bades30 mittels einer Schleudervorrichtung 29 verSchwefel
enthält als ein Gleichgewichtssystem von teilt. Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft wird
Cu-FeS. Heftiges Bewegen des Schmelzbades durch durch die Düsen 17 geblasen, wobei eine stetige
die Zufuhr von Luft, die durch Winddüsen eintritt, Wirbelströmung und Oxydation in der Schmelz- und
sowie die ständige Zugabe von frischen Kupfer- Windfrischzone 11 des Schmelzbades in der Nähe
konzentraten halten das System in einem solchen 45 der Düsen 17 bewirkt wird.
Nicht-Gleichgewichts-zustand, wobei das Verhütten Durch Oxydation des Steins wird Schwefeldioxyd
sowie die verschiedenen Windfrischstufen zusammen erzeugt, das zusammen mit anderen Abgasen durch
in einer einzigen Zone stattfinden. den Abzugsschacht 8 in die Abzugshaube 10 aus-
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der strömt. Die Abgase durchlaufen einen Cottrell-Ab-
Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt 50 scheider 31, in dem Staub gewonnen und danach
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht des im all- zurückgeführt wird. Es sollte beachtet werden, daß
gemeinen horizontal angeordneten Reaktionsgefäßes sich während der Umsetzung, die ziemlich stürmisch
nach der vorliegenden Erfindung sowie ebenfalls und heftig ist, eine Schicht um die Öffnung des Ab-
schematisch weitere Einrichtungen, die hn Zusammen- zugsschachtes 8 absetzt, die auch »Kragen« genannt
hang mit dem Reaktionsgefäß nach der vorliegenden 55 wird und ein solches Ausmaß erreichen kann, daß der
Erfindung angewendet werden; Gasfluß aus dem Ofen stark behindert wird, wodurch
F i g. 2 ist eine Querschnittsansicht des Reaktions- unerwünschtes Zurückblasen des in den Ofen einge-
gefäßes von Fig. 1; leiteten Materials erfolgt Aas diesem Grunde ist es
F i g. 3 zeigt ein Fließdiagramm für eine technische zweckmäßig, die öffnung etwa einmal am Tag zu
Verfahrensanlage für die Behandlung von 8001 Kon- 60 renigen, damit sie nicht verstopft wird Eine besonders
zentral pro Tag. geeignete Methode für eine solche Reinigung besteht
Nach F i g. 1 der Zeichnungen ist das Reaktions- in der Verwendung eines Brenners, wobei ein Brenngefäß
1 ein im allgemeinen länglicher zylinderförmiger stoff, wie z. B. Naturgas, mit Sauerstoff verbrannt wird.
Ofen, der einem Pierce-Smith-Konverter ähnlich ist Die durch den Brenner entwickelte Flamme hat eine
und gegebenenfalls um seine Längsachse drehbar ist 65 Temperatur im Bereich von etwa 27600C und trennt
Das Beschickungsende 2 des Reaktionsgefäßes hat die entstandene Schicht um die Öffnung 8 leicht ab,
eine Beschickungsöffnung 3 und das Schlackenab- ohne daß der Gesamtprozeß unterbrochen oder gestichende
4 hat ein Abstichloch S. Eine zweite Bc- ändert wird. Wenn die Öffnung auf diese Weise ge-
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reinigt wurde, kann sie leicht offen bzw. frei von Verstopfungen gehalten werden, indem frische Ansätze
auf mechanischem Wege, wie z. B. durch Hammer u. dgl. periodisch entfernt werden. Aus dem Fließdiagramm
(F i g. 3) einer technischen Anlage ist ersichtlich, daß die Abgase durch einen Abhitzkessel
geleitet werden und das SO2 in einer Schwefelsäureanlage
wiedergewonnen wird. Durch die geregelte Oxydation des Bades entsteht eine Kupferphase 18,
die sich aus dem Stein 19 in den Sumpf 15 ausscheidet, und eine Schlackenphase 20 wird oberhalb des
Steins 19 gebildet. Kupfer wird aus dem Sumpf 15 durch die Kupferabstichlöcher 16 entnommen. Die
Schlacke 20 wird in Abständen durch das Schlackenabstichloch S entfernt und langsam abkühlen gelassen.
Dann wird diese in der Zerkleinerungs- und Vermahlungsanlage 33 weiter bearbeitet und in eine Flotalionsanlage
34 gebracht, in der das in der Schlacke eingeschlossene Kupfer als Schlackenflotationskonzentrat 35
gewonnen und zu der Pelletisiervorrichtung 25 zurückgeführt wird. Die Schlackenflotationsabgänge 36 werden
verworfen.
Wie in F i g. 2 gezeigt wird, dringt Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft, die durch jede der
Düsen 17 eingeblasen wird, in das Steinbad in Form eines stark turbulenten Strahles ein. Bei dem aufwärts
gerichteten Fluß dieses Strahles erfolgt ein Austausch des Bewegungsmomentes zwischen dem Gas
und dem umgebenden Schmelzbad aus Stein und Schlacken, und große Mengen des Steins und der
Schlacken werden in dem Strahlkegel mitgerissen. Der Strahl bewirkt ein leistungsfähiges Mischen, wobei die
flüssige Sulfidphase durch die Schlackenschich«. gestoßen
wird, von wo sie sich durch Einwirken der Schwerkraft wieder in die Kupfersulfidschicht absetzt.
Die Energie des Strahles wird nicht vollständig für das
Mischen des Bades verbraucht. Teilchen der Flüssigkeit werden mit dem Gas über die Oberfläche des Bades
hinaus in der Form von Spritzern und Tröpfchen getragen.
Wärme, die in dem Stein durch die Windfrischreaktionen und intensive Rührwirkung um die Düsen
herum erzeugt wird, hält das Bad in starker Bewegung und bewirkt somit die erforderliche hohe Wärmeübertragungsgeschwindigkeit
vom Kupferstein zur Schlackenphase und zur Konzentratbeschickung auf der Oberfläche des Bades.
Die Teilchen der Beschickung, die kontinuierlich über weite Teile der Oberfläche des Schmelzbades verteilt
werden, bleiben im wesentlichen als einzelne Stücke erhalten, bis sie von dem Schmelzbad absorbiert
werden, und die große Oberfläche pro Volumeneinheit der Beschickung trägt zu einer hohen Schmelzgeschwindigkeit
des Ofens bei.
Es wird darauf hingewiesen, daß die vollkommene Kontinuierlichkeit der Einbringung des Beschickungsmaterials und der Luft für den erfolgreichen Verlauf
des Verfahrens nicht unbedingt erforderlich ist. Geringe Änderungen des Luftstroms und Unterbrechungen
der Beschickung der Materialien sind nicht kritisch oder sehr schädlich, aber der kontinuierliche Charakter
des Verfahrens ist von den getrennten Ansätzen bei der Herstellung von Kupfer durch herkömmliche
Schmelzverfahren zu unterscheiden.
Unter normalen Betriebsbedingungen wird die Geschwindigkeit, mit der Luft oder mit Sauerstoff angereicherte
Luft durch die Düsen geblasen wird, und die Geschwindigkeit, mit der die Konzentrate in das
Reaktionsgefäß eingebracht werden, so geregelt, daß der zugeführte Sauerstoff gerade ausreichend ist, dafi
das gesamte zugegebene Eisen und der Schwefel zusätzlich zu den anderen oxydierbaren Elementen außei
Kupfer oxydiert wird, wobei kontinuierlich Kupfer und Schlacken gebildet werden, während das Volumen
des Steins im Ofen konstant bleibt. Gleichzeitig wird die Geschwindigkeit der Flußmittelzugabe (Zuschlag)
proportional zu der Geschwindigkeit der Zuführung
ίο von Luft und Konzentrat geregelt.
Das geschmolzene Kupfer und die Schlacken werden in geeigneten Abständen oder kontinuierlich abgezogen,
so daß der Spiegel der Kupferschmelze, Stein und Schlacke die gewünschte Höhe in dem Reaktionsgefäß
haben. Zum Beispiel wurde in einer Versuchsanlage Kupfer bis auf eine Höhe von 10,1 bis 12,7 cm
über dem Boden des Sumpfes abgezogen, nachdem der Spiegel des Kupfers bis auf 25,4 bis 30,5 cm gestiegen
war. Wenn man den Kupferspiegel zu weit ansteigen läßt, dringt Kupfer in die Düsen ein, wodurch
das Durchstoßen der Düsen schwieriger wird. Wenn auf der anderen Seite das Kupfer vollständig abgezogen
wird, enthält das Blasenkupfer etwas Stein. In dem Versuchsreaktionsgefäß wird der Stein normalerweise
bei einer Dicke von etwa 73 bis 86 cm gehalten, während der obere Spiegel des Steins eine Höhe von etwa
100 bis 112 cm über dem Sumpf aufweist. Die Düsen befinden sich etwa 54 cm über dem Boden des Sumpfes,
und auf diese Weise dringt Luft in das Schmelzbad in den unteren Teil der Steinphase ein. Diese Abmessungen
sind natürlich nicht kritisch.
Bei Einführung der Luft in einer ausreichenden Tiefe unterhalb der Oberfläche des Steins werden etwa
95 bis 100% (im allgemeinen annähernd 100%) des Sauerstoffs mit dem Stein umgesetzt. Die beständig
hohe Ausnutzung des Sauerstoffs ermöglicht es, die Menge an Luft, die für jede Tonne an Konzentrat einer
bestimmten Zusammensetzung erforderlich ist, genau vorher zu bestimmen.
Wenn auch etwas nicht umgesetztes Kupfersulfid, das in der Schlacke oder im Rauchgas eingeschlossen
ist, aus dem Ofen entfernt wird, wird dadurch die Regelung der Luft und der Beschickung nicht wesentlich
beeinflußt.
Wenn das Verhältnis von Luft zu Beschickung so erhöht wird, daß mehr Luft als zur Oxydation des
gesamten neuen Konzentrats erforderlich ist, eingeleitet wird, wird durch den Überschuß an Luft mehr
Kupfersulfid zu Kupfer umgewandelt, wodurch die Steinphase erschöpft wird. Wenn die Steinphase über
ihre optimale Tiefe hinaus zunimmt, kann diese reduziert werden, indem das Verhältnis von Luftzufuhrgeschwindigkeit
zu Konzentratbeschickungsgeschwindigkeit in das Reaktionsgefäß erhöht wird.
Wird auf der anderen Seite das Verhältnis von Luft zu Konzentrat so vermindert, daß weniger Luft als zur
Oxydation des gesamten neuen Konzentrats erforderlich ist, eingeleitet wird, würde die Kupferherstellung
verringert oder sogar aufhören, und die Tiefe der Steinschicht würde zunehmen. Eine weitere Abnahme
des Verhältnisses von Luft zu Konzentrat würde eventuell dazu führen, daß Kupfer aus der metallischen
Kupferphase sich mit der Steinphase umsetzt und das Volumen an metallischem Kupfer abnimmt.
Die erforderliche Menge an Luft pro Einheit Konzentratbeschickung
wird entsprechend der Zusammensetzung des Konzentrats und der Beschickungsgeschwindigkeit
in das Reaktionsgefäß errechnet. In dem
509 517/224
fE-SS-H
säe ääsb .
Unter normalen Betriebsbedingungen wirddergrößte *5 Vermählen ΐη^ΐΐ!""8 ^T Schlacken durch
TeM der erforderlichen Hitze durch Oxydation der Serkonzentl " Γ* ü" hochwert'ges
Sulfide in dem Konzentrat erzeugt. Bei der Versuchs- geführt wM ßewonnen' das "» den Ofen zurückanlage
ist es jedoch notwendig, die Wärme durch Ver- Das in der Srhi* ν κ λ „ <■
brennung von Brennstoff ,m Ofen zu erzeugen. In sächSch metallSches Ku'nf '^ Κ^" "ίΤ
einer technischen Anlage wird eine geringere Menge an 30 in Form ^J, ί V ϊ£ίβΓ· Τ™ auch etwas Kupfer
solchem Brennstoff benötigt während die Verwendung i?w°™ von KuPfersulfid vorliegt. Durch Mahl- und
von mit Sauerstoff angerelherter U.ff dilTngtl S^SS^Ä^"*· *" ?l ^*
erforderlichem Brennstoff wesentlich herabgesetzt der KoSlT ti ,Sc,hIacke im wesentlichen von
und dadurch Abgase erzeugt werden die eine hXre Kopfprobe der Schlacke unabhängig ist. Dies steht
Konzentration von SO2-Ga5 haben da für di^ Her „ Z, ?Τί *" ^ Erfahrung· ^e man beim Mahlen
stellung von Schwefelsäure geeigSrlst und etnials" " ^S " Γκοη" ^ 8^? haU W° d'e Abgä"ge
eine höhere Leistungsfähigkeit für eine gegebene sprechend der κϊΤΤ?'5 gewöhnlich entGröße
des Ofens erlaubt. Diese Vorteile sind geeen- anZnlw KoPfProbe des Erzes variiert, wenn die
über den Kosten einer Sauerstoffanlage abzuwägen fanRsam JSSSIt H™^'·¥^ Sch'aCken ^6"
Die Beschickung zu dem Versuchsofen enthäketwa 40 cEJn S ΐηΗ ^" S'?.?fstes KuPfer nieder-25%
Kupfer und etwa 30% Eisen. Bis zu einem be- größeren TeThen« Ί ΐ^" V°" KUpfef Z"
stimmten Anteil hinunter werden Eisenoxyde vor den Die Menάί H anwachse" k°nnen.
Kupfersulfiden oxydiert und unter typischen Betriebs hakenen K»nfP ·'? !" abßez°genen Schlacke ent"
bedingungen enthält das Steinbad durchschnittlich be der rS, P5, '5^"1 entscneidender Faktor, da
etwa 3% Eisen, wobei der Rest des Lechs KupfeSd 45 nötaUon di^M g *? ^^ durch Mahlen U"d
und die üblichen Verunreinigungen enthält «£ I H ^nßC deS Kupfers' das durch die Ab"
Ein wichtiges und überraschendes Merkmal der einen vorher J*"^" Schlacke verlorengeht, auf
vorliegenden Erfindung ist, daß man nicht erwartet MnI dl T?" ^ reduziert wird' unab"
daß ein solches Bad unter Gleichgewichtsbedingungen ErST °£ ? abSezoSene Schlacke einen
kein Kupfer abscheid,, Unter solchen Bedingungen" 5o an "Jer aufwdsf *" 0^ ^ "^" ^
muß der Eisengehalt des Steins viel niedriger als 3V Aus Tahrul 1 · Ά a- r·
sein (näher an 0,5 %), bevor sich metallisches Kupfer MahT und Fl J ri Ergebnisse der verschiedenen
aus dem Stein abscheidet ^Y f n<? Flotabonsversuche, die mit den Schlacken
Es wird angenommen, daß nach dem neuen Ver- deürSte! ^^n^T**?· Die letZte Spaite
fahren in der Zone der heftigen Mischbewegung um 55 fällen akPri T5^f ^ K?Pte™nust in den Abdie
Luftdüsen herum das Steinbad sich an Eherfund ^^SfiS^J>"-K"vSm'oasaem Reaktions-Schwefel
zu so einem niedrigen Wert erschöpft Berethefi.f, T*Z Τ*Λ*Ά eineS mäßig engen
daß die Herstellung von metallischem Kupfer mögS materiafs Ά °^ ** ^eT^ha]t des KoPfwird.
Etwas an metallischem Kupfer setzt sich aus dem SaRt P } Cmen ^00611 Bereich von Werten
Stein in den Sumpf ab. 6o ΓΓί, . .
Siliziumoxyd wird zu der Beschickung als Flußmittel daß SchSetusd^r
gefügt so daß ein Verhältnis von Fe/SiO t M^ 1
y ird zu der Beschickung als Flußmittel daß SchSetusd^r V^l,^^ ^T ^^
ragefügt, so daß ein Verhältnis von Fe/SiO. von etwa Mch^ m1. α X,ersuchsanIage durch herkomm-
[,6/1 bis 1,9/1 in der Schlacke erhalten wird. Der JE kwSriüSi ST *"* aUtOgeneS MahIen **
rich der Schlacke wird jedoch erst schwierig, wenn das Daf vSfhn^T v
Fe-SiO.-Verhältnis etwa 2,1/1 beträgt. Wera man die 65 TaSe Π a^er M ft""?^ iSpatei T
Schlacken am Schlackenabstichloch zum Stocken Schlacke Ii^ i « ^t "Π<1 ^0^0^^ der
comraen läßt, kann sich eine viskose Schlackenschicn" ScSackL f T £ΐ*\ ^n etwa 4'5 2^ 5^ för
^derOberflächedernüssigenSchlackebildenS ^^tS^^X
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf eine bestimmte Größe oder Form des Reaktionsgefäßes
beschränkt, jedoch ist die Versuchsanlage der Anmelderin ein gutes Beispiel für eine arbeitsfähige Vorrichtung.
Diese Versuchsanlage ist ähnlich einem Pierce-Smith-Konverter und ist drehbar, um die Düsen
aus dem Bad herauszubringen oder, falls es sich in einem Notfall als notwendig erweisen sollte, um das
Schmelzbad durch den Abzugsschacht 8 des Reaktionsgefäßes entleeren zu können.
Das Reaktionsgefäß ist mit 13 Standard-Luftdüsen (etwa 50 mm) ausgerüstet, deren Zentren etwa 15,2 cm
voneinander entfernt und etwa 53,4 cm über dem Boden des Sumpfes angeordnet sind. Die Düsenreihe
beginnt nach mehr als etwa 1,83 m ab Beschickungsseite des Reaktionsgefäßes. Wenn die Düsen näher an
der Beschickungsöffnung gelegen wären, könnte durch die heftige Bewegung der Düsen Schmelzmaterial aus
der Beschickungsöffnung hcrausspritzen. Es können wenigstens etwa 4 und höchstens etwa 12 solcher Düsen
verwendet werden, vorzugsweise werden etwa 8 solcher Düsen verwendet, und Oxydationsgas wird mit einem
Druck von etwa 1,05 atü eingeleitet.
Das pelletisierte Beschickungsmaterial enthält etwa 2 bis 15% Feuchtigkeit. Stücke von einheitlicher Größe
sind nicht erforderlich. Das Reaktionsgefäß kann auch mit nicht stückig gemachtem Material beschickt werden,
jedoch ist dann der Anteil an mitgeführtem Staub in den Abgasen etwas größer.
Die vorliegende F.rfindung kann an Hand von Probendaten, die nach einer ausgedehnten Prüfung
mit dem erfindungsgemäßen Versuchsofens erhalten wurden, noch näher erläutert werden.
Aus Tabelle 2 ist die chemische Analyse von vier verschiedenen Arten von Kupferkonzentraten, die in
dem Reaktionsgefäß geschmolzen und einer Windfrischung unterworfen wurden, sowie die Zusammensetzung
der Schlacke und des aus diesen vier Konzentraten hergestellten Blasenkupfers ersichtlich. Ein
bedeutender Unterschied zwischen der Zusammensetzung der vier Proben \on Blasenkupfer war nicht
feststellbar, obwohl die Zusammensetzung der Konzentrate, aus denen dieser hergestellt wurde, ziemlich
unterschiedlich war.
Die Analyse der vier Schlackenproben zeigte beträchtliche Unterschiede. Unterschiede des Kupfergenalts
waren nicht der Grund für die Abweichungen in der chemischen Analyse der Konzentrate, sondern
waren eher auf die Betriebsbedingungen innerhalb des Ofens zurückzuführen. Ein höherer Gehalt an Siliziumoxyd
in der Beschickung hatte im allgemeinen zur Folge, daß weniger Magnetit in der Schlacke anwesend
war.
Das im Ofen hergestellte Kupfer kann oxydiert und dann durch die gleiche Methode, die beim herkömmlichen
Umschmelzen zur Herstellung von Anodenkupfer verwendet wird, gepolt werden.
Die automatische Regelung des Verhältnisses der viengen von Konzentrat, Flußmittel und Luftzufiuß
/u dem Reaktionsgefäß kann entsprechend den verschiedenen Arten von Konzentraten eingestellt werden.
Die Brennstoffzufuhr zu den Brennern wird automatisch mittels eines elektronischen Pyrometers geregelt,
um eine eventuelle Abnahme oder Zunahme der Wärme der Windfrischreaktionen der Konzentratbeschickung
zum Ofen auszugleichen.
KupferabfaH von Anoden und anderen Quellen
kann durch eine Öffnung in dem Abzug des Ofens diesem zugeführt werden. Das Abfallmaterial kann in
bestimmten Abständen durch die öffnung in das flüssige Bad gegeben werden, wo es geschmolzen wird
und sich in dem Kupfersumpf absetzt. Während des Schmelzvorgangs wird die Brennstoffzufuhr zu dem
Brenner automatisch erhöht, um die Wärme für das Schmelzen des Abfalls zu kompensieren.
Die aus Tabelle 3 ersichtlichen Einzelheiten sind aus sich heraus verständlich und zeigen die Betriebsweise
des Versuchsofens unter drei verschiedenen Bedingungen. Diese Bedingungen umfassen eine Schmelzperiode
und Windfrischen mit Luft, eine zweite Schmelzperiode und Windfrischen mit sauerstoffangereicherter
Luft und eine dritte Schmelzperiode mit Luft unter Luftumwälzung und Mischen des
Schlackenkonzentrats mit neuer Beschickung, die in den Ofen eintritt.
Bei Verwendung von mit Sauerstoff angereicherter Luft wird die Anzahl der Gewichtseinheiten (907 kg)
des geschmolzenen Konzentrats pro Stunde proportional zu dem zugeführten Sauerstoff erhöht. Die Anzahl
der Gewichtseinheiten (970 kg) des trockenen Konzentrats, das den Ofen pro Stunde durchläuft, war etwa
20% höher, wenn mit Sauerstoff angereicherte Luft verwendet wurde.
Die Temperaturen reichen von etwa 1150 bis etwa 1290rC, aber die übliche Arbeitstemperatur liegt bei
etwa 12300C.
Während des Betriebs des Ofens unter Verwendung einer Beschickung, die zurückgeführtes Schlackenkonzenlrat
enthielt, war der Wärmeausgleich etwas verändert. Das Verhältnis von frischem Konzentrat
zu zurückgeführtem Schlackenkonzentrat betrug durchschnittlich etwa 5: 1. Wenn auch die Menge an zurückgeführtem
Schlackenkonzentrat, verglichen mil der Menge an frischem Konzentrat, verhältnismäßig
gering war, hatte das zurückgeführte Konzentrat einer niedrigen Schwefelgehalt, aber einen sehr hoher
Kupfergchalt. Daher war die durchschnittliche Kupferproduktion, wenn Schlackenkonzentration zurückgeführt
wurde, etwa zweimal so groß als die Produktior von Kupfer, wenn nur frisches Konzentrat als Beschickung
verwendet wurde.
Da die spezifische Wärme des Kupfers im Vergleich zu der der Schlacke niedrig ist, hatte der Umlauf de;
Schlackenkonzentrats mit einem hohen Kupfergehal· nur eine geringe Wirkung auf das Wärmegleichgewich
des Ofens und bewirkte nur eine geringe Erhöhung de: Brennstoffverbrauchs der Brenner.
An Stelle der Vermahlungs- und Flotationsbehand lung der Schlacke kann ei findungsgemäß auch di<
Behandlung der Schlacke mit einem reduzierenden Ga: oder anderen Mitteln durchgeführt werden, mit den
Ziel, den Kupfergehalt entweder in einem entsprechen den Verlängerungsteil des Ofens selbst oder in einen
getrennten Ofen zu reduzieren. So kann z. B. eii getrennter Mischofen vorgesehen werden, in welchen
Schlacke mit hohem Kupfergehalt aus dem Ofen abge schöpft oder abgezogen wird. Die Schlacke wird dam
reduziert, indem sie mit einem reduzierenden Gas ver blasen, mit Eisen- oder Kupfersulfiden, wie ζ. Β
Pyrit, Pyrrhotit oder Chalcopyrit, behandelt und dam
absetzen gelassen wird. Dabei wird der Kupfergehal hi Form eines abgesetzten hochwertigen Steins, de
aus dem unteren Teil des Ofens abgezogen wird, ge Wonnen. Dieser Stein kann in den Ofen zurückgeführ
werden.
Nach fortgeschiitiener Entwicklung des Versuchs
Nach fortgeschiitiener Entwicklung des Versuchs
reaktionsgefäßes wurde ein Ofen in technischer Größe für die Behandlung von etwa 7201 trockenen Konzentrats
pro Tag konstruiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anlage
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anlage
bedeuten also einen überraschenden Fortschritt auf dem Gebiet des kontinuierlichen Umschmelzen und
Windfrischen von Kupferkonzentraten zu metallischem Kupfer.
Tabelle 1: Vermählen der Schlacke des erfindungsgemäßen Verfahrens
Beschreibung | % Fe1O4 in der |
gemahlen | °/ /o |
Kupfergehalt in: | Abgänge | Konzentra- tions-Verh. |
Kupferverlust im Abfall als |
der Schlacke | Schlacke | %-0,044mm | Kopf/Konz. | % d. Kupfci- | |||
Aufgabegut | Konzentrat | zufuhr | |||||
Während eines Sauer | |||||||
stoffangereicherten | |||||||
Ansatzes hergestellte | 0,54 | ||||||
Schlacke, gekühlt in | |||||||
68 kg Masselform ... | 32 | 90,0 | 11,3 | 58,5 | 5,46 | 1,64 | |
Vermahlungsversuch im | |||||||
großen Maßstab | 0,50 | ||||||
(Kugelmühlen- | |||||||
Vermahlung) | 20 bis 26 | 91,1 | 11,4 | 51,5 | 4,54 | 1,47 | |
Vermahlungsversuch im | |||||||
großen Maßstab | 0,53 | ||||||
(autogene Ver | |||||||
mahlung) | 20 bis 26 | 90,0 | 11,4 | 52,1 | 4,74 | 1,58 | |
Erfindungsgemäß erhal | J. A) 1 | ||||||
tene Schlacke, redu | |||||||
ziert mit Kohle und | |||||||
SiC, Desoxydation in | 0,67 | ||||||
einem Tiegelschmelz | 0,59 | ||||||
ofen | 18 | 84,0 | 3,9 | 43,6 | 13,73 | 2,20 | |
desgleichen | 12 | 97,4 | 2,4 | 30,2 | 18,30 | 1,94 | |
Erfindungsgemäß erhal | |||||||
tene Schlacke, Des | |||||||
oxydations-Behand | 0,54 | ||||||
lung in einem Ver | 0,54 | ||||||
suchs - Reaktionsgefäß | 12 | 89,2 | 2,2 | 19,8 | 11,70 | 1,71 | |
desgleichen | 12 | 95,9 | 2,2 | 21,4 | 12,40 | 1,73 | |
Erfindungsgemäß erhal | |||||||
tene Schlacke, Des | |||||||
oxydations-Behand | 0,44 | ||||||
lung in einem Tiegel | 0,36 | ||||||
schmelzofen | 6 | 80,4 | 1,4 | 6,1 | 6,10 | 1,25 | |
desgleichen | 97,4 | 1,6 | 12,1 | 10,40 | 1,12 |
Typische Beschickungsproben
Typ | %Cu | %Fc | %s | %SiO2 | %Zn | %Pb |
1 | 23,7 | 28,6 | 27,6 | 8,2 | 0,4 | 0,9 |
2 | 22,5 | 32,3 | 27,8 | 7,0 | 1,4 | 0,17 |
3 | 23,5 | 28,5 | 33,6 | 3,3 | 5,9 | 1,23 |
4 | 28,2 | 27,5 | 33,6 | 2,4 | 7,2 | 0,52 |
Hergestellte Schlacke
aus obengenannten Beschickungsproben
aus obengenannten Beschickungsproben
Typ | Cu | Fe | SiO2 | Zn | Pb | Fe3O4 |
1 | 7,9 | 39,3 | 25,4 | 1,1 | 0,33 | 19,7 |
2 | 9,2 | 40,5 | 24,5 | 0,9 | 0,11 | 20,0 |
3 | 10,7 | 35,5 | 22,0 | 5,5 | 0,57 | 22,8 |
4 | 11,0 | 32,8 | 24,8 | 7,8 | 0,61 | 26,0 |
Blascnkupfer
aus obengenannten Beschickungsproben
aus obengenannten Beschickungsproben
Typ | %Cu | %Fc | %s | %Zn | %Pb |
1 | 97,4 | 0,3 | 1,50 | 0,1 | 0,08 |
2 | 97,4 | 0,2 | 1,80 | 0,0 | 0,03 |
3 | 97,7 | 0,1 | 1,50 | 0,1 | 0,15 |
4 | 97,5 | 0,1 | 1,30 | 0,0 | 0,10 |
Io
16
Verblasen mit Luft
Verblasen unter Zurückführung von Schlackenkonzentrat
Verblasen mit
Sauerstoff angereicherter Luft
Gesamtstunden im produktiven Arbeitsgang
Prozentualer Anteil des produktiven Arbeitsgangs zur
Gesamtzeit
Zugeführtes Konzentrat (trocken) (durchschnittlich
t/Std)
Umgelaufenes Konzentrat (durchschnittlich t/Std) ...
Zugeführtes Flußmittel (durchschnittlich t/Std)
Hergestelltes Kupfer (durchschnittlich t/Std)
Erhaltene Schlacke (durchschnittlich t/Std)
Erhaltener Flugstaub (durchschnittlich t/Std)
Verblasen mit Luft (durchschnittlich dm3/Min.)
Verblasen mit Sauerstoff (durchschnittlich dm3/Min.)
% Sauerstoff in angereicherter Luft
Frische Naßbeschickung (feucht) (t/Std)
Gesamtnaßbeschickung (t/Std) (einschl. rückgeführtes
Konzentrat)
Brennstoff Kcal/Trockentonnen frisches Konzentrat.. Brennstoff Kcal/Naßtonnen frisches Konzentrat
Produktanalyse
(typisch, nicht durchschnittlich)
Konzentrat
Kupfer Cu%
Eisen Fe %
Siliziumdioxyd SiO2%
Schwefel S%
Zurückgeführtes Schlackenkonzentrat Kupfer
Flußmittel
Siliziumdioxyd SiO2%
Eisen Fe %
Schlacke
Kupfer Cu%
Eisen Fe%
Siliziumdioxyd SiO2X
Schwefel S%
Blasenkupfer
Kupfer Cu%
Eisen Fe%
Schwefel S%
549
89
3,63
0,71
0,42
2,85
0,22
84,05
0,42
2,85
0,22
84,05
4,53
4,53
1,68 · 10e
1,35 · 10"
1,35 · 10"
22,8
28,0
3,9
33.6
66,6
6,1
6,1
10,0
35,7
22,5
1,0
97,5
0,3
1,6
0,3
1,6
345 92
3,49 0,71 0,70 0,75 2,90 0,21 92,26
4,36
4,i6
1,71 -10« 1,36 · 10e
23,6
29,5
3,0
33,7
51,3
67,2 5,6
10,5
36,4
22,1
1,1
97,9 0,1 1,4
289
81
4,34
0,97 0,32 3,53 0,26
69,66 5,18
26,3 5,45
5,45
0,73 · 10» 0,58 ■ 10s
25,0
27,4
2,6
37,4
67,7 5,4
11,8
34,6
21,1
1,4
97,6 0,2
1,4
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (32)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Schmelzen und Windfrischen von Kupferkonzentraten zu
metallischem Kupfer in einem Ofen mit einer Schmelzzone, einer Windfrischzone, einer Kupferabsetzzone
und einer Schlackenzone, wobei Kupferkonzentrate und Flußmittel im wesentlichen der
Schmelzzone und der Windfrischzone zugeführt werden, der Ofen bei einer Temperatur gehalten
wird, bei der Schlacke, Rohstein und metallisches Kupfer im flüssigen Zustand vorliegen, wobei
ferner ein Oxydationsgas der Schmelzzone und der Windfrischzone des Ofens zugeführt wird, und
wobei metallisches Kupfer und Schlacke kontinuierlich oder intermittierend aus Abstichöffnungen
in der Kupferabsetzzone bzw. der Schlackenzone abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet,
daß das Oxydationsgas in die gemeinsame Schmelz- und Windfrischzone derart eingeblasen
wird, daß in dieser Zone im wesentlichen eine Turbulenz erzeugt wird, daß die Zufuhrgeschwindigkeit
der Kupferkonzentrate und des Flußmittels mit der eingeblasenen Menge des Oxydationsgases
in einem Gleichgewicht derart gesteuert wird, daß im wesentlichen alles in den Konzentraten vorhandene
Eisen und aller Schwefel kontinuierlich oxydiert werden, und daß die Kupferkonzentrate
in einer einzigen Zone des Ofens gleichzeitig geschmolzen und bis zu Kupfermetall konvertiert
werden, wobei die Rohsteintiefe im Reaktor auf einem vorbestimmten Niveau gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Kupferzufuhr
mit dem Konzentrat im allgemeinen während der Betriebszeit konstant gehalten wird und
im wesentlichen der Geschwindigkeit des Gesamtkupferausstoßes entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Stein im Ofen
im wesentlichen konstant gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über 95% des Sauerstoffgehalts
des oxydierenden Gases in der Schmelz- und Windfrischzone umgesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung an Konzentraten
stückig gemacht und vor der Zufuhr zum Ofen mit dem Flußmittel vermischt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung an Konzentraten
vor der Zufuhr zum Ofen mit dem Flußmittel und zurückgeführten behandelten Schlackenkonzentraten
vermischt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oxydierende Gas allgemein
in den unteren Teil der Steinschicht in der Schmelz- und Windfrischzone eingeblasen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung an Konzentraten
über eine große Fläche der geschmolzenen Oberfläche in der Schmelz- und Windfrischzone
verteilt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gewonnene Schlacke
langsam abgekühlt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gewonnene Schlacke durch
autogenes Mahlen zerkleinert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gewonnene Schlacke vermählen,
anschließend einer Flotation unterworfen und das erhaltene Konzentrat in den Ofen zurückgeführt
wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß metallisches Kupfer und die
Schlacke in solcher Weise abgezogen werden, daß die Schichten aus metallischem Kupfer, Lech und
Schlacken auf einen vorbestimmten Stand gehalten werden.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Luft, reduzierendes Gas oder
Naturgas in die Schlacke in der Schlackenzone eingeblasen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine geregelte Zufuhr der
Konzentrate und des oxydierenden Gases durch automatische Regelung der Beschickungsgeschwindigkeit
an Konzentrat zu der Einblasgeschwindigkeit an oxydierendem Gas durchgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis Ϊ4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisengehalt im Stein auf
etwa 3 % gehalten wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als in die Schmelz- und Windfrischzone
des Ofens eingeblasenes oxydierendes Gas Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft
verwendet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß etwas Konzentrat oder festes
Reduktionsmittel auch der Schlackenzone des Ofens zugeführt wird.
18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 unter Verwendung
eines im wesentlichen horizontal angeordneten Ofens mit einer Aufgabeöffnung für die
Kupferkonzentrate und das Flußmittel, ferner mit Abstichöffnungen für metallisches Kupfer und
Schlacke, einer Heizeinrichtung und mit einer Blaseinrichtung für das Oxydationsgas, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ofen (1) eine einzige Schmelz- und Windfrischzone (11), eine Kupferabsetzzone
(12) und als dritte Zone eine Schlackenzone (13) besitzt, daß die Blaseinrichtung (17) in
der Schmelz- und Windfrischzone (11) angeordnet ist und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist,
die die Zufuhr der Konzentrate und des Flußmittels unter Beibehaltung der Rohsteintiefe im
Ofen auf einem vorbestimmten Niveau steuert.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß eine ineinandergreifende Regelungsvorrichtung für die Regelung der Zufuhr von
oxydierendem Gas und Kupferkonzentraten in einem vorbestimmten Verhältnis vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine ineinandergreifende
Regelungsvorrichtung für die Regelung der Zufuhi der Konzentrate und dem Flußmittel in einem vorbestimmten
Verhältnis vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dei
Schmelz- und Windfrischzone eine Kupferabsetzzone (12) mit einem Sumpf (15) im unteren Teil
die die Abstichlöcher (16) für Kupfer aufweist, unc
3 4
eine Schlackenzone (13) mit einem Abstichloch (5) und Windfrischen von Kupferkonzentraten zu me-
für die geschmolzene Schlacke vorgesehen sind. tallischem Kupfer.
22. Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 21, da- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist also ein
durch gekennzeichnet, daß sie hinter der Kupfer- Verfahren und eine Vorrichtung, die die herkönnnabsetzzone
eine Schlackenzone mit einem Abstich- 5 liehen Flammofen- und Konverterschmelzverfahren
loch (5) für die geschmolzene Schlacke aufweist und -vorrichtungen vorteilhaft ersetzen. Insbesondere
23. Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 22, da- ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein kontidurch
gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine nuierliches Verfahren, bei dem das Schmelzen und
Schleudervorrichtung (29) für die Zuführung von Windfrischen in einem Ofen stattfinden, der keine
Konzentraten und Flußmittel zum Ofen durch die io voneinander getrennten Schmelz- und Windfrisch-Beschickungsöffnung
aufweist, wobei diese über zonen aufweist und in den die Konzentrate sowie ein
eine große Fläche der Schmelz- und Windfrisch- oxydierendes Gas kontinuierlich eingeführt werden,
zone verteilt werden. während Schlacken und Kupfermetall kontinuierlich
24. Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 23, da- oder nach bestimmten Zeitabständen hieraus entfernt
durch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine 15 werden.
Pelletisiervorrichtung (25) zum Stückigmachen der Die kanadische Patentschrift 7 58 020 der Anmelde-
Konzentrate vor deren Einführung in den Ofen rin beschreibt bereits ein Verfahren zum kontinuier-
»ufweist. liehen Schmelzen und Windfrischen von Kupfer-
25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch ge- konzentraten, wobei das Schmelzen und Windfrischen
kennzeichnet, daß in der Schlackenzone Einblas- 20 in stufenweisen und aufeinanderfolgenden Reaktionen
vorrichtungen für die Einführung eines redu- in einer Reihe von Zonen stattfinden. Dieses Patent
zierenden Gases oder Luft in die Schlacke vorge- stellt einen grundsätzlichen Durchbruch auf dem
sehen sind. Gebiet der Technologie des Kupferschmelzens und
26. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch ge- Windfrischens dar. Die vorliegende Erfindung ist eine
kennzeichnet, daß nach den Abstichvorrichtungen 25 Weiterentwicklung des genannten grundlegenden Verfür
die geschmolzene Schlacke eine Vorrichtung fahrens und der Vorrichtung zum kontinuierlichen
für die Aufnahme der geschmolzenen Schlacke Schmelzen und Windfrischen von Kupferkonzentraten,
vorgesehen ist, worin diese langsam abgekühlt und sie stellt ein besonders vorteilhaftes und wirtwird,
schaftliches System dar.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch ge- 30 Es wurde gefunden, daß es bei dem neuen Verfahren
kennzeichnet, daß nach der Aufnahmevorrichtung zum kontinuierlichen Schmelzen und Windfrischen
eine Schlackenaufbereitungsvorrichtung für die von Kupferkonzentraten vorteilhaft ist, die Schmelz-Gewinnung
des Kupfers aus der Schlacke vorge- und Windfrischreaktionen in einer einzigen Reaktionssehen ist. zone durchzuführen. Hierdurch wird es möglich, die
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch ge- 35 Produktionskapazität des Ofens einer gegebenen
kennzeichnet, daß die Schlackenaufbereitungsvor- Größe zu erhöhen und den Betrieb und die Regelung
richtung eine Schlackenvermahlungs- und FIo- des Verfahrens wesentlich zu vereinfachen. Diese Enttationsanlage
(33, 34) umfaßt. wicklung bringt somit einen bemerkenswerten tech-
29. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch ge- nischen Fortschritt mit sich, und zwar nicht nur gegenkennzeichnet,
daß nach der Abstichvorrichtung 4° über den bekannten Systemen, sondern auch hinsichtfür
die geschmolzene Schlacke eine Schlackenauf- Hch des Verfahrens und der Vorrichtung nach der
bereitungsvorrichtung für die Reinigung der kanadischen Patentschrift 7 58 020. Große, in Ver-Schlacke
auf pyrometallurgischem Wege vorge- suchsanlagen durchgeführte Versuchsreihen des neuen
sehen ist. Verfahrens und der Vorrichtung haben gezeigt, daß
30. Vorrichtung nach Anspruch 27 bis 29, da- 45 es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein wirkdurch
gekennzeichnet, daß sie eine weitere Vor- sames und wirtschaftliches, fortschrittliches Industrierichtung
aufweist, mit der das in der Schlacken- verfahren handelt, das ein kontinuierliches Schmelzen
aufbereitungsvorrichtung gewonnene Kupfer zu und Windfrischen von Kupferkonzentraten ermöglicht,
der Beschickungsöffnung des Ofens zurückgeführt Zum Vergleich sei bemerkt, daß die herkömmlichen
wird. 50 Verfahren zum Schmelzen und Windfrischen das
31. Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 30 da-, Schmelzen der Konzentrate und Flußmittel in einem
durch gekennzeichnet, daß sie eine zusätzliche Flammofen oder Hochofen erforderlich machen, in
Beschickungsöffnung am Schlackenende des Reak- welchem zwei getrennte Schichten gebildet werden,
tionsgefäßes (4) für die Zufuhr von Konzentraten und zwar eine schwerere aus Stein (Cu2S — FeS) und
oder festen Reduktionsmitteln in die Schlacken- 55 eine sich darüber befindliche Schlackenschicht. Die
zone des Reaktionsgefäßes aufweist. obere Schlackenschicht läßt absetzen, und befreit sie
32. Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 31, da- vom größten Teil ihres Kupfergehalts. — Der Stein
durch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtungen aus dem Flammofen wird dann in den Konverter
einenBrennerumfassen.dersoanderBeschickungs- gebracht und dort einer zweistufigen Luftoxydation
öffnung des Ofens angeordnet ist, daß die durch 60 ausgesetzt. Während der ersten Stufe des Winddie
Beschickungsöffnung strömende Luft von dem frischens reagiert der Sauerstoff mit FeS wie folgt:
Brenner bei der Verbrennung des Brennstoffes, FeS + I1/ O =ί= FeO 4- SO (T)
der in das Reaktionsgefäß eingeführt wird, ver- '8 a 2 ^'
wertet wird. Jede Cu2S Verbindung, die zu Cu8O oxydiert werden
Brenner bei der Verbrennung des Brennstoffes, FeS + I1/ O =ί= FeO 4- SO (T)
der in das Reaktionsgefäß eingeführt wird, ver- '8 a 2 ^'
wertet wird. Jede Cu2S Verbindung, die zu Cu8O oxydiert werden
65 kann, reagiert sofort mit FeS nach folgender Gleichung :
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren
I eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Schmelzen Cu2O + FeS =*= Cu8S + FeO (H)
I eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Schmelzen Cu2O + FeS =*= Cu8S + FeO (H)
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CA104111A CA931358A (en) | 1971-02-01 | 1971-02-01 | Process for continuous smelting and converting of copper concentrates |
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