DE712068C - Anlage zur unmittelbaren Gewinnung von Kupfer aus Erzen und sonstigen Rohstoffen - Google Patents

Description

• Anlage zur unmittelbaren Gewinnung von Kupfer aus Erzen und sonstigen Rohstoffen Durch den steigenden Bedarf an Kupfer hat.sich ein solcher Absatzmarkt eingestellt, daß durch den Flotationsprozeß selbst arme Kupfererze nutzbar gemacht werden konnten und die chemisch-metallurgischen Prozesse entsprechend vervollkommnet wurden.
• Diese Veniolikommnungen führten vor allen Dingen zur Stillegung des Wassermantelschachtofenbetriebes, nachdem sich die langen Gnoßherdflammöfen allgemein an ihrer Stelle auf den Großhütten eingeführt hatten.
• Mit dieser Entwicklung hat jedoch die bauliche Ausbildung der Ofen vielfach nicht gleichen Schritt gehalten. Insbesondere weisen z. B. gerade diese Herdöfen, sowohl, was ihre Instandhaltung als auch den. Betrieb und die Beschickung betrifft, große Schwächen auf. Schon die Inbetriebnahme eines solchen großen Ofens ist umständlich; durch Ausdehnen und Schwinden bei häufigem In- und Außerbetriebsetzen wird die Lebensdauer wesentlich verkürzt. Das Zustellen, Isolieren, Beheizen, der Unterhalt der großen Flachgewölbe usw. erfordern große Fachkenntnisse und viel Zeit und Geld, wenn die Erzeugung in .der gewünschten Höhe. gehalten werden soll.
• Das Abstechen des Kupfersteines ist nicht ungefährlich und das Abziehen der Schlacke eine große Belästigung für die Arbeiter. Dazu kommen die Schwierigkeiten des Kupfersteintransportes in Pfannen und die überführung desselben mittels -elektrischer Kräne in die basischen Konverter sowie ferner Schwierigkeiten beim Anpassen der Temperatur des Steines für die Konverterchargen.
• Berücksichtigt man ferner, daß die Durchführung des Manhesverblaseverfahrens, so gut es auch wissenschaftlich ausgebildet ist und vervollkommnet ist, in basischen Konvertern teuer und empfindlich ist, daß ferner die gesetzlich geforderte Unschädlichmachung bzw. schwierige Ausnutzung der schwefligsäurehaltigen Konvertergase ein wunder Punkt solcher Anlagen ist, so ergibt sich, daß infolge der neuen Betriebsunterteilung in absatzweise wirkenden Apparaten die moderne Kupfermetallurgie mit Anlagekosten zu rechnen hat, die sehr belastend auf den Preis des Enderzeugnisses wirken.
• Diese Nachteile zu vermeiden, ist die vorliegende Erfindung bestimmt. Dieselbe besteht in einer in einem ununterbrochenen Arbeitsgang arbeitenden Vorrichtung, die einfacher und leichter im Betrieb zu behandeln ist als die bekannten, und dabei größere Wärme- und Kraftausnutzung als jene und daher eine .entsprechende Verbilligung der Gestehungskosten gewährleistet.
• Die Erfindung-ist an Hand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise schematisch erläutert, wobei Abb. r einen Längsschnitt und Abb,2 eine Draufsicht darstellen. Die entsprechend zerkleinerten Erze oder Flotationskonzentrate und sonstigen Erzeugnisse werden in die Vortrommeln V1, V., V:; in .an sich bekannter Weise aufgegeben und unterliegen in denselben der oxydierenden Wirkung der die Trommeln durchziehenden Br,-nngase. Die Beheizung erfolgt mittels fahrbarer Heizkammern q. und Kbhlenstaubbrennern 5. Die mittlere Vortrommel besitzt einen Doppelmantel, durch den die Zuschläge und das Reduktionsmaterial geführt werden. Am Auslauf der schräg liegenden Vortrommeln sind Kipptröge 12 angeordnet, aus denen das Gut durch eine Rinne 13 in die Reaktionstrommel z¢ übergeführt wird. Die Vortrommelausläufe sowohl als auch der Einlauf der Reaktianstrommel 14 sind von einem Ofenkopf umschlossen, der mit den Heizkammern eins Abhitzekessels 22 in Verbindung steht. An den Abhitzekessel ist der Luftvorwärmer 23 angeschlossen, der die hocherhitzte Zweitluft für die Kohlenstaubbrenner liefert. Unterhalb der Kesselzüge des Abhitzekessels sind Staubsäcke vorgesehen, eine Fördervorrichtung 24. bewirkt das ständige Herausschaffen des Flugstaubes in Förderwagen. Diese Stäube werden in den Außenmantel der mittleren Vorrösttrommeln aufgegeben.
• Die Ofengase werden nach Durchziehen des Lufterhitzers 23 einer Elektrofilteranlage und der Schwefelsäurefabrik zugeführt. Die Reaktionstrommel 14 ist am Auslauf mit einer erweiterten Konverterschmelzkammer 15 versehen, an diese schließt sich eine kohlenstaubgefeuerte Heizkammer und Sammler 16 an. Sowohl die Xonverterschmelzkammer als auch die Heizkammer 16 sind zwecks leichter Ausweehsel.ung fahrbar gemacht. Der Sammler r 6 ist mit einer gekühlten Schnauze 18 versehen, aus der die reiche Raffinierschl,acke abgezogen wird und aus der das Ausgießen des vorraffinierten Kupfers auf ein Anodenformband oder Blockformband erfolgt.
• Die Drehöfen und die Reaktionstrommel sind derart gekuppelt, daß die in den Vortrommeln auf etwa 5 bis 6% Schwefel vorgeröstete Beschickung selbsttätig und unmittelbar in den zur weiteren Reduktion bestimmten Drehröhrofen übergeführt wird. Die Behandlung in diesem neuartigen Ofen ist derart, daß der nicht erweiterte Teil zur Entschwefelung und Vorschmelzung und der erweiterte zum Schmelzen, Verblasen, Entschlacken und weiterer Reduktion unter Schwarzkupferbildung ausgenutzt wird. Die Vortrommeln, die Reaktions- und Reduktionstrommeln sind übereinander angeordnet. Der Auslauf der Vortrommeln liegt unmittelbar über dem Einlauf der Reduktionstrommeln, dabei werden Aus- und Einlauf von einem gemeinsamen Ofenkopf umfaßt, in welchem die gemeinsamen überführungs- und Beschikkungsvorrichtungen 1a und 13 vorgesehen sind, so daß die Möglichkeit besteht, die gesamte Abhitze in einem Abhitzekessel als ' Dampf zurückzugewinnen.
• Eine der Vortrommeln, zweckmäßigerweise die mittlere, wenn drei Trommeln angewandt werden, ist als konzentrischer Doppelzylinder ausgebildet, dergestalt, daß durch den Innenraum das Röstgut und durch den Außenmantel die Zuschläge gegeben-2nfalls in Mischung mit Zwischenerzeugnissen unter entsprechender Erwärmung geführt werden.
• Wie bereits erwähnt, erfolgt in den durch Kohlenstaubbrenner befeuerten Vortrommeln eine Abröstung des Gutes bis auf 5 bis 60 t, Schwefel., das zusammen mit den erwärmten Zuschlägen und Feinkoks als Reduktionsmittel selbsttätig aus den Vortrommeln in die Reaktionstrommel übergeführt wird. Unter der Einwirkung der sog. Nachverbrennungsvorgänge der Kohlenstaubfeuerung in langen Drehrbhröfen tritt im nicht erweiterten Teil eine weitere Verringerung des Sch,#vefelgehaltes und Anschmelzen und Teigigwerden der Beschickung ein. Nunmehr tritt das Gut in den konverterartig ausgebildeten Teil ein. Ist genügend reicher Stein angesammelt, so bringt man die Düsen in Blasstellung. Es finden alsdann die nachfolgenden chemischen Vorgänge hintereinander statt: I. FeS ;-30 -Fe0+SO.,, 2. Cu.-, S -E- 3 O -"Cu.= 0 -f-- S O.= , 3. 2 Cu., 0 + Cu., S - 6 Cu -E- S O#, , q.. Fe 0 -f- Si 0., =Fe0Si0.=, 5. 2 Cu.=0 -f- Si0_ -E- 2 FeS = 2 Cu_ S ;- 2 Fe O SW_ . Das metallische Kupfer sinkt im Bade zu Boden, und nachdem durch entsprechendes Drehen durch den verschließbaren Auslauf in bekannter Weise entschlackt wurde .(arme Schlacke zur Halde, reiche Schlacke zurück in das Verfahren), dreht man den Konverter so, daß durch einen seitlich ausgesparten Kanal das Schwarzkupfer in den Sammler abfließt, der gleichzeitig als Brennkammer der Staubkohlenfeuerung dient. In diesem Sammler wird der Kupferoxydulgehalt durch Polen eingestellt, dann durch Abziehen üntschlackt und darauf das so vorraffinierte Kupfer auf einem vorbeiführenden Gießband zu Anodenplatten vergossen.
• Aus diesen Vorgängen ist ersichtlich. daß im Betriebe die zum einfachen Auslauf gewordene frühere Konverterhaube geschlossen ist und die großen frei werdenden Wärmemengen der zum weitaus größten Teil exotherm verlaufenden Reaktionen dem Reaktionsdrehofen bzw. dem Abhitzekessiel zugute kommen; ferner ist hervorzuheben, daß, wo zur Erwärmung der Auskleidung und für deren Wärmeausstrahlung mehr Wärme nötig ist, als die Reduktionswärme bei der Schlakkenbil.dung liefert, die Kohlenstaubfeuerung in dem zweiten Blaseabschnitt ausgleichend wirkt; da kein Stein. abzustechen ist, werden dabei sämtliche Wärmeverluste vermieden. Da an der geschlossenen Haube keine Falschluft mehr angesaugt wird, kann damit gerechnet werden, daß .die Gase mindestens mit 14 Volumprozent S02 zur H2 S O¢-Herstellung gelangen und nicht bloß wie früher mit 7 bis 8%.

Claims (4)

1. PATrNTANSPRÜCHr: i. Anlage zur unmittelbaren Gewinnung von Kupfer aus Erzen und sonstigen Rohstoffen, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl der Vorröstung der Kupfererze bzw. Konzentrate dienender Drehöfen (i i), durch einen an die Vorröster angebauten, als Staubsammler dienenden Ofenkopf, durch eine an den Ofenkopf angebaute drehbare Endrösttrommel (14), eine drehbare düsenbetriebene Schmelztrommel (15) und eine drehbare Heiz- und Raffiniertrommel (16).
2. 2. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Endrösttrommel (14), die Schmelztrommel (15) und die Raffiniertrommel (16) teleskopartig ineinander verschiebbar ,angeordnet sind.
3. 3. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelztrommel (15) und Raffiniertnommel (16) durch einen in der wulstartig ausgebildeten Stirnwand der Schmelztrommel (15) liegenden Durchschleuskanal verbunden sind, so da13 ein Durchschleusen der flüssigen Charge von einem Ofenraum in den anderen erfolgen kann.
4. 4. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorröster (i i ) mit einer fahrbaren und den Einlauf derselben umschließenden Heizkammer (4) ausgestattet sind.