157453. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vasszulfid-anyagok pörkölésére

157453 hagyományos fluidágyas pörkölési eljárásoknál ezek a fémek ilyen nagy mértékben nem távolíthatók el. A pörkölési eljárásban keletkező forró pörköket továbbá pl. a vasgyártásban nem-kívánatos elemek, mint réz, cink, arzén-maradékok, ólom és kén klórozó elgőzölögtetésével azonnal továbbtisztíthatjuk, és a forró pörköt pl. a forrónbrikettezéshez könnyen felhasználhatók. A találmány szerinti eljárást könnyebben megérthetjük a mellékelt grafikon segítségével, amely a közönséges, 0,5%-os arzéntartalmú vasszulfid-anyagok pörkölésénél uralkodó körülményeket mutatja be. Az As-tartalom elfogadható változása nem gyakorol döntő befolyást a görbékre, amelyek az FeAsO/l;

Fe20;i, Fe.30/, és FeS jelenlétének termodinamikailag számított zónáit határolják el. A grafikonban az oxigén parciális nyomást (atmoszférában kifejezve) az ordinátára logaritmikus skálában vettük fel, és a hőmérsékletet az abszcisszán C°-okban tüntettük fel. Ahogy a grafikonból leolvasható, az FeAsO/, az 1. görbe felett van jelen, amely a következő pontokon megy keresztül. atm Hőmérséklet C° -6,0 -3,5 -1,5 700 800 900 Ez azt jelenti, hogy az FeAsO/, képződésének elkerülésére a pörkölési eljárást olyan körülmények között kell végrehajtani, hogy a hőmérséklet és az oxigén parciális nyomása ne haladja meg azokat a maximális értékeket, amelyeket az FeAsCU képződését az Fe2Ü3 létezésének tartományától elhatároló görbék tüntetnék fel. A grafikonból látható, hogy ha a pörkölést az 1. görbe alatt fekvő hőmérsékleti és parciális oxigén-nyomás értékek mellett hajtjuk végre, lényegében arzénmentes pörköt kapunk. A- gázok és a pörkgázokban szuszpendált szilárd anyagok között végbemenő nemkívánatos reakciók elkerülésére a pörköt a gázoktól célszerűen lényegében ugyanolyan körülmények között választjuk el, mint amilyeneket a helyes pörkölési eljárás folyamán alkalmazunk. Az ábrán íeltüntetett II. s:z. görbe az Fe-jO,-) és Fe3C>4 létezési tartományait határolja el. A II. görbe a grafikon következő pontjain halad keresztül : lO"^ p o2 Hőmérséklet atm c° —12,0 700 — 9,5 800 — 7,5 900 — 5,8 1000 — 5,0 ,1050 10 15 20 25 Ha a pörkölést a II. görbe alatt fekvő értékeken hajtjuk végre, a találmány szerinti eljárással olyan terméket kapunk, amely főtömegében magnetitből áll, és lényegében nem tartalmaz ként, ill. adott esetben jelenlevő arzén-szennyezéseket vagy ezek vegyületeit. Az oxidáció végrehajtására, vagy az FeS újbóli keletkezésének megakadályozása céljából a pörkölést olyan körülmények között kell végrehajtani, hogy valamennyi hőmérsékleti és parciális oxigén-nyomás érték a III. görbe feletti legyen, amely görbe az FeßO/, és FeS létezési tartományait választja el. A III. görbe a grafikon következő pontjain halad keresztül: 35 40 45 50 55 60 65 •V w°gpo2 Hőmérséklet atm C° —15,0 700 —13,5 800 . —12,0 900 —10,7 1000 —10.0 1050 Megállapíthatjuk tehát, hogy az L, IL, és III. görbék az FeAsO/,, Fe20,j és FeS létezésének termodinamikailag számított tartományait választják el. Az egyensúlyi arány beállása nagymértékben függ a betáplált anyag szemcseméretétől és a tartózkodás idejétől a kemencében. Ha finomszemcsés piritet, mint pl. flotációval dúsított terméket pörkölünk, az egyensúly igen gyorsan beáll, míg a pörkölt termék főtömege a forró pörkgázokban zsuszpendálva eltávozik a kemencéből. Másrészről, durvább szemcséjű, pl. 5 mm-nél nagyobb átmérőjű anyagok pörkölése során az egyensúly sokkal lassabban áll be, az anyag hosszabb ideig marad a kemencében, minthogy főtömege eltávozik az ágyból. Olyan esetekben, amikor Fe>,0,; képződésig kívánjuk pörkölni az anyagot, az oxigén parciális nyomását ä pörkölés tényleges hőmérsékletén egyrészt kellően a II. görbe alatti értéken tartjuk, hogy az Fe20,j képződését elkerüljük, másrészt megfelelően a III. görbe fölötti értéken tartjuk, hogy az FeS képződését megakadályozzuk. A találmány szerinti eljárás értelmében a vasszulfid-anyagokat, pl. piritet és pirrhotitot, hematites vagy magnetites vasoxid-anyagokkal, pl. pörkkel vagy érccsl, 700—1100 C° hőmérsékleten tartott fluidizációs ágyban együtt pörkölhetünk. A pörkölés során annyi oxigént vagy oxigéntartalmú gázt táplálunk be, amely elegendő ahhoz, hogy a kemencetérben képződő pörkgázok parciális oxigén-nyomása az I. nyomás-hőmérséklet görbe alatti érték legyen; azaz a pörkölést olyan körülmények között hajtjuk végre, hogy se a kén, se az arzén ne kondenzálódjék. A forró pörkgázokban ezután az oxigén parciális nyomását levegő, vagy egyéb oxigéntartalmú gáz hozzáadásával megnöveljük, és így a pörk-