Anwendungstechnik Bleiraffination in der Nichteisenmetallindustrie

Bleiraffinationsgase

Substitution des Harris-Verfahrens und Reduzierung der Deponiekosten durch maßgeschneiderte Gasanwendungen

GASEANWENDUNG

Die Abscheidung der Begleitelemente erfolgt durch selektive Oxidation mit Sauerstoff. Diese ist deshalb möglich, da Arsen, Zinn und Antimon während des Prozesses noch vor dem Blei oxidieren.

Gegenüber dem mit Ätznatron und Salpeter als Oxidationsmittel arbeitenden Harris-Prozess bietet das selektive Oxidationsverfahren u.a. folgende Vorteile:

Vorteile:

  • Umweltschonend
  • Keine/weniger Additive
  • Niedrige Investition
  • Einfache Bedienung
  • Schnellere Oxidation
  • Niedrigere Entsorgungskosten
  • Niedrigere Produktionskosten

Die Tabelle zeigt in einem Anwendungsbeispiel die Entfernung von Zinn, Arsen und Antimon aus einer Bleischmelze. Der spezifische Sauerstoffbedarf (zugeführte Sauerstoffmenge im Verhältnis zur Masse der Bleischmelze) betrug 2 – 4 Nm³/t.

Stunden

00:00

02:30

10:00

Temperatur

> 600 °C

< 700 °C

< 700 °C

Sn

< 0,5%

0,0001%

0,0001%

As

< 0,02%

0,0002%

0,0001%

Sb 

< 1,5%

0,03%

0,0005%

Anteile unerwünschter Begleitelemente im Blei in Abhängigkeit der Behandlungsdauer

Bislang sind sechs Raffinationskessel mit Oxijet-Lanzen zur Sauerstoffzufuhr sowie zwei Installationen nach dem VARTA/Messer Verfahren in Betrieb.

 

 

MESSER-LÖSUNG

Neben den zum Verfahren benötigten Gasen bietet Messer unter den Markennamen Oxipyr und Oxijet eine Vielzahl unterschiedlicher Ausrüstungsgegenstände zur Optimierung Ihres Prozesses an. Um das jeweils optimale Verfahren auszuwählen, führen Experten von Messer zunächst eine umfassende Prozessanalyse durch. Nach Berechnungen und basic engineering erfolgen Vorschläge zur Optimierung und weiteren Vorgangsweise.

Für die Zuführung des Sauerstoffs stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung:

Zum einen kann das Oxidationsmittel in Form von Sauerstoff und Stickstoff bestehenden Gasgemisches direkt in den Raffinationskessel mittels Lanzen erfolgen. Hierfür bieten sich das Oxijet- basic von Messer an. Das System besteht aus einer oder mehreren Oxijet-Lanzen, einer Regelstrecke für O2/N2  sowie einer elektrischen Kontrolleinrichtung, die optional mit Temperaturregelung ausgerüstet ist. Die Oxijet-Lanze wird am Deckel des Raffinationskessels montiert und steht in das Innere des Kessels vor. Die Mengendurchflüsse von Sauerstoff und Stickstoff werden vorgegeben. Die Temperatur im Kessel wird laufend kontrolliert, um Überhitzungen zu vermeiden. Im Prozessverlauf wird zunächst zinnhaltige Krätze, in weiterer Folge dann arsen- bzw. antimonhaltige Krätze abgeschöpft. Entstehendes Gas wird über eine Haube abgesaugt.

Beim VARTA/Messer Verfahren wird Blei aus dem Raffinationskessel in ein zweites, zylindrisches Spülgefäß mit Spindelstopfen gepumpt, das im Raffinationskessel aufgenommen ist. In das im Spülgefäß vorliegende flüssige Blei wird ein Gemisch aus Sauerstoff und Stickstoff mittels Lanzen eingebracht. Die entstehende Krätze wird über einen Überlauf entfernt und im Kreislauf mit dem Schmelzprozess geführt, das entstehende Gas wird über eine Haube abgesaugt. Lanze, Regelstrecke für die Gaszuführung und eine elektrische Kontrolleinrichtung, die optional mit Temperaturregelung ausgeführt werden kann, ähneln dem System des Oxijet-Lancings. Wesentlicher Vorteil des Verfahrens ist, dass die Krätze nicht händisch abgeschöpft werden muss.

Noch In der Entwicklung befindet sich das Oxipot-Verfahren. Ähnlich dem VARTA/Messer-Verfahren  wird das Blei in einen separates, zylinderförmiges Spülgefäß gepumpt. Der Eintrag eines aus Sauerstoff und Stickstoff bestehenden Gasgemisches erfolgt hier jedoch nicht über Lanzen, sondern  über Spülsteine im Boden des Spülgefäßes. Die entstehende Krätze wird über einen Überlauf entfernt und das entstehende Gas wird über eine Haube abgesaugt.

Asset-Herausgeber

Kundenprozess Bleiraffination in der Nichteisenmetallindustrie

Bleiraffination

Zinn, Antimon und Arsen entfernen

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