Sintermaschine für kupferhaltigen Schlamm

1. Obere Vorheizzone

Nach dem Eintreten in den Ofen werden die geformten Pellets durch einen Heißluftstrom von unten erhitzt, wodurch die Feuchtigkeit in den Pellets verdampft und sie in trockene Materialien umgewandelt werden. Gleichzeitig steigt die Temperatur und flüchtige Bestandteile des Brennstoffs werden freigesetzt und mit den Abgasen aus dem Ofen ausgetragen. Aufgrund der Verdunstung von Feuchtigkeit und der Freisetzung flüchtiger Stoffe schrumpfen die Pellets und setzen sich in der Kalzinierungs- und Sinterzone ab.

2. Kalzinierungs- und Sinterzone
Hier setzt sich das Material ab, wobei die Temperatur weiter ansteigt und allmählich etwa 1000 °C erreicht. Der Kohlenstaub in den Materialpartikeln verbrennt stark, wodurch einige davon durch eine Vorerweichungsreaktion in eine flüssige Phase übergehen. Der Kupferanteil im Material beginnt sich zu reduzieren und sorgt so für eine hervorragende Rohstoffversorgung für den nächsten Schmelzschritt.

3. Kühl- und Entladungszone
Nachdem die Materialien reduziert und kalziniert wurden, kühlt von unten eingeblasene Kaltluft die reduzierten Hochtemperaturmaterialien schnell ab und sorgt so für die Reduktion der Elemente. Gleichzeitig steigt die abgekühlte Heißluft weiter auf und liefert Sauerstoff zum Sintern. Das anschließende Abgas mit hoher Temperatur trocknet die Rohstoffe aus der Vorwärmzone und erreicht so eine vollständige Ausnutzung der oberen und unteren Zone. Nach dem Abkühlen besitzt das gesinterte Material eine mäßige Festigkeit und lässt sich zusammenballen. Die Türme und Zahnplatten des Austragsofens zerkleinern das gesinterte Material für den Austrag in kleine Stücke. Dieses gesinterte Material ist vollständig reduziert, gleichmäßig groß und mäßig fest, was den Brennstoffverbrauch im Schmelzprozess verbessert, das Schmelzen beschleunigt und den Energieverbrauch senkt.
Zu diesem Zeitpunkt vollenden die Rohstoffe den gesamten Sinterprozess durch Mischen, Formen, Vorwärmen, Sintern, Abkühlen und Austrag. Die Trocknungs- und Sintermaschine nutzt die Eigenschaften eines vertikalen Ofens voll aus, wobei die Materialien von oben nach unten und die Luft von unten nach oben strömen, wo sie sich kreuzen, um das Sintern abzuschließen. Das Verfahren ist einfach anzuwenden, erfordert minimale Investitionen und liefert schnelle Ergebnisse. Es nutzt Ressourcen vollständig aus und verringert das Risiko einer Umweltverschmutzung. Derzeit wird es von vielen Herstellern gefördert und angewendet.

Ein neues Verfahren zur Behandlung von kupferhaltigem Schlamm

Der umweltfreundliche Vertikaltrocknungsofen ist ein neues Verfahren zur Behandlung kupferhaltiger Schlämme. Zur Kalzinierung und Vorreduktion wird ein vertikaler Trockenofen verwendet. Der kupferhaltige Schlamm wird mit einer kleinen Menge Kalk und Anthrazitpulver in einem geeigneten Verhältnis vermischt, gleichmäßig gerührt und in einer Pelletiervorrichtung pelletiert. Die Mischung gelangt dann in den vertikalen Trockenofen zur Kalzinierung und Vorreduktion bei etwa 1000 °C, um Agglomerate zu bilden. Das Rauchgas am Auslass des vertikalen Trockenofens wird unter 200 °C gehalten, und die Agglomerataustrittstemperatur wird unter 100 °C gehalten. Die Agglomerate dienen als Beschickung für den Schmelzofen.

Durch das Hochtemperatur-Schmelzverfahren zur flächendeckenden Verwertung kupferhaltiger Galvanikschlämme wird trotz hoher apparativer Investitionen eine Kupferrückgewinnungsrate von über 95 % erreicht. Die Rückgewinnungsmethode und der Prozessablauf sind einfach, hochgradig betriebsbereit und technisch machbar. Im praktischen Einsatz bei mehreren Unternehmen haben vertikale Sintermaschinen die Gesamtverarbeitungskosten im Vergleich zu Rotationstrocknern und Ziegelherstellungsprozessen um etwa 30–40 % gesenkt.

Kupfer ist eine nicht erneuerbare Ressource, aber die Nachfrage meines Landes nach Kupferrohstoffen ist in den letzten Jahren gestiegen. Die wirtschaftlichen Vorteile der Kupferproduktion sind erheblich, mit einer typischen Amortisationszeit von etwa zwei Jahren, was diesen Prozess wirtschaftlich rentabel macht.

Die Auslaugungskonzentration von Schwermetallen in der bei diesem Verfahren erzeugten Schlacke liegt weit unter den Standards zur Identifizierung von Toxizität, sodass sie für den Einsatz als Bauhilfsstoff oder zur Rostentfernung in Werften geeignet ist, ohne Sekundärverschmutzung zu verursachen.

Effektive Rauchgasreinigungsmaßnahmen verhindern Umweltbelastungen, während der gesammelte Staub umfassend verwertet wird und so wertvolle Ressourcen weiter zurückgewonnen werden. Bei dem Prozess wird kein Abwasser eingeleitet.

Bei diesem Verfahren wird kupferhaltiger Galvanisierungsschlamm recycelt und Abfall in wertvolle Ressourcen umgewandelt, was erhebliche ökologische, wirtschaftliche und soziale Vorteile mit sich bringt.