<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Die Erfindung betrifft solche Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxyd oder alumil1iumoxyd- haltigen Produkten, bei denen alumil1iumoxydhaltige Rohmaterialien, insbesondere Bauxite zusammen mit Reduktionsmitteln im elektrischen Ofen geschmolzen werden, und bei denen unzersetztes.
Aluminium-
EMI1.2
Sulfide, die sich im geschmolzenen Zustande als Lösungsmittel für Aluminiumoxyd eignen, sind in erster Linie, solche der Erdmetalle, Erdalkalien und ähnliche Metalle, wie Aluminiumsulfid, Bariumsulfid, Kalziumsulfid und Magnesiumsulfid. Diese Sulfide werden entweder direkt zugesetzt oder erst während des Sehmelzens neugebildet, beispielsweise durch Umsetzung zwischen den entsprechenden Oxyden und einem Sulfid eines Schwermetalles, etwa nach der Formel :
EMI1.3
EMI1.4
EMI1.5
EMI1.6
<Desc/Clms Page number 2>
Material, in den oberen Teil des Ofens eingeführt wird. Die Stoffe können dem Ofen eventuell ganz oder teilweise in der Form von Briketts aus fein zerkleinerten und gut gemischten Bestandteilen zugeführt werden.
Im oberen Teil des Ofens wird die Vorwärmung oder Kalzinierung ausgeführt, z. B. durch Verbrennung von in der Reduktionszone des Ofens gebildeten Kohlenoxyd und eventuell auch von für diesen Zweck besonders zugeführtem kohlenoxydhaltigem Gas. Unterhalb der Kalzinierungs-und Vorwärmungs- zone wird eine reduzierende Atmosphäre unterhalten, z. B. durch unvollständige Verbrennung von Kohlenstoff. In diese Abteilung können Schwefel, H2S, COS, CS2 oder andere schwefelhaltige Stoffe eingeführt werden. Gewöhnlich ist es jedoch vorteilhafter, gasförmige, schwefelhaltige Stoffe erst in solcher Höhe in den Ofen einzuführen, wo die Reduktion der Eisensauerstoffverbindungen schon ganz oder wenigstens zum grössten Teil beendigt ist.
Das für den Prozess erforderliche schwefelhaltige Material kann auch ganz oder teilweise in Form von Pyrit oder einem andern sulfidhaltigen Produkt zugeführt werden, das schon bei verhältnismässig niedriger Temperatur den für die Umwandlung der Eisensauerstoffverbindungen in Eisensehwefelverbindungen erforderlichen Schwefel abgeben kann. Der Pyrit kann dabei eventuell als Bestandteil der oben genannten Briketts zugesetzt werden.
Die Zuführung von Schwefel in der Form von Pyrit ist besonders vorteilhaft bei der Behandlung von Bauxiten mit mässigem oder verhältnismässig geringem Gehalt von Eisensauerstoffverbindungen, z. B. grauen und weissen Bauxite.
Von andern Öfen, die sich für das Verfahren mit Vorteil eignen, sind z. B. Drehrohröfen zu nennen.
Man kann beispielsweise mehrere Drehrohröfen in einer Reihe, vorzugsweise untereinander, anordnen.
Die Kalziniemng oder die Vorwärmung bzw. beides soll im obersten Ofen durch Verbrennung von COhaltigem Gas ausgeführt werden. Die Reduktion kann darauf im nächsten Drehrohrofen geschehen und die
Bindung des Schwefels in einem dritten. Die beiden letztgenannten Vorläufe können auch zusammen im zweiten Drehrohrofen vor sich gehen. Zwecks Regulierung der Temperatur im Reduktionsofen kann dieser eventuell mit einer elektrischen Heizvorrichtung versehen sein, wogegen der Reduktionsofen vorzugsweise mit einer Kohlenstaubfeuerung versehen ist.
Wenn Schachtöfen, Drehrohröfen oder Öfen von anderer Bauart verwendet werden, können diese unabhängig von dem elektrischen Ofen, in welchem das Material nachher geschmolzen wird oder auch in Kombination mit diesem angeordnet werden. So kann man beispielsweise einen der bekannten Hoch- öfen von der Bauart des"Aktiebolaget Elektrometall"-Ofens benutzen, wobei Schwefelwasserstoff, eventuell zusammen mit anderem Gas, für die Kühlung des Gewölbes ausgenutzt werden kann. Bei
Benutzung von Pyrit od. dgl. als schwefelhaltiges Material, kann man eventuell den Bauxit zuerst kal- zinieren und die Eisensauerstoffverbindungen in einem besonderen Ofen zu Eisen reduzieren.
Die so erhaltenen Produkte werden hierauf zusammen mit Reduktionsmitteln und Pyrit oder einem andern hiefür geeigneten Sulfid oder Sulfiderz gemischt oder brikettiert und werden danach in den elektrischen
Schmelzofen aufgegeben, wobei die Schwefelbindung des reduzierten Eisens im oberen Teil des elektrischen
Ofens vor dem Schmelzen der Stoffe stattfindet.
Bei der Herstellung einer Sulfidoxydschmelze im elektrischen Ofen aus nach dem vorstehenden vorbehandelten alwniniumoxydhaltigem Material, durch dessen Schmelzen zusammen mit Reduktionsmittel kann man gleichzeitig auch anderes aluminiumoxydhaltiges Material nebst schwefelhaltigem Material, wie z. B. Magnetkies, Bariumsulfid usw., zusetzen.
Eventuell kann dem Rohmaterial schon vor der Behandlung für die Umwandlung der Eisensauerstoffverbindungen in Eisenschwefelverbindungen so viel Reduktionsmittel zugesetzt werden, dass nach der Behandlung noch ein Überschuss verbleibt, der als Reduktionsmittel bei dem nachfolgenden Schmelzen im elektrischen Ofen dienen kann.
Oben wurde angegeben, dass das aluminiumoxydhaltige Rohmaterial vor der Behandlung mit Vorteil zusammen mit Reduktionsmittel, eventuell auch mit schwefelhaltigem Material brikettiert werden kann. Die Brikettierung kann aber auch erst nach der Behandlung vorgenommen werden. Dabei können auch andere Beschickungsbestandteile für den Schmelzprozess mit diesen Briketts zugesetzt werden.
Allgemein gebräuchliche Verfahren und Bindemittel z. B. Teer, Kalk, Ton, Braunkohle, Torf u. a. können für die Brikettierung benutzt werden, während Aufloekerungsmittel wie Sägespäne, Holzkohle u. a. ausserdem noch zugesetzt werden können.
Als Reduktionsmittel werden vorzugsweise Kohlenstoff oder kohlenstoffhaltige Stoffe, wie Anthrazit, Koks, Holzkohle, Braunkohle, Torf u. a. benutzt.
Wenn die Sulfidoxydschmelze zwecks Herstellung von reinem Aluminiumoxyd zersetzt wird, kann man den dabei abgeschiedenen Schwefelwasserstoff für die Schwefelbindung des Eisens in dem aluminiumoxydhaltigen Rohmaterial verwenden.
Das neue Verfahren eignet sich besonders für die Behandlung von eisenreichen Bauxiten, kann aber auch mit Vorteil für die Behandlung von ändern Bauxiten benutzt werden, wobei man eventuell deren Gehalt an Eisensauerstoffverbindungen durch Beimischung von Eisenerz vermehren kann. In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, Bariumsulfat oder Kalziumsulfat oder ein diese Sulfate enthaltendes Material, z. B. Schwerspat, zuzusetzen. Bei der vorbereitenden Behandlung werden dann diese Sulfate in Sulfide umgewandelt.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
The invention relates to such processes for the production of aluminum oxide or aluminum oxide-containing products, in which raw materials containing aluminum oxide, in particular bauxite, are melted together with reducing agents in an electric furnace, and in which the undecomposed material.
Aluminum-
EMI1.2
Sulphides which are suitable as solvents for aluminum oxide in the molten state are primarily those of the earth metals, alkaline earths and similar metals such as aluminum sulphide, barium sulphide, calcium sulphide and magnesium sulphide. These sulphides are either added directly or are only formed during the melting process, for example through a reaction between the corresponding oxides and a sulphide of a heavy metal, e.g.
EMI1.3
EMI1.4
EMI1.5
EMI1.6
<Desc / Clms Page number 2>
Material being introduced into the upper part of the furnace. The materials can possibly be wholly or partly fed into the furnace in the form of briquettes made from finely chopped and well mixed components.
In the upper part of the furnace preheating or calcination is carried out, e.g. B. by combustion of carbon oxide formed in the reduction zone of the furnace and possibly also of carbon oxide-containing gas specially supplied for this purpose. A reducing atmosphere is maintained below the calcination and preheating zone, e.g. B. by incomplete combustion of carbon. Sulfur, H2S, COS, CS2 or other substances containing sulfur can be introduced into this department. However, it is usually more advantageous to only introduce gaseous, sulfur-containing substances into the furnace at a height where the reduction of the iron-oxygen compounds has already been completely or at least largely ended.
The sulfur-containing material required for the process can also be supplied in whole or in part in the form of pyrite or another sulphide-containing product, which can release the sulfur required for the conversion of the iron-oxygen compounds into iron-sulfur compounds even at a relatively low temperature. The pyrite can possibly be added as a component of the above-mentioned briquettes.
The supply of sulfur in the form of pyrite is particularly advantageous when treating bauxites with a moderate or relatively low content of iron-oxygen compounds, e.g. B. gray and white bauxite.
Other ovens that are suitable for the process with advantage are, for. B. to name rotary kilns.
For example, several rotary kilns can be arranged in a row, preferably one below the other.
The calcination or preheating or both should be carried out in the uppermost furnace by burning CO-containing gas. The reduction can then take place in the next rotary kiln and the
Binding of sulfur in a third. The two last-mentioned preliminary runs can also take place together in the second rotary kiln. In order to regulate the temperature in the reduction furnace, it can possibly be provided with an electrical heating device, whereas the reduction furnace is preferably provided with a pulverized coal furnace.
If shaft furnaces, rotary tube furnaces or furnaces of a different design are used, these can be arranged independently of the electric furnace in which the material is subsequently melted or in combination with it. For example, one of the known blast furnaces of the "Aktiebolaget Elektrometall" type can be used, whereby hydrogen sulfide, possibly together with other gas, can be used to cool the vault. At
If pyrite or the like is used as a sulfur-containing material, the bauxite can possibly first be calcined and the iron-oxygen compounds reduced to iron in a special furnace.
The products thus obtained are then mixed or briquetted together with reducing agents and pyrite or another sulfide or sulfide ore suitable for this purpose and are then put into the electric
Abandoned melting furnace, with the sulfur bond of the reduced iron in the upper part of the electrical
Furnace takes place before melting the substances.
In the production of a sulphide oxide melt in an electric furnace from alwninium oxide-containing material pretreated according to the above, by melting it together with reducing agent one can simultaneously also use other aluminum oxide-containing material in addition to sulfur-containing material such. B. magnetic gravel, barium sulfide, etc., add.
Before the treatment for the conversion of the iron-oxygen compounds into iron-sulfur compounds, so much reducing agent can possibly be added to the raw material that an excess remains after the treatment, which can serve as a reducing agent in the subsequent melting in the electric furnace.
It was stated above that the aluminum oxide-containing raw material can advantageously be briquetted together with reducing agent, possibly also with sulfur-containing material, before treatment. However, the briquetting can also only be carried out after the treatment. Other feed components for the melting process with these briquettes can also be added.
Commonly used methods and binders e.g. B. tar, lime, clay, lignite, peat and. a. can be used for briquetting, while disintegrants such as sawdust, charcoal, etc. a. can also be added.
The reducing agents are preferably carbon or carbonaceous substances such as anthracite, coke, charcoal, lignite, peat and the like. a. used.
If the sulphide oxide melt is decomposed for the purpose of producing pure aluminum oxide, the hydrogen sulphide which separates out can be used for the sulfur binding of the iron in the raw material containing aluminum oxide.
The new process is particularly suitable for the treatment of iron-rich bauxites, but can also be used to advantage for the treatment of other bauxites, in which case it is possible to increase their content of iron-oxygen compounds by adding iron ore. In some cases it may also be advantageous to use barium sulfate or calcium sulfate or a material containing these sulfates, e.g. B. barite to add. During the preparatory treatment, these sulfates are then converted into sulfides.