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Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxyd.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung sowohl von Aluminiumoxyd als auch von Stoffen die ein oder mehrere Sulfide wie BaS, CaS, MgS, AlSg enthalten durch reduzierendes Schmelzen im elektrischen Ofen, bei welchem aluminiumoxydhaltiges Material zusammen mit kohlenstoffhaltigem Material geschmolzen wird. Es ist bekannt hiebei Schwermetallsulfide, insbesondere Pyrite und Zinksulfid zuzusetzen.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, diese Sulfide in Mischung mit aluminiumoxydhaltigem Material und Kohle zuzusetzen, um auf diese Weise eine direkte Reaktion zwischen Sulfid, Aluminiumoxyd und Kohlenstoff zu begünstigen. Dieses Ziel wurde zwar erreicht, aber es zeigt sich, dass die Bildung von Aluminiumkarbid bisweilen in einem Ausmass erfolgte, dass vor allem die Verarbeitung des Produktes auf reines Aluminiumoxyd erschwert wurde. Dieser Übelstand trat besonders bei der Herstellung von Produkten mit verhältnismässig niedrigem Schwefelgehalt, z. B. bei einem solchen unter 10 0/0'aber in manchen Fällen auch bei höherem Schwefelgehalt auf.
Es wurde festgestellt, dass diese Aluminiumkarbidbildung dadurch verursacht wird, dass bei dem Verfahren Aluminiummetall, das durch die Reduktion entsteht, mit dem aus dem Bauxit und den Zuschlägen gebildeten Eisen eine Eisenlegierung bildet. Da nun das Aluminiummetall grössere Verwandtschaft zu Kohlenstoff hat als das Eisen, zersetzt das Aluminiummetall bereits gebildetes Eisenkarbid unter Bildung von Aluminiumkarbid, das in dem Eisen nicht löslich ist und deshalb in die Schmelze geht. So entstehen Aluminiumverluste.
Durch die vorliegende Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, dass mindestens ein Teil der Schwermetalle in Form von so grossen Stücken oder Klumpen oder Briketts zugesetzt wird, dass dieselben durch die gebildete Schlacke sinken und unter Bildung von Aluminiumsulfid mit dem reduzierten und von dem Metallbad absorbierten Aluminium reagieren.
Die Bildung von Aluminiumkarbid ist verhindert und das gebildete Aluminiumsulfid scheidet sich aus dem Eisen ab und geht in die Schlacke bzw. Schmelze über.
Werden im vorliegenden Verfahren solche Sehwermetallsulfide beispielsweise FeS2 oder ZnS verwendet, die schon bei beträchtlich niedrigerer Temperatur als der in der eigentlichen Reaktionszone des Ofens herrschenden Temperatur ihren ganzen Schwefelgehalt bzw. einen Teil davon abgeben, dann wird gemäss der Erfindung Eisen oder ein anderes in dieser Hinsicht gleichwertige Metall zwecks Bindung des bei der verhältnismässig niedrigen Temperatur freigewordenen Schwefels zugesetzt. Dieses Eisen wird mit dem Pyrit bzw. Zinksulfid innig gemischt und aus der Mischung werden Briketts geformt. Das Eisen kann in der Form von Spänen, Granalien od. dgl. zugesetzt werden, d. h. in solcher Form, dass es leicht Schwefel aufnimmt.
Bei der Brikettierung wird zweckmässig ein Material, beispielsweise Bauxit zugesetzt, das leicht Feuchtigkeit aufnimmt und dann einen Teil derselben für das Zusammenrosten der Briketts abgeben kann. Die Menge eines solchen Zusatzstoffes soll 300/0 nicht übersteigen und wird geeigneterweise zwischen IQo/o und 20% gehalten. Der Zusatz darf natürlich nicht so gross sein, dass er das Durchsinken der Stücke verhindert. Das Eisen in den Briketts soll aus demselben Grunde nicht zu fein pulverisiert sein. Bei Verwendung von Pyrit-Eisenbriketts wird die Eisenmenge in der Regel etwas im Überschuss über die für die Bindung der halben Menge
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Pyritschwefel als FeS theoretisch erforderlichen Menge gewählt.
Bei Verwendung von ZnS- Briketts-wird die Eisenmenge am besten so gewählt, dass sie mehr als genügend ist, um die ganze Menge des bei der Zersetzung des Zinksulfids freigewordenen Schwefels als FeS zu binden.
Die Briketts können selbstverständlich auch aus einer Mischung von Pyrit, Eisen und Zinksulfid bestehen. Mit Vorteil können auch Zinksulfiderze benutzt werden, die gleichzeitig ZnS und Pyrit oder Magnetkies enthalten. In die Briketts eventuell einzubindender Bauxit wird zweckmässig in unkalziniertem Zustand verwendet. Der übrige in der Beschickung enthaltene Bauxit wird dagegen geeigneterweise in von Wasser durch Kalzinierung oder Sinterung befreiter Form zugeführt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxyd sowie von Stoffen, welche ein oder
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halten, durch Schmelzen von aluminiumoxydhaltigem Material mit Kohle unter Zusatz von Schwermetallsulfiden wie Pyrit, Zinksulfid und gegebenenfalls Eisen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil dieser Schwermetallzusätze in Form von so grossen Stücken, Klumpen oder Briketts erfolgt, dass dieselben durch die gebildete Schlacke sinken und unter Bildung von Alumiumsulfid mit dem reduzierten und von dem Metallbad absorbierten Aluminium reagieren.