AT83172B - Verfahren zur Erzeugung von Ferrosilizium. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Erzeugung von Ferrosilizium. 



    Bekanntlich wird Ferrosilizium bisher in der Regel durch Reduktion von Quarz mit Kohle in Gegenwart von Eisen in elektrischen. Qfen hergestellt. In gewissen Fällen hat man statt Quarz   
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 oder   ähnlicher Materialien   ein Rohmaterial bilden, welches bei hoher Temperatur, wie z. B. in elektrischen Öfen erhältliche ohne Zufuhr von Gebläseluft unter gewissen Verhältnissen reduziert,   . ein Ferrosilizium sowie   eine Schlacke, die, aus mehr oder weniger reinem Aluminiumoxyd besteht, oder unter   anderen Verhältnissen ein Ferrosilizium   mit hohem Aluminiumgehalt liefert. 



   - In der Regel sind diese Schiefer durch einen verhältnismässig hohen Kaligehalt   gekenn-   zeichnet, welcher bei der gemäss der Erfindung vorgeschlagenen-Erhitzung so gut wie vollständig verflüchtigt wird, Infolge des Kohlengehaltes des Alaunschiefers ist der besondere Kohlenzusatz, der eventuell erforderlich sein könnte, beträchtlich geringer als bei der Herstellung von Ferrosilizium nach dem bisher üblichen Verfahren. Ausserdem wird bei vorliegender Erfindung der ganze Prozess infolge des äusserst fein verteilten Zustandes, in welchem der Kohlenstoff im Schiefer vorhanden ist, in hohem Grade. erleichtert, was wieder zur Folge hat, dass die Reduktion der   "Kieselsäure   vollständiger wird und leichter ausgeführt werden kann als durch die Einwirkung von Kohle, die auf mechanischem Wege beigemengt wird.

   Dadurch, dass der Prozess sich ohne Zufuhr von Gebläseluft vollzieht, wird der Vorteil erreicht, dass die im Material vorhandene fein verteilte Kohle ausschliesslich für die Reduktion der im Material vorkommenden Säureverbindungen ausgenutzt wird,   während   beim   Arbeiten'mit Gebläseluft   eine grosse Menge der genannten Kohle verbrannt   werden-würde.   



   - Was schliesslich.. den Eisengehalt des Alaunschiefers anbetrifft, so kommt das in demselben   :     befindliche Eisen fast ausschliesslich in-Form von   Schwefelkies vor ; da dieser nur. verhältnismässig kleine Energiemenge erfordert, um in seine Bestandteile vollständig zerlegt zu werden, so ist die Energiezufuhr für die Abscheidung des zur Bildung von Ferrosilizium erforderlichen
Eisens sehr gering im Vergleich zu der Energiemenge, welche erforderlich ist, um aus Eisenerz das bei der   gewöhnlichen   Ferrosiliziumdarstellung erforderliche Eisen zu erzeugen. 



   Aber nicht nur das Rohmaterial, welches allgemein unter dem Namen Alaunschiefer bekannt ist, verhält sich in der angegebenen Weise, sondern das Gesagte gilt ganz allgemein auch für verkochte oder destillierte Alaunschiefer sowie auch für andere kohlenhaltige Rohmaterialien, deren Aschenbestandteile eine mit den Aschenbestandteilen des Alaunschiefers analoge Zusammen- 
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In einem z. B. zu verarbeitenden Alaunschiefer mit etwa   20%   Kohlenstoff, 50% Kiese]   säure,     15%   Aluminiumoxyd und   4%   Schwefelkies reicht der im Schiefer vorhandene Kohlen stoff gerade zur Reduktion der im Schiefer enthaltenen Kieselsäure aus.

   Hat man die   Absichl   reines Ferrosilizium herzustellen, so braucht man keinen Extrazusatz von Kohle für di
Reduktion des Aluminiumoxyds, sondern nur einen solchen Zusatz an Kohle, der dem i gewöhnlichen-Fällen gebrauchten Kohlenüberschuss entspricht. Bei der Herstellung von aluminium haltigem Ferrosilizium muss der Extrakohlenzusatz um diejenige Menge erhöht werden, welch dem Sauerstoffgehalt des Aluminiumoxyd entspricht. Das mit der berechneten Menge Kohl gemischte Rohmaterial wird in einen elektrischen Ofen eingeführt, der mit einem besondere Abzug für die beim Prozess gebildeten Gase versehen ist, im übrigen aber von beliebiger Kor struktion sein kann.

   Je nach den Eigenschaften, die man dem zu erzeugenden Produkte zu ver leihen wünscht, wird das Material bei höherer oder niedrigerer Temperatur während kürzere 
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 erforderlich, als wenn aluminiumfreies Ferrosilizium hergestellt werden soll. Wünscht man hir gegen ein Ferrosilizium herzustellen, das anstatt Aluminium irgendein anderes Metall, z. I Mangan, enthalten soll, so wird zu diesem Zwecke dem Rohmaterial eine angemessene Meng des betreffenden Metalls oder eine Sauerstoffverbindung des betreffenden Metalls und die erfordel liche Kohle zugesetzt. 



   Ein Gestein, das Quarz und Tonerde enthält, gibt zwar beim Schmelzen Aluminiumsilika wenn aber gleichzeitig Kohlenstoff vorhanden und die Temperatur hinreichend hoch ist, tril Reduktion ein. Der Quarz, der am leichtesten reduziert wird, geht zuerst in Silizium übe darauf das Aluminiumoxyd in Aluminium. Der letztere Teil des Prozesses erfordert auch,   ul   vollständig durchgeführt werden zu können, sowohl höhere Temperatur als auch längere Zei Das Verfahren kann infolgedessen auf solche Weise betrieben werden, dass der Quarz vollständi reduziert wird, während das   Aluminiumoxyd   unverändert bleibt. Wenn Eisen vorhanden   ii   und, wie in diesem Falle, sogar in der Form von Schwefelkies, so wird dasselbe weit früher a die beiden anderen Bestandteile reduziert.

   Nachdem die Reaktion durchgeführt ist, wird   d   gebildete Ferrosilizium in flüssigem Zustande auf übliche Weise abgestochen. 



   Die während der Reaktion gebildeten Gase bestehen zum grössten Teile aus Kohlenoxy ( aber ausserdem enthalten sie Kieselsäure, verschiedene Kaliumverbindungen und schliesslic auch kleinere Mengen anderer Bestandteile, die im Laufe des Prozesses in derselben Weise w Kieselsäure und Kali verflüchtigt worden sind. 



   Um diese in den Abgasen enthaltenen (suspendierten) Bestandteile zu gewinnen, leitf man die Gase in Staubkammern oder Kondensationskammern mit oder ohne besondere Ai ordnungen für die schnelle Abtrennung der Stoffe oder man lässt sie durch Waschapparate (Scrubbe oder ähnliche Apparate strömen. Besonders um eine Abtrennung des Kalis aus den betreffende Gasen und gleichzeitig die Trennung desselben von der Kieselsäure herbeizuführen, ist die letzte) Anordnung vorzuziehen, wobei zweckmässig die Waschflüssigkeit der Waschapparate   odl   "Scrubber"aus einer mehr oder weniger verdünnten Säure, z. B. Schwefelsäure oder Chlo wasserstoffsäure, bestehen kann. Die Kieselsäure bleibt dann ungelöst, während das Kali Lösung geht und mit der angewandten Säure ein Salz bildet.

   Das Gas, welches aus dem   Wasc]   apparat (Scrubber) oder aus der Staubkammer herauskommt, besteht aus mehr oder wenig, reinem Kohlenoxyd, welches auf bekannte Weise für Erhitzungs-oder ähnliche Zwecke sie verwenden lässt. 



   Durch die Verarbeitung des Schiefers in der oben angegebenen Weise lassen sich sämtlicl Bestandteile des Schiefers fast vollständig verwerten.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Erzeugung von Ferrosilizium, dadurch gekennzeichnet, dass Alaunschief, und ähnliche Rohmaterialien, wie gekochte oder destillierte Alaunschiefer oder Graphi schiefer u. dgl., mit oder ohne Kohlenzusatz ohne Zuführung von Gebläseluft in einem elektrisch Ofen geschmolzen werden.