CH152016A - Verfahren zur Überführung von siliziumreichem Ferrophosphor in siliziumfreien oder siliziumarmen Ferrophosphor von hohem Phosphorgehalt. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Überführung    von     siliziumreichem        Ferrophosphor    in     siliziumfreien     oder     siliziumarmen        Ferrophosphor    von hohem Phosphorgehalt.    Das bei der Herstellung von Phosphor  aus Rohphosphaten nach dem thermischen  Verfahren als Nebenprodukt bei der Verwen  dung eisenhaltiger Ausgangsstoffe oder Zu  schläge anfallende Phosphoreisen hat je nach  der Arbeitsweise verschiedene chemische Zu  sammensetzung; insbesondere erhält man bei  der Reduktion in Gegenwart von Kieselsäure  meist Legierungen, die gleichzeitig grössere  Mengen Silizium enthalten und entsprechend  weniger Phosphor.

   Da der Handelswert des       Ferrophosphors    jedoch ausschliesslich nach  dem Phosphorgehalt beurteilt wird, und in  vielen Fällen auch ein     Siliziumhöchstgehalt          vorgeschrieben    ist, so war bisher das so ge  wonnene Phosphoreisen häufig nicht oder  nur     Zeit        Schwierigkeiten    verkäuflich.  



  Es ist bereits vorgeschlagen worden, min  dergrädiges Phosphoreisen, das aus Eisenerz,       Tricalciumphosphat    und     Kohle    als Haupt  produkt nach einem sich an die Roheisen-         gewinnung    anlehnenden     Verfahren        gewonne)i     wurde und daher nur einen sehr     geringen     Gehalt an freiem Silizium     aufweist,    mit  phosphorhaltigen Stoffen, insbesondere     zitrat-          löslichem    Phosphat, umzuschmelzen, wobei       ein        hochprozentiges    Phosphoreisen erhalten  werden soll.  



  Gegenstand vorliegender Erfindung ist  ein Verfahren, .das es gestattet, den bei der       Verflüchtigung    des Phosphors bei der Ver  wendung eisenhaltiger Au-,  n oder  Zuschläge anfallenden, mehr oder weniger       siliziumreichen    und phosphorarmen     Ferro-          phosphor    in ein praktisch     siliziumfreies,    da  bei     hochphosphorhaltiges    Produkt überzufüh  ren.

   Gemäss Erfindung wird der zum Bei  spiel bei der Verflüchtigung des Phosphor  erhaltene     siliziumhaltige        Ferrophosphor    mit  neuen     Phosphatmengen,    vorzugsweise     Trical-          ciumphosphat,    vermischt und in einer nicht  oxydierenden Atmosphäre umgeschmolzen.      wobei das Phosphat durch das im     Ferrophos-          phor    enthaltene     Silizium    reduziert wird.

   Die  dabei entstehende Kieselsäure verbindet sich  mit dem aus .dem Phosphat frei werdenden  Kalk zu einer     Silikatschlacke,    während durch  die Reduktion frei gemachter Phosphor von  dem     entsilizierten        Ferrophosphor    teilweise  unter Bildung einer höher     phosphorhaltigen     Legierung     aufgenommen    wird, teilweise aber  auch in elementarer Form     entweicht    und in  bekannter Weise ausserhalb des Ofens kon  densiert oder zu Phosphorsäure weiter ver  brannt werden kann.

   Zweckmässig ist es, den  zum Beispiel bei der     Verflüchtigung    des  Phosphors erhaltenen,     siliziumreichen        Ferro-          phosphor    in den das erforderliche Phosphat.  enthaltenden Umschmelzofen ohne vorherige       Erstarrung,    :das heisst also in noch flüssiger  Form, einzubringen.  



  Es war überraschend, dass auch bei ver  hältnismässig niedrigen     Siliziumgehalten    in  dem als Ausgangsmaterial dienenden     Ferro-          phosphor    die     Reaktion    mit dem zugesetzten  Phosphat     glatt    und fast     quantitativ    vor sich  geht, da angenommen werden     musste,        dass    das  bereits in Gegenwart von Phosphaten     e.r-          schmolzene,    hier als Ausgangsstoff dienende  Phosphoreisen sich bezüglich seines     Silizium-          und    Phosphorgehaltes in einem Gleich  gewicht befindet,

   das eine reduzierende Wir  kung des Siliziums auf weitere Phosphat  mengen ausschliesst. Trotzdem verläuft die  Reaktion, die bei etwa 1450' einsetzt,     zwi-          schen    1500 und 1600   C rasch und voll  ständig.  



  Da bei der Umsetzung keine den Phos  phordampf verdünnenden Gase entstehen,  herrscht in dem Ofen ein sehr hoher     Phos-          phorteildruck,    durch den erreicht     wird,        dass     das     entsilizierte    Phosphoreisen zum Teil bis  her überhaupt nicht     erreichte    Phosphor  gehalte aufweist, die bis zu     30%    betragen  können.

   Durch Mischung von     Ferrophosphor     und Phosphat in geeigneten Mengenverhält  nissen ist es leicht möglich, auch bei Einsatz  von Phosphoreisen verschiedener Zusammen  setzung und beliebiger Herkunft hochphos-         phorhaltige,        siliziumarme    Legierungen in  gleichmässiger Beschaffenheit zu erzeugen.  Als zweckmässig für den     glatten    und schnel  len Ablauf der Reaktion hat sich     erwiesen,     das     Calciumphosphat    in einem Überschuss  (beispielsweise etwa<B>50%)</B> über die für die       Oxydation    des Siliziums     theoretisch    erforder  liche Menge zu     verwenden.     



  Die Trennung des     hochphosphorhaltigen          Ferrophosphors    von der gleichzeitig entste  henden     Silikatschlacke    erfolgt, dank dem er  heblichen Unterschied .der spezifischen Ge  wichte beider Phasen, glatt, so dass     Ferro-          phosphor    und Schlack     .e    aus -dem Ofen geson  dert abgestochen werden können.  



  <I>Beispiele:</I>  1. Ein Gewichtsteil     Ferrophosphor    der  Zusammensetzung 42,8 %     Silizium,    10 % Phos  phor, Rest Eisen und     Verunreinigungen     wurde mit 3,6     Gewichtsteilen        Pebble-Phos-          phat    mit 14,04% Phosphor in     einer    nicht  oxydierenden Atmosphäre in einem elektri  schen Ofen :durchgeschmolzen. Beim     Abstich     wurde erhalten: 0,64 Teile     Ferrophosphor     der Zusammensetzung: 0,4%     Si,        '28,6%    P.

    Rest Eisen und Verunreinigungen und 3,1  Gewichtsteile einer dünnflüssigen Schlacke  der Zusammensetzung:<B>30,6%</B>     SiO,    54,4       Ca0,   <B>9,2%</B>     P,0"    während 0,29 Gewichts  teile Phosphor verflüchtigt wurden.  



  2. In einem weiteren Beispiel wurde in       kontinuierlichem    Betrieb im elektrischen  Ofen eingesetzt: 2250 kg     Ferrophosphor    der       Zusammensetzung:   <B>18,8%</B>     Si,        16-,6%    P, Rest  Eisen und Verunreinigungen und 4050 kg       1'ebble-Phosphat    mit     14,04%    Phosphor.  



  Erhalten wurde: 1925 kg     Ferrophosphor     der Zusammensetzung:     0,9;ö        Si,    29,0% P,  Rest Eisen und Verunreinigungen und  4016 kg Schlacke der     Zusammensetzung:     35,4%     S10=,    49,5%     Ca0,   <B>6,5%</B>     Pz0"    sowie  283 kg elementarer Phosphor durch     Konden-          sation.     



  Die Ausbeute an elementarem Phosphor  ist etwas höher als der Theorie entspricht,  da der Kohlenstoff der Elektrode sich an der  Phosphorreduktion beteiligt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Überführung von silizium- reichem Ferrophosphor in siliziumfreien oder siliziumarmen Ferrophosphor von hohem Phosphorgehalt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ferrophosphor mit Phosphat in einer nicht oxydierenden Atmosphäre verschmol zen wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeicbnet, dass der siliziumreiche ' Ferrophosphor mit Phosphat im Über schuss, berechnet auf den Siliziumgehalt des Ferrophosphors, verschmolzen wird. ?. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass das zu entsilizierende Phosphoreisen in den das erforderliche Phosphat enthal tenden Umschmelzofen in flüssiger Form eingebracht wird.