CH157331A - Verfahren zur Herstellung von Calciumaluminat. - Google Patents

Description

      Yerfaären        zur    Herstellung von     Caleiumaluminat.            Bei        der        Herstellung    von     Tonemde    aus     Erd-          alkalialuminaten        ist    ,es     wichtig,        ein        Erd-          alkalialuminat    zu     verwenden,    welches mög  lichst frei von fremden     Bestandteilen,        wie          Si02,

          Fe@=03    und andern,     ist,    da durch solche       Verunreinigungen    je nach der     Weiterver-          awheitung,des        Erdalkali,aluminates    mehr oder       weniger        weitgehende        Verunreinigungen    der  Tonerde     bezw.    der sonstigen Endprodukte er  folgen.  



  Die     Herstellung    von     Erdalka.Iialuminat,          insbesondere        Calesuma:lumiuat,    erfolgte bis  her entweder     durch        Sinterung    von     tonerde-          und        erdaIkadihaltigen    Ausgangsmaterialien       mit    oder ohne     Reduktionsmittel,    zum Bei  spiel     Kolhle,        in,    hierzu     geeigneten    Öfen, zum       Beispiel    Drehöfen,

   oder     durch    Zusammen  schmelzen     derselben        Ausgangsmätexialien     mit oder ohne     Reduktionsmittel,        zum        Bei-          spiel    in elektrischen     Lichtbogenöfen.    Hier  bei sollen die     Verunreinigungen    der     Aus-          gangsinaterialien    zu     Metallen        reduziert        und       als     Ifeiglerung,    zum Beispiel     Ferrosil.izium,     ausgeschieden werden.  



  Bei     Durchführung        derartiger        Verfahren          steigt    die     Temperatur    der Schmelze nicht  über den Schmelzpunkt des herzustellenden       A'luminats.    Beschickt man zum Beispiel einen       elektrischen        Ifichtbogenofen    mit einem Ge  misch von     tonerdehaltigem.Ausgangsmaterial,     z.

   B.     Baugig,    mit     gehr(anntem    Kalk und  Kohle, so     bildet    sich sofort     ErdalkaIi-          aluminat,    zum     Beispiel        Calciumaluminat,     das zum     Teil    in fester Form an der Ofen  wandung, zum Teil geschmolzen,     vorhanden     ist und das     Ansteigen    dem Temperatur über  den     Schmelzpunkt    des     Aluminats    hinaus     ver-          hindert.     



       Diese        Tempematuren        sind    jedoch für die       Reduktion    der     Verunreinigungen    der     Aus-          gangsmaterialien,    wie     Si02,        Ti02,        Fe203,     nicht ausreichend.

   Man erhält infolgedessen  unreine und daher     minderwertige        Erdalkäli-          aluminate.         Es ist auch bereits vorgeschlagen wurden,  diese Nachteile     dadurch    zu beheben,

       .da.ss    man  die     tonerdehaltigen        Rohmaterialien    zunächst  mit     einem        Reduktionsmittel    in einem Elek  troofen     niederschmilzt    und das Produkt die  ses     reduzierenden        Schmelzprozesoes    in einer       besonderen    Verfahrensstufe durch Zusam  menschmelzen mit den     Erdalkaliverbindun-          gen,        wie    Kalk,     Baryt,

      in     alkalilösliches        Erd-          alkaliaIuminat    überführt.     Diese    Arbeits  weise hat den Nachteil,     da-ss    an Stelle ein  heitlicher     Schmelzproze,.ce    ein zweistufiges       Verfahren    gesetzt wird. Im     übrigen    hat sich       gezeigt,    dass' b=ei der Durchführung des  Verfahrens in ein und demselben Ofen eben  falls die     ob=en        erwähnten        Nachteile    der ein  stufigen, Schmelzverfahren in     Erscheinung     treten.  



  Die vorliegende     Erfindung    behandelt die  Herstellung von     Calciumaluminat,    wobei die  oben erwähnten, bei der     Herstellung    von       Erdalkalialuminat        beobachteten    Schwierig  keiten dadurch behoben werden, dass     das        ton-          erdehalti;

  be    Ausgangsmaterial,     wie    zum Bei  spiel Bauxit oder andere     tonerdehaltige     Natur- oder     Kunstprodukte    oder Mischungen       solcher,    in eine reduzierende,     calciumhaltige,     zum     Beispiel    aus     Calciumkarbid    oder     Cal-          ciumka,

  rbid    und     Calciumoxyd    bestehende  Schmelze eingetragen wird und nach erfolg  ter     Durchschmelzung    die aus den Ver  unreinigungen des     Ausgangsmaterials    ent  standene Legierung und das     Aluminat    ge  trennt abgestochen     werden.    Die Zusammen  setzung und Menge der Ausgangsstoffe wird  so     bemessen,    dass .das darin vorhandene Cal  cium für die Bildung des     Caleiumaluminates          ausreicht.    Dabei werden     zunächst    die Ver  unreinigungen zu einer Legierung reduziert,  worauf     .das    vorhandene     bezw,

  entstehende          Calciumo@xyd        sich        mit    der     Tonerde    zu     Cal-          ciumaluminat    verbindet.  



  Die     reduzierende,        calciumhaltige    Schmelze,  zum Beispiel eine solche aus     Calciumkarbid,     kann in     einer        ersten        Arbeitsphase        im    Ofen  selbst     erzeugt    werden.

   Je nach dem     Ver-          wendungszweckdes        Calciumaluminates    kann    dis Beschickung     caleiumreicher    oder     tan-          erdereicher    gewählt     werden.        Nach    Beendi  gung des Prozesses werden     Aluminat    und       Legierung        ,getrennt        abgestochen,    etwa der  art,     dass'    zuerst die gebildete Legierung und  alsdann das. gebildete     Calciumaluminat    abge  stochen wird.

   Das     Calciumaluminat    kann  beim Abstich nach üblichen     Methoden        zer-          stäubt    werden.         A2csf        iili,ritiagsbeispiel   <I>e</I>  Aus 300 kg     gebranntem    Kalk und  125 kg Anthrazit     wird    zunächst ein Cal  ciumkarbid mit     etwa    30 %     CaC2-Gehalt        ler-          zeugt.    Die Schmelze enthält etwa 100 kg       CaC2    und 23,

  0 kg     Ca.0        (Schmelzpunkt    etwa       'e200     ).     In;    diese Schmelze werden 900 kg       getrockneter    Bauxit folgender Zusammen  setzung;

       eingetragen     
EMI0002.0103     
  
    S.i.02 <SEP> 10,7
<tb>  TiO2 <SEP> <B>3,6%</B>
<tb>  Fe203 <SEP> 11,3
<tb>  A1203 <SEP> 74,0       Nach vollständigem     Durchschmelzen    der  Charge wird zuerst die gebildete     Fe-Si-Ti-          Legierung    und     anschliessend    das     Calcium-          alumina:t        abgestochen.    Es wurden erhalten  etwa 900 kg     Aluminat    und 80 kg Metall.

    Die Zusammensetzung der Produkte war die  folgende:  
EMI0002.0112     
  
    Calciumaluminat:
<tb>  Si02 <SEP> <B>1,88%</B>
<tb>  TiO2 <SEP> 0,24%
<tb>  Fe'203 <SEP> 0,40
<tb>  A1203 <SEP> 66,56
<tb>  Ca0 <SEP> 30,92
<tb>  Fe-Si-Ti-Legierung:
<tb>  Si <SEP> 21,56
<tb>  Ti <SEP> 3,14%
<tb>  Fe <SEP> 75,30            Welche    grossen     technischen    Vorteile       durch    ein Arbeiten nach dem     vorliegenden     Verfahren erzielbar sind,     zeigt    ein     Vergleich     der vorgenannten Produkte mit nach bekann  ten     Methoden    erhältlichen Erzeugnissen.

        Wird zum Beispiel nach bekannten Verfah  ren     Bauxit        vorerwähnter        Zuslammensetzung          gleichzeitig    mit Kalk und Kohle im elek  trischen Ofen     niedergeschmolzen,    .so zeigt  das auf diese     Weise    erhaltene     DirdalkaIi-          aluminat    folgende Zusammensetzung  
EMI0003.0009     
  
    Si02 <SEP> 7,15
<tb>  Ti02 <SEP> 2,39
<tb>  Fet0, <SEP> 0,83
<tb>  A120, <SEP> 52,55
<tb>  Ca0 <SEP> 37,

  35       Will man zunächst     durch    Zusammen  schmelzen von Bauxit und     Kohle    in entspre  chendem     Verhältnis    eine Schmelze von  96 %     bar    Tonerde erzeugen und zu dieser  Schmelze die erforderliche Kalkmenge zu  geben, so erhält man ein Produkt folgender       Zusammensetzung:     
EMI0003.0015     
  
    Si02 <SEP> 7,74%
<tb>  TiO2 <SEP> 1,0
<tb>  Fe2o, <SEP> <B>0,51%</B>
<tb>  A120, <SEP> <B>57,48%</B>
<tb>  Ca0 <SEP> 38,42%            Vergleicht    man die     Untarsuchungs;

            befunde    dieser nach den bekannten Ver  fahren gewonnenen Produkte mit dem erfin  dungsgemäss erhältlichen     Calciumaluminat,     so erhellt ohne weiteres die technische       Überlegenheit    ;des vorliegenden Verfahrens,  die darin besteht,     dass    nach ihm     besonders     reines und     hochwertiges        Calciumaluminat    er  halten wird, welches sich durch einen hohen       Gehalt    an Aluminiumoxyd und nur     geringe          Beimengungen    von     Verunreinigungen    aus  zeichnet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Ca.leium- aluminat durch Zusammenschmelzen voii toneirdehaltigen Stoffen mit.

   Caleium ent haltenden Stoffen, dadurch gekennzeichilet, dass das tonerdehaltige Ausgangsmaterial in ,eine reduzierende, calciumhalti,ge Schmelze eingetragen wird und nach erfolgter Dureli- s 'hm"alzun-g die aus den V erunreinigungen des Ausgangsmaterials,

   entstandene Legierung und das Aluminat getrennt abgestochen wer den. UNTERANSPRt1CfE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da.durcl> gekennzeichnet, dass man eine reduzierend.> Schmelze verwendet, die im Ofen selb,t hergestellt wurde. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass' man das gebildete Calciumaluminat zerstäubt. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch und lTn- texansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass man als, tonerdehaltiges Aus.- gang.smaterial Bauxit verwendet. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch und U n- teransp,rüchen 1, 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, d@ass man eine aus Calcium- karbid bestehende, reduzierende Schmelze vexwendet. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und ITn- teransprüahen 1, 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, dass man eine aus Calcium- karbid und Calciumoxyd bestehende, redu- zierende Schmelze verwendet.