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.