Verfahren zur Herstellung von Caleiumaluminat. Bauxite werden zum Zweck der Herstel lung von Aluminium im allgemeinen nach dem Bayer-Verfahren aufgearbeitet. Dieses Verfahren ist verhältnismässig kompliziert. Wenn die Bauxite einen grösseren Gehalt < in Kieselsäure aufweisen, eignet sich das Bayer-Verfahren nicht mehr sehr gut zu ihrer Verarbeitung. Die Verwendung von Ton bei diesem Verfahren ist praktisch aus- geschlossen.
Es kommen nun aber in der Natur viel fach Bauxite vor, die für die Anwendung des Bayer-Verfahrens ungünstig zusammen- ,1>Iesetzt,sind. Ausserdem ist der Reichtum an Bauxit verhältnismässig gering, und nur wenige Länder besitzen hinreichend grosse Vorkommen an diesem Mineral. Es sind daher schon vielfach Versuche unternommen worden, die Tonerde, -,velc.he man zur Her stellung von Aluminium benötigt, aus den natürlich vorkommenden Tonen zu gewinnen.
Aus diesen Erwägungen heraus ist ein bekannte; Verfahren erstanden, welch von dem Gedanken ausgeht, die Oxyde, welche als Begleiter des Aluminiumoxyds im Bauxit vorkommen, mit Hilfe des elektrischen Lichtbogenofens zu reduzieren und auf diese reise Tonerde für die Aluminiumgewin- nung herzustellen. Bei diesem Verfahren wird dem. Bauxit oder dem Ton Kalk zuge- sr_.tzt, so dass eine Schlacke entsteht, welche Kalkaluminat enthält.
Dieses Kalka.luminat wird dann auf reine Tonerde weitervera.r,- heitet:. Bei diesem Verfahren lässt sich jedoch die Kieselsäure nicht sehr weitgehend ent fernen. Es verbleiben immer in der Schlacke Mengen von bis zu 10% .SiO2. Dieser Kiesel säuregehalt macht aber die Aufarbeitung der Schlacke auf Tonerde sehr kompliziert oder verhindert sie vollständig. Eine Ton erde, welche Kieselsäure enthält, ist tech nisch nicht verwertbar.
Es ist nun gefunden worden, dass man bei der Umsetzung von tonerdehaltigem Rohmaterial mit Kalk die Reduktion der die Tonerde begleitenden Oxyde und insbe sondere der Kieselsäure so weit treiben kann, dass praktisch reines Kalkaluminat als Schlacke übrigbleibt, wenn man die Reduk tion der Begleitoxyde mit Kohlenstoff im Schachtofen unter Einblasung von Wind, der mehr,Sauerstoff als Luft enthält, durch führt.
Man arbeitet vorzugsweise mit einem Wind, der verhältnismässig viel Sauerstoff enthält, beispielsweise mit einem 'Wind, dessen Sauerstoffgehalt 90 bis <B>95%</B> beträgt. Das Verfahren eignet sich nicht nur zur Aufarbeitung ivon Bauxit, sondern insbe sondere auch von Tonen mit dem Ziel der Gewinnung von Tonerde. Zur Verhüttung können verschiedene Kohlensorten verwen det werden.
Zweckmässig wählt man die Temperatur vor den Blasformen des Schacht ofens so hoch, da.ss man durch dass Schauloch der Blasformen im Ofen Temperaturen von mehr als 2500 feststellen kann.
Unter diesen Arbeitsbedingungen werden die Eisenoxyde und auch die Kie3elsäure praktisch vollkom men reduziert, so dass das Kalkaluminat in der Schlacke praktisch frei von Kieselsäure ist. Auch die Titaasäure wird _ weitgehend reduziert, so dass sie in dem Kalkaluminat die Herstellung der Tonerde nicht stört.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass man als Wind praktisch reinen Sauerstoff verwendet.
Besonders vorteilhaft ist es, die Reduk tion so auszuführen, dass auch ein Teil der Tonerde selbst reduziert wird. Die .Schlacke besteht dann fast ausschliesslich aus Ton erde und Kalk, während man im Bad eine Legierung erhält, die neben 'Aluminium auch Silicium in erheblicher Menge enthält. Derartige Legierungen sind technisch wert voll und können zu vielen Zwecken Verwen dung finden.
Process for the production of caleium aluminate. For the purpose of producing aluminum, bauxites are generally processed using the Bayer process. This procedure is relatively complicated. If the bauxites have a higher silica content, the Bayer process is no longer very suitable for processing them. The use of clay in this process is practically impossible.
However, bauxites often occur in nature which have an unfavorable composition for the application of the Bayer process. Besides, the richness of bauxite is comparatively small, and only a few countries have sufficiently large deposits of this mineral. Many attempts have therefore already been made to obtain the alumina from naturally occurring clays -, velc.he required for the manufacture of aluminum.
From these considerations there is a well-known; A process was created based on the idea of reducing the oxides that accompany aluminum oxide in bauxite with the help of the electric arc furnace and in this way producing alumina for aluminum extraction. In this procedure, the. Bauxite or lime is added to the clay so that a slag is created which contains lime aluminate.
This Kalka.luminat is then further processed on pure clay :. In this process, however, the silica cannot be removed very largely. Quantities of up to 10% SiO2 always remain in the slag. This silicic acid content makes the processing of the slag on alumina very complicated or completely prevents it. A clay that contains silica cannot be used technically.
It has now been found that when raw material containing alumina is reacted with lime, the reduction of the oxides accompanying the alumina and, in particular, the silicic acid, can be carried out so far that practically pure lime aluminate remains as a slag if one reduces the accompanying oxides with carbon in the shaft furnace while blowing in wind, which contains more oxygen than air.
It is preferable to work with a wind that contains a relatively large amount of oxygen, for example with a wind with an oxygen content of 90 to 95%. The process is not only suitable for processing ivon bauxite, but also in particular clays with the aim of extracting alumina. Various types of coal can be used for smelting.
The temperature in front of the blow molds of the shaft furnace is expediently selected so high that temperatures of more than 2500 can be determined through the inspection hole of the blow molds in the furnace.
Under these working conditions, the iron oxides and also the silica are practically completely reduced, so that the calcium aluminate in the slag is practically free of silica. The titaic acid is also largely reduced, so that it does not interfere with the production of the clay in the calcium aluminate.
A preferred embodiment of the method consists in that practically pure oxygen is used as the wind.
It is particularly advantageous to carry out the reduction in such a way that part of the clay itself is also reduced. The slag then consists almost exclusively of clay and lime, while an alloy is obtained in the bath which contains not only aluminum but also silicon in considerable quantities. Such alloys are technically valuable and can be used for many purposes.