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Verfahren zum Gewinnen gekörnter Kalkdüngemittel aus Kalkschlacken
Nach der Patentanmeldung -T 21249 IV a / 16 (deutsche Auslegeschrift 1237 592) werden
gekörnte Düngephosphate aus schmelzflüssigen Phosphaten, insbesondere die beim Frischen
phosphorhaltigen Roheisens anfallen, dadurch gewonnen, daß das schmelzflüssige Phosphat,
z. B. die schmelzflüssige Schlacke mit gespannter Luft in freiem Strahl zerteilt
und erst im schmelzflüssigen, zerkleinerten Zustand mit so viel Wasser zusammengebracht
wird, daß sie sofort erstarrt.
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Der das zerteilte schmelzflüssige Phosphat (die Schlacke) tragende
freie Luftstrahl wird dabei zweckmäßig auf eine Wasserfläche gerichtet. Oder es
kann fein zerteiltes Wasser in den das feinzerteilte Phosphat (Schlacke) tragenden,
freien Luftstrahl eingeführt werden. Zweckmäßig wird dafür gesorgt, daß der das
zerteilte Phosphat (Schlacke) tragende freie Luftstrahl bis zum Auftreffen auf die
Wasserfläche oder bis zum Einführen von Wasser keinen längeren Weg als 5 bis 10
m zurücklegt.
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Es ist ein weiteres Merkmal des Verfahrens nach der Hauptpatentanmeldung,
daß Wasser in einer Mindestmenge in Liter je Tonne Schlacke für das Granulieren
einer Thomasschlacke üblicher Zusammensetzung bei üblicher Temperaturabhängigkeit
von der gewählten Luftmenge in Normalkubikmeter je Tonne Schlacke den Gleichungen
benutzt wird, worin W die notwendige Wassermenge in Liter je Tonne Schlacke, L die
gewählte Luftmenge in Normalkubikmeter je Tonne Schlacke bedeuten. .
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Aus dem Stand der Technik ist die erfindungsgemäße Aufeinanderfolge
von Luft und Wasser beim Abschrecken von Schlacke nicht bekannt. So betreffen die
deutsche Patentschrift 739 732 und die französische Patentschrift 818 081 Verfahren,
bei denen die schmelzflüssigen Schlacken zu Schaumschlacken verarbeitet werden.
Zu diesem Zweck wird die flüssige Schlacke mit so wenig Wasser zusammengebracht,
daß sie nur bläht und darauf in mehr oder weniger großen Brocken oder Kuchen erstarrt.
Nach der deutschen Patentschrift 908 861 wird die Schlacke nach dem Abschrecken,
insbesondere durch Wassergranulation, fein gemahlen. Nach der deutschen Patentschrift
862 755 sind die beiden Abschreckmittel Luft und Wasser in einem Abschreckvorgang
vereinigt.
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Das Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung ist, soweit es sich auf
die Verarbeitung von schmelzflüssigen Schlacken bezieht, mit solchen Schlacken durchzuführen,
die beim Frischen phosphörhaltigen Roheisens anfallen.
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Die vorliegende Erfindung verallgemeinert die Lehre der Hauptpatentanmeldung,
so daß das Verfahren auch bei anderen Schlacken durchzuführen ist.
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Es hat sich nämlich überraschend gezeigt, daß auch phosphorarme, CaO-reiche
Schlacken, die vermahlen als Kalkdüngemittel Verwendung finden, dann eine wesentlich
bessere Löslichkeit und Düngewirksamkeit ihres CaO-Gehaltes erhalten, wenn sie nach
dem Verfahren der Hauptpatentanmeldung abgeschreckt und gekörnt worden sind. Sie
brauchen dann nicht mehr vermahlen zu werden, was eine bessere Streufähigkeit zur
Folge hat.
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Als solche phosphorarmen, kalkreichen Schlacken werden sogenannte
basische Hochofenschlacken mit einem Verhältnis von CaO : Si02 = 1 erfindungsgemäß
verarbeitet.
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Es können ebenso Schlacken benutzt werden, die aus der Stahlherstellung
stammen, insbesondere solehe,
die beim Frischen unter Verwendung
von hochprozentigem Sauerstoff anfallen: So können im LD-Konverter gewonnene Schlakken
verarbeitet werden. Man wird jedoch den eisenreichen Endschlacken solche Schlacken
vorziehen, die nach Verschlacken des Siliciums und des größeren Teils des Mangans
des Roheisens roch während der Entkohlung infolge eines Kalkzuschlags kalkreich,
jedoch an'Eisenoxydul noch arm sind, und sie nach Zwischenumlegen des Konverters
abziehen und erfindungsgemäß verarbeiten.
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Das Produkt enthält dann einen besonders düngewirksamen Kalk. Es enthält
zudem, ebenfalls sehr düngewirksam, auch etwa 2'% Mg0, 6 bis 10% MnO und andere
Mineralbestandteile, wie Bor usw., Bestandteile, die zum Teil als »Spurenelemente«
für den Boden und die Pflanzen sehr wichtig sind. Mahlt man eine solche Schlacke
mit z. B. Gehalten an 49 % Ca0, 27% Si02, 2% Mg0, 8% MnO, 4% Fe0, Rest A1203 und
Spurenelemente nach üblicher langsamer Erstarrung. fein auf, .dann sind beispielsweise
in 1/10 n-HCl nach 30 Minuten erst 15 % Ca0 gelöst. Die gleiche Schlacke, erfindungsgemäß
gekörnt, schickt unter gleichen Lösungsbedingungen 25% Ca0 in Lösung.
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Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Kalkdüngemittel
staubt nicht, ist besonders gut streubar und kann beispielsweise mit den nur für
granulierte Düngemittel brauchbaren Kreiselstreuern moderner Konstruktion ausgestreut
werden. Der in dem Düngemittel enthaltene wichtige Düngestoff Co0 ist gut löslich
und bleibt auch .im Boden unverändert den Bodensäuren zugänglich. Die Düngestoffe
werden dank Art und Form der Granalien nicht in den Untergrund des Bodens gespült.
Die Kosten zur Herstellung des Produktes liegen erheblich unter denjenigen, die
zur Zeit für den Transport und die übliche Vermahlung zu Thomasschlacke bzw. Hüttenkalk
aufgewendet werden müssen.
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Eine Explosionsgefahr ist bei der Herstellung des Kalkdüngemittels
ausgeschlossen, weil ein Transport der flüssigen Schlacke in das Wasser nur durch
den die Schlacke zerteilenden Luftstrahl erfolgt.
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Beispiel Ein 100 t fassender LD-Konverter wird nach Fertigfrischen
der Schmelze durch das Stichloch in die Gießpfanne entleert, bis der Stahl ausgelaufen
ist. Die noch im Konverter befindliche Schlacke wird sodann in die Schlackentransportpfanne
gekippt. Es entfallen 9 t Schlacke mit folgender Zusammensetzung: 48,0% Ca0, 12,8'%
SiO2, 1,8% Mg0, 24,0% Fe0, 7,2% MnO, 2,5°/o P205. .
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Diese Schlacke wird zur Schlackenverdüsungsanlage gefahren und dort
in eine Rinne mit einem Durchsatz von 2 t/Minute geleitet. Am Rinnenaustritt wird
die Schlacke durch eine Ringdüse in Granalien zerteilt und mit dem Luftstrom, der
250 Nm3 je Tonne Schlacke beträgt, in ein Wasserbecken hineingetragen, dem während
des Verdüsungsprozesses 3181 Wasser je Tonne Schlacke zugeführt werden. Die granulierte
Schlacke hat folgende Kornverteilung:
| < 0,06 mm . . . . . . . . . . . . . . . 1,5110 |
| < 1,0 mm . . . . . . . . . . . . . . . . 55110 |
| < 0,12 mm . . . . . . . . . . . . . . . 3 1/o' |
| < 2,0 mm . . . . . . . . . . . . . . . . 881/0 |
| < 0,20 mm . . . . . . . . . . . . 6,5% |
| <5,Omm ....... ........ 1000/0 |
| < 0,5 mm . . . . . . . . . . . . . . . . 201/o |
Das Granulat enthält 5811/o Ca0. Nach analysenfeiner Vermahlung wird 1 g Schlacke
auf 250 cm3 in 1;10 n-HCl eingewogen und 30 Minuten lang geschüttelt. Hierbei lösten
sich 45,7 % Ca0, das sind 95 % des gesamten Ca0.