DE1583907A1 - Verfahren zur Anreicherung von Chromerzen - Google Patents

Description

betreffend
Vorfahren zur Anreicherung von Chromerzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anreicherung von Chromeisenr:rzon hinsichtlich ues Chrom^c-halt^a und die /erv/enciun^ des aru-ereicherten (Jhromerzes, z.ß. für feuerfeste Baustoffe, insbesondere solchen auf der Basis von Spinellen.

Für die Herstellung von feuerfesten Baustoffen für die Stahlindustrie wird ein Chromerz als Aus&anKsmaterial bevorzugt, in welchem der Anteil an Kieselsäure und Eisen möglichst gering ist. Ein Gewichtsverhältnis Ghrom j Eiseu von zumindest 3 und vorzugsweise darüber, ist sehr wünschenswert. Erze mit kleineren Verhältnissen Chrom ; Eisen Sinti für die Herstellun/v; von feuerfestem Baumaterial für die Stahlindustrie aus verschiedenein Gründen nicht geeig-

009845/0296

BAD OFHGiNAU ;·. -

net, wie 1. der Schmelzpunkt solcher feuerfester Baustoffe ist nicht ausreichend hoch für die Anwendung in der eisenschaffenden Industrie, 2. die feuerfesten Baustoffe werden sowohl chemisch als auch physikalisch durch Schlackeneinwirkung während der Stahlherstellung angegriffen und 3· clie abwechselnd oxydierende und reduzierende Atmosphäre, die in Stahlöfen auftritt, führt an.dem feuerfesten Baustoff zu einer Schwächung, zu dem sogenannten Spelling und sogar zur vollständigen Zerstörung. Es ist daher ein Verfahren zur Anreicherung von billigen, aber mageren Chromerzen-sehr ..anstrebenswert.

Ein Chromerz mit ausreichenden Lagerstätten und geringem Preis, welches auch leicht zu brechen und damit einfach zu verarbeiten ist, sind die Transvaalerze. Die chemische Analyse eines Transvaalerzes ergibt z.B. " >4,5 % Cr₃O₃, 2k\7 % FeO, 15,o % Al₂O₃, lo,o# MgO, 5,8 % SiO₂, Das Gewichtsverhältnis Chrom : Eisen in einem

φ solchen Erz beträgt nur 1,6, so daß es in grubenfrischem

Zustand, nicht zur Herstellung von feuerfesten Baustoffen für die Stahlindustrie brauchbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt nun eine MÖg- ; lichkeit der Anreicherung solcher magerer Erze wie Trans-r vaalerze mit relativ geringem Chromgehalt zu einem Kon- . : 2entrat mit einem ,Gewichtsverhältnis Chrom : Eisen von zumindest 3, welches sich dann seinerseits z.B. sehr gut

0098AS/Ö296

als Äusgangsmaterial für die Herstellung· von feuerfesten Baustoffen, insbesondere für die Stahlindustrie, eignet.

. ". . Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Chromerz mit einem unerwünscht hohen Eisengehalt in einer Reaktionszone bei einer -Temperatur von ca. 92o bis Io5o C suspendiert in einem Trägergas für diese Wirbelschicht enthaltend Kohlenmonoxyd und Chlor, wobei das rfolverhältnis --.CO"-:'Cig 1,1 : 1 bis k : 1 und das Atomverhältnis des gesamten Chlors im 'Prägergasstrom zu dem Eisen im Erz """ " ~ ~ beträgt/

.währendeiner bestimmten Zeit bei 2 : 1 bis 3 i 1 gehalten wird. 'Zumindest-ein Teil des Eisengehaltes wird vorzugsweise chloriert und mit den die. Wirbelschicht verlassenden G-äsen. abgeführt» Zurück bleibt ein Chromerz mit einem relativ hohen Chromgehalt und in einem solchen Zustand, daß es besonders geeignet- ist in Gemisch mit Magnesit oder Magnesia und Mineralisatoren wie. Aluminium für die Herstellung von hervorragenden feuerfesten Bau-.st of fen, in weichen nach dem Brand Spinelle vorliegen. Mir die Herstellung derartiger spinellhaltiger feuerfester Produkte mit überragenden Eigenschaften verwendet man als Ausgangsmaterial vorzugsweise ein Chromerz mit minimalem Silicatgehait. ■

Die Erfindung wird an den beiliegenden Figuren näher erläutert. - , ■■■-·'--',

BAD

Pig. 1 zeigt einen Wirbelschichtreaktor zur Anreicherung der Chromerze;

Fig. 2 zeigt eine Mikrophotographie-der angereicherten Erze bei einer Vergröerung von 32, aus welcher sich die einzelnen Körner leicht entnehmen lassen. Die Körner sind offensichtlich überzogen.

Das erfindungsgemäße Chlorierungsverfahren wird vorzugsweise ausgeführt in einem Reaktor nach Fig. 1. In dem Teilschnitt des Reaktors nach Fig. 1 sieht man den vertikal angeordneten zylindrischen Reaktor 1, der aus reinem Quarz, Quarzglas oder einem anderen gegenüber- den Reaktionspartnern und Produkten unter den Arbeitsbedingungen nicht reaktionsfähigem Material des Chlorierungsprozesses besteht. Der Reaktor ist mit Zuleitungen 2, 3, ^, 5 mit Ventilen versehen und besitzt die Austragsleitungen 6 und 7. Der Reaktor wird auf übliche Weise, z.B. elektrisch beheizt, um die erforderliche Wärmeenergie für das Starten der exothermen Chlorierungsreaktion aufzubringen. Im unteren 'feil des Reaktors befindet sich ein Lochblech oder poröses Filter 8 zur Aufnahme der fluidisierbaren Erzteilchen, wenn der Reaktor nicht in Betrieb ist.

Bei Betrieb des Reaktors wird Chromerz aufgegeben und mit Hilfe des durch eine der Zuleitungen 2, 3 oder 4 eintrotenden,nicht reaktionsfähigem Trägergas in fludiöiertorn Zustand gehalten, während die Temperatur auf die entsprechende Arboitstomperatur erhöht wird. Die reduzie-

009845/0296 _ΒίΦ

renden und chlorierenden Gase, Kohlenmonoxyd bzw. Chlor, werden in den.Reaktor über die beiden verbleibenden Zuleitungen 2, 3 oder ^ eingespeist. Wenn gewünscht, kann man das inerte Trägergas und. die Reaktionsgase auch über eine einzige Zuleitung einbringen. Alle gasförmigen Produkte verlassen den Reaktor über Austragleitung 7. Ks ist wünschenswert, den Reaktor kontinuierlich zu betreiben; dann oder bei absatzweisem Betrieb für eine zusätzliche Erzaufgabe in den Reaktor dient Zuleitung 5 für die Chargierung. Auch kann'man gegebenenfalls Teile der Wirbelschicht über die Austragleitung 6 austragen.

In der Mikrophotographie der Fig. 2 sind Querschnitte von einigen Erzteilchen, wie sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurden, zu sehen. Der Kern 1 aus Chromerz ist deutlich mit einem Überzug 2 aus Ghromoxyd bedeckt. Dieser.hat sich während der Chlorierung gebildet/

Zur Herstellung eines zufriedenstellenden Erzkonzentrats aus eisenreichen Erzen erfolgt die Reduktion und Chlorierung bei 850 bis ca. lo5o°G in der Wirbelschicht, wobei als Reaktionsgase Kohlenmonoxyd und Chlor in einem Molverhältnis von ca. 1,1 s 1 bis ^ : 1 zur Anwendung gelangen. Der Oasstrom wird durch ausreichendes inertes Trägergas unterstützt, um- die Wirbelschicht in fluidi-Biertem Zustand zu halten. Pur zufriedenstellende Be-

· ■ BaD ORiGIMAL - 6 -

009845/0296

-B- . lA-33 616

triebsweise soll in einer gewissen Zeit das Atomverhält-.nis des Chlors im eingespeisten Gas zu dem Eisen in dem während dieser Zeit eingespeisten Erz ca. 2,5 · 1 bis 3 : 1 betragen.

Bevorzugte Arbeitsbedingmagen: Ca. 1OÜÜ C, Gasgemisch CO + CIp in einemMolverhältnis von ca. 2,5 : 1, Trägergas Stickstoff. Das bevorzugte Verhältnis CIp : Pe ist von verschiedenen technischen und xtfirtschaftliehen Gesichtspunkten abhängig, auch von den Wiedergewinnungskosten für Kohlenmonoxycl und Chlor aus den den Reaktor verlassenden Abgasen. Ein Verhältnis Cl₂ : Pe von 2 : 1 ist sehr zufriedenstellend. Unter diesen Bedingungen wird der Eisengehalt des Erzes bevorzugt gegenüber dem Chromgehalt chloriert. Diese Chlorierungsprodukte verlassen den Reaktor mit dem Gasstrom aus Trägergas und Reaktionsgas.

Bei der Chlorierungsreaktion bildet sich um die Erzteilchen eine Chromoxydschicht. ,Trotzdem, wie aus Pig. 2 zu ersehen ist, diese Schicht relativ porös ist,ist sie doch sehr aktiv und zweckmäßig bei der Verwendung dieses angereicherten Chromerzes, z.B. bei der Verhüttung und mit Magnesit zur Herstellung von hoehfeuerfesten Spinellen,-„ Diese.Chromoxydschicht haftet so fest an den Erzteilchen, daß durch Abrieb im Fließbett oder in der Wirbelschicht keine Chromverluste auftreten.

009845/0396'

Die Erfindung χιird anhand folgender' Beispiele näher erläutert. . ,

Beispiel 1

Chromerz aus Transvaal, U-rooteboom Mine, mit der oben angegebenen Analyse wurde zerkleinert auf folgende Körnung: ■

Gew.-/S

O	,84	O	,42	mm	18,6
O	,42	- - O	,18	Il	59, ο
O	,18	Q	,Io4	Il	17,o
		< O	,Io4		5,2

Aus dem gemahlenen Erz wurde durch Magnetscheidung die Ilauptmenge an Silicaten entfernt. Man erhielt ein aufbereitetes Erz mit 44 % Gr₂U₃, 25,4 % FeO, l4,7.% Al₂Uo, B,8 J₀ WgO und bis 2 % SiO₂. Bei derartigen Erzen lassen sich bis ca. 9o % der Silicate nach dem Brechen absieben, da der Hauptanteil der Fraktion *£ό,1 mm aus SiIicat besteht.

; - Eine Charge von 3,5 kg des gebrochenen und magnetisch aufbereiteten Erzes mit o,3 kg einer Korngröße 4,76 bis o,84 (-4+2o) und 3,2 kg einer Korngröße o,84 bis o,l mm (-2-0+160'). vmrde in den konischen Bodp;n eines Heaktors nach Fig. 1 ein/Obracht. Eb handelto sich um einen Quarzreaktor,

009845/0296 ^fiAD

Durchmesser 6? mm, Höhe 6lo ram (3 x 24.in.). Das Erz wurde mit Hilfe von Stickstoff als Trägergas fluidisiert und auf 900 C aufgeheizt. Dann wurde Chlor und Kohlenmonoxyd in gleichen Gewichtsverhältnissen eingebracht, und zwar mit einer Geschwindigkeit 5 g/min_f Molverhältnis GO : CIo = 2,5 ; 1. Bei diesen Aufgabebedingungen entsprach das Atomverhältnis des gesamten Chlors während einer bestimmten Zeit zu dem Eisen in dem Erz, welches während der gleichen Zeit aufgegeben wurde,.ca. 2,4 : 1 bis 2,8 : 1. Mr eine einwandfreie Fluidisierung wurde die Strömungsgeschwindigkeit des Stickstoffs auf 4 g/min herabgesetzt.

Die Ghlorierungsreaktion ist exotherm. Die Temperatur der Wirbelschicht, mit einem in die Wirbelschicht reichenden Thermoelement gemessen, stieg in 2o min auf 1000°C und wurde 3 h auf dieser Temperatur gehalten.

Die Wirbelschicht konnte nun im Stickstoffstrom abkühlen; das eingespeiste Erz hatte einen Ghromgehalt von 3o %, entsprechend I,o5 kg Chrom im Reaktor. Von der"3,5 kg-Charge wurden 2,699 kg angereichertes Erz ausgetragen. Dieses enthielt 6 % Eisen entsprechend 162 gund 38,5 % Chrom, entsprechend I,o4 kg. Aus der Analyse der gesamten aus dem Reaktor ausgetra^enen Produkte ergab sich, daß ο,53 kg Eisen während des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem Erz entfernt wurden. Das Verhältnis Chrom : Eisen im angereicherten Erz betrug 6,4 ; 1 und liegt damit wesentlich höher als

00 984 5/0296 6W>cr*_r»^"

- bei irgendwelchen natürlichen Erzen.

Die Siebanalyse des aus dem Reaktor ausgetragenen angereicherten Erzes zeigte, daß - entgegen den Erwartungen aufgrund der WirbelschichtreaktiOn - die Korngrößenverteilung im wesentlichen der des eingebrachten Erzes entsprach.

Das so behandelte Erz wurde mikroskopisch untersucht. Es konnte festgestellt werden, daß jedes Teilchen aus Chromerz mit einer sehr feinen ühromoxydschicht Cr₉Oo umgeben ist (siehe Mikrophotographie Fig. 2). Daß es sich bei dieser Schicht tatsächlich um Chromoxyd Cr₂Oo handelt, ergab sich, als durch eine Ausläugung ein Teil des Rückstandes in Wasser eingerührt wurde und sich der Überzug als Schaum absetzte. Die chemische Analyse ergab Cr₉Oo.

Cj

Dieser Überzug haftet ausreichend fest, so daß er unter der Einwirkung des Gasstromes in der Wirbelschicht oder der Reibung der Teilchen aneinander nicht entfernt wird.

In der gleichen Versuchsanordnung und mit den gleichen Transvaal-Erzen wurden noch Io weitere Versuche durchgeführt. Die Durchschnittanalyse der angereicherten Erze ergab 58,3 ·# Cr₉Q₀, 7,8 % PeO, j.4,5 % Al₉Oo, 1,22 ^SiO₉,

Cj Cj C

Bei Einhaltung der gleichen Körnung des Erzen, dor Gas-

009845/0296

geschwindigkeiten, der Temperatur und. der Reaktionszeit jedoch bei ruhendem Bett anstelle der Wirbelschicht erfolgt keine selektive Chlorierung des Erzes. Große Mengen von pupurroten CrCIo bildeten sich bei der Reaktion in einem Schachtofen im Gegensatz ■ zu .grünem Cr_?-üo bei dem Wirbelschichtverfahren.

Beispiel 2

52 g eines Erzkonzentrats der Zusammensetzung- nach Beispiel 1 wurden in.einer Kugelmühle mit 1*1-8 g i'igO, zugesetzt als Magne si umhydr oxyd, vermählen und' das Gemisch mit Hilfe einer geringen Wassermenge pellet!siert. Preßdruck 35o kg/cm². Pelletgröße 25,4 x 15,9 mm (Ix 5/8 in,). Die Pellets wurden 1 h in einem mit Propan beheizten Ofen auf l65o°C erhitzt. Die Pellets wurden in zwei Portionen geteilt; die eine in einer Stahl-Kugelmühle trocken gemahlen und auf <- 44 ,u gesiebt. Die zweite Portion wurde händisch in einem Mörser zerstoßen; man erhielt ein Grobkorn mit 4,7 % o,84 bis 0,6 mm (-2o+28), 46,2 % 0,6 - o,4 mm (-28+40) und 49,1 % <ρ,15 mm.

4o Teile des Feinkorns 44 ,\x wurden mit 14 Teilen des^? Grobkorns und 46 Teilen Erz nach Beispiel 1 vermischb. Die Körnung des Erzes entsprach dem Grobkorn atis vor^ebrannteift · Material. Der Mühlenversatz wurde bei einem 60 % ange- ' "' reicherten Erz auf 5o % MgO im feuerfesten Baustoff berechnet;; Zur Erleichterung· dos Pressens wurde ausreichend

2 Wasser und organischer Binder zugesebzt. Preßdruck 35α kg/cm

009845/0296 ^ "

Der Prirfstab 76,2 χ 12,7 mm (3 χ ο, 5 in.) wurde getrocknet und 2,5 bis 3 h bei einer Temperatur zwischen 17Io und 172o°C gebrannt.

Die Warmdruckfestigkcit wurde unter einer Belastung (I" span) bei 126o°C in üblicher Prüfapparatur bestimmt. Der Stab x^urde in 3 h aufgeheizt und verblieb 15 min bei c.er Prüftemperatur, bevor die Last angelet wurüe. Die Warmciruckfesti; keit betrug 86 kg/cm (122o psi).

Beispiele 3 bis 9

Die ÜRBnabin'-ua dr-s fei spiels 2 wurden wiederholt, jedoch Unter Variation oer ι·ίβη;·.οη an angereichertem Chromerz min Ha/nesiiMhydroxyd, berechnet auf WgU, sowie gegebenenfalls "Aluminiumpulver während der Bildung der vorgebrannten Pellets und schließlich Variation der zusätzlichen Mengen an angereichertem Peinerz und üroberz,

s/ zugegeben vor dem zweiten Brand. Die Versuchergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

Als angereichertes Chromerz diente das nach Beispiel 1 erhaltene. Es wurde in ei·!^i*. Kugelmühle mit Magnesiumhydroxyd vermischt. Das pulverige Gemisch wurde pelletisiert und 1 h bei l65o°G gebrannt. Die Pellets wurden in zwei Portionen geteilt. Eine Portion wurde in einer Kugelmühle zerkleinert, die zweite entsprechend Beispiel 2 von Hand zerstoßen. Zur Herste] lung der Prüfkörper wurde

009845/0296

das Feinkorn vorge'brannt und Grobkorn in den entsprechenden Mengenverhältnissen gemischt und in einzelnen Fällen noch mit-weiteren Mengen an angereichertem Erz versetzt. Die Prüfkörper wurden gepreßt und gebrannt. Die Prüfung erfolgte entsprechend Beispiel 2.

	Zusammen setzung d . Pellets Gew.-% Erz 1Ί;.;Ο	74,o	Tabelle I	l4,o	Gew.. <44,u	.Erz c;rob	Warmdruck festigkeit (psi) kj./cmt'	ti ti
Beisp.	26 , ο	62,4	vorgebrannt fein grob	24,5	~__	'!•6 , O	(122o)	145
2	37,6	.51,6	4o,o	37,4	___	35,5	(2o6o)	213
3	48,4	74,o	4o,o	4o;, ο		22,6	(3o2o)	242
4	26, ο	62,4	4o,o	4o,ö	4(>, ο	»<—	(344o)	205
5	37,6	51,6	14, ο	4o,o	35,5		(4o4o)	Wi
6	■ 48,4	6^1	24,5	24,5	22,6		(549o)	1β2
7	25,o	62,4	37,4	4ö, ο	_—	35,5	(25Bo)	241
b v	25, ο	4o, Q		35,5		(3430)
r	24,5

^Λ ψ Λ ρ K ν/ λ η

Bei den i^lπρϊölen 2 bis 7 betrug das Verhältnis Chromerz : Ha/'nesia in dem Prüf stab 60 ί 4o. Die Beispiele Ö bis w enthielten Al.uminium; das Verhältnis Er£ ; Magnesia war hler 52 : 4o.

-13 -■

009845/Ö?t6

Beispiele la bis 22

Es wurden Prüfstäbe hergestellt mit 1. unterschiedlichen Mengen Magnesia, 2. Magnesia, hergestellt durch Brennen von Magnesiumhydroxyd vor dem Vermischen mit dem Erz und 3· scharf gebrannter handelsüblicher Magnesit (HW · 98 von Harbeson-Walker Refractory Company) im Gemisch mit den erfindungsgemäß angereicherten Chromerzen. Zusammen-. Setzung der Prüfkörper, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Festigkeitseigenschaften sind in der Tabelle II zusammengefaßt.

Bei der Herstellung der Prüfkörper wurde zuerst eine vorgebrannte Masse gebildet (Tabelle Ila), diesel gebrochen und die entsprechende Körnung ausgewählt und im angegebenen Mengenverhältnis mit angereichertem Erz versetzt. Bei der Herstellung der Prüfkörper wurden unterschiedliche Mengen der vorgebrannten zerkleinerten Masse aus Chromerz und Magnesia mltveiteren Mengen von angereichertem Erz versetzt. In manchen^Fällen wurden weitere Zusätze eingebracht (Tabelle lib). Die Gemische wurden geformt und die grünen Formkörper bei den angegebenen Temperaturen 3 h gebrannt.

• Ale ungebranntes Magnosiumoxyd wurcln ein Handelsprodukt von Merck Chemical Company an/';o wand. I;.

Das gebrannte i[ap,noBiumoxycrc)cif:r^vHrai/.nc--£3ia wurde <■ rhalten, indem die hand el eü bliche i-täRTiosla scharf f.ebrnnnt

009845/0296

wurde. Man erhielt auf diese Weise ein nahezu reines MgO.

Handelsüblicher Magnesit "HW 98" ist scharf gebranntes Magnesiumoxyd.

Für die Beispiele 14 bis 18 standen nicht ausreichende Mengen an vorgebranntem Material, welches bei I560 bzw. I66O C gebrannt worden war, zur Verfugung. Es wurden also 5o : 50 Gemische dieser beiden Brennchargen angewandt.

Nachdem das Gemisch.von Chromerz und Magnesia 1 h bei der angegebenen Temperatur gebrannt war, wurde es auf eine Körnung 2 bis o,84 mm (~lo+2o) Grobfraktion und eine Feinfraktion zerkleinert; diese wird in der Tabelle mit +4o-loo bezeichnet und weist eine Kornverteilung zwischeno,42 und o,15 mm auf. Siebanalyse, der Feinfraktion:

4,7 % o,48 bis 0,6 mm (-2o+28) 46,1 % 0,6 bis- o,42 mm (-28+4o) und 49,1 % ^.0,15 mm (-I00)

Die nächste -Kolonne in der Tabelle 11 a fibt cl.±p iMeru-e der ,jeweils anp.-ewandben Kornfrakbion an.

Als Chronii rz_r wt Lches. der vorf.vbrannl.eii f.asse 21.if.ese-ibzl'· .wui'tio (¹L¹PbP¹LIe lib), di^nbe das nach-. Bel spit L L iR:rf,t.abe-LLt t: miL ύν.ν in Beispiel 2 im^ej.."i-.-i;v-iitn Su L-MiIaI₁Vse

009845/0-296-:-

Alle Prozent angäben "beziehen sich auf Gewichtsprozent; dies gilt auch für die weiteren Zusätze. Die Anteile an zusätzlichem Chromerz und vorgebrannter Masse mit weiteren Zusätzen ergeben 100 %\ dies ist nun die Zusammensetzung der Prüfkörper, die dann bei der angegebenen 'i'einperatur gebrannt wurden. :

Für die llntersuchüiiKen bei einer Brenntemperatur von 162o°C vjurden die bei 153ο und 1575⁰C gebrannten Prüfkörper* an welchen'die Wärmdruckfestigkeit bei ■126O⁰G. (2300⁰P) bestimmt wurde, in einem Stahlmörser bis auf fine körnung zerkleinert^ die möglichst nahe an die herankommt, wi« sie für ci.ie bei tieferer bzw* mittlerer Temperatur gebranntftn Prüfkörper angewandt wurde. Die körper vmrοen dann, wie beschrieben, geformt und bei lüiio^öG gebrannt.

Me i-iaimahmrn dos Beispiels 2 wurcien wiederholt und 3'5i 5 'i'oile Feiaiiorn von BÄgereichertem Krz mit 24,5 Veilen Peiiikorn tiiiö 4o '!'eilen ilröbl-cörn der vorgebrannten iiassceus «aiinesia und Chromerz angewandt» Dieses Gemißci-i von Krz und vorgebrannter lasse wuröe jedoch nicht zu öLüben /^t formt unö /Abrannt nondcrn mit Teer in einer Diamri)oni'Uiiii)i!')si;hc'it3.ösung zu einPr Paste solcher Konsistenz aufp.OßchlHiniiii, daß sie Vf/rmÖrtelt werden konnte. Dieser Iiört< 1 wuruf: nun zum Ausbessern des Herdes von Siernens-

- 16 -

BAD O

Martin-Öfen angewandt. Das Einbrennen erfolgte an Ort und Stelle durch normalen Ofengang. Die Flickmasse zeichnete sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit und Temperaturwechselbe ständigkeit aus.

Eine weitere. Portion des Gemisches von Erz und vorgebrannter Masse -wurde mit Teer in einer Diammoniumphosphat-

lösung zu einer Paste oder einem dünnen Schlamm aufgern/

schlämt und als Flickmasse zum Spritzen oder- Stampfen verwendet. Es war kein Einbrennen erforderlich. Man erreichte bei normalem Ofengang sehr harte korrosionsbeständige, feuerfeste Ausbesserungen.

Beispiel 2k ■ ■ ' ' '

Den Flick- und Beparaturmassen entsprechend Beispiel 3 wurde noch'Aluminium zugesetzt. Die Herstellung geschah nach Beispiel 9, und zwar bis zu dem Punkt, wo das angereicherte Erz mit der vorgebrannten Hasse gemischt wurde. Anstelle nun dieses Gemisch zu verformen und die grünen Körper zu brennen, wurde hier das Gemisch von Chromerz und vorgebrannter nasse mit Teer in einer Diammoniumphosphatlösung aufgeschlämmt und im Sinne des Beispiels als Flickmasse verwendet. Auch hier stellte man hohe Bestand igkeib und. Festigkeit der aufgebrachten .Masse fest.

In Beispiel 1 vmrö'e das'erfindungsgemäße Verfahren zur Anreicherung den Ohromerzes in absatzweisem Betrieb be-

■■■■■.. ' " ;-;■■-·"-■■■: —■ ; . : - - 1? -

schrieben. Es ist jedoch möglich und in einigen Fällen

■ i/

auch vorzuziehen, kontinuierlich su arbeiten. Bei dem kontinuierlichen Verfahren werden kontinuierlich oder periodisch Teile "der Wirbelschicht ausgetragen und in entsprechender Weise frisches Erz aufgegeben. Bei diesem Verfahren erreicht man jedoch nicht die maximalen Verhältnisse von Chrom : Eisen. Man wird also aus wirtschaftlichenGesichtspunkten die günstigste Verfahrensweise wählen. .

Die Beispiele 2 bis 22 zeigen die; Verwendung des erfindungsgemäß angereicherten Chromerzes zur Herstellung von feuerfesten Steinen und Ufenzusteilungen. Diese zeichnen sich d-urch größere Festigkeit gegenüber vergleichbaren bekannten Produkten aus. Größte Festigkeit erreicht man bei den feuerfesten Produkten, wo das angereicherte Krζ in feiner Fraktion mit einem zerkleinerten Produkt gebrannt wird, welches durch Mischen und Vorbrennen von angereichertem Erz mit Magnesia erhalten wurde..'

Trotzdem man die höchste Festigkeit der feuerfesten Baustoffe erhält, wenn das Verhältnis der vorgebrannten Masse Magnesia : Chromoxyd 1,H3 : 1 beträgt, erreicht man auch hervorragende Festigkeit bei einem Verhältnis bis zu 4,85 ! 1. Besonders gute Ergebnisse mit aluminiumhalt'igeji Produkten erhält man, wenn die vorgebrannte Masse aus einem Gemisch von Magnesia : Chromoxyd in einem Verhältnis von H· j I erhalten worden ist,

009845/0296

Obwohl auch andere Erklärungen für die extreme Festlpkeit des feuerfesten Materials unter Verwendung c.er erfiridüngsgemäß angereicherten öhromerze möglich erscheinen, wird doch angenommen, daß während der bevorzugten Chlorierung des Eisens in dem Chromerz eine besonders reaktionsfähige Schicht von Chromoxyd an der Oberfläche cer Krzteilchen ausgebildet wird und daß dieses Chromoxyd nun mit Magnesia reagiert, wenn diese zwei Stoffe miteinander ge_r brannt werden. Es bilden sich dabei hpchscfciaelsende Spinelle. Diese vorgebrannte Masse wird dann in einem zweiten ;f.rano. mit weiterem angereichertem Erz verbunden, so dafä man extrem feste, temperaturwechselbeständige und feuerfeste Produkte: erhält.

Die Verwendbarkeit eines Hineralisators wurde am Aluminium gezeigt. Dieses kann der vorgebrannten Masse aus Erz und Magnesia oder dem fertigen .produkt zugesetzt werfen. In gleicher Weise verwertbar als nineralisatoren Find Tonerde, Titanoxyd, Zirkonerde, Phosohorpentoxyd, Bortrioxyd und Vanadiumpentoxyd.

Bei der Herstellung von Flickmassen wurde eis Bindemittel ein Teer mit einer Diammoniumphosphatlösung erw'ihnt« foaxi kann natürlich auch andere Binder anwenden; bevorzugt werden . Stoffe, die nicht zu schnell ausbrennen wie Asphaltemulsionen.

Tabelle Ha und lib,Seite iy,2o

Patentansprüchfe"

ttlXI . ■ ■ . ' ■

0098A5/0296

	MgO	K	Il	Tabelle	I Ia	Bremi- i'emp. 0G
Bei spiel		η	Il	Erz	1560
		η	Il	% 26 %	1660
ungebranntes 10a MgO 74	η	Il	Il	1560
10b	ti	H	Il	1560
11	Il	l66O
12a	" Il	1560
12b	Il
13a

14

15

1660

(5Ο#~156Ο) (50^-1660)

17	R	It
18	H	H
1-9	gebranntes **S-*	100
20	HHW 98"	100
21	gebranntes HgO	100
22	"HW 98 "	100

(-50Jt-1660). (50^-1560)

Kornfraktion

-10+20

+40-100

+40-100

40

Il Il Il ti Il

38 38

98* handelsüblicher, scharf gebrannter Magnesit der Fa. Harbeson-Walker Refractory Comp«

BAD

0QJ845/0296

Tabelle Ub

Bruchmodul (psi) kg/mm

für Brenntemperatur C

Zusätze 1530 1575 -1620 -

JA % "X" (900) 0,3 (1300)0,91 (10.60)0,75

(720) 0,5 (570) 0,4 (780) 0,55

(370) 0,26 (240) 0,17 (3AlO)-I--

.10$unge~ (420)0,295(860) 0,6 (1250)0,88 branntes MgO

" (270)0,19 (250)0,175 (1000)0,7

_Ä xj» ·■ -8 % ungebranntes (390)0,27 (390)0,2? (1030)0,72 W MgO-2 % Al

" (370)0,26 (260)0,18 (1150)0,81

(290)0,2 (1440)1,01

14 % »X« - (470)0,33 (1700)1,2

12 % »X» + - (250)0,175 (1170)0,82 2 % Al

10 % "X" +· - (380)0,27 (1470)1,03

4 % Al

12 % »X» + - (280)0,2 (1080)0,76 2 "^ Al

(220)0,155 (1210)0,85

(650)0,46 (1430)1,01

2 ^Al - (550)0,39 (1000)0,7

2 % Al ^ (430)0,3 (1730)1,22

"X" vorgebranntes Gemisch von 74 % ungebranntes MgO + 26 % angereichertes Erz.

Bei spiel	Zus. Erz
10a	46 %
10b	Il
11	60 %
12a	50
12b	Il
13a	Il
13b	Il
14	60
15	46
16	46
17	46
18	46
19	60
20	Il
21	It
22	It

0098AS/0296

Claims (1)

1. P ₁ a t e η. fa-η s ρ r ü c he · ■

   1, Verfahren "zur Anreicherung von eisenhaltigen Chromerzen unter Verringerung des Eisenanteils und Erhöhung des Chromanteils, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß _ man in eine Beaktionszone in eine Wirbelschicht von feinem Chromerz bei einer Temperatur von ca. 92o bis Io5o G, welche mit Hilfe eines inerten Gases als Träger aufrecht erhalten wiri, Kohlenrnonoxyd und Chlor in einem Molverhältnis von ca. 1,1 : 1 bis 4: 1, vorzugsweise 2 : 1 bis 2,5 : 1, einführt, viobei das Atomverhältnis des gesamten Chlors während einer gewissen Zeit zu dem Eisen in dem während dieser kielt aufgegebenen Erz ca, 2 : 1 bis 3 : 1 beträgt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η - % ζ e i c h η et, daß.man ein Chromerz verarbeitet, dessen Verhältnis Chrom : Eisen nicht gröiBer als 2 :, .1 ist.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k en η ze i c h η et, daß man die CFilorierung bis zu einem Molverhältnis Chrom ; Eisen im angereicherten Erz von mindestens 3 ί 1 führt. . .

   BAD

   009845/0296

   - K - lA-33 616

   *Κ Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Baustoffen, dadurch gekennze i c h η e t, daß man das nach Anspruch 1 bis 3 angereicherte Erz mit Magnesia in einem Gewichtsverhältnis 0,67 : 1 bis 7:1, berechnet auf i%0 bzw. GrpOo im Erz, mischt, das Gemisch pelletisiert und bei einer Temperatur zivischen l^J-oo und l8oo°C während 0,5 bis 12 h brennt.

   5· Verfahren nach Anspruch 5_f dadurch g e k e η η -

   zeichnet , daß man in das zu brennende Gemisch von angereichertem Chromerz und Magnesia Aluminium einbringt, so daß ein Gewichtsverhältnis Al : Hg₁O : Cr_?U~ von 1 : k- : 1 bis 2,5 : ^- : 1 vorliegt.

   6. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, aadurch gekennzeichnet , daß man dem gebrannten Gemisch von angereichertem Erz und Magnesia eine weitere wenge an angereichertem Chromerz für ein Gewichtsverhältnis 80 : 2o bis 5o : 5o zusetzt, formt und bei einer Temperatur zvTisehen I600 und l8oo°C o,5 bis h- h brennt.

   81X1

   009845/0296

   Leerseite