DE2134161C - Verfahren zur Reduktion von Nickel- und Cobaltoxyden - Google Patents

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ist, für Legierungszwecke verwendet werden. Oftmals kennzeichnet, daß das Bad mindestens 0,01 «0 ao ist jedoch eine reinere Nickelform erforderlich, und gelösten Sauerstoff aufweist, aber nicht mit Sauer- deshalb muß das Nickeloxyd für eine weitere Raffistoff gesättigt ist. nierung reduziert werden. Während der Reduktion

3. Verfahren nach einem der Ansprüche I von Nickeloxyd treten häufig unangenehme Schwefeloder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ox\d verunreinigungen auf, sofern nicht teuere Brennoder die in Oxyd zersetzbare Verbindung dem »5 stoffe verwendet werden, die keinen Schwefel ent-Bad in Form von Briketts zugeführt wird. halten. Wenn nicht Brennstoffe verwendet werden,

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- die einen niedrigen Schwefelgehalt aufweisen, dann kennzeichnet, daß das kohlenstoffhaltige Reduk- muß der im geschmolzenen Nickel gelöste Schwefel ti'nsmittel in die brikettierte Verbindung einver- daraus entfernt werden, beispielsweise durch Beleibt wird. 30 handlung mit einem kalkreichen Flußmittel. Dieses

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- letzte Verfahren ist nicht vollständig zufriedenstelkennzeichnet, daß das kohlenstoffhaltige Reduk- lend, da bei ihm eine zusätzliche Behandlung und tionsmittel ein flüssiger Kohlenwasserstoff ist. zusätzliche Flußmittel erforderlich sind und da es

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden zeitraubend ist und Schwierigkeiten hervorrufen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß flüssiger 35 kann, welche die Feuerfestigkeit des Ofens betreffen. Kohlenwasserstoff in die Pellets in Mengen ein- Zwar wurden Versuche gemacht, die obigen Schwiegearbeitet wird, welche ausreichen, die Stöchio- rigkeiten und andere Nachteile zu überwinden, metrie der Reduktionsreaktion zufrieden zu stellen. jedoch war keiner dieser Versuche vollständig zu-

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden friedenstellend, wenn er in einen großtechnischen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das 40 Maßstab übertragen wurde.

Metallbad oberflächlich mit freiem Sauerstoff Es wurde nunmehr gefunden, daß Metalloxyde, enthaltendem Gas beblasen wird, um den Sauer- und zwar Nickeloxyde, Cobaltoxide und Verbinstoffgehalt auf mindestens 0,01 °/o zu halten. düngen, die sich in der Wärme in solche Oxyde

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden zersetzen, direkt durch eine Kombination von pyro-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad 45 metallurgischen und vapometallu-gischen Vorgängen auf mindestens 50° C über dem Schmelzpunkt kontinuierlich geschmolzen und raffiniert werden gehalten wird. können. Die Kombination dieser Prozesse erlaubt die

*). Verfahren nach einem der vorhergehenden Verwendung von Brennstoffen, die beträchtliche Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Mengen Schwefel enthalten, und ergibt außerdem ein Beendigung der Reduktion der Oxydverbindung 5° Verfahren zur Verringerung des Gehalts an Verdas Bad erhitzt wird, um den Gehalt an auf- unreinigungen, wie z. B. Blei, Zink, Cadmium, Wisgelöstem Sauerstoff durch das Reduktionsmittel mut, Antimon und andere Verunreinigungen, die zu verringern, und daß dann das Metall abge- flüchtig sind oder flüchtige Oxyde haben. Das durch stochen wird. das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Produkl

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden 55 besitzt einen niedrigen Gehalt an gelösten Gasen und Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß min- eignet sich besonders für kontinuierliches Gießen, destens ein Teil des Metalls vom Bad entfernt Gemäß der Erfindung wird also ein Verfahren zui

und einem unteratmosphärischen Druck aus- Reduktion von Nickeloxyd oder Cobaltoxyd odei gesetzt wird, um Verunreinigungen zu entfernen. einer in solche Oxyde zersetzbaren Verbindung vor-

U. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge- 60 geschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daC kennzeichnet, daß der genannte Teil noch Sauer- man das Oxyd oder die Verbindung gemeinsam mi stoff enthält. einem kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel in eil

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden geschmolzenes Bad aus Nickel oder Cobalt ein Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad führt, welches mindestens 0,01 °/o gelösten Sauerstol oder ein Teil des Bads, das bzw. der noch Sauer- 65 enthält, und daß man Kohlenmonoxyd, welche stoff enthält, einem unteratmosphärischen Druck durch Reaktion des Reduktionsmittels mit dem ge von weniger als 0,01 at ausgesetzt wird. lösten Sauerstoff erzeugt wird, über dem Bad mi

einem Brennstoff und einem freien Sauerstoff ent

* 4

haltenden Gas verbrennt, um Wärme für die Auf- gemäßen Verfahrens ist die außergewöhnlich hohe rechterhaltung des Bads zu erzeugen. Produktfonsgewhwmdigkeit, die dadurch erzielt

Ganz allgemein wird ein turbulentes Bad aus wird, daß der Kohlenstoffgehalt des turbulenten Bads Nickel oder Cobalt hergestellt, welches mindestens auf mindestens ungefähr 0,01 ·/«> oder ungefähr etwa 0,01 Vo gelösten Sauerstoff enthält, aber damit 5 0,02 °/o und sogar höher gehalten wird, wenn der nicht gesattigt ist Mindestens eine Verbindung, näm- Zusatz des Metalloxyds und des Reduktionsmittels lieh Nickeloxyd, Cobaltoxyd oder eine in solche zum Bad begonnen wird. Wenn diese Technik ange-Oxyde zersetzbare Verbindung, und ein kohlenstoff- wendet wird, dann kaan eine kommerzielle Produkhaltiges Reduktionsmittel werden dem turbulenten tionsgeschwindigkeit bereits mit einer Pilot-Anlage Bad zugeführt, währenddessen der Gehalt an ge- ίο erzielt werden. Hohe Temperaturen, beispielsweise löstem Sauerstoff des Bads auf mindestens 0,01 «/o ungefähr 50° C oder sogar 100~" C über dem Schtnelzaber unterhalb der Sättigung gebalten wird, wobei punkt des Metallbads, und die Turbulenz des Metalldas kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel mit dem blasbads sind zwei Faktoren, die bei der Kontrolle gelösten Sauerstoff im Bad reagiert, um Kohlen- des Sauerstoffgehalts im Metallbad äußerst wichtig monoxyd zu erzeugen. Das erzeugte Kohtenmonoxyd 15 sind. Vorteilhafterweise wird das Metalibad in einem und ein Brc-istoff werden über dem Bad in einem von der Oberseite beblasenen Rotierofen erzeugt, in freien Sauerstoff enthaltenden Gas verbrannt, um dem das Bad unabhängig gerührt und auf hohe Wärme zu erzeugen, damit das Bad auf Arbeits- Temperaturen gehalten werden kann. Die Verwentemperaturen gehalten wird. Wenn es erwünscht ist, dung eines von der Oberseite beblasenen Rotierofens mindestens einen Teil des reduzierten Metalls aus ao besitzt viele Vorteile. Der wichtigste Vorteil ist die dem Bad abzustechen, dann wird die Zufuhr der unabhängige Kontrolle der Temperatur, der Atmo-Verbindung zum Bad beendet, so daß der gelöste Sphäre und der Rührung. Weitere Vorteile, die sich Sauerstoffgehalt des Bads durch das kohlenstoff- aus der Verwendung eines von der Oberseite beblahaltige Reduktionsmittel verringert wird. Alternativ senen Rotierkonverters ergeben, sind die hohen kann auch ein Teil des sauerstoffhaltigen Bads vom 35 thermischen und chemischen Nutzeffekte, die durch Ofen abgestochen und dann einem unteratmosphä- die sich drehenden feuerfesten Steine und durch die rischem Druck ausgesetzt werden, um weitere Ver- Turbulenz des Bads erhalten werden,
unreinigungen zu entfernen. Ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel, wie z. B.

Wenn das Metalloxyl oder der als Reduktions- Kohle, Koks, Holzkohle oder sogar ein flüssiger mittel verwendete Brennstoff ^T erunreinigungen ent- 30 Kohlenwasserstoff, wird dem sauerstoffhaltigen hält, die in flüchtige Oxyde oxydierbar sind, dann Metallbad zugegeben, um die Menge des gelösten kann das sauerstoffhaltige Bad direkt einem unter- Sauerstoffs zu verringern. Die Reduktionsreaktion atmosphärischem Druck unterworfen werden, so daß verläuft so extrem rasch, und zwar insbesondere, die oxydierten Verunreinigungen wirksamer aus dem wenn sie in einem von der Oberseite beblasenen Bad verflüchtigt werden. Alternativ kann gelöster 35 Rotierkonverter ausgeführt wird, daß das Nickeloxyd Sauerstoff dadurch in das Bad einverleibt werden, oder das Cobaltoxyd und das kohlenstoffhaltige daß man vor der Behandlung mit unteratmosphä- Reduktionsmittel dem Bad in einer kontinuierlichen rischem Druck die Oberfläche des Bads mit einem oder halbkontinuierlichen Weise zugeführt werden freien Sauerstoff enthaltenden Gas bebläst oder daß können. Die Reduktionsreaktion verläuft so rasch man während der Behandlung mit unteratmosphä- 40 und energiereich, daß ein Abkochen von Kohlenrischem Druck ein freien Sauerstoff enthaltendes Gas monoxyd beobachtet werden kann. Das Abkochen durch das Metallbad hindurchführt. des Kohlenmonoxyds ist nicht nur ein wichtiges Maß

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können für die Geschwindigkeit der Reaktion, sondern was Nickel- und Cobaltoxyde, Verbindungen, die sich noch wichtiger ist, das Kochen rührt das Metall so durch Erhitzen in diese Oxyde überführen lassen, 45 heftig, daß die Bildung einer ruhigen Schicht aus und Materialien, die diese Verbindungen enthalten, feuerfesten Oxyden vermieden wird, so daß stückiges behandelt werden. Beispiele für durch Erhitzen in Nickeloxyd und Verbindungen, die durch Erhitzen in Oxyde zersetzbare Verbindungen sind die Hydroxyde, Nickeloxyd zersetzt werden können, rasch benetzt Carbonate, basische Carbonate und Nitrate von und im Metallbad aufgelöst werden und nicht nur Nickel und Cobalt. Diese Verbindungen werden oft- 50 auf einer ruhigen Schicht aus feuerfesten Oxyden mais durch hydrometallurgische Techniken her- schwimmen. Das kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel gestellt und enthalten die verschiedensten Verun- wird dem sauerstoffhaltigen Metallbad in Mengen reinigungen, von denen die meisten durch das erfin- zugegeben, die nötig sind, um die Reduktionsstöchiodungsgemäße Verfahren entfernt werden können. metrie weitgehend zu befriedigen und um Kohlen-Verunreinigungen, die verflüchtigt oder oxydiert und 55 monoxyd zu erzeugen, damit zumindest teilweise der verflüchtigt werden können, sind z. B. Antimon, Wärmebedarf gedeckt wird. Größere Mengen Reduk-Wismut, Cadmium, Blei, Schwefel und Zink. Der tionsmittel können zugegeben werden, die eine Vollgesamte Gehalt der metallischen Verunreinigungen ständige Reduktion sicherstellen und die als Quelle kann bis zu ungefähr 0,5 ⁰Zo betragen, wogegen der für Brennstoff wirken, der durch Reaktion mit freien Schwefel bis zu ungefähr 3 °/o, vorzugsweise unge- 60 Sauerstoff enthaltenden Gasen verbrannt werden fähr 2 ⁰Zo, ausmachen kann. Verbindungen, die durch kann.

hydrometallurgische Techniken hergestellt werden, Um Metallverluste und andere mit der Staubenthalten häufig lästige Mengen von Gangmateria- bildung verknüpfte Probleme gering zu halten, werlien, wie z. B. Aluminiumoxyd, Calcium, Magne- den feinverteilte Nickeloxyde bzw. feinvcrteilte Versiumoxyd und Siliciumdioxyd. Das erfindungsgemäße 65 bindungen, die durch Erhitzen in Nickeloxyde zer-Verfahren beseitigt diese Bestandteile aus Nickel setzt werden können, brikettiert oder anderweitig in und/oder Cobalt in äußerst wirksamer Weise. Agglomerate überführt. Während der Agglomeration

Ein besonders wichtiges Merkmal des erfindungs- kann Reduktionsmittel und Brennstoff, entweder in

flüssiger Form oder ία fester Form, in die Briketts VakaumetaheiiJ
oder in die Pellets eingearbeitet werden. Es ist be- fahren ^^^S^
sonders vorteilhaft, Während der F.ikettierung in den,meisten,Fällenb
flüssige Kohlenwasserstoffe, wie * B. Bunker C Heiz- Bad Sauerstoff dun*
öl in die Pellets einzuarbeiten, so daß zumindest ein 5 führen Aus Grüben
Teil des Reduktionsmittels und/oder Brennstoffs über Nutzeffekts und der
die P-IIets zugegeben wird. Die Einarbeitung von Sauerstoffgehalt ^
flüssigen Kohlenwasserstoffen während der Brikettie- die Zugaben .

rung besitzt nicht nur den Vorteil der Einverleibung mittel zum Sad g^ J
von Reduktionsmittel und Brennstoff, sondern sie i. der ^^sa?;^on _nS^enfortge»m wird oder
ennöglicht es auch, weniger oder Überhaupt kein durch, daß Λβ Oberfl ache des B^dsnut einem freien Wasslr als Bindemittel zu verwenden, wodurch die Sauerstoff enthaltenden Gas ^m wird.
Brennstoffkosten verringert werden, die auf die In der Praxis wird ein tuAul«t» Bad »Ν«

Trocknung und Verdampfung eines soHien Wassers oder Cobalt, welches njmdestens 0,01Vt Sauerste zurückzuführen sind. Darüber hinaus sind flüssige 15 enthält, aber damit mcht gesaugt ist, in eu«m Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Bunker C-ÖL besonders Rotierkonverter hergestellt, der nut einer Einnchtong kinetisch aktive Reduktionsmittel. Die Menge des in zur teilweisen Verbrennung von Kohlenv.asser.toffdie Pelleis einverleibten Reduktionsmittels kann brennstoff über Jem id zwecks Erzeugung von innerhalb weiter Grenzen variieren. Es können Wärme und mit einer Einnrhtung_zur oberflächlichen weniger als die stöchiometrischen Mengen Reduk- ao Beblasung des Metallbads mit einem freien Sauertion,mittel in die Briketts eingearbeitet werden, wo- stoff enthaltenden Gas ausgeniste· ist. Der Rofierbei der Unterschied durch die Zugabe von Koks konverter wird in Rotation versetzt, um das Metalloder anderem festen Redukticnsmittel zum Bad bad in einem turbulenten Zustand zu halten, und ausgeglichen wird. Wenn mehr als die stöchiometri- brikettierte Nickel- oder Cobaltoxyde oder durch sehe Menge an Reduktionsmittel in das brikettierte κ Wärme in solche Oxyde zersetzbare Verbindungen Nickeloxyd oder in eine andere brikettierte, durch werden dem iurbulenten Metallbad zugeführt, um Wärme in Nickeloxyd zersetzbare Verbindung ein- den gelosten Sausrstoffgenalt im Bad auf dem oben gearbeitet wird, dann kann der Sauerstoffgehalt des beschriebenen Wert zu halten. Kohlenstoffhaltige geschmolzenen Bads durch oberflächliches Beblasen Reduktionsmittel werden dem sauerstoffhaltigen des Bads mit einem freien Sauerstoff enthaltenden 30 Metallbad zugesetzt, um das dem Bad zugeführte Gas über ungefähr 0,01 % gehalten werden, um Oxyd rasch und energiereich zu reduzieren. D:e überschüssiges Reduktionsmittel zu verbrennen und Mengen des Oxyds und des Reduktionsmittels, die um Sauerstoff in das Bad einzuführen. Man kann dem Bad zugeführt werden, werden proportioniert, auch reduktionsfreies brikettiertes Oxyd zugeben. um sicherzustellen, daß das Bad mindestens ungefähr Die Anwesenheit von überschüssigem Reduktions- 35 0,01 °/o Sauerstoff enthält und nic^t die SättigungsmitH kann leicht dadurch erkannt werden, daß die konzentration erreicht. Es sind keine Vorsichtsmaß-Heftigkeit des Abkochens des Kohlenmonoxyds nahmen erforderlich, um sicherzustellen, daß der rasch nachläßt. Brennstoff einen niedrigen Schwefelgehalt aufweist,

Da das gesamte Verfahren endotherm verläuft, da ein durch das Bad absorbierter Schwefel anmuß Wärme dem Metallbad zugeführt werden, um 40 schließend durch die Behandlung bei unteratmoes in einem geschmolzenen Zustand zu halten. sphärischem Druck entfernt wird Kohlenmonoxyd, Wprme kann dadurch zugeführt werden, daß man welches durch die Reduktionsreaktionen erzeugt über dem Bad in situ erzeugtes Kohlenmonoxyd wird, das kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel und oder das kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel mit der über dem Brenner eingeführte Brennstoff werden einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas verbrennt 45 mit überschüssigem freien Sauerstoff verbrannt, um und/oder daß .nan einen Brennstoff in einen für das Bad auf eine Temperatur von mindestens ungediesen Zweck vorgesehenen Brenner mit einem freien fähr 50- C über seinem Schmelzpunkt zu erhalten. Sauerstoff enthaltenden Gas verbrennt. Der Brenn- Der Zusatz von agglomeriertem Oxya und festen stoff kann der gleiche sein wie das Reduktionsmi'tel, Reduktionsmitteln kann gleichzeitig oder abwech- oder er kann auch gasförmig sein (beispielsweise so selnd vorgenommen werden, bis man an die Kapazi-Erdgas); außerdem muß er nicht schwefelfrei sein. tat des Ofens herankommt. Wenn man sich der Durch einige oder alle dieser Methoden wird aus- Kapazität des Ofens nähert, dann kann der Sauerreichend Wärme erzeugt, um das Metallbad auf eine stoffgehalt des Bads so eingestellt werden, daß das Temperatur von mindestens ungefähr 50 oder sogar Metal? π Produkte gegossen werden kann. Alternativ 100' C über seinen Schmelzpunkt zu hallen, um die 55 kann der Sauerstoffgehalt des Bads so eingestellt Auflösung der Oxyde zu fördern und die Reduk- werden, daß er sich für die weitere Entfernung von tionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Verunreinigungen während der Behandlung bei

Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung unteratmosphärischem Druck eignet,
ist die Behandlung bei unteratmosphärischem Druck, Wenn es erwünscht ist, das Metallbad weiter zu

um weitere Verunreinigungen zu entfernen. Ein Bad, 60 reinigen, dann wird das Bad für die weitere Beseitiwelches die erforderliche Menge aufgelösten Sauerstoff gung von Verunreinigungen einer Vakuumbehandenthält, kann während der weiteren Entfernung von . lung unterworfen. Aus thermodynamischen und Verunreinigungen in der Vakuumeinheit behandelt kinetischen Gründen ist es vorteilhaft, das Metallbad werden. Diese Arbeitsweise wird bevorzugt auch einem Druck von weniger als 0,1 at und insbesondere durchgeführt. Wenn jedoch das Ausgangsmaterial 65 einem Druck von weniger als ungefähr 0,01 at oder große Mengen, beispielsweise ungefähr 4 °/o Ver- noch weniger als ungefähr 0,001 at zu unterwerfen, unreinigungen enthält, die verflüchtigt oder in fluch- Wenn das Bad einen Sauerstoffmangel aufweist, tige Stoffe oxydiert werden, dann machen die an die dann kann weiterer Sauerstoff zueesetet werden.

Vorteilhafterweise wird gasförmiger Sauerstoff in das als auch die Deoxydation ausgeführt worden ist, geschmolzene Metallbad eingeführt, um einem Sauer- die Schmelze unter unteratmosphärischen Drücken Stoffmangel zu begegnen. Der Zusatz von Sauerstoff entgast, um ein Metallprodukt herzustellen, welches während der Unterdruckbchandlung ist insofern vor- einen niedrigen Gehalt an gelösten Gasen enthält, teilhaft, als hierdurch die Notwendigkeit verringert 5 das sich besonders für kontinuierliches Gießen eignet, wird, den gesamten für die weitere Entfernung von Die Raffinierung und die Entgasung können in

Verunreinigungen erforderlichen Sauerstoff durch einer geeigneten Vakuumkammer ausgeführt werden, oberflächliches Beblasen während des Schmelzvor- in welcher niedrige Drücke durch mechanische Pumgangs einzuverleiben und weil dadurch die Probleme pen, durch Dampfütrahlsysteme oder durch ein vermieden werden, die mit der möglichen Bildung io anderes System, welches zum Abpumpen großer von unerwünschter und inaktiver Metalloxydschlacke Gasvolumina bei niedrigen Drücken fähig ist, aufverknüpft sind. Der gasförmige Sauerstoff kann in rechtcrhaltcn werden. Die Vakuumkammer ist mit Foiiii von Luft, von mit Sauerstoff angereicherter einer Einrichtung für die Kontrolle der Temperatur Luft, von vorerhitzter Luft oder von technischem des geschmolzenen Bads ausgerüstet Beispielsweise Sauerstoff zugegeben werden. »5 kann die Vakuumkammer durch Induktion oder

Die Aufrcchtcrhaltung eines turbulenten Zustands durch einen Kohlelichtbogen oder durch andere im Metallbad während der Vakuumbehandlung ist Maßnahme geheizt werden. Das geschmolzene Bad sehr erwünscht, da eine unabhängig erzeugte Turbu- kann während der Vakuumbehandlung durch elektrolenz im allgemeinen von solcher Intensität ist, daß magnetisches Rühren oder durch pneumatisches oder das Bad ausreichend gemischt wird, so daß eine ao mechanisches Rühren in einem turbulenten Zustand Annäherung zum Gleichgewicht wesentlich bcschleu- gcahlten werden.

nigt wird. Weiterhin ergibt eine konstante Mischung Die Erfindung wird nun an Hand der folgenden

fortlaufend frische Oberflächen, von denen die Ver- Beispiele näher erläutert,
flüchtipung stattfinden kann, ohne daß der Druck _ . ...

des Mctallbads überwunden werden muß. Während as Beispiel 1

der Vakuumbehandlung kann das Bad durch pneu- F.inc Beschickuni· von Briketts aus basischem

malische Maßnahmen (beispielsweise durch Zugabe NickelcarbonatmitdenAbme&sungen38x25x25mm, eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases) wie auch welche annähernd 54 ⁰O Nickel plus Cobalt auf durch mechanische Rührung, magnetische Rührung trockener Basis enthielten und einen freien Feuchtig- oder elektromagnetische Rührung in einem turbu- 30 keitsgehalt von ungefähr 20 V» aufwiesen, wurden in lcntcn Zustand gehalten werden. einen Rotierkcnverter eingeführt, der mit 20 U/min

Aus kinetischen Gründen und zur Sicherstellung arbeitete. Der Konverter enthielt ein Bad aus geeiner besseren Entfernung von Verunreinigungen schmolzcnem Nickel, welches auf ungefähr 1620" C wird das Metallbad während der Vakuumbehandlune gehalten wurde und annähernd 0,1 Vi gelösten Sauerauf eine Temperatur von mindestens ungefähr 50' C 35 stoff enthielt. Das Carbonat wurde mit einer Geüber seinem Schmelzpunkt gehalten. Noch besseic schwindigkeit von 36,4 kg/min zugegeben und Resultate werden erhalten, wenn man das Metallbad metallurgischer Koks wurde mit einer Geschwindigauf eine Temperatur von ungefähr 100° C über keit von 4,4 kg/min zugegeben. Die Schmelze kochte seinem Schmelzpunkt hält. Höhere Temperaturen heftig, und das Carbonat und der Koks wurden ergeben bessere Resultate, da der Dampfdruck der 40 nahezu augenblicklich miteinander umgesetzt. Der flüchtigen Verunreinigungen erhöht wird, da weiter- Konverter wurde durch Verbrennen von Erdgas mit hin thermodynamisch vollständigere Reaktionen einem s'.öchiometrischen Überschuß an Sauerstoff sichergestellt werden, wenn die Verunreiniguneen als zwischen 1590 und 1640° C gehalten. Die Sauerflüchtige Oxyde entfernt werden, und da schließlich stoffmenge war derart, daß das aus dem Konverter die Menge des gelösten Sauerstoffs die Antriebskraft 45 austretende Gas 0 bis 3 Vo Kohienmonoxyd enthielt, für diese Oxydationsreaktionen erhöht. Neben einer Das Kohlenmonoxyd aus der Reduktion v«.n Nickelraschen Entfernung von Schwefel bis herunter auf oxyd durch Kohle war deshalb weitgehend im Konungefähr 0,05 */· and sogar unter ungefähr 0,01 ·/· verter in Kohlendioxyd verbrannt worden, wobei es können Verunreinigungen, wie Blei and Wismut, bis einen beträchtlichen Anteil des Wedrs Knauf praktisch nicht mehr aufzufindende Mengen so diesen Zweck lieferte. Staubveriuste aus dar Konbeseitigt werden. Die Behandlang bei unteratmo- verter waren vemachlässutbar.
sphärischem Druck wird vorteilhafterweise nach der Nachdem ein Teil der Charge abgestochen worden Beseitigung der Verunreinigungen ohne weitere war, wurde mit dieser Charge ein rer Versuch Sauerstoff zugabe fortgesetzt, um das Metall zu ent- bei höheren Schmelzgeschwindigkeiten durchgeführt gasen. SS Bei der Zugabe von 45,4 kg/min Carbonat war die

Nach den Raffmienmgs- and Deoxydationsvor- Reaktion des Carbonate und des Koks immer nod gangen kann das Metallbad abschließend durch Zo- rascher als die Zugabegeschwiodigkeit Die Meng« satz von Kohle, Silicium, Aluminium oder Calcium/ des den kleinen Konverter verlassenden Gases wa Silicium, deoxydiert werden. Die Deoxydation kann höher ab die verfügbare Kapazität des Abzog auch dadurch ausgeführt werden, daß man einen 60 systems. Es sind ako sogar noch höhere Schmelz Strahl aas Methan oder einem anderen gasförmigen geschwindigkeiten möglich, wenn für diesen Zweci Kohleasserff gegen das turbulente Bad richtet speziell gebaute Vorrichtungen verwendet werden oder daß man ein reduzierendes Gas, welches Koh- „ . . .,

lenmonoxyd. Wasserstoff oder Methan enthält, durch η e 1 s ρ 1 e 1 *

das geschmolzene Bad hindurchführt oder daß man 65 Eine ähnliche Nickelcharge, wie sie hn vorbei das Bad oberflächlich mit solchen reduzierenden gehenden Beispiel erhalten worden war, die 0,8'J Gasen bebläst. Vorteilhafterweise wird, nachdem Schwefel enthielt and bei 1590³ C gerade mit Sauei fowohl die weitere Entfernung von Verunreinigungen stoff gesättigt war, wurde in einem Vakuumtnduli

1 V

ίο

tionsofen mit 180 Zyklen und einer Kapazität von heftiges Kochen ein. Nach einer gesamten Evakuie

750 Kilowatt gehalten. Der Ofen wurde allmählich rungszeit von annähernd 2 st ergab eine Analyse nur

auf ein Endvaktium von ungefähr 0,1mm Queck- mehr noch 0,003% Schwefel. Die Charge wurde

silber evakuiert, wobei bis zu 6 Stufen einer 7stufigen dann unter Verwendung von Graphit als Reduktions· Danjt Strahlpumpe, verwendet wurden. Wenn das 5 mittel deoxydiert, um ein Metall herzustellen, wel

Vakuum unter 100 mm Quecksilber abgesenkt wurde, dies 0,003 Vo Schwefel und ungefähr 0,01 Vo Kohlen dann trat wegen des raschen Abzugs von SO₂ ein' stoff enthielt

Claims (1)

Patentansorüche· . Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur UUW1/ . Reduktion von Metalloxyden und insbesondere zur

1. Verfahren zur Reduktion von Nickeloxyd Reduktion und Raffinierung von Metalloxyden und oder Cobaltoxyd oder einer in ein solches Oxyd Nickel und nickelhaltigen Materialien durch pyrozersetzbaren Verbindung, bei welchem dieses 5 metallurgische und vapometaliurgische Techniken. Ausgangsmaterial gemeinsam mit ebnem kohlen- Nickeloxyd ist häufig ein Zwischenprodukt bei der stoffhahigen Reduktionsmittel in ein geschmolze- großtechnischen Gewinnung von Nickel aus oxynes Bad aus Nickel oder Cobalt eingeführt wird, dischen oder sulfidischen Nickelerzen. Beispielsweise dadurch gekennzeichnet, daß die Oxyde wird bei der Behandlung von Latenteren durch einem Bad, welches mindestens 0,01 °/o gelösten *e> selektive Reduktion und ammoniakalische Ammo-Sanerstoff enthält, gemeinsam mit einem kohlen- niumcarbonatauslaugung Nickeloxyd erhalten, wenn stoffhaltigen Reduktionsmittel zugeführt werden, das ausgefallene basische Nkkelcarbonat calciniert und daß das durch die Umsetzung des Reduk- wird. Bei der Behandlung von Sulfiderzen wird ein tionsraittels mit dem gelösten Sauerstoff erzeugte Nickelsulfidkonzentrat, das durch Steinabscheidung Kohlenmonoxyd über dem Bad mit einem Brenn- 15 und langsame Abkühlung und anschließende Zerstoff und einem freien Sauerstoff enthaltenden kleinerung erhalten wird, zu Nickeloxyd geröstet. Gas verbrannt wird, um Wärme für die Aufrecht- Nickeloxyd, welches durch eines dieser Verfahren erhaltung des Bads zu erzeugen. erhalten worden ist, kann, sofern es ausreichend rein