DE271595C

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Publication number: DE271595C
Application number: DENDAT271595D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

.- M 271595 KLASSE 40«. GRUPPE

WILHELM BORCHERS und EDUARD THILGES in AACHEN.

bzw. Kalkstein und kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. August 191$ ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Scheidung von Nickel und Kupfer aus Erzen, Hüttenprodukten und Abfällen, welche beide Metalle enthalten.

Liegen Erze vor, so werden diese auf irgendeinem der jetzt üblichen und bekannten Wege auf einen Rohstem verschmolzen. Auch aus Erzen, welche verhältnismäßig wenig Nickel und Kupfer enthalten, kann man leicht,

ίο nötigenfalls durch vorgängiges Anrösten, einen Stein von etwa io bis 12 Prozent Ni + Cu erhalten. Bekanntlich enthält ein solcher Stein außer den Sulfiden des Nickels und Kupfers dann vorwiegend noch Eisensulfür.

Nun wurde ja durch Versuche, welche im Jahre 1906 in dem Institut für Metallhüttenwesen und Elektrometallurgie der Königlichen Technischen Hochschule Aachen durch Lehmer ausgeführt worden sind (Metallurgie

ao 1906, Bd. 3, Seite 549), nachgewiesen, daß durch elektrisches Verschmelzen der Sulfide der meisten Erzmetalle mit Kohle und Kalkstein oder Kalk unmittelbar sehr reine Metalle erhalten werden können. Beim Verschmelzen von kupferhaltigem Nickelstein würde man hiernach bei genügender Anreicherung des Steines leicht zu Kupfer-Nickellegierungen gelangen können. Das Absatzgebiet für Kupfer-Nickellegierungen ist aber ein wesent-Hch beschränkteres als das von Ferronickel. Da nun in den kupferhaltigen Nickelkiesen und dem daraus ebenso wie aus anderen Nickelerzen erschmolzenen Rohsteine große Mengen von Eisensulfiden vorhanden sind, so würde es von großem Wert sein, solche Erze oder solchen Rohstein auf Ferronickel verarbeiten zu können. Im Ferronickel stört aber ein hoher Kupfergehalt. Es ist nun gefunden, daß sich Kupfer zum großen Teile von Nickel und Eisen scheiden läßt, wenn man Kupfer-Nickelrohstein mit größeren Mengen Kalk, aber geringeren Mengen Kohle verschmilzt, als nach den von Lehmer angegebenen Umsetzungsgleichungen erforderlich ist. Nach Lehm er verlaufen die Reaktionen so:

NiS + CaO + C Cu₂S + CaO + C FeS + CaO + C

: Ni+ CaS + CO,

- Cu₂ + CaS + CO,

- Fe + CaS + CO.

Um nun die Mitausscheidung des Kupfers zu verhindern, wird folgender Weg eingeschlagen. Man schmilzt auf dem mit Kohlenstoffgestübbe ausgekleideten Herde eines geeigneten, am besten elektrischen Ofens zuerst den Stein, wenn reichere Erze vorliegen, unmittelbar diese ein. Die Sulfide reagieren mit der Kohleauskleidung sehr wenig. Dann schmilzt man Kalk, den man auch in Form von Kalkstein anwenden kann, im Überschuß hinzu. Bei Eintritt obiger Reaktionen werden nun in erster Linie die in überwiegender Menge vorhandenen Sulfide des Eisens und des Nickels reduziert. Hierbei bilden sich stetig wachsende Mengen Calciumsulfid. Diese aber vereinigen

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(2. Auflage, ausgegeben am 6. Juli igi4.)

sich in erster Linie mit dem Kupfersulfide zu Lösungen oder Verbindungen, welche die Zersetzung des Kupfersulfüres in dem durch obige Formeln' dargelegten Sinne wesentlich hemmen. Dadurch, daß der für diese Umsetzungen erforderliche Kohlenstoff erst dem Herdfutter entnommen werden muß, also nicht in der Schmelze verteilt ist, auf dem Herdfutter aber die zuerst ausscheidenden

ίο Metalle Eisen und Nickel liegen, kann auch dieses Reagens nur sehr wenig, auf das Kupfersulfür-Kalk-Calciumsulfidgemisch einwirken. Der Kohlenstoff wirkt zum Teil nur indirekt, indem er zuerst vom Eisen oder Ferronickel

■15 gelöst und erst von hieraus mit der darüber schwimmenden Schmelze in Reaktion tritt.

Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, sich bezüglich der Zufuhr des kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels genau an dieses Beispiel zu halten. Es soll nur den Grundgedanken dieser Erfindung erläutern, das Reduktionsmittel allmählich zur Wirkung zu bringen, ' damit anfangs vorwiegend Eisen, , 25 dann neben Eisen Nickel abgeschieden wird, um in einer basischen Schlacke Sulfide anzureichern, welche die Mitfällung des Kupfers möglichst verzögern.

Unter Beobachtung dieser Bedingungen gelingt es, leicht aus verhältnismäßig armen Kupfer-Nickelrohsteinen ein an Kupfer armes Ferronickel mit 15 bis 20 Prozent Nickel zu erschmelzen.

Da in die hierbei als stark basischer Stein entstehende Calciumsulfid enthaltende Schmelze außer der Hauptkupfermenge ein Teil des Nickels mit eintritt, so könnte dies als Zuschlag beim Verschmelzen der Erze auf Rohstein dienen.

Claims

Patent-Anspruch :

¹ Verfahren der Scheidung des Eisens und Nickels vom Kupfer aus kupferhaltigen sulfidischen Erzen und Hüttenprodukten (Stein) durch Verschmelzen mit Kalk bzw. Kalkstein und kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man das kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel allmählich so zur Wirkung bringt, daß anfangs vorwiegend Eisen, dann Eisen und Nickel abgeschieden, und in demselben Maße' in einer basischen Schlacke mehr und mehr Sulfide (Calciumsulfid) gebildet werden, welche die Mitfällung des. Kupfers nach Möglichkeit verzögern.