DE2807034C2

DE2807034C2 - Verfahren zur Herstellung von metallischem Chrom

Info

Publication number: DE2807034C2
Application number: DE2807034A
Authority: DE
Inventors: Takumi Machida Tokio/Tokyo Fukunishi; Masamichi Sagamihara Kanagawa Miura
Original assignee: Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1977-02-18
Filing date: 1978-02-18
Publication date: 1985-06-27
Also published as: GB1548123A; US4148628A; DE2807034A1

Description

a) Granulate mit einer Korngröße von 0,01 bis 3 mm aus einer Mischung vor. feir?teiligem Chromoxid, feinteiligem Kohlenstoff und einem Bindemittel aus Polyvinylalkohol und Alpha-Stärke hergestellt werden,

b) die Agglomerate mit einem Gasstrom durch eine Plasmaflamme, die aus einer Gasmischung aus Argon/Wasserstoff, Argon/Methan und Wasserstoff/Methan gebildet ist, gefördert werden, und zur Reduktion im geschmolzenen Zustand auf eine Temperatur von 2000 bis 3000⁰C erhitzt werden,

c) das gewonnene metallische Chrom gekühlt und auf eine Teilchengröße von 0,05 bis 0,08 mm zerkleinert wird,

d) die Teilchen mit einem Bindemittel aus Polyvinylalkohol und Alpha-Stärke, bei Bedarf unter Zusatz von Kohlenstoff, zu Briketts geformt werden und

e) die Briketts einer Raffinationsbehandlung unterworfen werden, entweder

fl) durch Einsatz in einem luftdichten Plasmaofen, in dem die Briketts einer Plasmaflamme in einer Schutzatmosphäre zur Reduktion in geschmolzenem Zustand eingesetzt werden, oder

f2) durch Einsatz in einem Vakuumofen bei einer Temperatur von 1200 bis 1500⁰C bei einem Druck von 0,13 bis 26,66 mbar.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoff in Form von Ruß, Graphit oder Petrolkoks verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas zur Erzeugung der bei der Raffination von Briketts verwendeten Plasmaflamme Argon, eine Argon-Methan-Gemisch oder ein Argon-Wasserstoff-Gemisch verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Plasmaflamme bei der Raffination ausgesetzten Briketts einer Entkohlungsbehandlung ausgesetzt werden, indem die Briketts der Plasmaflamme in Anwesenheit von Wasserstoff ausgesetzt werden, wobei als Gas zur Erzeugung der Plasmaflamme ein Argon-Methan-Gemisch verwendet wird.

Metallisches Chrom wird gegenwärtig hauptsächlich durch die Reduktion von Chromoxid oder Chromit nach dem Thermitverfahren oder durch elektrolytische Abscheidung aus einer Chromsalzlcsung hergestellt
Bei einem gattungsgemäßen Verfahren, wie es z. B. aus der DE-PS 8 30 839 bekannt war, wird in einer ersten Stufe Granular aus Chromoxid, kohlenstoffhaltigem Material und einem Bindemittel auf Temperaturen bis 1400° C zur Reduktion des Chromoxides im festen

ίο Zustand erhitzt Nach Beendigung der Gasentwicklung (CO, CO?) wird das Agglomerat abgekühlt und dann gemahlen. Bei Bedarf wird noch kohlenstoffhaltiges Material zugesetzt, und dann werden unter Zugabe eines Bindemittels Formkörper gepreßt Diese Formkörper werden in einer zweiten Verarbeitungsstufe einer Raffination bei höheren Temperaturen unterzogen. Das nach diesem bekannten zweistufigen Reduktionsverfahren erzeugte Chrom weist noch einen bemerkenswert hohen Sauerstoffgehalt von 0,49% auf und ist damit nicht ausreichend rein.

Ferner fällt das metallische Chrom in schwammartiger Form mit niedriger scheinbarer Dichte an und eignet sich daher nicht gut zum Schmelzen bei der Herstellung von Nichrome, warmfesten und korrosionsbeständigen Stählen sowie von anderen Chromlegierungen. Wird die Reduktion mit Kohle im Vakuum ausgeführt, treten außerdem Verdampfungsverluste an Chrom auf, da Chrom bei der Reduktionstemperatur einen verhältnismäßig hohen Dampfdruck hat

Aus der US-PS 40 02 466 ist die Reduktion von Metalloxid, insbesondere Eisenerz, mit flüssiger Phase bekannt Granulate aus Metalloxid und Kohlenstoff werden durch eine Plasmaflamme bewegt, wobei die Reduktion unter Sinterung oder Schmelzen erfolgt Zur Bildung von Granulat kommt es bei diesem bekannten Verfahren nicht Eine Nachreduktion soll durch Rühren des gebildeten Metallschmelzbades, also auch im flüssigen Zustand, erfolgen. Auf diese Weise kann man nicht zu einem ausreichend reinen Metal! gelangen.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reduktion von Chromoxid mit Kohle anzugeben, bei dem die Reduktion in außerordentlich kurzer Zeit, mit hoher Ausbeute und Reinheit ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben.

Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Chromoxid hat am besten eine Teilchengröße ähnlich derjenigen, die für Schleifmittelkörner oder Pigmente gebräuchlich ist, d. h. eine durchschnittliche Korngröße von 0,5 bis 50 μΐη. Wenn die Korngröße zu groß ist, kann die Geschwindigkeit der Reduktionsreaktion in der Plasmaflamme leicht zu gering werden.

Die Art der bei dem Verfahren verwendeten feinteiligen Kohle ist nicht kritisch. Es können Ruß, Graphit, Petrolkoks oder Mischungen davon verwendet werden.

Die Menge der feinteiligen Kohle liegt am besten in einem Bereich vom 90 bis 120% der sich aus folgender Reduktionsgleichung ergebenden stöchiometrischen Menge:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von metallischem Chrom nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Cr₂O₃+ 3C = 2Cr+ 3CO

Wenn die Menge der feinteiligen Kohle geringer als die untere Grenze des oben angegebenen Bereichs ist

wird die Geschwindigkeit der Reduktionsreaktion unerwünscht niedrig. Andererseits ist die Verwendung einer die obere Grenze des oben angegebenen Bereichs überschreitenden Menge feinteiiiger Kohle unwirtschaftlich und führt zu einem Produkt mit unerwünscht hohem Kohlenstoffgehalt

Als Bindemittel werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zweckmäßigerweise organische Polymere, wie Polyvinylalkohol und «-Stärke, verwendet Diese Polymere werden am besten in Form einer wäßrigen Lösung mit einer Konzentration von 3 bis 20 Gew.-% verwendet Die Menge des Bindemittels kann variiert werden und hängt von dem jeweiligen Bindemittel sowie von der Korngröße der feinverteilten Kohle und dem fein verteilten Chromoxid ab. Am besten beträgt ■^ jedoch die Menge des Bindemittels 5 bis 20 Gew.-% des Gesamtgewichtes von feinverteiltem Chromoxid und feinverteilter Kohle, wobei mit Bindemittel die wäßrige t Lösung gemeint ist

Das Granulieren des Gemisches aus feinverteiltem Chromoxid-Pulver, feinverteiltem Kohlepulver und Bin^r demittel kann in bekannter Weise mit Hilfe eines Mischers und Granulators oder Pelletisers ausgeführt werden. Das so hergestellte Granulat muß eine solche Korngröße haben, daß die einzelnen Körner leicht von einem Gasstrom mit- und in die Plasmaflamme einge- ; führt werden und dort die Reaktion mit hohem Umsatz stattfindet Die geeignete Korngröße ist 0,01 bis 3 mm, am besten liegt sie im Bereich von 0,Cl bis 1 mm.

Zur Ausführung des Verfahrens kann ein Plasmaofen verwendet werden, der mit einer Abschreckvorrichtung ausgerüstet ist und in dem die Atmosphäre eingestellt werden kann. Der Plasmaofen kann entweder ein Lichtbogen- oder ein Hochfrequenz-Induktionsofen sein. Der zugeführte elektrische Strom kann Gleich- oder Wechselstrom sein.

F i g. 1 zeigt ein Beispiel eines bei dem Verfahren verwendbaren Plasmaofens im Querschnitt

Der Plasmaofen 1 ist am Oberteil der Ofenwand 2 mit einer Granulat-Einspeisevorrichtung ausgerüstet, die aus einem Aufgabegefäß 6, einem Zuleitungsrohr 7 für das Trägergas und einem Granulateinspeisungsrohr 3 besteht Der Ofen 1 ist ferner mit einem Gasableitungsrohr 5 und einem Produktaustragsrohr 4 an der Seite bzw. am Bodenteil der Ofenwand 2 ausgestattet Im Innern des Ofens sind Plasmabrenner 9 und 10 angeordnet denen durch Einleitungsrohre Il und 12 ein Gas zugeführt wird.

Granulatkörner des Chromoxid-Kohle-Gemisches werden von einem Trägergas, wie Argon, Wasserstoff, Methan oder Mischungen davon, das durch das Gaszuleitungsrohr 7 zugeführt wird, aufgenommen und abwärts durch das Einspeisungsrohr 3 in die Plasmaflamme 13 eingetragen, wo die Granulatkörner einer hohen Temperatur ausgesetzt sind, die eine rasche Reduktion des Chromoxids ermöglicht Die Verweilzeit des Granulats in der Plasmaflamme kann durch Änderung der Flammenlänge in geeigneter Weise variiert werden. Beispielsweise kann die Länge der Plasmaflamme dadurch vergrößert werden, daß den Plasmageneratoren eine höhere elektrische Leistung zugeführt wird oder daß mehrere Plasmabrenner übereinander angeordnet werden. Die erhitzten Granulatkörner fallen auf eine Kühleinrichtung 14, die aus einer wassergekühlten Platte besteht, und verlassen abgekühlt durch das Austrag·;- rohr 4 defl Ofen.

Das den Plasmabrennern zugeführte Gas ist am besten Argon oder ein Gasgemisch aus Argon und Was serstoff, Argon und Methan oder Wasserstoff und Methan. Die Anteile der Bestandteile des Gasgemisches können je nach der gewünschten Plasmatemperatur verändert werden. Die Temperatur, auf die die Granulatkörner beim Durchgang durch die Plasmaflamme erhitzt werden, liegt im Bereich vom 200O bis 3000° C

Beim Fall des Granulats durch die Plasmaflamme reagiert der Kohlenstoff mit dem Chromoxid unter Bildung von metallischem Chrom. Die für die Reduktion erforderliche Zeit ist außerordentlich kurz, da das Chromoxid reduziert wird, während das G^Os/C-Granulat durch die Plasmaflamme fällt Dadurch unterscheidet sich das Verfahren vorteilhaft von bekannten mit Kohle arbeitenden Reduktionsverfahren.

Das aus dem Plasmaofen ausgetragene Reduktionsprodukt enthält noch kleine Mengen nichtmetallischer Stoffe, z. B. in der Regel 0,5 bis 3 Gew.-tyo Sauerstoff und 0,5 bis 3 Gew.-% Kohlenstoff. Es ist daher zweckmäßig, das aus dem Plasmaofen ausgetragene Reduktionsprodukt noch einer weiteren Raffinationsbehandlung zu unterwerfen, so daß metallisches Chrom in hoher Reinheit erhalten wird. Eine derartige Raffinationsbehandlung kann wie folgt ausgeführt werden.

Zunächst wird das aus dem Plasmaofen ausgetragene Reduktionsprodukt abgekühlt und zu Teilchen pulverisiert die eine Korngröße im Bereich von 0,05 bis 0,08 mm haben. Diese pulverisierten Teilchen werden mit einem Bindemittel und, falls erwünscht, mit feinteiiiger Kohle gemahlen. Dann wird das Mahlgut zu Briketts geformt und getrocknet

Als Bindemittel können die gleichen Stoffe wie bei der Herstellung des Granulats für die Reduktion im Plasmaofen verwendet werden, nämlich wasserlösliche organische Polymere wie Polyvinylalkohol und Λ-Stärke. Die Menge des Bindemittels kann im Bereich zwischen 5 und 20% des Gesamtgewichtes von pulverisiertem Produkt und feinverteilter Kohle liegen, wobei mit Bindemittel wie wäßrige Lösung gemeint ist Je nach dem verwendeten Bindemittel, der Teilchengröße des pulverisierten Produktes und der zugesetzten Menge feinteiligen Kohlenstoffs können aber auch andere Mengen zweckmäßig sein.

Der feinteilige Kohlenstoff, der bei Bedarf zugesetzt werden kann, kann der gleiche wie für die Reduktion im Plasmaofen sein. Die geeignete Menge hängt von dem Sauerstoff- und Kohlenstoffgehalt des Reduktionsproduktes ab und liegt am besten in einem Bereich von 90 bis 120% der stöchiometrischen Menge. Diese stöchiometrische Menge wird berechnet, indem man die Menge des in dem Reduktionsprodukt enthaltenen Sauerstoffs auf Q°2O3 umrechnet und dann die Menge Kohlenstoff bestimmt die nach der vorstehend angegebenen Gleichung (1) zur Reduktion dieser Menge CrjO3 erforderlich ist

Die getrockneten Briketts werden wie folgt raffiniert Nach einem ersten Verfahren werden die Briketts in einem Vakuumofen unter einem verminderten Druck von 0,13 bis 26,66 mbar erhitzt und hierbei einer Reduktion in der festen Phase unterworfen. Als Vakuumofen wird am besten ein elektrischer Widerstandsofen benutzt Der Druck im Ofenraum sollte in dem angegebenen Bereich gehalten werden, da bei niedrigerem Druck fühlbare Chromverluste durch Verdampfung eintreten. Die Temperatur, auf die die Briketts erhitzt werden, muß mindestens 1200°C betragen und wird am besten in einem Bereich von 1200 bis 1500° C gehalten. Die Reaktionszeit kann kurz sein und beträgt in der Rege! 3 bis 4 Stunden, da in den Briketts nur kleine Mengen Cr>Oi

enthalten sind.

Bei einem zweiten Verfahren werden die Briketts in einem wassergekühlten Metallgefäß, das in einem Plasmaofen angeordnet ist, unter Schutzgas der Strahlung einer Plasmaflamme ausgesetzt, wobei eine Reduktion in geschmolzenem Zustand eintritt. Das wassergekühlte Gefäß besteht am besten aus Kupfer, und der Plasmaofen muß luftdicht verschließbar sein, so daß eine reine Schutzgasatmosphäre aufrechterhalten werden kann.

Bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Verfahren kann das zur Erzeugung des Plasmas verwendete Gas das gleiche wie bei der Reduktion des Granulats aus dem CoOrGemisch sein. Die Einwirkungsdauer der Plasmaflammenstrahlung kann zwischen 1 Minute und 30 Minuten betragen. Die Briketts werden durch die Plasmastrahlung auf eine Temperatur von 1900 bis 2000⁰C, meist auf etwa 2000⁰C, erhitzt, wodurch das Cr₂O₃ in geschmolzenem Zustand reduziert wird. Die Schutzgasatmosphäre wird aus einem Gas gebildet, das gegenüber metallischem Chrom inert ist, wie Argon, ein Gemisch aus Argon und Wasserstoff oder ein Gemisch aus Argon und Methan. Das raffinierte metallische Chrom wird gewonnen, indem am besten die Schmelze im Plasmaofen in eine Form gegossen und diese dann aus dem Ofen genommen wird.

Das nach dem vorstehend beschriebenen zweiten Verfahren durch Reduktion in geschmolzenem Zustand erhaltene Chrom kann zur Erhöhung der Reinheit einer weiteren Entkohlungsbehandlung unterworfen werden. Eine solche Entkohlung ist besonders dann vorteilhaft, wenn die oben beschriebene Reduktion in geschmolzenem Zustand mit Hilfe einer Plasmaflamme ausgeführt worden ist, bei der als Plasmagas nicht ein Gemisch aus Argon und Wasserstoff, sondern Argon oder ein Argon-Methan-Gemisch verwendet wurde. Die Entkohlung wird in dem Plasmaofen in Abwesenheit von Wasserstoff in der Weise ausgeführt, daß das Chromprodukt der Strahlung einer Plasmaflamme aus einem Argon-Sauerstoff-Gemisch ausgesetzt wird.

Das nach einem der beiden vorstehend beschriebenen Raffinationsverfahren gewonnene Chrom enthält nur noch Spuren nichtmetallischer Stoffe, wie Kohlenstoff und Sauerstoff, d. h, es hat eine Reinheit von über 99% und daher eine ausgezeichnete Qualität Da die Briketts der hohen Temperatur nur eine sehr kurze Zeit ausgesetzt sind, sind die Verluste durch Verdampfung des Chroms außerordentlich gering.

Außerdem ist die scheinbare Dichte des metallischen Chroms hoch. Insbesondere die Dichte des nach dem vorstehend beschriebenen zweiten Raffinationsverfahrens gewonnenen Chroms erreicht 6 bis 7 g/cm³, da die Reduktion in geschmolzenem Zustand stattfindet Das metallische Chromprodukt eignet sich daher vorteilhaft zur Herstellung von Nichrome, warmfesten und korrosionsbeständigen Stählen sowie von anderen Chromlegierungen.

An Hand folgender Beispiele wird die Erfindung veranschaulicht In diesen Beispielen sind alle Teile- und Prozentangaben, sofern nicht anders angegeben, Gewichtsteile und Gewichtsprozente.

Beispiel 1

Zu einem Gemisch aus 10 Teilen feinteiligem Chromoxid (Cr₂O₃) und 2$ Teilen feinteiligem Ruß wurden 0,13 Teile einer wäßrigen 5%igen Polyvinylalkohol-Lösung gegeben. Dann wurde das Gemisch gemahlen und zu Körnern von etwa 2 mm Korngröße granuliert

Das Granulat wurde in einem Plasmaofen reduziert der demjenigen nach F i g. 1 ähnlich und mit sechs Plasmabrenner ausgerüstet war. Als Trägergas wurde Argon verwendet, und zur Speisung der Plasmabrenner diente ein Gemisch aus Argon und Wasserstoff im Verhältnis 1 :1.

Aus dem Ofen wurden 6,6 Teile eines metallischen Chromproduktes mit einer scheinbaren Dichte von 4,5 g/cm³ und folgender Zusammensetzung ausgetragen:

Chrom	99,09%
Kohlenstoff	0,24%
Sauerstoff	0,031%
Metallische Verunreinigungen	0,46%

Beispiel 2

Zu einem Gemisch aus 10 Teilen feinteiligem Chromoxid (Cr₂Oa) und 2,0 Teilen feinteiligem Graphit wurden 0,15 Teile einer wäßrigen 5%igen Λ-Stärke-Lösung gegeben. Dann wurde das Gemisch gemahlen und zu Körnern von 0,5 mm Korngröße granuliert

Das Granulat wurde in einem Plasmaofen, wie im Beispiel 1 beschrieben, unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Verfahren des Beispiels 1 reduziert, wobei als Plasmagas ein Gemisch von Wasserstoff und Methan in einem Volumenverhältnis von 1 :2 verwendet wurde. Aus dem Plasmaofen wurden 6,6 Teile eines metallischen Chromproduktes ausgetragen, das 030% Sauerstoff und 0,28% Kohlenstoff enthielt und eine scheinbare Dichte von 4,7 g/cm³ hatte.

Beispiel 3

Zu einem Gemisch aus 20 Teilen feinteiligem Chromoxid (Cr₂O₃) und 4,5 Teilen Graphit wurden 0,25 Teile einer 10%igen wäßrigen Polyvinylalkohol-Lösung gegeben. Dann wurde das Gemisch gemahlen und zu Körnern von etwa 2 mm Korngröße granuliert
Das Granulat wurde in einem Plasmaofen, wie im Beispiel 1 beschrieben, unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Verfahren des Beispiels 1 reduziert, wobei als Plasmagas ein Gemisch aus Argon und Wasserstoff im Volumenverhäknis von 3 :1 verwendet wurde. Aus dem Ofen wurden 14 Teile eines metallischen Chrom-Produktes ausgetragen, das 1,2% Sauerstoff und 0,89% Kohlenstoff enthielt und eine scheinbare Dichte von 4,4 g/cm³ hatte.

Das metallische Chromprodukt wurde zu Teilchen von einer Korngröße von etwa 0,07 mm gepulvert 10 Teile der Teilchen wurden mit 0,1 Teil feinteiligen Graphit gemischt und zu dem Gemisch wurde 0,1 Teil einer wäßrigen 10%igen Polyvinylalkohol-Lösung gegebea Das Gemisch wurde gemahlen und mit einem Druck von 4080 bar zu Briketts von 32 mm χ 25 mm χ 17 mm Größe gepreßt Nach dem Trocknen wurden die Briketts in einem elektrischen Vakuum-Widerstandsofen unter einem Druck von 10,7 mbar drei Stunden auf eine Temperatur von 1400⁰C erhitzt
Aus dem Ofen wurden 9,5 Teile eines metallischen Chromproduktes ausgetragen, das aus 99,47% metallischem Chrom, 0,02% Sauerstoff, 0,03% Kohlenstoff und 0,48% metallischen Verunreinigungen bestand und eine scheinbare Dichte von 5,1 g/cm³ hatte.

Beispiel 4 Beispiel 6

Zu einem Gemisch aus 20 Teilen feinverteiltem Chromoxid (C^Ch) und 4,2 Teilen feinverteiltem Ruß wurden 0,2 Teile einer wäßrigen 5%igen Polyvinylalkohol-Lösung gegeben. Das Gemisch wurde vermählen und zu Körnern von etwa 1 mm Korngröße granuliert

Das Granulat wurde in einem Plasmaofen, wie im Beispiel 1 beschrieben, unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Verfahren des Beispiels 1 reduziert, wobei als Plasmagas ein Gemisch aus Wasserstoff und Methan in einem Volumenverhältnis von 4 :1 verwendet wurde. Aus dem Plasmaofen wurden 13,9 Teile eines metallischen Chromproduktes ausgetragen, das 0,85% Sauerstoff und 0,64% Kohlenstoff enthielt und eine scheinbare Dichte von 4,5 g/cm^J hatte.

Aus 10 Teilen des metallischen Chromproduktes wurden in der gleichen Weise wie bei dem Verfahren des Beispiels 3 Briketts der Größe 32 mm χ 25 mm χ 17 mm hergestellt. Nach dem Trocknen wurden die Briketts in einem elektrischen Vakuum-Widerstandsofen unter einen Druck von 10,7 mbar vier Stunden auf eine Temperatur von 1400⁰C erhitzt.

Aus dem Ofen wurden 9,6 Teile eines metallischen Chromproduktes ausgetragen, das 99,32% metallisches Chrom, 0,02% Sauerstoff, 0,03%Kohlenstoff und 0,49% metallische Verunreinigungen enthielt und eine scheinbare Dichte von 5,0 g/cm³ hatte.

Beispiel 5

Zu einem Gemisch aus 20 Teilen feinteiligem Chromoxid (Cr2O3> und 4,5 Teilen feinteiligem Ruß wurden 0,3 Teile einer wäßrigen 3%igen Polyvinylalkohol-Lösung gegeben. Das Gemisch wurde gemahlen und zu Körnern von etwa 2 mm Korngröße granuliert

Das Granulat wurde in einem Plasmaofen, wie im Beispiel 1 beschrieben, unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Verfahren des Beispiels 1 reduziert, wobei als Plasmagas ein Gemisch aus Argon und Wasserstoff in einem Volumenverhältnis von 1 :3 verwendet wurde. Aus dem Plasmaofen wurden 13,8 Teile eines metallischen Chromproduktes ausgetragen, das 0,71% Sauerstoff und 0,53% Kohlenstoff enthielt und eine scheinbare Dichte von 4,9 g/cm³ hatte.

Aus 10 Teilen des metallischen Chromproduktes, zu dem 0,05 Teile feinteiliger Ruß und 0,13 Teile einer wäßrigen 3%igen Polyvinylalkohol-Lösung zugesetzt worden waren, wurden nach dem Verfahren des Beispiels 3 Briketts der Größe 10 mm χ 5 mm χ 5 mm hergestellt Nach dem Trocknen wurden die Briketts in ein wassergekühltes Kupfergefäß gegeben, das in einem luftdicht verschließbaren Plasmaofen angeordnet war. Nach dem Spülen des Ofens mit einem Argon-Wasserstoff-Gemisch wurden die Briketts durch die Strahlung einer Plasmaflamme, die aus einem Gemisch von Argon und Wasserstoff im Volumenverhältnis von 1:3 erzeugt wurde, in der Argon-Wasserstoff-Atmosphäre auf eine Temperatur von etwa 2000⁰C erhitzt, wobei eine Reduktion in geschmolzenem Zustand eintrat Das geschmolzene Produkt wurde in eine Form gegossen und dann aus dem Ofen genommea

Aus dem Ofen wurden 9,5 Teile eines metallischen Chromproduktes ausgetragen, das 99,05% metallisches Chrom, 0,20% Sauerstoff, 0,28% Kohlenstoff und 0,47% metallische Verunreinigungen enthielt und eine scheinbare Dichte von 6,8 g/cm³ hatte.

Zu einem Gemisch aus 20 Teilen feinteiligem Chromoxid (Q-2O3) und 5,0 Teilen feinteiligem Graphit wurde eine 5%ige wäßrige «-Stärke-Lösung gegeben. Das Gemisch wurde gemahlen und zu Körnern von etwa 0,8 mm Korngröße granuliert.

Das Granulat wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1 in einem Plasmaofen reduziert, wobei als Plasmagas ein Gemisch aus Wasserstoff und Methan im Volumenverhältnis von 1 :4 verwendet wurde. Aus dem Plasmaofen wurden 13,8 Teile eines metallischen Chromproduktes ausgetragen, das 0,75% Sauerstoff und 0,52% Kohlenstoff enthielt und eine scheinbare Dichte von 4,6 g/cm³ hatte.

Aus 10 Teilen des metallischen Chromproduktes wurden nach dem Verfahren des Beispiels 5 Briketts der Größe 10 mm χ 5 mm χ 5 mm hergestellt, die nach dem Trocknen in der gleichen Weise, wie im Beispiel 5 beschrieben, durch Erhitzen mit der Strahlung einer Plasmaflamme, die statt aus einem Argon-Wasserstoff-Gemisch von einem Gemisch aus Wasserstoff und Methan im Verhältnis 1 :4 gebildet wurde, raffiniert wurde. Es wurden 9,6 Teile eines metallischen Chromproduktes erhalten, das 99,12% metallisches Chrom, 0,18% Sauerstoff, 0,25% Kohlenstoff und 0,45% metallische Verunreinigungen enthielt und eine scheinbare Dichte von 6,8 g/cm³ hatte.

Das so erhaltene metallische Chromprodukt wurde in folgender Weise weiter entkohlt Nach dem Spülen des Plasmaofens mit Argon wurde das metallische Chromprodukt erneut in das wassergekühlte Kupfergefäß gegeben und in einer Argon-Atmosphäre der Strahlung einer Plasmaflamme ausgesetzt, die aus einem Argon-Sauerstoff-Gemisch erzeugt wurde. Das so raffinierte metallische Chromprodukt enthielt nur noch 0,07% Sauerstoff und 0,05% Kohlenstoff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von metallischem Chrom durch Reduktion von Chromoxiden mit Kohlenstoff, bei dem Agglomerate aus Chromoxiden, Kohlenstoff und einem Bindemittel auf Temperaturen bis 1400⁰C erhitzt werden, die abgekühlten reduzierten Agglomerate zerkleinert und bei Bedarf unter Zugabe von Kohlenstoff mit einem Bindemittel vermischt und erneut zu Briketts geformt werden, die bei erhöhter Temperatur einer Raffination unterworfen werden, dadurchgekennzeichn e t, daß