DE2902914C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Wiedergewinnung von Alkalien aus Schlacken, die bei der
Entschwefelung und/oder Entphosphorung von geschmolzenem
Roheisen mit Alkalikarbonaten entstanden sind, unter Be
handlung mit heißem Wasser und Zufuhr von Kohlendioxid.
Roheisen enthält im allgemeinen 3,7-4,8 Gew.-% C, 0,3-
1,0 Gew.-% Si, 0,2-0,8 Gew.-% Mn, 0,02-0,05 Gew.-%
S und 0,10-0,18 Gew.-% P. Die Gegenwart von Schwefel
führt zu einer Verringerung der Heißverarbei
tungseigenschaften sowie der Schlagfestigkeit von Stahl,
während die Gegenwart von Phosphor eine Ver
schlechterung anderer Eigenschaften, wie z. B. der Zä
higkeit, von Stahl mit sich bringt. Es ist daher wün
schenswert, daß sowohl der Schwefel als auch der Phos
phor aus dem Roheisen soweit wie möglich entfernt wer
den, um einen hochwertigen Stahl herstellen zu können.
Die Entschwefelung von geschmolzenem Roheisen wurde bis
her außerhalb des Schmelzofens unter Verwendung von Na
triumkarbonat oder Calciumoxid durchgeführt. Die bei
dieser Behandlung erzeugten Schlacken weisen jedoch noch
große Mengen an Soda auf, wodurch eine sorgfältige Lage
rung erforderlich ist. Andererseits wurde der Phosphor
durch Beigabe von Calciumoxid in einem Konverter oder
mittels der Doppelschlackenmethode entfernt. Die in ei
nem basischen Sauerstoffverfahren erzeugten Abfall
schlacke (im folgenden als Konverterschlacke bezeichnet)
weist jedoch Phosphor auf, so daß sie einem Hochofen
nicht zugeführt werden kann und ebenfalls einer sorgfäl
tigen Lagerung bedarf.
In der JP-PS 1 61 054 ist ein Verfahren zur Wiedergewin
nung von Natriumbikarbonat aus Abfallschlacken beschrie
ben, die bei der Entschwefelung von geschmolzenem Rohei
sen mit Natriumkarbonat angefallen sind. Dabei wird Sau
erstoff zur Oxidation der Abfallschlacke eingeblasen,
eine Extraktion mit heißem Wasser durchgeführt unter Zu
fuhr von CO2-Gas und Sauerstoff, eine Anreicherung der
Extraktionsflüssigkeit sowie eine fraktionierte Kristal
lisation. Bei diesem Verfahren wird jedoch die Abfall
schlacke klumpig beim Zerlegen während des
Oxidationsschrittes, so daß ein großer Energieaufwand
zum Bewegen und ferner viel elektrische Energie nötig
ist, um eine ausreichende Menge an Sauerstoff zur engen
Kontaktierung der Abfallschlacke mit Sauerstoff
zuzuführen, wobei obendrein eine lange Reaktionszeit
auftritt.
Nach der JP-OS 52-1 48 498 wird die Schlacke zunächst
ausschließlich mit heißem Wasser behandelt, um eine
Alkalicarbonathaltige Extraktionslösung zu erhalten,
worauf die Schwefelkomponente in der Extraktionslösung
durch Luft oxidiert wird, die Phosphorkomponente als
CaPO4 bzw. die Si-Komponente als H2SiO3 abgetrennt und
damit S, P und Si entfernt werden, wonach CO2 zugegeben
wird, um die Alkali-Komponente als NaHCO3 auszufällen,
gefolgt von einer Kalzinierung, um Na2CO3 zu bilden.
Nach der JP-OS 53-8 307 wird die Schlacke gleichfalls zu
nächst nur mit heißem Wasser behandelt, um eine alkali
haltige Extraktionslösung zu erhalten, worauf CaO zuge
geben wird, um den Phosphor als CaPO4 zu binden, dann
CO2 zugegeben wird, um Si-Gl als Kern für eine Abschei
dung von CaPO4 zu bilden, worauf der Schwefel als H2S
abgetrennt wird und die übrige Alkali-Komponente als
NaHCO3 und Na2CO3.
Bei diesen Verfahren ist jedoch die Extraktionsrate an
Alkalien niedrig, während gleichzeitig eine große Menge
an heißem Wasser und CO2-Gas erforderlich ist; weiter
ist nachteilig, daß die wiedergewonnenen Alkalien nicht
direkt weiterverwendet werden können, da sie als
Bikarbonate vorliegen und vor einer erneuten Verwendung
erst kalziniert werden müssen.
Obendrein werden bei der Verwendung mit heißem Wasser
auch Siliciumoxid und Schwefel extrahiert, so daß ein
eigener Trenn- und Entfernungsschritt für sie
erforderlich ist.
Es war demzufolge bisher schwierig Alkalimetalle in Form
von Alkalikarbonaten aus Abfallschlacken industriell
wiederzugewinnen.
Ein Verfahren zur Durchführung einer Entschwefelung mit
gleichzeitiger Entphosphorung von geschmolzenem Roheisen
ist z. B. in der JP-OS 52-1 27 420 beschrieben. Dieses
Verfahren erfordert eine Menge an Natriumkarbonat, die 4-
5mal so groß ist wie im Falle der alleinigen
Entschwefelung, so daß ein wirtschaftliches Problem beim
großtechnischen Einsatz auftritt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Al
kalien in Form von Alkalikarbonaten aus den Abfall
schlacken möglichst vollständig und wirtschaftlich wie
dergewonnen werden.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
In den Unteransprüchen 2 bis 16 sind Ausbildungen des
Verfahrens nach Anspruch 1 angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Silikate
der Abfallschlacke kaum herausgelöst und auch die Extra
hierung des Schwefels bleibt auf einem geringen Wert.
Obendrein liegen die wiedergewonnenen Alkalien in Form
von Alkalikarbonaten vor und nicht in Form von Bikarbo
naten.
In der Zeichnung ist ein Flußdiagramm darge
stellt, das die Wiedergewinnung von Natriumkarbonat aus
Abfallschlacke nach dem Entschwefelungs- und Entphos
phorungsschritt darstellt.
In der erfindungsgemäß gewonnenen Extraktionsflüssigkeit
ist der Schwefel nur in geringen Mengen enthalten. Auch
sind in ihr Silikate kaum enthalten, so daß die
Extraktionsflüssigkeit, so wie sie ist, einer
Kristallisation oder fraktionierten Kristallisation
unterworfen werden kann, um die Alkalikarbonate und
Alkaliphosphate wiederzugewinnen.
Es ist auch möglich der Extraktionsflüssigkeit, da sie einen
pH-Wert von 9,0 bis 11,5 aufweist, Eisenionen zuzusetzen ohne
den pH-Wert zu verändern, wodurch der in ihr enthaltene Schwefel
und der Phosphor sich niederschlagen und als Eisensulfid bzw.
Eisenphosphat abgetrennt werden können. Ein bevorzugtes Aus
führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die
obenerwähnten Trennschritte des Schwefels und des Phosphors
aus der Extraktionsflüssigkeit auf, sowie eine Schnelltrocknung
oder fraktionierte Kristallisation um die Alkalikarbonate wieder
zugewinnen.
Erfindungsgemäß können sowohl als Alkalikarbonate Natrium
karbonat oder Kaliumkarbonat verwendet werden, wobei dem
Natriumkarbonat aus wirtschaftlichen Gründen der Vorzug ge
geben wird.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Behandlung von
Abfallschlacken, die durch gleichzeitige Entschwefelung und Ent
phosphorung unter Verwendung von Natriumkarbonat erhalten worden
sind. Wird die Entschwefelung gleichzeitig mit der Entphosphorung
durchgeführt, so ist dies deshalb vorteilhaft, da sie aufgrund
der Tatsache, daß Konverterschlacken wenig Phosphor enthalten,
als Zuschläge zum Hochofen wiederverwendet werden können, daß
weniger Bearbeitungsschritte erforderlich sind als im Falle ge
trennter Entschwefelung und Entphosphorung und daß eine geringe
Temperaturerniedrung des geschmolzenen Roheisens auftritt, was
beim anschließenden Bearbeitungsprozeß von Bedeutung ist.
In der Zeichnung ist ein Flußdiagramm zur Wiedergewinnung von
Natriumkarbonat aus Abfallschlacken dargestellt, wobei die Ent
schwefelung gleichzeitig mit der Entphosphorung durchgeführt
worden ist, wobei die Zeichnung nur ein bevorzugtes Ausführungs
beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Das aus dem Hochofen austretende geschmolzene Roheisen wird einem
Entschwefelungs- und Entphosphorungsschritt unterworfen. Dazu
wird Natriumkarbonat in einer Menge von üblicherweise 15 bis 45 kg
pro Tonne geschmolzenem Roheisen zugegeben und eine Bewegung der
Masse für 5 bis 10 Minuten durchgeführt, wobei sich der im Roh
eisen enthaltene Schwefel in Natriumsulfid umsetzt und der im
Roheisen enthaltene Phosphor in Natriumphosphat umsetzt. Danach
wird das entschwefelte und entphosphorte Roheisen einem Konverter
zugeführt, in dem es in herkömmlicher Weise weiterverarbeitet
wird z. B. durch Zugabe von Calciumoxid, wonach es zum Gießen ver
wendet wird.
Da Konverterschlacke wenig Phosphor enthält, kann sie dem Hoch
ofen erneut zugeführt werden. Es ist auch möglich, anstelle von
Alkalikarbonaten während der Entschwefelung und Entphosphorung
Alkalibikarbonate zu verwenden, jedoch ist dies nachteilig, da
diese in größeren Mengen als die ersteren eingesetzt werden müssen,
da obendrein in großen Mengen Gas entsteht und eine erhebliche
Temperaturerniedrigung auftritt.
Nach der Entschwefelung und der Entphosphorung werden die Schlacken
einer Extraktions- und Waschstufe zugeführt und dort einem
Extraktionsschritt mit heißem Wasser unterworfen, wobei gleich
zeitig ein CO2-haltiges Gas eingeblasen wird.
Die Menge an heißem Wasser kann mehr als ungefähr 0,8 Tonnen pro
Tonne Schlacke betragen. Wird heißes Wasser im Übermaß beige
geben, so treten Schwierigkeiten mit der Anlage auf und auch die
Nachbehandlungen werden kompliziert. Normalerweise werden deshalb
0,8 bis 5,5 Tonnen, vorzugsweise 1,5 bis 3,5 Tonnen, pro Tonne
Schlacke verwendet.
Da kaltes Wasser ein geringeres Lösungsvermögen aufweist wird
vorteilhafterweise heißes Wasser verwendet. Das Extrahieren
und Auswaschen mit heißem Wasser erfolgt am wirksamsten bei
Temperaturen zwischen 40° und 100°C und vorzugsweise zwischen
80° und 100°C. Das heiße Wasser kann auch aufgeheiztes Abwasser
sein, das bei der Eisen- und Stahlherstellung anfällt.
Eine der erfindungswesentlichen Schritte besteht darin, während
des Extrahierens und Waschens CO2-Gas zuzufügen und so einen
pH-Wert der Extraktionsflüssigkeit von 9,0 bis 11,5 aufrecht
zuerhalten. Wird CO2-Gas im Übermaß eingeblasen, so daß der
pH-Wert geringer als 90 wird, so werden Bikarbonate gebildet,
wodurch die Behandlung nach der Wiedergewinnung schwieriger wird.
Wird dagegen zu wenig CO2-Gas zugeführt, so daß sich ein pH-Wert
von mehr als 11,5 einstellt, so ist die Extraktionsrate an
Alkalien gering, während Silikate extrahiert werden, so daß die
Extraktion von Silikaten soweit wie möglich zu verhindern, wird
ein pH-Wert von 9,5 bis 10,3 vorgezogen.
Wird die Schlacke also mit heißem Wasser unter gleichzeitigem
Einblasen von CO2-Gas behandelt, wobei die Menge an zu geführtem
CO2-Gas derart eingestellt wird, daß ein pH-Wert der Extraktions
flüssigkeit von 9,0 bis 11,5 und vorzugsweise 9,5 bis 10,3 auf
tritt, so wird nur ein ganz geringer Anteil an Schwefel aus der
Schlacke extrahiert, während die Silikate in ihr verbleiben und
die nicht gebundenen Alkalien als Karbonate extrahiert werden.
Die austretende Extraktionsflüssigkeit weist Natriumkarbonat,
Phosphate und eine geringe Menge Schwefel auf.
Ein Gas mit einem Kohlendioxid-Anteil von 5 Vol.-% (V/V) läßt sich
ohne weiteres verwenden. So können z. B. heiße Abgase von Heiß
windöfen, die mit den Hochöfen verbunden sind, als Gasquelle
dienen, die sich auch besonders wirtschaftlich als Wärmequelle
ausnutzen lassen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann z. B. ein 5 bis 30%
CO2-Gas enthaltenes Gas in einer Menge von 2000 bis 20 000 Nm3
vorzugsweise 5000 bis 15 000 Nm3 pro Tonne Schlacke zugeführt
werden. Die austretende Extraktionsflüssigkeit weist dann einen
pH-Wert von 9,0 bis 11,5 auf, bei welchem Wert die unlöslichen
Rückstände leicht ausgefällt werden können, während das Natrium
karbonat noch nicht zu Natriumbikarbonat umgesetzt wird.
Obwohl der Extraktions- und Waschschritt nicht an eine be
stimmte Anlage gebunden ist, wird doch eine Förderschnecke
vorgezogen, mit einem drehbaren Zylinder, da sie eine gute Aus
beute gewährleistet. Es können auch zwei oder mehrere Extraktions
anlagen in Serie geschaltet werden um ein möglichst vollständiges
Extrahieren und Waschen zu gewährleisten.
Die Schlacke ist nach dem Extrahieren und Auswaschen im Volumen
stark reduziert und umweltfreundlich, so daß sie ohne Nachbe
handlung abgelagert werden kann.
Die Extraktionsflüssigkeit weist hauptsächlich Natriumkarbonat
auf und enthält daneben eine geringe Menge an Natriumsulfid sowie
Natriumphosphat.
Als nächstes wird die Wiedergewinnung von Natriumkarbonat aus
der Extraktionsflüssigkeit erläutert. Ist vorher nur eine Ent
schwefelung durchgeführt worden, so enthält die Extraktions
flüssigkeit eine geringe Schwefelmenge und kann direkt ver
dampft und konzentriert werden um das Natriumkarbonat auszu
fällen, wobei je nach Wunsch die Sulfide ausgewaschen und abge
trennt werden; die Extraktionsflüssigkeit kann auch einer
fraktionierten Kristallisation unterworfen werden um derge
stalt das Natriumkarbonat abzutrennen.
Wurden jedoch vorher sowohl eine Entschwefelung als auch eine
Entphosphorung durchgeführt, so werden der Extraktionsflüssigkeit,
da diese Natriumphosphat aufweist, Stoffe wie z. B. Calcium
oxid, Calciumhydroxid oder Calciumkarbonat zugeführt, wonach
Calciumphosphat durch fraktionierte Kristallisation ausgefällt
wird und danach das Natriumkarbonat wiedergewonnen wird.
Eine andere Möglichkeit der Wiedergewinnung des Natriumkarbonats
besteht darin, der Extraktionsflüssigkeit Eisenionen zuzufügen
um den Schwefel als Schwefelsulfid auszufällen und den Phosphor
als Eisenphosphat, wonach das Natriumkarbonat zurückgewonnen
wird.
Bei diesem Verfahren ist eine vorherige Oxidation erforderlich,
so daß das Verfahren vereinfacht wird. Auch die fraktionierte
Kristallisation des Natriumkarbonats wird erleichtert, da der
vorhandene Schwefel und der Phosphor vor dieser fraktionierten
Kristallisation abgetrennt werden.
Da der pH-Wert der Extraktionsflüssigkeit im Bereich vn 9,0-11,5
liegt, setzen sich bei Zugabe von Eisenionen die Niederschläge
ohne weiteres ab, ohne den pH-Wert zu verändern, der jedoch nach
Belieben eingestellt werden kann.
Die Eisenionen können z. B. in Form von Eisenchloriden, Eisen
sulfaten und dgl. beigegeben werden. Da die Beigabe von Eisen
chlorid eine Erhöhung des Chlorgehaltes des schließlich er
haltenen Natriumkarbonates bedeutet und es relativ teuer ist,
wird Eisensulfat bevorzugt. Wenn der erhöhte Sulfatgehalt in
der Lösung durch die Verwendung des Eisensulfates die spätere
Verwendung des wiedergewonnen Produktes beeinträchtigen sollte,
kann das Sulfat als Natriumsulfat mittels fraktionierter
Kristallisation abgetrennt werden.
Die die Eisenionen liefernden Stoffe können üblicherweise in
einer Menge von 1 bis 100 kg pro Tonne Schlacke zugefügt werden.
Das durch die oben beschriebenen Schritte erhaltene Filtrat
wird konzentriert und dann einer fraktionierten Kristallisation
unterworfen. Die Konzentrierung des Filtrates wird vorteil
hafterweise so lange durchgeführt, bis es teilweise ausfällt,
wobei die Anlagen zur Konzentrierung nicht beschränkt sind.
Wird z. B. ein Sprühwäscher zur Konzentrierung verwendet, so
kann sogar eine teilweise kristallisierte Suspension konzentriert
werden ohne Gefahr zu laufen, die Leitungen zu verstopfen.
Es können beliebige heiße Gase der Anreicherungsanlage zuge
führt werden, vorausgesetzt, daß sie keinen Schwefel ent
halten und bezüglich der Lösung inert sind. Abgase von Hoch
öfen, Heißluftöfen, Konvertern oder Heißwindöfen weisen wenig
Schwefel auf und können wirtschaftlich und einfach eingesetzt
werden.
Anstelle der fraktionierten Kristallisation kann auch zur Wieder
gewinnung des Natriumkarbonats ein Wirbelbett-Trommeltrockner
verwendet werden.
Werden Schlacken, die bei der Entschwefelung und/oder Ent
phosphorung von geschmolzenem Roheisen mit Alkalikarbonaten
entstehen, für längere Zeit gelagert, so kann manchmal ein Teil
des Schwefelgehaltes durch den Luftsauerstoff oxidieren und
Thiosulfate und Sulfite bilden. Die Erfindung läßt sich ohne
Schwierigkeiten auch auf derartige Schlacken anwenden.
So ist z. B. bei der Behandlung zur Alkaliextraktion dieser Ab
fallschlacken und Schwefel in Form von Schwefelionen, Thio
sulfat-Ionen und Sulfit-Ionen gelöst. Die Menge dieser Ionen
beträgt jedoch nur einige Prozent bezüglich der Menge des vor
handenen Alkalikarbonats, so daß festes Alkalikarbonat aus der
Extraktionsflüssigkeit durch Anreicherung mittels Verdampfung
oder durch fraktionierte Kristallisation erhalten werden kann.
Schwefeleisen kann auch durch Zugabe von Eisenionen ausgefällt
werden, wonach durch Anreicherung mittels Verdampfung oder
fraktionierter Kristallisation die Alkalikarbonate wiederge
wonnen werden.
Wie obenerwähnt resultiert die gleichzeitige Entschwefelung
und Entphosphorung von geschmolzenem Roheisen in der Verein
fachung der Verarbeitung und führt auch dazu, daß von der
großen Menge an erforderlichen Natriumkarbonat für die gleich
zeitige Entschwefelung und Entphosphorung derjenige Teil des
Natriumkarbonats, der nicht reagiert hat, durch das erfindungs
gemäße Verfahren wiedergewonnen wird und wiederverwendbar ist.
Die Konverterschlacke enthält obendrein wenig Phosphor, so daß
sie den Hochöfen erneut zugeführt werden kann. Das erfindungs
gemäße Verfahren weist also nicht nur technische Vorteile,
sondern auch wirtschaftliche Vorteile auf.
Der nach dem Extraktions- und Waschschritt übrig bleibende
Schlackenschlamm kann ohne Schwierigkeit abgelagert werden, da
er weder löslich Alkalien noch Schwefel oder Phosphor enthält.
Da dieser Schlamm weiterhin nur in geringen Mengen anfällt, läßt
er sich auch umweltfreundlich beseitigen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Eisensulfide und Eisen
phosphate leicht durch Zugabe von Eisenionen zur Extraktions
flüssigkeit ausgefällt werden können, ohne den pH-Wert zu ver
ändern, so daß Alkalikarbonate mit hoher Reinheit erhalten
werden.
Im folgenden werden zwei Beispiele von vollständigen Verfahrens
schritten angegeben.
1,0 Tonne geschmolzenen Roheisens mit einem Gehalt von 400 g
(0,04 Gewichtsprozent) an Schwefel und 1200 g (0,12 Gewichts
prozent) an Phosphor wurde mit 30 kg Natriumkarbonat ent
schwefelt und entphosphort, wobei 30 kg Schlacke erhalten wurde.
In einem Schneckenförderer wurde eine Extraktion und ein Wasch
vorgang durchgeführt, wobei die Schlacke mit 50 kg heißem Wasser
von 90°C 30 Minuten lang behandelt wurde unter gleichzeitigem
Einblasen von 300°C heißem Gas mit einem Gehalt an 15% CO2.
Der pH-Wert der bei dieser Behandlung austretenden Extraktions
flüssigkeit betrug 10,1, wobei keine Silikate mit extrahiert
wurden, während ungefähr 20 Gewichtsprozent des gesamten Schwefel
gehaltes extrahiert wurden. Der Phosphor wurde andererseits in
Form von Natriumphosphat in flüssiger Phase extrahiert.
Durch anschließende Zugabe von 6,5 kg Ferro-Sulfat zur
Extraktionsflüssigkeit wurde der Schwefel und der Phosphor in
Form von 160 g Eisensulfid und 4000 g Eisenphosphat ausgefällt.
Nach Filterung der Ausfällungen wurde das Filtrat auf ein Ge
wicht von 40 kg in einem Sprühwäscher konzentriert, wobei ein
300°C heißes Abgas als Heißluftquelle verwendet wurde. Aus der
derart konzentrierten Lösung konnte anschließend mittels
fraktionierter Kristallisation 17 kg Natriumkarbonat erhalten
werden.
Eine Tonne geschmolzenen Roheisens mit einem Gehalt von 300 g
(0,03 Gewichtsprozent) Schwefel und 1100 (0,11 Gewichtsprozent)
Phosphor wurde mit 25 kg Natriumkarbonat entschwefelt und ent
phosphort.
Es wurden 27 kg an Schlacke mit einem Gehalt von 210 g Schwefel
und 750 g Phosphor erhalten. In einem Schneckenförderer wurde
ein Extraktions- und Waschschritt durchgeführt, wobei die Schlacke
mit 45 kg heißen Wassers von ungefähr 80°C behandelt wurde unter
gleichzeitigem Einblasen von einem 300°C heißen Gas mit einem
Gehalt von 15% CO2. Von den 45 kg heißen Wassers wurden 15 kg
in Form von Dampf zugeführt. Bei dieser Behandlung zeigte die
austretende Extraktionsflüssigkeit einen pH-Wert von 10,2.
Der Schwefel wurde kaum extrahiert während Phosphor und Natrium
sich zu Natriumphosphat und Natriumkarbonat umsetzten, die an
schließend in die flüssige Phase überführt wurden.
Durch Zugabe von 3,7 kg Calciumhydroxid zur flüssigen Phase
wurden die Phosphorionen als Calciumphosphat ausgefällt. Nach
der Filterung wurde die wäßrige Lösung trockengedampft und
20 kg Natriumkarbonat mit einer 96%igen Reinheit erhalten.
Die Erfindung betrifft also die Behandlung von Schlacken, die
während der Entschwefelung und/oder Entphosphorung von ge
schmolzenem Roheisen mit Alkalikarbonaten entstehen, wonach die
Alkalien durch Extraktion der Schlacken mit heißem Wasser
wiedergewonnen werden unter gleichzeitiger Zugabe von
Kohlendioxid-Gas, so daß eine Extraktionsflüssigkeit mit einem
pH-Wert von 9,0 bis 11,5 entsteht aus der die Alkalikarbonate
gewonnen werden. Die Extraktionsflüssigkeit weist wenig Schwefel
und Silikate auf, so daß aus ihr die Alkalikarbonate ohne
Schwierigkeiten und mit hoher Ausbeute erhalten werden.
Claims (16)
1. Verfahren zur Wiedergewinnung von Alkalien aus
Schlacken, die bei der Entschwefelung und/oder Ent
phosphorung von geschmolzenem Roheisen mit Alkali
carbonaten entstanden sind, unter Behandlung mit
heißem Wasser und Zufuhr von Kohlendioxid, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) die Schlacke einer Extraktionsbehandlung mit Wasser mit einer Temperatur von 40 bis 100°C un terzogen wird und gleichzeitig ein CO2-haltiges Gas in einer solchen Menge eingeblasen wird, da mit in der Extraktionsflüssigkeit ein pH-Wert von 9,0 bis 11,5 aufrechterhalten wird und
- b) die Alkalikarbonate aus der Extraktionsflüs sigkeit wiedergewonnen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 0,8
bis 5,5 Tonnen heißen Wassers von 40° bis 100° pro Tonne
Schlacke für die Extraktion verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 1,5
bis 3,5 Tonnen heißen Wassers von 80° bis 100°C pro Tonne
Schlacke zur Extraktion verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß so
viel Kohlendioxid-Gas zugeführt wird, daß die entstehende
Extraktionsflüssigkeit einen pH-Wert von 9,5 bis 10,3 auf
weist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxid-Gas in Form eines
Gases zugeführt wird, das 5 Vol.-% CO2 oder mehr enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Abgas eines mit einem Hochofen verbundenen Heißwindofens
als CO2-haltiges Gas verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Gas mit einem Gehalt von 5 bis 30 Vol.-%
CO2 in einer Menge von 2000 bis 20 000 Nm3 pro Tonne Schlacke
zur Extraktion zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Extraktionsflüssigkeit mit den Alkalikarbonaten durch Ver
dampfung konzentriert wird um so Alkalikarbonate in fester
Form zu erhalten.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Extraktionsflüssigkeit mit den Alkalikarbonaten konzentriert
wird und einer fraktionierten Kristallisation unterworfen wird
um die Alkalikarbonate zu gewinnen.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Alkalikarbonate durch Zugabe von Eisenionen zur Extraktions
flüssigkeit wiedergewonnen werden, wobei Eisensulfide und/oder
Eisenphosphate ausfällen, wonach die Ausfällungen durch
Filtration entfernt werden und die Alkalikarbonate aus dem
Filtrat gewonnen werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eisenionen in Form von einem Sulfat zugegeben werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
Filtrat durch Verdampfung konzentriert wird um die Alkali
karbonate in fester Form zu gewinnen.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
Filtrat konzentriert wird und einer fraktionierten Kristallisa
tion unterworfen wird um so die Alkalikarbonate zu gewinnen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8, 9, 12 und 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konzentration durch Zufuhr eines
von einer Hammerschmiede stammenden heißen Abgases zu einem
Sprühwäscher erfolgt, dem das Filtrat eingegeben wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Alkalikarbonat Natriumkarbonat verwendet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
wiedergewonnenen Alkalikarbonate bei der Entschwefelung und/oder
Entphosphorung von geschmolzenem Roheisen wiederverwendet
werden.
Applications Claiming Priority (2)
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GB (1) | GB2013640B (de) |
IT (1) | IT1166595B (de) |
NL (1) | NL7900583A (de) |
SE (1) | SE426711B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009020745A1 (de) * | 2009-05-11 | 2010-11-25 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Phosphatgewinnung auf Klärschlamm |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2523482A1 (fr) * | 1982-03-22 | 1983-09-23 | Solvay | Procede pour le traitement de scories siderurgiques contenant des composes oxydes du sodium et du phosphore. |
FR2541309A1 (fr) * | 1983-02-22 | 1984-08-24 | Solvay | Procede pour le traitement d'une scorie siderurgique contenant des composes oxydes du sodium et du phosphore |
DE3634227A1 (de) * | 1986-10-08 | 1988-04-14 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur aufarbeitung von sodaschlacken aus der entschwefelung von roheisen |
DE3723294C1 (en) * | 1987-07-10 | 1989-03-02 | Salzgitter Peine Stahlwerke | Process for recovering soda from slags of the soda-desulphurisation of pig iron |
DE3837249A1 (de) * | 1988-10-31 | 1990-05-03 | Salzgitter Peine Stahlwerke | Verfahren zur aufbereitung von schlacken metallurgischer prozesse unter rueckgewinnung von soda |
DK0544967T3 (da) * | 1991-11-28 | 1995-10-16 | Von Roll Ag | Fremgangsmåde til at undertrykke støv og røg ved fremstillingen af elektrostål |
FI122348B (fi) | 2008-05-30 | 2011-12-15 | Rautaruukki Oyj | Menetelmä kalsiumkarbonaatin tuottamiseksi jäte- ja sivutuotteista |
JP6263144B2 (ja) * | 2015-03-23 | 2018-01-17 | 日新製鋼株式会社 | 製鋼スラグからカルシウムを含有する固体成分を回収する方法、および回収された固体成分 |
CN109336072A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-02-15 | 贵州芭田生态工程有限公司 | 磷矿煅烧废气洗涤水的利用方法和磷精矿及其制备方法 |
DE102018220679B4 (de) * | 2018-11-30 | 2021-01-21 | Thyssenkrupp Ag | Aufbereitungsverfahren für Roheisenentschwefelungsschlacke |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB776331A (en) * | 1954-09-15 | 1957-06-05 | Basf Ag | Improvements in the production of anhydrous alkali metal carbonates in granular form |
FR1131605A (fr) * | 1954-09-15 | 1957-02-25 | Basf Ag | Procédé de production de carbonates alcalins anhydres sous forme de grains très fins |
FR1241514A (fr) * | 1958-11-26 | 1960-09-16 | Ministerul Ind Petroluli Si Ch | Procédé de mise en valeur complète des laitiers métallurgiques |
US3701737A (en) * | 1970-10-30 | 1972-10-31 | Fmc Corp | Sodium carbonate-sodium bicarbonate agglomerates |
US4073644A (en) * | 1976-02-17 | 1978-02-14 | Alumax Mill Products, Inc. | Salt cake processing method and apparatus |
JPS538307A (en) * | 1976-07-12 | 1978-01-25 | Nippon Steel Corp | Preparation of alkaline metal carbonate using molten ferro alloy refining slag as raw material |
-
1979
- 1979-01-18 SE SE7900474A patent/SE426711B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-01-25 GB GB7902693A patent/GB2013640B/en not_active Expired
- 1979-01-25 US US06/006,293 patent/US4225565A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1979-01-26 DE DE19792902914 patent/DE2902914A1/de active Granted
- 1979-01-26 IT IT1963579A patent/IT1166595B/it active
- 1979-01-26 FR FR7902090A patent/FR2415612A1/fr active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009020745A1 (de) * | 2009-05-11 | 2010-11-25 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Phosphatgewinnung auf Klärschlamm |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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IT7919635A0 (it) | 1979-01-26 |
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GB2013640A (en) | 1979-08-15 |
GB2013640B (en) | 1982-06-30 |
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NL7900583A (nl) | 1979-07-30 |
SE7900474L (sv) | 1979-07-27 |
US4225565A (en) | 1980-09-30 |
FR2415612A1 (fr) | 1979-08-24 |
DE2902914A1 (de) | 1979-08-02 |
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