DE2911657A1

DE2911657A1 - Zusatz zum raffinieren von metallen und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2911657A1
Application number: DE19792911657
Authority: DE
Inventors: Takeshi Goto; Itsuo Hirano; Yuji Kawahara; Noboru Kawakami
Original assignee: Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1978-03-24
Filing date: 1979-03-24
Publication date: 1979-10-11
Also published as: JPS54125116A; US4217133A; JPS6058283B2; DE2911657C2

Description

TOYO SODA MANUFACTURING CO., LTD.
Yamaguchi-ken (Japan)

Zusatz zum Raffinieren von Metallen und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Zusatz zum Raffinieren von Metallen und ein Verfahren zu seiner Herstellung,

Als Zusätze zum Raffinieren von Metallen, insbesondere zum Entschwefeln und Entphosphorisieren _r werden bisher verbreitet Calciumcarbid und metallisches Magnesium verwendet. Calciumcarbid hat den Nachteil, daß bei seiner Verwendung zum Entschwefeln von Roheisen oder zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit die Umsetzung verhältnismäßig gering ist und eine Schlacke entsteht, die unvermeidlich erhebliche Mengen Calciumcarbid enthält. Auch metallisches Magnesium hat Nachteile;, infolge seines niedrigen Dampfdruckes tritt bei seinem Zusatz zu geschmolzenen Metallen eine stürmische Reaktion ein, so daß das Arbeiten mit Magnesium gefährlich und der Nutzeffekt der Reaktion verhältnismäßig gering ist.

Es stellte sich somit die Aufgabe, einen Zusatz zum Raffinieren von Metallen zur Verfugung zu stellen, der ohne Gefahr zu handhaben ist und einen besseren Nutzeffekt der Reaktion als Calciumcarbid und Magnesium ergibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Zusatz gelöst, der aus 5 bis 55 Gew.-% metallischem Magnesium, 3 bis 40 Gew.-% Magnesiumoxid, 1 bis 50 Gew.-% Calciumcarbid und 3 bis 70 Gew.-% Calciumoxid besteht.

Das Verfahren zur Herstellung des Zusatzes besteht darin, daß ein Gemisch aus Magnesiumcarbonat und/oder Magnesiumoxid, Calciumcarbonat und/oder Calciumoxid und einem kohlenstoffhaltigen Material in einer nichtoxydierenden Atmosphäre auf 1600 bis 4000 ⁰C erhitzt und das Reaktionsprodukt plötzlich abgekühlt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen 2 sowie 4 bis 7 angegeben.

An Hand der Abbildungen wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zur Herstellung des Zusatzes;

Fig. 2 eine Elektronenmikroskop-Aufnähme tVergrößerung SOQOfach) eines nach dem Verfahren erhaltenen Produktes in Staubform, wie es in
einem Schlauchfilter und einem Zyklon aufgefangen wird; und

Fig. 3 eine Elektronenmikroskop-Aufnahme (Vergrößerung 3000fach) eines Gemisches aus dem Staub nach Fig. 2 und einem feinverteilten Acrylharz .

In Figur 1 ist eine besonders geeignete Vorrichtung zur
Ausführung des Verfahrens zur Herstellung des Zusatzes
dargestellt. Ein feinverteiltes Gemisch 1 aus den Ausgangsstoffen Magnesiumcarbonat und/oder Magnesiumoxid,
Calciumcarbonat und/oder Calciumoxid und einem kohlenstoffhaltigen Material wird durch ein Aufgaberohr 2 in einen
Reaktorofen 10 eingetragen. Der Reaktorofen 10 ist mit
einem Dreiphasen-Gleichstrom-Lichtbogen-Plasmagenerator 3 ausgerüstet, der so angeordnet ist, daß in der mit Elektro-

graphit 8 ausgekleideten Reaktionskämmer lange Plasmaflammen gebildet werden. Der Reaktorofen wird durch flüssiges Kühlmittel 4, 6 und 9 gekühlt. Das feste Äusgangsmaterial wird in den Plasmaflammen 7 einer Temperatur von 1600 bis 4000 ⁰C ausgesetzt und dabei zur Reaktion gebracht. Das staubförmige Reaktionsprodukt wird durch eingeblasenes Kühlgas 5 plötzlich abgekühlt, und der abgekühlt Staub 15 wird in einem Zyklon 14 abgeschieden. Der Gasstrom aus den bei der Reaktion entstandenen Gasen und dem Kühlgas gelangt durch ein Rohr 21 in ein Schlauchfilter 13, aus dem die Gase als Abgas 18 abgezogen werden. Ein Teil des von dem Gasstrom mitgeführten Staubes 11 wird auf einem Filter 12 abgeschieden. Dieser Staub 11 wird mit Hilfe eines Schabers 23 abgelöst und fließt durch ein Rohr 20 in einen Kneter 17. Der Staub 15 fließt durch einen Schieber 22 ebenfalls in den Kneter 17, in dem die Stäube 11 und 15 mit einem polymeren Bindemittel 16 verknetet werden. Das Knetprodukt 19 wird aus dem Kneter 17 abgezogen.

Das bei dem Verfahren verwendete Äusgangsmaterial ist ein Gemisch aus Magnesiumcarbonat und/oder Magnesiumoxid, Calciumcarbonat und/oder Calciumoxid sowie einem kohlenstoffhaltigen Material. Statt eines Gemisches der Magnesium- und Calciumverbindungen kann auch eine Verbindung, z.B. ein Carbonat oder ein Oxid, verwendet werden, die Calcium und Magnesium enthält. Solche Verbindungen sind beispielsweise natürlicher Dolomit, der in der Regel in kalzinierter Form eingesetzt wird, und synthetischer Dolomit. Selbstverständlich kann auch ein Gemisch aus Carbonaten und/oder Oxiden des Magnesiums und Calciums sowie einer sowohl Magnesium als auch Calcium enthaltenden Verbindung verwendet werden. Das Verhältnis der Magnesiumcarbonat- oder Magnesiumoxid-Komponente zur Calciumcarbonat- oder Calciumoxid-Komponente ist nicht sonderlich kritisch und k*nn je nach der vorgesehenen Verwendung des Zusatzes variiert werden. Im allgemeinen enthält das Gemisch aus Magnesium- und Calciumverbindungen 10 bis

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97 Gew.-%, besser 15 bis 95 Gew.-%, Magnesiumcarbonat und/oder Magnesiumoxid sowie 3 bis 90 Gew.-%, besser 5 bis 85 Gew.-%, Calciumcarbonat und/oder Calciumoxid.

Das kohlenstoffhaltige Material kann beispielsweise Petrolkoks, Graphit oder Ruß sein. Das Gemisch aus Magnesiumcarbonat und/oder Magnesiumoxid sowie Calciumcarbonat und/oder Calciumoxid wird in Gegenwart des kohlenstoffhaltigen Materials in einer nichtoxydierenden Atmosphäre erhitzt, wodurch .die Komponenten des Gemisches reduziert werden. Die Temperatur/ auf die das Gemisch erhitzt wird, muß so hoch sein, daß die Reduktionsreaktion innerhalb einer vertretbaren Zeit beendet ist. In der Regel liegt die Temperatur im Bereich von 1600 bis 4000 ⁰C, am besten in einem Bereich von 1750 bis 4000 ⁰C. Die Zeit, während der das Gemisch der Temperatur ausgesetzt wird, kann -unterschiedlich sein; in der Regel beträgt sie 1/100 Sekunde bis 6 Minuten. Als nichtoxydierende Gase kommen beispielsweise Stickstoff, Argon, Helium, Wasserstoff und Erdgas in Frage.

Hinsichtlich des Reaktionsofentyps zur Ausführung des Verfahrens bestehen keine besondere Beschränkungen. In der Regel kann man einen Plasma- oder einen Tiegelofen benutzen, je nachdem, ob verhältnismäßig hohe oder niedrige Reaktionstemperaturen erwünscht sind.

Die bei dem Verfahren ablaufende Reduktionsreaktion läßt sich durch folgende Gleichung darstellen:

MgO + CaO + 2 C -—*■ Mg + Ca + 2CO (1)

Die Reaktionsgeschwindigkeit der durch die Gleichung (1) wiedergegebenen Reaktion hängt von der Reduktion des CaO ab. Vorherrschend findet die durch folgende Gleichung (2) wiedergegebene Reduktion des CaO statt:

CaO + 3 C CaC₂ + CO (2)

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Gleichzeitig wird nach folgender Gleichung (3) Magnesium erzeugt:

MgO + C »* Mg + CO (3)

Außer der durch die Gleichungen (1) und (2) wiedergegebenen Reduktion des CaO dürften auch noch die durch die folgenden Gleichungen (4J und (5) wiedergegebenen Reaktionen stattfinden:

MgO + CaC₂ *· Mg + CaO + 2 C (4)

■|· CaC₂ + CaO *- |- Ca + CO . (5)

Es ist auch möglich, daß umgekehrte Reaktionen gemäß den folgenden Gleichungen (6) und (7) ablaufen:

Mg + CO *■ MgO + C (6>

4 Ca + CO *· 4 CaC₂ + CaO (7}

Das durch die Reduktionsreaktion erzeugte Reaktionsprodukt muß plötzlich, d.h. so schnell wie möglich, auf eine Temperatur abgekühlt werden, bei der die umgekehrten Reaktionen nach den Gleichungen (6) und {7} nicht fortschreiten. Am besten wird das Reaktionsprodukt innerhalb einer Zeitspanne von 1/100 bis 1/5000 Sekunde auf eine Temperatur unterhalb 500 ⁰C abgekühlt. Diese plötzliche Abkühlung des Reaktionsproduktes kann zweckmäßigerweise durch Zerstäuben des Reaktionsproduktes in feinverteilter Form in eine reichliche Menge eines Kühlgases, wie Stickstoff, Argon, Helium, Wasserstoff, Methan oder einem Gemisch davon, erreicht werden. Obwohl hinsichtlich der Methode, mit der das Reaktionsprodukt plötzlich abgekühlt wird, keine besondere Beschränkung besteht, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die plötzliche Abkühlung durch Blasen eines kräftigen Kühlgasströmes gegen das Reaktionsprodukt vorzunehmen. Die Menge des gegen das Reaktionsprodukt geblasenen

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Kühlgases kann in der Regel in einem Bereich vom 10- bis 60fachen des Volumens des Reaktionsproduktes variiert werden.

Das durch die plötzliche Abkühlung verfestigte Reaktionsprodukt wird von dem Kühlgas abgetrennt und aufgefangen. Das so erhaltene Produkt besteht aus ultrafeinen Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 2 μΐη. Das Produkt besteht überwiegend aus Reduktionsprodukten., d.h. metallischem Magnesium und Calciumcarbid, neben kleineren Mengen von Produkten der vorstehend erwähnten Umkehrreaktion, nämlich Magnesiumoxid, Calciumoxid und Kohlenstoff. Wenngleich die Zusammensetzung des Reaktionsproduktes je nach der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials und der Abkühlungsgeschwindigkeit unterschiedlich sein kann, so besteht das Reaktionsprodukt in der Regel aus 5 bis 55 Gew.-% Magnesium, 3 bis 40 Gew.-% Magnesiumoxid, 1 bis 50 Gew.-% Calciumcarbid, 3 bis 70 Gew.-% Calciumoxid sowie einem Restanteil Calcium und Kohlenstoff.

Das Reaktionsprodukt kann in der feinverteilten Pulverform, in der es erhalten wird, als Zusatz zum Raffinieren von Metallen verwendet werden. Es ist jedoch besser, das Reaktionsprodukt in eine geeignete Form von geeigneter Größe zu bringen. Die Art und Weise, in der das Reaktionsprodukt geformt wird, ist nicht kritisch; das Reaktionsprodukt kann mit Hilfe bekannter Formvorrichtungen und in einer Inertgasatmosphäre, z.B. aus Stickstoff oder Argon, zu Granulat, Pellets, Kugeln oder dergleichen geformt werden.

Zum Formen des feinverteilten Reaktionsproduktes kann ein organisches Polymerisat als Bindemittel verwendet werden. Als organische Polymerisate kommen beispielsweise in Betracht: Polyacrylate, Polystyrole, Polyolefine, Epoxidharze, Polyvinylalkohol und Carboxymethylcellulose. Das polymere organische Bindemittel kann fest oder flüssig sein. Ist das polymere organische Bindemittel flüssig,

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kann es in dieser Form verwendet werden. Es ist jedoch besser, das polymere organische Bindemittel in Form einer Lösung in gebräuchlichen organischen Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol, Xylol, Äthylacetat oder Methyläthy!keton, zu verwenden. Die Konzentration des polymeren organischen Bindemittels in der Lösung kann in einem Bereich zwischen 0,5 und 25 Gew.-%, am besten zwischen 2 und 10 Gew.-%, variiert werden. Die Menge der Lösung des Bindemittels kann 5 bis 100 Gew.-% des feinverteilten Reaktionsproduktes betragen.

Statt ein polymeres organisches Bindemittel zu verwenden, kann man das Reaktionsprodukt auch bei einer Temperatur wärmebehandeln, die gleich dem oder höher als der Schmelzpunkt des Magnesiums {etwa 650 ⁰C) ist, um das Magnesium mindestens teilweise zu schmelzen und dadurch beim Abkühlen das Produkt zu verfestigen, so daß es leicht zu handhaben ist. Die Wärmebehandlung wird am besten in einer Inertgasatmosphare, z.B. aus Stickstoff oder Argon, für eine Dauer von fünf Minuten bis fünf Stunden ausgeführt.

Das geformte Produkt wird dann in üblicher Weise getrocknet. Die Größe des geformten Produktes ist nicht kritisch, doch sollte sein Durchmesser oder seine Länge mindestens 0,5 min betragen. Falls gewünscht, kann der Zusatz vor der Verwendung zerkleinert werden.

Die Komponenten des Zusatzes liegen in feinverteilter Form vor. Wenn daher der Zusatz einem geschmolzenen Metall zugefügt wird, bildet sich darin ein feiner Magnesiumschaum, und die gewünschte Reaktion läuft mit einem höheren Nutzeffekt ab. Ferner ist zu beachten, daß der feinverteilte Zusatz eine Struktur hat, bei der das Magnesium mindestens teilweise von einer Magnesiumoxid-Schicht bedeckt ist, die die Reaktionsgeschwindigkeit in erwünschter Weise lenkt. Wenn daher der Zusatz einem geschmolzenen Metall beigegeben wird, wirkt das Magnesiumoxid gewissermaßen wie ein

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Verdünner für das Magnesium und verhindert oder verringert die unerwünschte Verdampfung des Magnesiums und mildert
die haftige Reaktion. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen metallischen Magnesiumzusätzen, die eine strümische Reaktion hervorrufen und einen geringen Nutzeffekt haben.

Da der Zusatz außer metallischem Magnesium und Magnesiumoxid noch Calciumcarbid und Calciumoxid enthält, kann er beispielsweise zum Entschwefeln von geschmolzenem Roheisen,., als Impfstoff bei der Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit und zum Entphosphoren verschiedener Metalle verwendet werden.

An Hand nachstehender Beispiele wird die Erfindung weiter veranschaulicht. Sofern nicht anders angegeben, sind alle Prozentangaben Gewichtsprozente.

In den Beispielen sind die prozentuale Entschwefelung
(PES), die Entschwefelungsleistung (ESL), die prozentuale Entphosphorung (PEP) und die Entphosphorungsleistung (EPL) durch folgende Beziehungen definiert.

Prozentuale Entschwefelung: PES = [(A- Β)/Α]·100, worin A der Schwefelgehalt eines Roheisens vor dem Entschwefeln und B der Schwefelgehalt des Roheisens nach dem Entschwefeln sind.

Entschwefelungsleistung: ESL = (C/D)«100, worin C die bei der Reaktion des Zusatzes mit dem in einem Roheisen enthaltenen Schwefel verbrauchte Menge Magnesiummetall und
Calciumcarbid und D die Menge des Magnesiummetalls und
Calciumcarbids bedeuten, die in dem dem Roheisen zugesetzten Zusatz enthalten ist.

Prozentuale Entphosphorung: PEP = [(A-' - B¹) /A¹] · 100, worin A¹ der Phosphorgehalt eines Metalles vor dem Entphos-

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phoren und B¹ der Phosphorgehalt des Metalles nach dem
Entphosphoren ist.

Entphosphorungslexstung: EPL = (C'/D¹)-100, worin C die Menge des zur Bildung von Calciumphosphid verbrauchte Menge Calciumcarbid und D¹ die Menge des Calciumcarbids sind,
die in dem dem geschmolzenen Metall zugesetzten Zusatzes enthalten ist.

BEISPIEL 1

Unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie in Figur 1
dargestellt ist, wurde ein Zusatz zum Raffinieren von
Metallen hergestellt.

Kalzinierter Dolomit der Zusammensetzung 30,36% MgO,
66,96% CaO, 0,06% Fe₂O₃, 0,09% Al₂O₃ und 0,48% SiO₂ sowie einem Glühverlust von 1,30% wurde mit feinverteiltem
Petrolkoks mit einer durchschnittlichen Teilchengröße"von weniger als 0,044 mm gemischt, wobei das Mengenverhältnis von Dolomit zu Petrolkoks dem stöchiometrischen Verhältnis gemäß der Reaktionsgleichung (1) entsprach. Das
Ausgangsgemisch wurde auf eine Teilchengröße von etwa
0,1 mm granuliert und das Granulat mit einem Durchsatz von 1 g/min durch einen Reaktionsofen gegeben, der mit einem Dreiphasen-Gleichstrom-Lichtbogen-Plasmagenerator ausgerüstet war. Der Reaktionsofen hatte eine Reaktionskammer von etwa 300 ml Innenraumvolumen, die mit Elektrographit ausgekleidet war. Der Lichtbogen-Plasmagenerator war so
angeordnet, daß sich in der Reaktionskammer lange Plasmaflammen bildeten. Das granulierte Ausgangsmaterial wurde dadurch Plasmaflammen mit einer Temperatur von etwa
1900 ⁰C (gemessen in der Mitte des Vereinigungsteils der Piasmaflammen) ausgesetzt. Die Verweilzeit der Ausgangsstoffe in den Plasmaflammen betrug etwa 1/100 s. Das Reaktionsprodukt wurde in einer Kühlkammer von etwa 1200 ml
Innenraumvolumen durch Entgegenblasen von Stickstoff mit

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einer Temperatur von 30 ⁰C und einer Strömungsgeschwindigkeit von 35 Nl/min plötzlich abgekühlt, wodurch die Temperatur des Reaktionsproduktes innerhalb einer 1/100 s auf unterhalb 170 ⁰C gesenkt wurde. Das staubförmige Reaktionsprodukt wurde in einem unterhalb des Reaktionsofens angeordneten Zyklon und einem mit dem Zyklon verbundenen Schlauchfilter abgeschieden. Der abgeschiedene Staub wurde direkt einem Kneter zugeführt, in dem der Staub mit 50%, bezogen auf das Gewicht des Staubes, einer 5%igen Lösung eines Polyacrylat-Bindemittels in Toluol gemischt wurde. Das geknetete Produkt wurde mit Hilfe eines Granulators zu Granulat mit einer Korngröße von 1 mm geformt.

Der in dem Zyklon und dem Schlauchfilter abgeschiedene Staub hatte die in nachstehender Tabelle 1 angegebene Zusammensetzung .

	Tabelle	•1	Σ C	N C (frei)	Mg-Metall
	Zusammensetzung des Staubes (%)	9,4 18,3	4,7 (4,1) 0,8 -	(50,6) (8,4)
Staub	Σ Mg Σ Ca
Schlauch filter Zyklon	70 9,1 12,3 56,4

Das aus dem Staub und dem Polyacrylat-Bindemittel hergestellte Granulat hatte die in nachstehender Tabelle 2 wiedergegebene Zusammensetzung.

Tabelle 2 Zusammensetzung des Granulats (%)

CaC₂ CaO Mg MgO C (frei) N

37,5 32,8 14,5 4,8 1,4 1,4

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Eine Elektronenmikroskop-Aufnahme (500Ofach) des in dem Zyklon und dem Schlauchfilter abgeschiedenen Staubes und eine Elektronenmikroskop-Aufnahme (300Ofach) des aus dem Staub und dem polymeren Bindemittel hergestellten Granulats sind in Figur 2 bzw. Figur 3 wiedergegeben. Diese Fotos zeiger daß das nach dem Verfahren hergestellte Reaktionsprodukt aus feinen Teilchen von im wesentlichen gleichmäßiger Größe besteht.

Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Granulats wurde ein Entschwefelungsversuch an Roheisen ausgeführt. Die Einrichtung zur Ausführung des Versuchs bestand aus einem Magnesiatiegel und einer Tauchkolben-Zugabevorrichtung für das Entschwefelungsmittel. Granulat in der in der nachstehenden Tabelle 3 angegebenen Menge wurde 2 kg Roheisen zugesetzt, das 4% Kohlenstoff, 2% Silicium und 0,026% Schwefel enthielt und in einer Stickstoff-Atmosphäre auf einer Temperatur von 1450 ⁰C gehalten wurde.

Zu Vergleichszwecken wurden Entschwefelungsversuche unter gleichen Bedingungen mit Calciumcarbid, das eine Reinheit von 80% hatte, und mit 99,5%igem Magnesium ausgeführt. Beide Entschwefelungsmittel wurden in Form von Granulat mit einer Korngröße von 1 mm verwendet.

Die Versuchsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben.

	Tabelle 3	Schwefelgehalt	d. Roheisens	PES	ESL
	Angewendete	vor dem Entschwefeln	nach dem Entschwefeln	67	42
j» t sehwe felungs— mittel	Menge g/kg Roheisen	0,024%	0,008%	42	13
'"bindung (Beispiel 1)	1,0	0,026%	0,015%	52	16
-al, (Vergleich)	2,1	0,025%	0,012%
:g Γ-.ergleich)	0,6	3614			BAD ORrGiNAL
	- 14 §09841/1

BEISPIEL 2

Unter Verwendung des aus dem staubförmigen Reaktionsprodukt und dem polymeren Bindemittel hergestellten Granulats des Beispiels 1 wurden Entphosphorungsversuche an Ferrochrom ausgeführt. Das Ferrochrom bestand aus 65% Chrom, 3% Kohlenstoff, 0,03% Phosphor, Rest Eisen. Das Granulat wurde in der in der nachstehenden Tabelle 4 angegebenen Menge in ein Flußstahlrohr gefüllt, das dann in 2 kg geschmolzenem Ferrochrom verrührt wurde, das in einem Magnesiatiegel unter Argon-Atmosphäre von rund 1 bar Druck auf 1600 ⁰C gehalten wurde.

Zu Vergleichszwecken wurde ein Entphosphorungsversuch unter gleichen Bedingungen mit dem Calciumcarbid des Beispiels 1 ausgeführt.

Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 4 wiedergegeben.

Tabelle 4

	Angewendete	P-Gehalt des	,032% ,031%	Ferrochroms	PEP %	EPL %
Entphosphorungs- mittel	Menge g/kg Ferrochrom	vor dem . Entphosphoren		nach dem Entphosphoren	81 58	24 12
Erfindung (Beispiel 2) CaG₂ (Vergleich)	9 6	o. o.	0,006% 0,013%
	BEISPIEL 3

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein Zusatz zum Raffinieren von Metallen aus synthetischem Dolomit und Petrolkoks hergestellt. Der synthetische Dolomit hatte die Zusammensetzung 64,2% MgO, 34,05% CaO, 0,06% Fe₂O₃, 0,03% Al₂O₃, 0,3% SiO₂ und einen Glühverlust von 1,35%. Der Dolomit und der Petrolkoks wurden gemischt und mit 20%, bezogen

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auf das Gewicht des Dolomit-Petrolkoks-Gemisches, einer 0,3%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol verknetet. Das geknetete Produkt wurde zu Granulat mit einer Korngröße von 0,1 mm verarbeitet und bei einer Temperatur von 200 ⁰C getrocknet. Das so hergestellte Granulat wurde mit einem Durchsatz von 0,5 g/min nach dem Verfahren des Beispiels 1 durch den Reaktorofen gegeben und dem Plasma ausgesetzt.

Das Reaktionsprodukt war staubförmig. Es wurde in dem Zyklon und dem Schlauchfilter abgeschieden und hatte die in nachstehender Tabelle 5 angegebene Zusammensetzung.

	Tabelle	g Σ Ca	b	Staubes (%)	Z (frei)	Mg-Metall
	Zusammensetzung	r5 3,5 r1 39,7	des	C <	(4,5)	(64,0) (6,6)
Staub	Σ Μ	Σ	,0 /0
Schlauchfilter Zyklon	81, 31,	8 19

Aus dem abgeschiedenen Staub wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1 ein Zusatz zum Raffinieren von Metallen in Granulatform hergestellt, indem der Staub mit 50% seines Gewichtes mit einer 3%igen Lösung eines Polystyrol-Bindemittels in Toluol verknetet wurde. Das Granulat hatte die in nachstehender Tabelle 6 angegebene Zusammensetzung.

Tabelle 6 Zusammensetzung des Zusatzes (%)

Mg MgO CaC₂ CaO C (frei) N

27,2 20,2 21,7 19,4 1,9 1,6

Mit dem vorstehend beschriebenen Zusatz wurde ein Entschwefelungsversuch an Roheisen ausgeführt, das 3,5% Kohlenstoff,

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1,0% Silicium und 0,03% Schwefel enthielt. Der Zusatz wurde mit Hilfe einer Einspritzvorrichtung 2 kg Roheisen zugesetzt, das in einem Tonerdetiegel auf einer Temperatur von 1430 ⁰C gehalten wurde.

Zu Vergleichszwecken wurde ein weiterer Entschwefelungsversuch unter gleichen Bedingungen mit dem bei dem Verfahren des Beispiels 1 verwendeten Calciumcarbid ausgeführt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 7 wiedergegeben.

	Tabelle 7	Schwefelgehalt	d. Roheisens	PES %	ESL %
	Angewendete	vor dem Entschwefeln	nach dem Ent s chwe feIn	84 66	55 24
Entschwefelungs- mittel	Menge g/kg Roheisen	0,031% 0,029%	0,005% . 0,010%
Erfindung (Beispiel 3) CaC₂ (Vergleich)	1,0 2,0

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Claims

PATENTANWALTSBÜRO SCHtJMANNSTR. ©Τ · D-4OOO DÜSSELDORF Telefon: (021 Ij 683346 Teiex: 08586513 cop d PATENTAN WÄITE: Dipi.-lng.W. COHAUSZ ■ Dipi.-ing. R. KNAUF · Dr.-1ng., Dipl.-Wrtsch.-lng. A, GERBER · Dipl.-ing. H. 8. COHAUSZ Patentansprüche

1. Zusatz zum Raffinieren von Metallen, bestehend aus

5 bis 55 Gew.-% metallischem Magnesium, 3 bis 40 Gew,-% Magnesiumoxid, 1 bis 50 Gew.-% Calciumcarbid und 3 bis 70 Gew.-% Calciumoxid.

2. Zusatz zum Raffinieren von Metallen nach Anspruch 1, erhältlich durch Erhitzen eines Gemisches aus Magnesiumcarbonat und/oder Magnesiumoxid, Calciumcarbonat und/oder Calciumoxid sowie einem kohlenstoffhaltigen Material in nichtoxydierender Atmosphäre auf 1600 bis 4000 ⁰C und plötzliches Abkühlen des Reaktionsproduktes.

3. Verfahren zur Herstellung eines Zusatzes zum Raffinieren von Metallen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Magnesiumcarbonat und/oder Magnesiumoxid, Calciumcarbonat und/oder Calciumoxid und einem kohlenstoffhaltigen Material in einer nichtoxydierenden Atmosphäre auf 1600 bis 4000 ⁰C erhitzt und das Reaktionsprodukt plötzlich abgekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Reaktionsprodukt innerhalb einer Zeitspanne von 1/5000 bis 1/100 s auf eine Temperatur unterhalb 500 ⁰C abgekühlt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Reaktionsprodukt durch Blasen eines ηichtoxydierenden Gasstromes mit einer Temperatur von weniger als 400 ⁰C gegen das staubförmige Reaktionsprodukt abgekühlt wird,

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch verwendet wird, in dem das Gewichtsverhältnis der·· Magnesiumverbindung zur Calciumverbindung 10:90 bis 97:3 beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnesium- und Calciumverbindung Dolomit verwendet wird.

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