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Publication number: DE299151C
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DEUTSCHES REICH

\Y Λ-= AUSGEGEBEN
AM 1. JUNi 1921

REICH SPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

-JVi 299151-KLASSE 12 i GRUPPE

Dr. Ludwig Heinrich Diehl in Berlin.

entstehenden schwefligen Säure.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Januar 1917 ab.

Der in Hochofenschlacke in F.orm von Sulfiden, insbesondere Calciumsulfit, enthaltene Schwefel wird bis jetzt noch nicht nutzbar gemacht, wodurch dauernd große Werte verlorengehen.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Abfahren zur Nutzbarmachung des in der Hochofenschlacke enthaltenen Schwefels, das darin besteht, daß man den in der feuerflüssigen Schlacke enthaltenen Sulfidschwefel durch Oxydation mittels eines Luftstromes in schweflige Säure überführt und diese schweflige Säure auf Schwefelprodukte des Handels, in erster Linie auf Schwefelsäure, verarbeitet.

Die Gewinnung von Schwefelsäure aus dem durch Oxydation aus der Hochofenschlacke erhaltenen Schwefeldioxyd bietet, abgesehen von der großen wirtschaftlichen Bedeutung, die die Nutzbarmachung großer, bis jetzt verlorengegangener Werte hat, den besonderen Vorzug, daß die aus der Schlacke entwickelte schweflige Säure kein Arsen enthält, das bekanntlich bei der Schwefelsäuregewinnung aus Blenden und Kiesen sich unangenehm bemerkbar macht und außerdem den Marktwert des Produktes beeinträchtigt. Das Arsen wird nämlich im Hochofen vom Eisen aufgenommen, so daß die Schlacke arsenfrei ist.

Zum Zwecke der Einwirkung von Luft kann man die flüssige, heiße Schlacke durch eine, längere abgedeckte Rinne laufen lassen und über sie in entgegengesetzter Richtung, zweckmäßig in hocherhitztem Zustande, einen langsamen Luftstrom leiten, der unter Sauerstoffabgabe das Calciümsulfid oxydiert und sich mit dem gebildeten Schwefeldioxyd anreichert.

Eine energischere Oxydation der Sulfide wird erreicht, wenn man durch die möglichst heiße flüssige Schlacke in einem geeigneten Gefäß hocherhitzte atmosphärische Luft in feiner Verteilung bläst.

Es ist an sich bekannt, den Schwefel aus flüssiger Schlacke durch Oxydation mittels durchgeblasener Luft zu entfernen. Das Durchblasen von Luft geschah aber hauptsächlich in der Absicht, die Schlacke zum Zwecke der Herstellung von Schlackenzement zu granulieren. Dabei mußte die Luft in starkem, sehr volumreichen Strome durchgeblasen werden, um einerseits die Schlacke so kräftig durchzuarbeiten, wie es für das Granulieren und das dadurch zu erzielende Entglasen der Schlacke notwendig ist, anderseits die beabsichtigte Oxydation der Metalloxydule, wie Manganoxydul, nicht allzusehr in die Länge zu ziehen. Auch sind große Mengen Luft nötig, um die Schlacke so weit zu kühlen, daß sie unter Granulierung zum Erstarren kommt. Infolge des großen Luftüberschusses wäre aber das sich ergebende, Schwefeldiöxyd enthaltende Gas für die Verarbeitung auf Schwefelprodukte, z. B. Schwefelsäure, unbrauchbar gewesen.

Im Gegensatz hierzu wird gemäß dem vorliegenden Verfahren die Luft nur in solcher Menge, und zwar in feiner Verteilung, durch

die Schlacke geblasen, daß zwar das Calciumsulfid oxydiert wird, aber die als Oxydule vorhandenen Metalle nicht höher oxydiert werden. . Es kommt also darauf an/ die Menge der; aipgiSWiefiqteleri ,.iLuft entsprechend dem Calciums.ulfidgghalt.i.cjer Schlacke zu be-

■ messen. Dabei üewifki^'däs Durchblasen der Luft auch kein iErstarren der Schlacke, wie bei dem bekannten Verfahren, sondern die in der Schlacke enthaltene Hitze wird in vorteilhafter Weise zur Durchführung der beabsichtigten Reaktion benutzt, wobei trotzdem die Schlacke im Zustande so großer Flüssigkeit bleibt, daß die Betriebsart des

'5 Hochofens in keiner Weise beeinflußt wird.

Es ist auch vorgeschlagen worden, Luft in

die Schlacke unmittelbar im Hochofen selbst einzublasen; hierbei kann jedoch schweflige Säure nicht nach außen hin gelangen, weil der vorhandene Schwefel im Hochofen selbst entweder sofort oder später an die vorhandenen Basen gebunden wird.

Die beiden Verfahren der Oxydation mittels

SiO₂ = 37,i Prozent; Al₂ O,
CaO = 38,5 Prozent; MnO = 0,7 "Prc

über die Schlacke geleiteter bzw. durch sie geblasener Luft kann man auch vereinigen, indem man das beim Durchblasen der Luft durch die Schlacke erhaltene heiße Gasgemisch der vom Ofen kommenden flüssigen Schlacke entgegenströmen läßt. Bei richtiger Regelung der Luftströmung und der Luftmenge werden hierbei Gasgemische erhalten, die 4 bis 5 Volumenprozent Schwefeldioxyd enthalten neben einem genügenden Überschuß von Sauerstoff und dem in der Luft ursprünglich enthaltenen Stickstoff, und sich vorzüglich für die Gewinnung von Schwefelsäureanhydrid und rauchender oder gewöhnlicher Schwefelsäure nach bekannten technischen Verfahren eignen. Durch Anreicherung der Luft mit Sauerstoff kann man natürlich den Gehalt des Gasgemisches an schwefliger Säure beliebig steigern.

Für die Ausführung des Verfahrens diene folgendes Beispiel: Bei der Erzeugung von grauem Roheisen aus Minette wurde eine Schlacke erhalten von der Zusammensetzung:

; Al₂ O₃ = 9·² Prozent; MgO = 1,9 Prozent;
0,7 Prozent; FeO = 0,4 Prozent; CaS = 4,1 Prozent.

Werden durch eine derartige Schlacke auf jede Tonne 121 cbm Luft geblasen und dem erhaltenen Gas weitere 42 cbm Luft zugemischt, so werden von jeder Tonne Schlacke 157,28 cbm Gasgemisch erhalten, das aus 8,12 Volumenprozent SO₂, 9,6 Volumenprozent O und 82,19 Volumenprozent N besteht und sich vorzüglich für die Darstellung von Schwefelsäure eignet.

Das Durchblasen der Luft kann in einer

großen Schlackenpfanne geschehen, auf die

- während der Operation eine mit Tauchrohr und Gasableitung versehene Haube aufgesetzt wird, oder in einem oder mehreren überwölbten Schlackensümpfen, die in die Schlackenrinne eingebaut sind und von der Schlacke stetig durchflossen werden.

Die durch das Verfahren teilweise oder ganz entschwefelte Schlacke eignet sich zur Fabrikation von Schlackenwolle, Schlackenzcment oder ähnlichen Produkten.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Nutzbarmachung der beim Einblasen von Luft in Hochofen-

■ - schlacke entstehenden schwefligen Säure, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in solcher Menge zur. Einwirkung auf die Sehlacke gebracht wird, daß ein Gasgemich von für die Verarbeitung auf Schwefelprodukte, insbesondere Schwefelsäure, genügend hohem Gehalt an schwefliger Säure entsteht.

2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schlackenrinne ein oder mehrere für das Einblasen von Luft eingerichtete überwölbte Schlackensümpfe eingebaut sind, durch die die flüssige Schlacke fließt und von denen die schweflige Säure zur Verarbeitungsanlage abgeführt Avird.