DE305656C - - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AIH 18. MÄRZ 1921

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine besondere Aufarbeitung von bituminösen Erzen, durch die sowohl der bituminöse, kohleartige Teil als auch die Erzbestandteile vollständig verwertet werdlen.

Das Wesen der Neuerung besteht darin, die bituminösen Erze — insbesondere handelt es sich um bituminöses Alaun- und' Vitriolerz —, der Vergasung zu unterwerfen, d. h. sie unter

ίο erhöhter Luftzufuhr in einem Gaserzeuger zu verarbeiten.. Dabei kann es zur günstigen Gestaltung der Nebenprodukte zweckmäßig sein, in den Gaserzeuger (Generator) Wassergas einzuleiten, an dessen Stelle auch Wasserstoff treten kann. Unter bituminösen Erzen sind hierbei solche wie Alaunerz und Vitriolerz zu verstehen, die überwiegend oxydische und Schwefelverbindungen der Metalle, weniger Silikat, und daneben zumeist als geringeren Teil Kohle older Bitumen enthalten.

Bei der Vergasung —■ nicht zu verwechseln mit trockener Destillation, Verkoken oder Schwelen — wird aus den bituminösen Teilen Gas erzeugt, das als Kraftgas Verwendung findet, nachdem aus ihm in bekannter Weise Nebenprodukte wie Teer, öl, Ammoniak, Schwefel ausgeschieden sind. Der Vergasungsrückstand bildet andererseits je nach der Art des Erzes eine hochwertige Quelle für Tonerde, verhüttungsfähiges Eisenerz, Kali usw. Auf diese Weise werden die bituminösen Bestandteile der genannten Erze in vorteilhaftester Weise ausgenutzt, mineralische Teile für Weiterbearbeitung in so günstigem Zustande erhalten, wie es bisher nach keinem der bekannten Verfahren zur Behandlung von Metalloxydverbindungen oder Silikat enthaltenden Bitumen oder Kohlen, nämlich durch Verwitterung oder Rösten, möglich war, wie es auch nicht durch Verkokung gelingt.

Bei der Aufarbeitung von vorwiegend tonerdehaltigem bituminösen Erz, Alaunerz, verfährt man also derart, daß man dieses in einem Gaserzeuger ohne oder mit Zuleitung von Wassergas oder Wasserstoff vergast, die Vergasungsprodukte in an sich bekannter Weise in Kraftgas, Teer, Öl, Schwefel, Ammoniak und sonst in Frage kommende Nebenprodukte zerlegt, während andererseits der Rückstand aus dem Gaserzeuger auf Tonerde bzw. Tonerdeverbindungen oder die sonst vorhandenen Metallverbindungen nach üblichen mechanischen oder chemischen Verfahren aufgearbeitet wird. Die Neuerung ist so vorteilhaft, weil der Rückstand unmittelbar als Abfallprodukt des Gaserzeugers, nämlich als Asche, gewonnen wird, so daß das ganze Aufarbeitungsverfahren sich als ein ununterbrochener Vorgang darstellt. Anstatt Wassergas kann, wie bekannt, auch Wasserdampf zugeführt werden.

In gleichem Sinne verläuft das Verfahren bei Benutzung von eisenhaltigem bituminösen Erz, Vitriolerz, als Ausgangsmaterial; nur wird bei diesem in der Asche unmittelbar verhüttungsfähiges Eisenerz gewonnen.

Die gleichzeitige Zuführung von Wassergas oder AVasserstoff hat den* Vorteil, daß einerseits Bildung von Kohlensäure verhin-

dert, also das Kraftgas hochwertiger wird, andererseits Eisenerz bereits teilweise reduziert wird. .

Das neue Verfahren hat den großen praktischen Wert, daß sämtliche Bestandteile der bituminösen Erze in der für ihre Weiterge\vinnung vorteilhaftesten Form erhalten werden, während bisher ein Teil verloren oder in weniger wirtschaftliche Verbindungen

ίο überging. Die Art der Gewinnung ist dabei so, daß die beiden Zweige unmittelbar ineinandergreifen, daß gewissermaßen der eine die Grundlage für den anderen schafft. So liefert beispielsweise bei der Vergasung von bituminösem Alaunerz die Asche ein hochwertiges tonerdereiches Rohprodukt für die Tonerdeerzeugung, die Vergasung das Kraftmittel, um daraus Aluminium zu erzeugen. Es wird nämlich mit dem Kraftgas elektrische Energie gewonnen, mittels der die z. B. auf chemischem Wege aus dem Ascherückstand herausgezogene Tonerde reduziert wird. Die Asche ist für chemische Aufbereitung sowohl durch ihren physikalischen Zustand als auch durch ihre Zusammensetzung noch besonders günstig. Sie entfällt unmittelbar in geglühtem, wasserfreien Zustande, ist reich an Tonerde, weist dabei aber eine lockere, gut aufschließbare Form auf. Die Asche kann übrigens auch für andere chemische und¹ feuerfeste Zwecke dienen, da sie ja auch entschwefelt ist.

Aber auch die Aufarbeitung von Vitriolerz

bzw. eisenhaltigem Erz hat einen technischen Vorteil, weil die Kraftgasgewinnung besonders wirtschaftlich ist und aus an und für sich schwer behandelbaren schwefelhaltigen Eisenerzen ein unmittelbar gut verhüttungsfähiges, unter Umständen sogar schon teilweise reduziertes Eisenerz erhalten wird.

Endlich kann auch der in den für das neue Verfahren in Betracht kommenden Erzen enthaltene Schwefel leicht als schweflige Säure und Schwefelschlamm gewonnen werden. Bei den in Frage kommenden Mengen hat das geradezu allgemeine nationalwirtschaftliche Bedeutung. Aber auch die nebenher erhältlichen Mengen Teer, Öl und Ammoniak sind nicht unbeachtlich. Für deren Abscheidung sind die üblichen Arbeitsweisen heranzuziehen.

Es ist bisher nicht bekannt, eigentliche bituminöse Erze, d. h. solche kohlenstoffhaltige Substanzen, die neben dem Bitumen große bis zur Hälfte und noch höher steigende Mengen Metalloxyde, kaum aber Silikate enthalten, unter Vergasung aufzuarbeiten. Man hat nur für bituminöse, tonige Stoffe (Schiefer) mit silikatischer Grundlage Schwelen an sich und Schwelen unter Zuführung von gespanntem Wasserdampf vorgeschlagen. In letzte-

rem Fall erfolgte die Erhitzung von außen nach besonderen Grundsätzen und die Einleitung des gespannten Wasserdampfes stufenweise, um Öl als Haupterzeugnis der Schwelung zu erhalten. Das Schwelgas bedeutete nur ein Nebenprodukt zur Unterhaltung der Erhitzung, die es gerade zu erfüllen vermochte.

Zwar wurde der Scbwefelrückstand schließlich vollkommen verascht, aber der ganze Vorgang wurde doch nicht so geleitet, daß eine wirkliche Vergasung vor sich ging, so daß eben nur Schwelöl und etwas Schwelgas entstanden, nicht aber Kraftgas.

Beim Vergasen von bituminösen, tonigen Stoffen erhält man übrigens kein Kraftgas, weil die entstehenden Gase für das Verfahren selbst, z. B. zur Gewinnung von Ölen, benötigt werden. Das heißt die im Schiefer enthaltene Menge zur Wärmelieferung in Frage kommender Brennstoffe wird verbrannt und genügt gerade dazu, um so viel Wärme zu erzeugen, um die für die Ausscheidung des Öles notwendige Temperatur herzustellen. Ein praktischer Überschuß an Wärmewert zur Herstellunig und Benutzung von Kraftgas für andere Zwecke ist hierbei nicht erhältlich.

Auch für geringwertiges Eisenerz mit organischen Beimengungen ist schon Verkokung in niederer Temperatur vorgeschlagen worden, um die zur Verhüttung schädlichen oder störenden Beimengungen aus dem Erz zu entfernen, um vor allem durch Ammoniakgewinnung als Nebenprodukt die Verarbeitung solch armen Erzes wirtschaftlich zu. machen. Für eisenhaltige Kohlearten, wie sie in gewissen Gegenden vorkommen, hat man andererseits Verkokung vorgeschlagen, um sowohl metallisches Eisen als auch Koks zu erhalten. Das sich entwickelnde Schwelgas diente zur Beheizung der Verkokungsöfen. Der Prozeß wurde so geleitet, daß große Mengen Kohlenstoff als Koks beim Eisen blieben und dieser wurde dann nach Zerkleinerung des Schwelrückstandes auf magnetischem Wege vom Eisen getrennt.

Bei allen diesen Verfahren ist also Gas unwichtiges, geringfügiges Nebenprodukt. und es bleibt beim Erzrückstand auch Kohle, was beweist, daß eben die Kohlenstoffisubstanz des Ausgangsmaterials nicht vollkommen ausgenutzt wird.

Demgegenüber bringt die vorliegende Neuerung den Vorteil,, daß durch die Vergasung alles Bitumen und aller Kohlenstoff in vollkommenster Weise als Kraftgas ausgenutzt wird. In dieses Gas wird in wirtschaftlichster Weise die gesamte brennbare Substanz j hineingeführt; es ist das Hauptprodukt, daß die günstigste Energiegewinnung aus den bituminösen Beimengungen schafft. Gleich- iao zeitig hinterbleibt der Rückstand in solcher Form, daß er für die Weiterbenutzung be-

Claims (3)

sonders vorteilhaft ist. Wenn also auch bei früheren Vergasungsprozessen aus bituminösen Substanzen ebenfalls Teer, öl, Gas und sogar auch Schwefel gewonnen wurden, geschah das doch nicht in der vollkommenen Form, wie nach dein angemeldeten Vergasungsverfahren, weil eben einerseits nur an das Schwelprodukt, andererseits an eigentliches Metall gedacht war. to Das Kraftgas, als bequemste und ausgiebigste Energiequelle, ermöglicht mithin, aus den bisher völlig vernachlässigten bituminösen Erzen eine so hohe Energiemenge unter gleichzeitiger Gewinnung von Nebenprodukten zu entwickeln, wie sie verglichen mit den anderen Verfahren, selbst wenn man alle entstehenden Produkte zusammen berücksichtigt, bisher nicht im entferntesten zu erzielen war. Außerdem entfallen beträchtliche Mengen Schwefel in leicht gewinnbarer Form, und der Metallrückstand ist gut verhütt- oder verschmelzbar. Die Vitriol- oder Alaunerze, auf die. sich das neue Verfahren bezieht, haben einen sehr hohen, Schwefelgehalt, besonders im Vergleich mit den gewöhnlichen Kohlen. Infolgedessen wird mit ihnen, die seit Jahrzehnten brachliegen, eine Quelle für solche wStoffe erschlossen, die der deutschen Nationalwirtschaft gerade fehlen, es werden Indur.trien, wie die Aluminiumerzeugung, die Schwefelgewinnung usw., im Lande selbst und am Orte des Vorkommens ermöglicht, ohne daß es der Ein- oder Zufuhr anderer Grundstoffe bedarf. Besonders wichtig ist nämlich auch die Art, wie sich Verwertung des Erzrückstandes und der Vergasungsprodukte miteinander verknüpfen, indem die aus dem Kraftgas erzeugte Energie zur Aufarbeitung und Reduktion des A^ergasungsrückstandes dient. Dabei war es doch nicWt einmal vorauszusehen, daß diese1 metalloxydreichen Rückstände unmittelbar, ohne besondere Heizung entfallen und vor allem in dem reinen, günstigen, lockeren. Zustande vorliegen würden, der für die weitere Verarbeitung die Grundlage ist. Paten τ-An Sprüche:

1. Verfahren zum Aufarbeiten von bituminösen Erzen, wie bituminösen! Alaunerz und Vitriolerz, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitumen der Erze vergast wird.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die \^ergasung von bituminösen Erzen unter Zuführung von Wassergas oder Wasserstoff.

3. Ausführungsform des- Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bituminöses Alaunerz oder \^itriolerz der Vergasung unterworfen, die Vergasungsprodukte als Kraftgas, Teer, Öl, Schwefel, Ammoniak und andere wertvolle Nebenbestandteile getrennt gewonnen und die Rückstände auf Metalloxyd oder Metalloxydverbindungen aufgearbeitet werden.