DE4116949A1 - Verfahren zur rueckgewinnung von wertstoffen aus schlacken von metallothermischen prozessen - Google Patents
Verfahren zur rueckgewinnung von wertstoffen aus schlacken von metallothermischen prozessenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Wert
stoffen aus Schlacken, die bei metallothermischen Prozessen zur Herstellung von
Metallen oder Ferrolegierungen anfallen, bei denen ein Gemisch aus Metalloxiden,
Reduktionsmitteln oder zusätzlich Metallen gezündet wird und sich eine Metall
schmelze sowie eine Schlackenschmelze ausbildet.
Metallothermische Prozesse sind metallurgische Reaktionen zwischen bestimmten
Metalloxiden wie z. B. Molybdän-, Wolfram-, Vanadin-, Chrom- oder Nioboxid mit
den Reduktionsmitteln Aluminium oder Silicium, wobei durch spontane (exo
therme) Reaktion die entsprechenden Metalle oder auch Legierungen entstehen, falls
zusätzliche Oxide oder Metalle bei der Reaktion anwesend sind. Nach dieser
Methode werden beispielsweise Ferro-Molybdän, Ferro-Wolfram, Ferro-Vanadin,
Ferro-Chrom, aber auch Ferro-Niob oder Nickel-Niob erzeugt.
Bei allen metallothermischen Prozessen fallen Schlacken an, die neben dem Oxid
des Reduktionsmittels (Al2O3 und/oder SiO2) auch noch unterschiedliche Mengen
des Wertstoffoxids (MoO3, WO3, Cr2O3, Nb2O5, V2O5) enthalten können. Ursache
dafür sind nicht vollständig ablaufende Reduktionsreaktionen zwischen Metalloxid
und Reduktionsmittel. In der Praxis tritt dieser Fall häufig ein, weil die Reaktion
nicht ganz zu Ende geführt werden kann, wenn ein bestimmter Gehalt an Reduk
tionsmetall im Endprodukt nicht überschritten werden soll.
Hierzu wird auf die DE-C 32 15 369 als nächstliegender Stand der Technik hin
gewiesen, in der ein solcher metallothermischer Prozeß beschrieben wird. Dieser
Schritt behandelt eine Maßnahme zur Ausbeuteerhöhung der Metallphase, die darin
besteht, daß die Schlacken aus derartigen Prozessen noch während des schmelz
flüssigen Zustandes unter elektrothermischer Energiezufuhr mit zusätzlichen
Reduktionsmitteln behandelt werden, bis die Schlacke weitgehend frei ist von den
als Metalloxiden eingesetzten Wertstoffen. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht
darin, daß die Prozeßkontrolle durch wiederholte Probennahme und Analyse der
noch flüssigen Reaktionspartner während der Nachreduktion sehr aufwendig ist und
die Einhaltung der Randbedingungen für den Gehalt der Metallphase an uner
wünschtem Reduktionsmetall von sehr kritischen Verfahrensparametern bestimmt
wird. Es ist hier also ein Kompromiß einzugehen zwischen der Reinheit der
Metallphase und dem Restgehalt der Schlacke an eingesetzten Metalloxiden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen,
welches die beschriebenen Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die von der Metallphase
abgetrennte Schlacke durch ein separates Verfahren mit einem anderen Reaktions
mechanismus aufgearbeitet wird. Dabei wird dieser Schlacke der Wertstoffe Nb2O5
weitestgehend entzogen und bei den Folgeprodukten in günstiger Weise wiederver
wertet. Es ist somit möglich, durch eine metallothermische Reduktion von
Metalloxiden der beschriebenen Art durch Reduktionsmetalle, z. B. Aluminium
und/oder Silizium, Legierungen herzustellen, die weitgehend frei sind von
Verunreinigungen durch das Reduktionsmetall, wobei aus den entstehenden
Schlacken, die notwendigerweise noch Wertstoffe in Form der eingesetzten
Metalloxide enthalten, diese Wertstoffe möglichst vollständig und in einer
produktgerechten Form zurückgewonnen werden sollen.
Gegenstand dieser Erfindung ist somit ein Verfahren zur Rückgewinnung von
Wertstoffen aus Schlacken, die bei metallothermischen Prozessen zur Herstellung
von Metallen oder Ferrolegierungen anfallen, bei denen ein Gemisch aus Metall
oxiden, Reduktionsmitteln oder zusätzlich Metallen gezündet wird und sich eine
Metallschmelze sowie eine Schlackenschmelze ausbildet, welche dadurch gekenn
zeichnet ist, daß die Schlacke von der Metallphase abgetrennt und in einem
anschließenden separaten Schritt mit Kohlenstoff elektrothermisch unter Bildung
einer neuen Metallschmelze ausreduziert wird.
Üblicherweise können bei der Herstellung von Ferro-Niob oder Nickel-Niob mit
einem limitierten Restreduktionsmetallgehalt von maximal 1 Gew.-% Aluminium
Schlacken mit 5 bis 11 Gew.-% Nb2O5 anfallen. Normalerweise müßte man diese
Schlacken verhalden, weil bei Restgehalten von max. 1% Al die Gehalte an
Nioboxid in der Schlacke reaktionsbedingt nicht unterschritten werden können.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können diese Wertstoffe jedoch zurück
gewonnen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das
Metall der neuen Metallschmelze zur Beseitigung des restlichen Kohlenstoffgehaltes
zu den entsprechenden Metalloxiden oxidiert.
Bevorzugt beträgt die Menge des zugesetzten Kohlenstoffs mindestens der stöchio
metrischen Menge des zu reduzierenden Metalloxids.
Es kann sich weiterhin positiv auswirken, wenn der abgetrennten Schlacke Metalle
und/oder Metalloxide zugesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden beispielhaft beschrieben, ohne
daß hierin eine Einschränkung zu sehen ist.
Eine Schlacke, die bei der metallothermischen Herstellung von Nickel-Niob durch
Reduktion von Nioboxid mit Aluminium entstand, hatte die Zusammensetzung:
9,2% Nb2O5, ca. 70% Al2O3, Rest CaO. Als Rest-Gehalt an Aluminium in der
Endlegierung war 0,95 Gew.-% erreicht worden.
Diese Schlacke wurde nach der Abtrennung vom Endmetall (Nickel-Niob-Legie
rung) gesammelt und auf <40 mm vorzerkleinert. Entsprechend der Zusammenset
zung wurde der Schlacke die nötige Menge Reduktionsmittel in Form von Koksgrus,
noch gewisse Mengen gebrannten Kalks und so viel Nickelmetall zugesetzt, daß als
Produkt eine Nickel-Niob-Legiervng mit 60% Nb entstehen sollte. Diese Einsatz
mischung wurde in einem Lichtbogenofen mit feuerfestem Ofengefäß unter carbo
thermischen Bedingungen geschmolzen. Nach erfolgter Ausreduktion wurde die
dann entstandene Schlacke vom noch flüssigen Metall abdekantiert. Am Ende des
Reduktionsprozesses wurde in der Endschlacke nur noch weniger als 0,15%
Nb2O5 analysiert. Die Schlacke war damit als wertstofffrei zu bezeichnen und
konnte deponiert werden.
Das bei dieser Schmelze anfallende Metall enthielt somit weitestgehend den zu
gewinnenden Wertstoff Niob und hatte die Zusammensetzung:
60% Nb,
32% Ni,
3% Fe,
2% Al,
1% Si,
2% C.
32% Ni,
3% Fe,
2% Al,
1% Si,
2% C.
Die Raffination dieser durch Al, Si und C verunreinigten Legierung kann in einem
weiteren Schritt in der Weise durchgeführt werden, daß das Metall auf Körnungen
kleiner als 0,5 mm zerkleinert und in einem Etagenröstofen oxidiert wird, um den
hohen Restkohlenstoffgehalt zu entfernen. Bei Reaktionstemperaturen oberhalb
700°C ist das der Fall und es entsteht ein Nioboxid-Nickeloxid-Gemisch mit der
ungefähren Zusammensetzung:
67% Nb₂O₃,
30% NiO,
3% (Fe₂O₃ + SiO₂).
30% NiO,
3% (Fe₂O₃ + SiO₂).
Dieses Oxidgemisch enthält nun als Endprodukt 98 bis 99% des Wertstoffs. Es
kann nun als Vorstoff bei weiteren metallothermischen Folge-Prozessen zur
Herstellung von Nickel-Niob zugemischt werden.
In analoger Weise können für das erfindungsgemaße Rückgewinnungsverfahren für
die Restgehalte in metallothermischen Schlacken die Oxide der Elemente Mo, W,
Cr und V betroffen sein.
Claims (4)
1. Verfahren zur Rückgewinnung von Wertstoffen aus Schlacken, die bei
metallothermischen Prozessen zur Herstellung von Metallen oder Ferro
legierungen anfallen, bei denen ein Gemisch aus Metalloxiden, Reduktions
mitteln oder zusätzlich Metallen gezündet wird und sich eine Metall
schmelze sowie eine Schlackenschmelze ausbildet, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlacke von der Metallphase abgetrennt und in einem anschlie
ßenden separaten Schritt mit Kohlenstoff elektrothermisch unter Bildung
einer neuen Metallschmelze ausreduziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall der
neuen Metallschmelze zur Beseitigung des restlichen Kohlenstoffgehaltes zu
den entsprechenden Metalloxiden oxidiert wird.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge des zugesetzten Kohlenstoffs mindestens der stöchiome
trischen Menge des zu reduzierenden Metalloxids entspricht.
4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der abgetrennten Schlacke Metalle und/oder Metall
oxide zugesetzt werden.
Priority Applications (5)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6582493B2 (en) | 2000-09-29 | 2003-06-24 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Method for recycling objects consisting of thoriated tungsten |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19643459A1 (de) * | 1996-10-10 | 1998-04-16 | Mannesmann Ag | Verfahren zum Abreichern von hochschmelzenden Materialien |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2909427A (en) * | 1958-07-22 | 1959-10-20 | Vanadium Corp Of America | Process of making ferrocolumbium from columbite ore |
DE1961157B2 (de) * | 1968-12-05 | 1975-12-04 | Kawecki Berylco Industries, Inc., New York, N.Y. (V.St.A.) | Verfahren zum Anreichern des Tantal- und Niobgehalts von Zinnschlacke |
DE2733193C2 (de) * | 1977-07-22 | 1986-10-23 | Hermann C. Starck Berlin, 1000 Berlin | Verfahren zur Gewinnung von Tantal-Niob-Eisenlegierungen aus hochtitanhaltigen Niob-Tantalerzen, -schlacken oder -rückständen mit üblichen Zinngehalten |
DE3215369C2 (de) * | 1981-05-13 | 1989-12-28 | Continental Alloys S.A., Dommeldange, Lu |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1044414B (de) * | 1953-04-02 | 1958-11-20 | Chemische Ind Ges Mit Beschrae | Verfahren zum Roesten von schwefelhaltigen Erzen in einem Etagenofen |
DE1245134B (de) * | 1962-02-06 | 1967-07-20 | Pechiney Prod Chimiques Sa | Verfahren zur Herstellung von Metallen und Legierungen durch metallothermische Reduktion |
DE1758895A1 (de) * | 1967-10-18 | 1971-03-25 | Foote Mineral Co | Verfahren zur Wiedergewinnung von Metallen aus Metallschlacken |
SE427047B (sv) * | 1976-06-17 | 1983-02-28 | Gnii Tsvetny | Forfarande och ugn for behandling av inom icke-jern-metallindustri erhallenslagg med kolhaltigt reduktionsmedel |
DE2941225A1 (de) * | 1979-10-11 | 1981-04-23 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zur pyrometallurgischen gewinnung von kupfer |
-
1991
- 1991-05-24 DE DE19914116949 patent/DE4116949A1/de active Granted
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1992
- 1992-05-20 BE BE9200467A patent/BE1006844A3/fr not_active IP Right Cessation
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2909427A (en) * | 1958-07-22 | 1959-10-20 | Vanadium Corp Of America | Process of making ferrocolumbium from columbite ore |
DE1961157B2 (de) * | 1968-12-05 | 1975-12-04 | Kawecki Berylco Industries, Inc., New York, N.Y. (V.St.A.) | Verfahren zum Anreichern des Tantal- und Niobgehalts von Zinnschlacke |
DE2733193C2 (de) * | 1977-07-22 | 1986-10-23 | Hermann C. Starck Berlin, 1000 Berlin | Verfahren zur Gewinnung von Tantal-Niob-Eisenlegierungen aus hochtitanhaltigen Niob-Tantalerzen, -schlacken oder -rückständen mit üblichen Zinngehalten |
DE3215369C2 (de) * | 1981-05-13 | 1989-12-28 | Continental Alloys S.A., Dommeldange, Lu |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6582493B2 (en) | 2000-09-29 | 2003-06-24 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Method for recycling objects consisting of thoriated tungsten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE1006844A3 (fr) | 1995-01-03 |
US5194086A (en) | 1993-03-16 |
ATA104692A (de) | 1994-02-15 |
DE4116949C2 (de) | 1993-07-08 |
BR9201937A (pt) | 1993-01-12 |
AT398208B (de) | 1994-10-25 |
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