-
Verfahren zur Erzeugung von Metall aus sulfidischen Erzen Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entschwefelung von Sulfiden, Sulfiderzen
usw., wobei der Metallinhalt der Erze in Form veredelter Metallprodukte gewonnen
wird. Das Verfahren wird ausgeführt in einem elektrischen Ofen, in welchem das sulfidhaltige
Material zusammen mit Reduktionsmitteln und mit schwer reduzierbaren Oxyden (z.
B. Ca0, Ba0, Mg0, A1203, TiO2, S'02 u.a.) jedes für sich oder in Mischung miteinander
eingeschmolzen wird.
-
Von den bekannten Verfahren dieser Art unterscheidet sich das Verfahren
gemäß der Erfindung dadurch, daß die Entschwefelungstemperatur höher als bisher
gehalten wird, indem mindestens ein Teil von den schwer reduzierbaren Oxyden mit
Reduktionsmitteln (Koks, Kohle usw.) brikettiert verwendet wird. Die Brikette werden
gemeinsam mit dem Sulfiderz und gegebenenfalls den übrigen Beschickungsmaterialien
aufgegeben. gierdurch wird die Temperatur im Ofen hauptsächlich von der zur Reduktion
der schwer reduzierbaren Oxyde zu Metall bzw. Metalloid oder zu Carbid u. dgl. erforderlichen
Temperatur abhängig, anstatt von der niedrigeren Temperatur, welche zur unmittelbaren
Umsetzung der Oxyde unter Bildung von den entsprechenden Sulfiden bei gleichzeitiger
Gegenwart auch von Reduktionsmitteln und Sulfiderzerforderlich ist.
-
Durch Verwendung von dem oxydhaltigel Material in mit Kohle brikettierter
Form gewinnt man auch den Vorteil, daß die gewöhnlicherweise sehr große Neigung
zur unmittelbaren Auflösung von dem genannten oxydhaltigen Material in der bei dem
Prozeß gebildeten Sulfidschlacke vermindert wird. Hierdurch wird die Entschwefelung
der Erze vollständiger, und durch Verwendung von hinreichenden Mengen Reduktionsmittel
wird es möglich, das- oxydhaltige Material so gut wie vollständig für die Entschwefelung
der Erze auszunutzen. Weiterhin tritt durch die Erhöhung der Entschwefelungstemperatur
in gewissen Fällen eine Dissoziation der Sulfide in dei Reaktionszone ein, wodurch
die Schwefelerzmenge, welche durch ein bestimmtes Quantum Oxyd entschwefelt werden
kann, .erheblich größer ist als bei den bisher verwandten Methoden.
-
Die Bestandteile der Brikette werden in zer-. kleinertem oder pulverförmigem
Zustande vor dem Brikettieren miteinander gut gemischt. Selbstverständlich können
sinngemäß bei dem Verfahren in der Natur sich vorfindende Mischungen von kohlehaltigem
Material und den obenerwähnten schwer reduzierbaren Oxyden, beispielsweise kohlehaltiger
Ton, Schiefer, Ölschiefer usw., sofern nur -die übrige Zusammensetzung den Bedingungen
genügt, unmittelbar in Stückform anstatt der Brikette verwandt werden.
-
Den Chemismus des Prozesses hat man sich so vorzustellen; daß die
oxydhaltigen Bestandteile der Brikette erst im Ofen zu den ihnen zugrunde liegenden
Metallen und- Metalloiden oder zu Carbiden o. dgl. reduziert werden, und
,daß
diese dänn entschwefelnd auf die Sulfiderzeeinwirken.
-
Es können nach diesem Verfahren beispielsweise sowohl einzelne Sulfide
und Mischungen von solchen, wie Kupfer- und Nickelkonzentrationssteine, als auch
verschiedene Sulfiderze, wie Pyrit, Magnetkies, Kupferkies, Molybdänglanz, Kobaltglanz,
Zinkblende, Bleiglanz, selbst wenn die Mineralien in innigster Verwachsung vorliegen,
entschwefelt werden.
-
Beispiel i So kann bei der Entschwefelung eines Sulfiderzes, welches
sowohl Eisen als Zink enthält, durch Zugab e:einerentsprechenden Menge Oxydgernisch
in Brikettform der Prozeß so geregelt werden, daß das Zink sich verflüchtigt und
in Form von metallischem Zink, Zinksulfid oder Zinkoxyd oder einer MischunZ derselben
aufgefangen, das Eisen jedoch unter der Sulfidschlacke als metallisches Eisen abgestochen
werden kann. Beispiel z Soll nach dem Verfahren z. B. ein Konzentrationsstein, welcher
sowohl Eisen als Kupfer enthält, entschwefelt werden, so ist es geeignet, einen
überschuß von kohlehaltigen Reduktionsmitteln zu verwenden. Dies kann geschehen
durch Zugabe von Holzkohle oder Koks neben den Briketts und Sulfiderzen zu der Schmerze,
so daß das Eisen stark kohlehaltig wird. Hierdurch wird seine Fähigkeit, das Kupfer
in fester Lösung aufzunehmen, vermindert, und es wird auf diese Weise eine Trennung
zwischen Kupfer und Eisenerreicht.
-
Durch Kohlung von gemäß der Erfindung durch Entschwefelung hergestelltes
Eisen wird auch die Aufnahmefähigkeit des Eisens für Schwefel herabgesetzt. Diese
Herabsetzung der Aufnahmefähigkeit kann auch dadurch erreicht werden, daß die Beschickungszusammensetzung
so geregelt wird, daß :das Eisen einen Gehalt von Aluminium und Silicium bekommt.
Ein Gehalt von Aluminium im Eisen kann beispielsweise durch Verwendung von aluminiumoxydhaltigen
Briketts im überschuß erhalten werden. Werden Briketts von kieselsäurereichen Bauxiten
oder Tonen und kohlehaltigen Reduktionsmitteln verwendet, kann man durch Regelung
der Brikettmenge, im Verhältnis zu der Menge von Sulfiderz, beliebige Mengen von
Silicium in Legierung mit dem entschwefelten Metall erhalten. Das in die Legierung
hierbei nicht ,eintretende Silicium wird in Form von Silicium-Disulfid abdestilliext.
Bei der Entschwefelung von kieselsäurehaltigen Sulfiderzen kann ein Siliciumgehalt
im Eisen o. dgl. auch dadurch erhalten werden, daß die Mengenverhältnisse des Beschickungsgutes
so bemessen werden, daß die aus den Brikette. entstehenden Reduktionsprodukte oder
gegebenenfalls andere im Beschickungsgut vorhandene Reduktionsmittel auch zur Reduktion
von Kieselsäure benutzt werden.
-
Sind hingegen kohlenstoffarme.Jetalle oder Legierungen erwünscht,
so ist es zweclnnäßig, die Brikette so herzustellen, daß ein gewisser Fehlbetrag
an Reduktionsmitteln in denselben vorhanden ist hinsichtlich der für die vollständige
Reduktion der Oxyde erforderlichen Menge Kohlenstoff.
-
Selbstverständlich können zur Ausführung des Verfahrens Brikette verschiedener
Zusammensetzung sinngemäß als Entschwefelungsmittel bei einem und demselben Arbeitsgang
zur Anwendung kommen. Als geeignetes oxydhaltiges Material für die Briketts kann
verwendet werden Korund, Bauxit, Kaolin, Ton, Carbonate,° wie z. B. Magnesit, Dolomit,
Kalkstein, Witherit, in gebrannter oder ungebrannter Form, Hydrate von Calcium,
Barium, Magnesium, Aluminium u. a.
-
Als Reduktionszuschlag für die Brikette bedient man sich mit Vorteil
kohlenstoffhaltiger Materialien, wie- z. B. Holzkohle, Graphit, Anthrazit, Koks,
Braunkohle, Braunkohlenkoks, Torf, Sägespäne usw: Zweckmäßig ist es, hierbei. wenigstens
teilweise kohlenhaltige Materialien von verl:#ältnismäßig niedrigem spezifischen
Gewicht zu verwenden. Um größere Festigkeit in den Briketten zu erreichen, können
dieselben vor ihrer Verwendung bei dem Verfahren gebrannt werden. Als Bindemittel
für die Brikette können sämtliche für die Brikettierung üblichen Bindemittel, wie
z. B. Teer, Pech, Kalkwasser, Ton, Wasserglas, Sulfitablauge, Phosphorsäure usw.,
verwendet werden.
-
Die bei dem Prozeß erhaltenen Schwermetallprodukte sind in dier Mehrzahl
der Fälle nicht rein und müssen einer Nachbehandlung unterworfen werden nach den
für die jeweiligen Metalle in Betracht kommenden üblichen Raff nätionsverfahren.
-
Bei der Entschwefelung von Sulfiden schwerflüchtiger Metalle, wie
z. B. Magnetkies, werden vorteilhaft offene elektrische ölen zur Anwendung gebracht,
wie sie bei der Herstellung von Ferrosilicium und Carbid gebräuchlich sind. Wird
Sulfid) von flüchtigem Metall entschwefelt, beispielsweise Zinksulfid, so muß ein
geschlossener, mit Kondensationsvorrichtung versehener Ofen zur,Auffangung der flüchtigen
Bestandteile `angewandt werden.