DE484287C

DE484287C - Verfahren zur Herstellung von Metallen mit Ausnahme des Eisens und des Zinns

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Publication number: DE484287C
Application number: DEB100638D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-03-10
Filing date: 1920-06-23
Publication date: 1929-10-12

Description

Verfahren zur Herstellung von Metallen mit Ausnahme des Eisens und des Zinns Bei der Verhüttung von Erzen auf Reinmetall sind in der Regel große Überschüsse der zur Reduktion dienenden Kohle erforderlich, und zwar aus dem Grunde, weil der Gebläsewind, der die erforderliche Glut erzeugen soll, bedeutende Luftüberschüsse in den Ofen einführt. Ein erheblicher Teil der Kohle verbrennt dabei zu Kohlensäure und geht für die eigentliche Reduktionswirkung verloren.
Es wurde bereits vorgeschlagen, zur J3eschleunigung der Reaktion das mit der zur Reduktion erforderlichen Kohle fein vermahlene Erz in einer sauerstoffreien Ofenatmosphäre zu behandeln. Es wurde Sorge getragen, daß außer dem inerten Luftstickstoff nur Kohlensäure zugegen war. Im Verlauf des Verfahrens entstand nach folgenden 17msetzungen stets ein kleiner Anteil Kohlenoxyd: Me0 + C - CO + Me CO, -E- C - 2 CO.
Hieraus ist ersichtlich, daß man also mit der theoretisch berechneten Reduktionskohle nicht auskam, falls man die Erze weitgehend auf Reimnetall verarbeiten wollte.
Nach dem vorliegenden neuen Verfahren ist es nun nach Ansicht des Erfinders möglich, größte Kohlenersparnis mit vollkommenster Ausbeute an Metall zu verbinden.
Im Sinne der Erfindung werden Reinmetalle, z. B. Kupfer, aus ihren Erzen gegebenenfalls nach Vorbehandlung bekannter Art dadurch hergestellt, daß letztere nur mit den theoretisch berechneten Kohlemengen versetzt und das Gemisch der Wirkung einer Flamme unterworfen wird, deren Kohlensäuregehalt den erreichbaren Mindestwert nicht überschreiten soll.
Nur dadurch, daß die Ofenatmosphäre von Anfang an praktisch nur Kohlenoxyd bzw. Kohlenoxyd und Wasserstoff enthält, ist es möglich, mit einem Minimum an Reduktionskohle auszukommen. Die so beschaffene Ofenatmosphäre wird dadurch erzielt, daß die zur Verbrennung bestimmten Heizstoffe, Kohlemehl, Kohlegrus, (öl oder Kohlenwasserstofe, Teer u. dgl. nur mit den gerade notwendigen Mengen stark erhitzter Luft zusammengebracht werden. Die Ausübung des neuen Verfahrens erfolgt sinngemäß in den an und für sich bei der Erzaufbereitung bekannten Flamm- und Drehrohröfen.
Die verschiedensten Metalle lassen sich mit Hilfe des neuen Verfahrens herstellen, genannt seien z. B. Kupfer, Nickel, Blei. Auf die Herstellung von Eisen und Zinn bezieht sich die Erfindung nicht.
Bei sulfidischen Erzen als Rohstoffe nimmt man vorher eine Röstung vor, unter Umständen auch eine weitere besondere Vorbehandlung zwecks Entfernung von Verunreinigungen, die bei dem Reduktionsprozeß nicht von dem zu erzeugenden Metall zu entfernen sind. Beispielsweise empfiehlt es sich; bei der Herstellung von Kupfer aus geschwefelten Kupfererzen durch Röstung und anschließendes Verschmelzen mit kieselsäurehaltigen Zuschlägen oder durch letztere Maßnahme allein zunächst eine von Gangarten freie Schwefelkupfer-Schwefeleisen-Verbindung --herzustellen, wie es meist geschieht. Alsdann wird das zu reduzierende Gut unter Aufgabe der zur Reduktion erforderlichen Kohlenmenge und dem üblichen Zuschlagstoff zur Durchführung der Reduktion der Einwirkung einer Flamme unterworfen, die praktisch nur Kohlenoxyd bzw. Kohlenoxyd und Wasserstoff enthält.
Bei den bisher bekannten Verfahren wird die aus der Verbrennung herrührende Kohlensäure durch das Metall zersetzt unter Bildung von Metalloxyd und Kohlenoxyd. Unter diesen Umständen steht der reduzierenden Kraft der Kohle die oxydierende Kraft des Verbrennungsgases gegenüber, und die Reduktion bleibt unvollkommen, so daß ein beträchtlicher Teil des Metalles in Form von Metalloxyd in die Schlacke wandert und dort verlorengeht. Nach dem neuen Verfahren wird die Reduktion nur durch die beigemengte Kohle bewirkt und die Kohlenoxydflamme 'dient nur zur Heizung. Bei dieser Reduktion treten keinerlei Oxydationsnebenreaktionen ein, da die Flamme praktisch keinen sanerstoffabgabefähigen Körper enthält.
Tatsächlich besteht die Atmosphäre des Ofens praktisch nur aus Stickstoff und Köhlenoxyd. Ferner ist zu beachten, daß im Kohlenoxyd der Sauerstoff sehr fest gebunden ist, so daß CO selbst bei hohen Temperaturen mehr einen reduzierenden als oxydierenden Einfluß ausübt. Da somit also die Reduktion in keiner Beziehung gestört wird, wirkt sie restlos, so daß die nach dem neuen Verfahren technisch erhaltenen Schlacken in der Regel zu i bis 2°/0 Metalloxyd enthalten, was einer Ausbeute von 98 bis 99°/o Metall entspricht.
Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daB, das neue Verfahren in jedem Falle, ohne Rücksickt auf den Metallgehalt des Erzes, selbst bei metallarmen Erzen, die Verhüttung wirtschaftlich durchführbar macht, während die früher bekannten Verfahren trotz größeren Brennstoffaufwandes immer mit einem wesentlichen Verlust an Metall in der Schlacke zu rechnen hatten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Metallen mit Ausnahme des Eisens und des Zinns aus ihren Erzen unter Beigabe der Reduktionskohle zu dem zu reduzierenden Gut, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Reduktion erforderliche Kohlenmenge mit dem gegebenenfalls in bekannter Weise vorbehandelten und mit üblichen Zuschlagstoffen. versehenen Erz aufgegeben wird und das Gemisch einer Flamme unterworfen wird, deren Kohlensäuregehalt den erreichbaren Mindestwert nicht überschreiten soll.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbrennung bestimmten Brennstoffe, feinkörnige Kohle, öl oder Kohlenwasserstoffe nur mit den gerade notwendigen Mengen stark erhitzter Luft zusammengebracht werden, um eine Flamme zu erzeugen, deren Kohlensäuregehalt den erreichbaren Mindestwert nicht überschreiten soll.