DE51892C - Verfahren zur direkten Gewinnung von Metallen aus ihren geschmolzenen Sauerstoffverbindungen durch unter Druck eingeführtes reduzirendes Gas - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, welches es ermöglicht, Eisen, Kupfer, Nickel und andere Metalle direct aus ihren Erzen zu gewinnen bezw. aus sämmtlichen natürlichen oder künstlichen Producten, welche die Metalle in Verbindung mit Sauerstoff enthalten. Solche Producte können durch eine vorgängige passende Behandlung gewonnen werden, so z. B. kann man von den Pyriten oder den Schwefelverbindungen des Kupfers durch Rösten den Schwefel austreiben, so dafs die Producte das Kupfer nur noch als Oxyd enthalten.

Das Verfahren besteht darin, die Erze oder Hüttenproducte (Schlacke u. s. w.), welche die betreffenden Metalle als Oxyde enthalten, in Tiegeln oder in Flammöfen zu schmelzen und sie dann der Einwirkung reducirender Gase, die man unter Druck einführt, zu unterziehen. Die zur Verwendung kommenden reducirenden Gase können irgend welcher Art sein, z. B. Kohlenoxyd, Wasserstoff, Kohlenwasserstoff etc. Die Gase können in das Metallbad mittelst Röhren aus feuerfester Masse eingeführt werden, oder auch mittelst Düsen, ähnlich denjenigen, wie sie bei den Bessemer-Birnen dazu dienen, in die geschmolzene Metallmasse den Wind einzupressen. Nachdem das Metall in dem der Behandlung unterliegenden Material reducirt worden ist,. läfst man aus dem betreffenden Schmelzraum Schlacke und Metall abfliefsen. Die Metalle, die schwer schmelzbar sind, wie z. B. das Eisen, können wie bei den Puddelöfen in Form von Luppen gebracht werden,, oder man kann eine gewisse Menge von Ferroaluminiüm zusetzen oder die Temperatur angemessen erhöhen, um das Metall ebenfalls in den flüssigen Zustand überzuführen. Das Carburiren des Eisens, des Nickels und anderer Metalle, die eine Affinität zum Kohlenstoff haben, kann übrigens auf Kosten der Gase geschehen, die in das Metallbad eingeführt werden und Kohlenstoff abgeben können, wie z. B. die Kohlenwasserstoffgase.

Um den behandelten Mineralien denjenigen Grad der Verflüssigung zu geben, welcher nöthig ist, um die reducirenden Gase in die Masse einzuführen, wird die nöthige Menge eines Flufsmittels, am besten eines Bisilicats, zugesetzt.

Andererseits., wenn das Mineral zu siliciumhaltig ist, wird die Menge der basischen Zuschläge, des Kalkes, der Magnesia u. s. w., entsprechend vermehrt, und wenn das Mineral vorwiegend basisch ist, vermehrt man umgekehrt die Menge der siliciumhaltigen Zuschläge.

In dem ersteren Falle empfiehlt es sich, eine Base anzuwenden, deren Metall schwerer reducirbar ist als dasjenige, welches man zu gewinnen wünscht. So kann z. B. .Eisenoxyd neben Sauerstoffverbindungen des Nickels und des Kupfers als Flufsmittel dienen, und Manganoxyd kann neben den Eisenerzen verwendet werden.

Im Falle der Behandlung reiner Oxyde, wie des Eisenoxyds, kann beim Einschmelzen Kieselsäure in Form eines Eisensilicats oder KaIksilicats zugesetzt werden, um eine Kalkeisen-

Claims (1)

1. verbindung zu bilden, und sobald sich das Eisensilicat oder die Eisenverbindung gebildet hat, hat man dann nur noch in dem Mafse, wie das Metall reducirt wird, neue Mengen Oxyd zuzusetzen.

   Es hat sich indessen herausgestellt, dafs das Mangansilicat das beste Zuschlagmittel ist. Man kann mit Hülfe dieses Salzes ein Bad herstellen, welches das zu behandelnde Oxyd reducirt.

   Wenn die zu · behandelnden Erze mehrere Metalle enthalten, so werden dieselben in einer bestimmten Weise und je nach ihrer Affinität zum Sauerstoff reducirt. Indem man sie getrennt, nach Mafsgabe ihrer Reducirbarkeit, schmilzt, kann man die Metalle getrennt gewinnen. Wenn z. B. das betreffende Erz Nickel und Eisen enthält, so wird zunächst das Nickel reducirt werden und dann das Eisen. Man kann übrigens auf die Ausscheidung jeden Metalles aus der Farbe der Schlacke schliefsen, wovon man Proben aus dem Bade zu diesem Zwecke entnimmt. Das Verfahren kann in allen Schmelzapparaten ausgeführt werden, die einerseits das Niederschmelzen der Materialien und andererseits die Einführung der Gase gestatten.

   Auf der beiliegenden Zeichnung ist als Beispiel ein zu dem Zwecke besonders geeigneter Herdflammofen dargestellt.

   Zu beiden Seiten des Schachtes c dieses im senkrechten Schnitt gezeigten Flammofens ist je ein Schmelzherd α bezw. b angeordnet. Das niederzuschmelzende Erz d wird durch den Schacht c eingetragen und am Fufs desselben durch einen Scheidekamm/ nach beiden Seiten gegen a bezw. b hingeleitet. Von hier zieht man das Erz, das in dem Schacht c durch das den Ofen durchstreichende Herdfeuer vorgeröstet ' wird, nach Bedarf auf die Schmelzherde α und b, woselbst das Einschmelzen vor sich geht und woselbst die nöthigen reducirenden Gase durch die Rohre e in die geschmolzene Masse eingeführt werden.

   Diese Röhren e können übrigens auch dazu dienen, oxydirende Gase (wie Luft, Kohlensäure, Wasserdampf u. s. w.) in die Masse einzuführen, um dieselbe beispielsweise von Metalloiden zu befreien, welche dem zu gewinnenden Metall schaden könnten, un"d welche durch das Rösten oder eine sonstige vorgängige Behandlung nicht vollständig beseitigt sein sollten.

   Der Ofen kann mit jeder Art Brennstoff geheizt werden, ebensowohl mit festem als flüssigem oder gasförmigem. Wünscht man bei der Verwendung von gasförmigem Brennstoff hohe Temperaturen, so kann man sich beispielsweise des Wassergases, Naphtagases oder dergleichen bedienen. Statt des dargestellten Schmelzofens kann jeder andere passende Schmelzapparat verwendet werden.

   Pateντ-Anspruch:

   Die Gewinnung von Metallen aus ihren Sauerstoffverbindungen dadurch, dafs man diese Verbindungen einschmelzt und ein reducirendes Gas unter Druck in die schmelzflüssige Masse einführt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.