DE535067C - Herstellung von Erdalkalialuminat - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Tonerde aus Erdalkalialuminaten ist es wichtig, ein Erdalkalialuminat zu verwenden, welches möglichst frei • von fremden Bestandteilen, wie SiO₂, TiO₂, Fe₂O₃ u. a., ist, da durch solche Verunreinigungen je nach der Weiterverarbeitung des Erdalkalialuminats mehr oder weniger weitgehende Verunreinigungen der Tonerde bzw. der sonstigen Endprodukte erfolgen.

ίο Die Herstellung von Erdalkalialuminat erfolgte bisher entweder durch Sinterung von tonerde- und erdalkalihaltigen Ausgangsmaterialien mit oder ohne Reduktionskohle in hierzu geeigneten öfen, z. B. Drehofen, oder durch Zusammenschmelzen derselben Ausgangsmaterialien mit oder ohne Reduktionskohle, z. B. in elektrischen Lichtbogenofen. Hierbei sollen die Verunreinigungen der Ausgangsmaterialien zu Metallen reduziert und als Legierung, z. B.

Ferrosilicium, ausgeschieden werden.

Bei Durchführung derartiger Verfahren steigt die Temperatur der Schmelze nicht über den Schmelzpunkt des herzustellenden Aluminats. Beschickt man z. B. einen elektrischen Lichtbogenofen mit einem Gemisch von tonerdehaltigem Ausgangsmaterial, z. B. Bauxit, mit gebranntem Kalk und Kohle, so bildet sich sofort Erdalkalialuminat, z. B. Calciumaluminat, das zum Teil in fester Form an der Ofenwandung, zum Teil geschmolzen vorhanden ist und das Ansteigen der Temperatur über den Schmelzpunkt des Aluminats hinaus verhindert.

Diese Temperaturen sind jedoch für die Reduktion der Verunreinigungen der Ausgangsmaterialien, wie SiO₂, TiO₂, Fe₂O₃, nicht aus reichend. Man erhält infolgedessen unreine und deshalb minderwertige Erdalkalialuminate.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, diese Nachteile dadurch zu beheben, daß man die tonerdehaltigen Rohmaterialien zunächst mit einem Reduktionsmittel in einem Elektroofen niederschmilzt und das Produkt dieses reduzierenden Schmelzprozesses in einer besonderen Verfahrensstufe durch Zusammenschmelzen mit den Alkaliverbindungen, wie Kalk, Baryt, in alkalilösliches Erdalkalialuminat überführt. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß an Stelle einheitlicher Schmelzprozesse ein zweistufiges Verfahren gesetzt wird. Im übrigen hat sich gezeigt, daß bei der Durchführung des Verfahrens in ein und demselben Ofen ebenfalls die obenerwähnten Nachteile der einstufigen Schmelzverfahren in Erscheinung treten.

Nach vorliegender Erfindung werden alle diese Schwierigkeiten dadurch behoben, daß als Reduktionsmittel für die Tonerde eine reduzierende, hochschmelzende Erdalkaliverbindung, z. B. Calciumcarbid, verwendet und die Zusammensetzung und Menge des Carbids bzw. carbidhaltigen Gemisches so bemessen wird, daß das darin vorhandene Erdalkali ausreicht für die Bildung des Erdalkalialuminats.

Das Verfahren wird vorteilhaft so ausgeführt, daß in die geschmolzene reduzierende Erdalkaliverbindung, z. B. Calciumcarbid, das tonerdehaltige Rohmaterial, z. B. Bauxit, eingetragen wird, wobei zunächst die Verunreinigungen re-

duziert werden und darauf das dabei entstehende Erdalkalioxyd, sich mit - der Tonerde zu Erdalkalialuminat verbindet. ■

Die reduzierende Erdalkaliverbindung, z. B. Calciumcarbid, kann in einer ersten Arbeitsphase im Ofen selbst erzeugt werden. Je nach dem Verwendungszweck des Erdalkalialuminate kann die Beschickung erdalkalireicher oder tonerdereicher gewählt werden. Nach to Beendigung des Prozesses wird zuerst die gebildete Legierung und alsdann das gebildete Erdalkalialuminat abgestochen. Das Erdalkalialuminat kann beim Abstich nach üblichen Methoden zerstäubt werden.

Ausführungsbeispiel

Aus 300 kg gebranntem Kalk und 125 kg Anthrazit wird zunächst ein Calciumcarbid mit etwa 30% Ca C₂-Gehalt erzeugt. Die Schmelze enthält etwa 100 kg CaC₂ und 230 kg CaO (Schmelzpunkt etwa 2200⁰). In diese Schmelze werden 900 kg getrockneter Bauxit folgender Zusammensetzung eingetragen:

_a, SiO₂ 10,7%

TiO₂ 3,6%

Fe₂O₃ 11,3%

Al₂O₃..- 74,0%

Nach vollständigem Durchschmelzen der Charge wird zuerst die gebildete Fe-Si-Ti-Legieung und anschließend das Calciumaluminat Calciumaluminat

abgestochen. Es wurden erhalten etwa 900 kg Aluminat und 80 kg Metall. Die Zusammensetzung der Produkte war die folgende:

(SiO₂ 1,88%

TiO₂ 0,24%

Fe₂O₃ 0,40%

Al₂O₃ 66,56%

CaO 30,92%

[Si 21,56%

Fe-Si-Ti-Legierungj Ti . -3,14%

IFe 75,30%

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Verfahren zur Herstellung von Erdalkalialuminaten durch Zusammenschmelzen von tonerdehaltigen Rohstoffen, wie z. B. Bauxit, mit Erdalkali enthaltenden Stoffen unter Ver-Wendung von Erdalkalicarbiden als Reduktionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß in eine reduzierende, z. B. aus Calciumcarbid bestehende und gegebenenfalls Calciumoxyd enthaltende Schmelze, welche zweckmäßig im Ofen selbst hergestellt worden ist, das tonerdehaltige Rohmaterial eingetragen und nach Durchschmelzung Legierung und Aluminat nacheinander abgestochen werden, wobei das Erdalkalialuminat gegebenenfalls nach üblichen Methoden zerstäubt werden kann.