DE546722C - Verfahren zur Gewinnung von Eisen aus Eisenerzen mittels elementaren Chlors - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von Eisen aus Eisenerzen mittels elementaren Chlors

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DE546722C
DE546722C DEK93091D DEK0093091D DE546722C DE 546722 C DE546722 C DE 546722C DE K93091 D DEK93091 D DE K93091D DE K0093091 D DEK0093091 D DE K0093091D DE 546722 C DE546722 C DE 546722C
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02Roasting processes
    • C22B1/08Chloridising roasting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B15/00Other processes for the manufacture of iron from iron compounds
    • C21B15/006By a chloride process

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Description

  • Verfahren zur Gewinnung von Eisen aus Eisenerzen mittels elementaren Chlors Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Eisen aus Eisenerzen durch Chlorierung. An sich ist es bekannt, Erze zu chlorieren, indem Chlor gleichzeitig mit Chlorwasserstoffgas verwendet wird. Hier handelt es sich jedoch nicht um einen reinen Chlorierungsprozeß, sondern im wesentlichen um die bekannte Zerlegung von Erzen mittels Chlorwasserstoffs, die durch die Anwesenheit von Chlor verstärkt wird. Infolge der Anwesenheit von Chlorwasserstoff ist das Chlor nicht ohne weiteres zurückgew innbar, da der Chlorwasserstoff in die Chlorverbindung des betreffenden Metalles und in Wasser übergeführt und somit verbraucht wird.
  • Andererseits ist es auch bekannt, Silikate mit Kohle zu glühen und der Einwirkung eines Chlorstromes auszusetzen, wobei also Kohle in einer der genannten Erzmenge äquivalenten Menge zur Reduktion derselben verwendet werden muß.
  • Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei dem Verfahren gemäß der Erfindung darum, claß das Erz der Einwirkung von elementarem Chlor allein bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck ausgesetzt wird. Es ist nach Weber, »Chemisches Zentralblatt«, 1861, Seite 376 und 377 bekannt geworden, daß Spateisenstein und Eisenoxyd im Chlorstront bei erhöhter Temperatur angegriffen werden. Es ist ferner bekannt, das Eisen, das als Verunreinigung in Bauxiten und anderen Erzen vorhanden ist, durch Chlorierung zu entfernen.
  • Die Untersuchungen des Erfinders haben folgende theoretische Grundlagen des Verfahrens ergeben: Für die Umsetzung von Eisenoxyd mit Chlor bestehen Gleichgewichtszustände, die sich mit der Temperatur wesentlich verschieben. Bei tiefer Temperatur findet nur eine geringe Umsetzung statt, so daß in dem Gemisch im wesentlichen Eisenoxyd und Chlorgas zugleich zugegen sind. Bei erhöhter Temperatur dagegen verschiebt sich der Zustand insofern, als sich merkliche Mengen von Eisenchlorid bilden, neben denen sowohl Chlor als auch Eisenoxvd sowie Sauerstoff vorhanden sind. Bei etwa 8oo° beispielsweise sind in dem Gemisch schon bei einem Gesamtdruck von einer Atmosphäre o,i Atm. Eisenchloriddampf verhanden. Diese Menge steigert sich mit dem Druck. Diese Bildung der Eisenchlorverbindungen bei mäßig erhöhter Temperatur und Druck wird nun ausgenutzt, um mittels des Chlorierungsprozesses gemäß der Erfindung Eisenerze aufzuschließen. indem das Gemisch dauernd von einem Chlorstrom bespült wird. Auf diese Weise wird das gebildete Eisenchlorid dauernd durch den Chlorstrom i'otxeztiilart, während sich ständig neues lr`isetielt:orid bildet. Die Temperatur, bei der die Reaktion vor sich geht, liegt weit unterhalb der Schmelztemperatur-des Eisens...-Ein erheblicher Vorteil des Verfahrens beruht darin, daß es gelingt, eine flüchtige elektrolysierbare Eisenverbindung herzustellen, die dann in einer leicht durchführbaren Elektrolyse in Eisen einerseits und das durch einfache Zwischenbehandlung unmittelbar in den Prozeß zurückzuführende Chlor andererseits zerlegt wird.
  • Da das Chlorieren zweckmäßig in Behältern vorgenommen wird, die mit chemisch indifferentem Material ausgekleidet sind, wird man vorzugsweise elektrische Heizung verwenden. Diese Heizung kann gegebenenfalls zugleich dazu dienen, vor dem eigentlichen Chlorierungsprozeß die Erwärmung für andere vorbereitende Prozesse, wie Trocknen, Rösten u. dgl., nutzbar zu machen.
  • Die bei dem Verfahren entstehenden Eisenchlorverbindungen, insbesondere das Eisenchlorid, werden in Wasser gelöst und der Elektrolyse unterworfen.
  • Die Elektrolyse kann zweckmäßigerweise so erfolgen beispielsweise durch Verwendung geeigneter Diaphragmenanordnungen, daß die bei der Elektrolyse aus dem dreiwertigen Eisen entstehenden zweiwertigen Eisenionen nicht wieder zur Anode gelangen können und somit von einer Oxydation geschützt sind. Das entstehende metallische Eisen kann entweder in der Form, wie es aus dem Prozeß ausfällt, beispielsweise als Schlamm, unmittelbar verwendet werden, es kann aber auch in die jeweils erwünschte Eisen- oder Stahlsorte im Elektroofen umgeschmolzen werden, gegebenenfalls unter Beimengung der erforderlichen Zuschläge.
  • Das neue Verfahren gemäß der Erfindung ist für alle Eisenerze verwendbar, wenn auch vorzugsweise Oxyd- oder Carbonaterze in Betracht kommen, auch ist es für arme Erze anwendbar, die - für den Hochofenprozeß wenig geeignet sind.
  • Was die im Eisenerz enthaltenen Verunreinigungen des Eisens betrifft, so sind zwei Fälle möglich. Entweder werden schädliche Bestandteile. wie Arsen, Schwefel oder Phosphor, vom Chlor nicht angegriffen und bleiben in den Rückständen, oder aber sie werden bei der Chlorierung freigemacht und lösen sich dann ebenfalls in dem zur Elektrolyse bestimmten Bade oder einem 'Torbade und können aus diesem durch geeignete Zusätze, z. B. Calciumchlorid, ausgefällt werden.
  • Man kann diese Bestandteile von dem Eisenchlorid auch unter Benutzung des Umstandes trennen, daß sie verschieden flüchtig sind, auch kann man beide Verfahren zugleich anwenden. Andere Verunreinigungen des Eisens, insbesondere die metallischer Art, wie beispielsweise Mangan, werden in Chloride umgewandelt, die bei der Temperatur des Verfahrens im allgemeinen noch nicht flüchtig sind.
  • Die erdigen Beimengungen des Eisens, Kieselsäure und Tonerde, werden bei den in Frage kommenden Temperaturen vom Chlor nicht angegriffen und bleiben beim Chlorieren des Erzes ungelöst zurück.
  • Das entstehende Eisenchlorid sublimiert oder verdampft bei verhältnismäßig niedriger Temperatur, so daß es möglich ist, ohne verwickelte Vorkühleinrichtungen die beim Chlorieren des Erzes entstehenden Eisenchloriddämpfe in dem für die Durchführung der Elektrolvse bestimmten Wasser zu lösen.
  • Die Reinigung des bei diesem Prozeß oder auch bei jenem, bei dem das Chlor nicht im Überdruck zugeführt wird, im Kreislauf geführten Chlors, das im besonderen auch durch Elektrolyse frei wird, kann auf einfache Weise erfolgen, indem man es in besonderen Kammern ausfriert. Da das auf diese Weise gereinigte Chlor in Gasform dem Prozeß wieder zugeführt werden soll, braucht man nur die Kammern zu erwärmen. Man kann dann je nach den Abmessungen und den in den Kammern vorhandenen, rechnungsmäßig oder erfahrungsgemäß bestimmbaren Chlormengen die Erwärmungstemperatur der Kammern so wählen, daß sich sofort der Druck des gasförmigen Chlors ergibt, der für die Durchführung des Verfahrens erwünscht ist.
  • Soll beispielsweise dieser Betriebsüberdruck 1,5 Atm. betragen, so wird eine Temperatur von etwa 15 bis 2o° ausreichen. Man kann auch diesen Auftauprozeß so leiten, daß das Chlor von vornherein mit erhöhter Temperatur bzw. mit der zur Durchführung dieses Teiles des Verfahrens notwendigen Temperatur zugeführt wird. Es kann so ohne weiteres erreicht werden; daß auch ohne besondere Hilfseinrichtungen, wie Pumpen u. dgl., der erforderliche Betriebsdruck ;ich sofort ergibt.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist deshalb im Betrieb billig, weil nicht nur, wie auch bei bekannten Chlorierungsverfahren, das Chlor im Kreislauf verwendet werden kann, sondern auch die. erforderlichen Temperaturen verhältnismäßig niedrig sind, so ttaß sich die Verwendung von Brennstoffen bzw. Elektrizität in engen Grenzen hält.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Eisen ausEisenerzen mittels elementarenChlors, dadurch gekennzeichnet. daß die Einwirkung des elementaren Chlors bei erhöhter Temperatur und bei erhöhtem Druck erfolgt.
  2. 2. Verfahren zur Gewinnung von Eisen aus Eisenerzen mittels elementaren Chlors bei erhöhter Temperatur insbesondere nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB das im Kreislauf geführte Chlor zur Reinigung in Kammern ausgefroren wird, deren Abmessungen derart sind, daB beim Erwärmen sich Chlorgas von der erwünschten Betriebstemperatur zugleich mit dem erwünschten Betriebsdruck ergibt.
DEK93091D 1925-02-27 1925-02-27 Verfahren zur Gewinnung von Eisen aus Eisenerzen mittels elementaren Chlors Expired DE546722C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT375405B (de) * 1982-06-18 1984-08-10 Voest Alpine Ag Verfahren zur abtrennung von nichteisenmetallen aus eisenoxidhaeltigen rueckstaenden

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AT375405B (de) * 1982-06-18 1984-08-10 Voest Alpine Ag Verfahren zur abtrennung von nichteisenmetallen aus eisenoxidhaeltigen rueckstaenden

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