DE591759C

DE591759C - Process for the extraction of iron

Info

Publication number: DE591759C
Application number: DEK119256D
Authority: DE
Original assignee: ERNST JUSTUS KOHLMEYER DR ING
Current assignee: ERNST JUSTUS KOHLMEYER DR ING
Priority date: 1931-03-01
Filing date: 1931-03-01
Publication date: 1934-01-26

Description

Verfahren zur Gewinnung von Eisen Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von Eisen aus einer Mischung von eisenhaltigen, schwefelfreien und schwefelhaltigen Stoffen oder aus eisen- und schwefelhaltigen Stoffen allein auf dem Wege eines zuschlagfreien Schmelzens.Process for the extraction of iron The invention relates to the Extraction of iron from a mixture of ferrous, sulfur-free and sulfur-containing Substances or made of ferrous and sulphurous substances alone on the way of a surcharge-free Melting.

Die Erfindung besteht darin, daß das Schmelzen auf eine derartige Lösung bzw. Legierung von Eisensulfid in metallischem Eisen erfolgt, welche im erstarrten Zustande die Grenzeigenschaft zwischen metallischem Eisen und nichtmetallischem Sulfid aufweist und welche hierauf entweder mittels Silicium (oder mittels Kieselsäure plus Kohle) vollständig entschwefelt oder nach Abschreckung und Mahlung bzw. nach direkter Granulation auf einer Sintermaschine mittels einer einzigen Sinterung in schwefelfreies Sintergut übergeführt wird.The invention is that the melting on such Solution or alloy of iron sulfide in metallic iron takes place, which solidified in the Establish the boundary property between metallic iron and non-metallic iron Has sulfide and which on it either by means of silicon (or by means of silica plus coal) completely desulfurized or after quenching and grinding or after direct granulation on a sintering machine by means of a single sintering in sulfur-free sintered material is transferred.

Das neue Verfahren ist ausgearbeitet worden, um Zink, Schwefel usw., führende Kiesabbrände und Pyrite auf eine einfachere, Weise zu verhütten, als es bisher möglich war, kann aber auch mit Vorteil angewendet werden für zinkfreie Pyrite und für Abbrände, welche kein Zink, keinen Schwefel oder keines von beiden enthalten, dafür aber schwefelhaltigen Zuschlages bedürfen, wenn es sich darum handelt, eine Trennung von viel Gangart herbeizuführen.The new process has been worked out to remove zinc, sulfur, etc., leading to smelting gravel char and pyrite in an easier way than it was previously possible, but can also be used with advantage for zinc-free pyrites and for burns that contain no zinc, no sulfur or neither, for this, however, a sulphurous surcharge is required, if it is a question of a To bring about separation of a lot of gait.

Selbst die modernen Verhüttungsmethoden für solche Stoffe setzen sich noch aus mehreren verschiedenartigen Einzelverfahren zusammen, z. B. folgen hintereinander an einem und demselben Rohstoff erstens ein Röstverfahren, zweitens ein Entzinkungsverfahren (Wälzprozeß), drittens eine Sinterung des Wälzgutes, viertens das Verschmelzen des Sintergutes im Hochofen, fünftens das Raffinieren des Roheisens im Siemens-Martin-Ofen.Even the modern smelting methods for such substances settle still composed of several different individual processes, e.g. B. follow one after the other On one and the same raw material, firstly a roasting process, secondly a dezincification process (Rolling process), thirdly a sintering of the material to be rolled, fourthly the melting of the Sintered goods in the blast furnace, fifth, the refining of the pig iron in the Siemens-Martin furnace.

Das neue Verfahren bietet die Möglichkeit, einen solchen verwickelten Verhüttungsgang wesentlich zu vereinfachen.The new process offers the possibility of such an intricate one To simplify the smelting process significantly.

In der Literatur ist bereits ein Verfahren beschrieben worden, Schwefel, Zink, Blei usw., führende eisenhaltige Stoffe durch Erhitzen für die Verhüttung auf Eisen geeignet zu machen. Für die Durchführung dieses Verfahrens ist folgende Vorschrift gegeben: Es sollen die genannten Stoffe durch möglichst gänzliche Entziehung der schädlichen Beimengungen für die Verhüttung auf Eisen geeignet gemacht werden. Zu diesem Zwecke werden die Rohstoffe ohne Zuschläge geschmolzen, damit die Beimengungen, wie Schwefel, Zink usw., sich möglichst ganz verflüchtigen. Die Abscheidung des Schwefels und Zinks findet in der Weise statt, daß ein Teil ' schon sofort nach der Aufgabe bei geringer Hitze verbrennt; es wird so auch das Abrösten und Nachrösten der Schwefelkiese ersetzt. Die Entfernung des Restes kann man sich so erklären, daß dieser sich bei gesteigerter Hitze zu schwefelsaurem Zinkoxyd verbindet, welches bei noch weiter fortschreitender Erhitzung in schweflige Säure, Sauerstoff und Zinkoxyd zerfällt. Das Herausschaffen von Schwefel und Zink kann gegebenenfalls unterstützt werden durch Vermischen verschiedener Ausgangsstoffe. Schwefel, Zink usw. sind den Verbrennungsgasen beigemengt und können wiedergewonnen werden.In the literature, a process has already been described, sulfur, Zinc, lead, etc., leading ferrous substances by heating for smelting to make suitable on iron. To carry out this procedure is the following Regulation given: The substances mentioned should be removed as completely as possible the harmful admixtures must be made suitable for smelting on iron. For this purpose, the raw materials are melted without additives, so that the admixtures, such as sulfur, zinc, etc., evaporate as completely as possible. The deposition of the Sulfur and zinc takes place in such a way that a part 'immediately after the task burns on low heat; so is the roasting and post-roasting the pebble of sulfur replaces. The removal of the rest can be explained as that this combines with increased heat to form sulphate of zinc oxide, which if the heating continues, it turns into sulphurous acid, oxygen and zinc oxide disintegrates. That Removal of sulfur and zinc can optionally are supported by mixing different starting materials. Sulfur, zinc etc. are added to the combustion gases and can be recovered.

Aus dieser durchaus nicht sehr klaren Vorschrift geht aber mit Bestimmtheit hervor, daß als Ziel die unmittelbare Gewinnung eines praktisch völlig schwefelfreien Erzeugnisses durch den Schmelzprozeß verfolgt wird. ' Der grundlegende Unterschied des neuen Verfahrens gegenüber diesem bekannten Vorschlage besteht nun darin, daß ohne Beigabe von Zuschlägen erhaltene Schmelzen eines Schwefel- und eisenhaltigen Einsatzes auf ein ganz bestimmtes schwefelhaltiges Zwischenerzeugnis verarbeitet werden, das durch anschließende, an sich bekannte Maßnahmen auf sichere und außerordentlich wirtschaftliche Weise in ein Enderzeugnis übergeführt wird, das für die Gewinnung metallischen Eisens ein Ausgangsstoff höchsten Anreicherungsgrades ist.From this by no means very clear regulation, however, goes with certainty shows that the aim is the immediate production of a practically completely sulfur-free Product is traced through the melting process. 'The fundamental difference of the new method compared to this known proposal is that Melts of a sulfur-containing and iron-containing one obtained without the addition of additives Use on a very specific sulfur-containing intermediate product be, that by subsequent, per se known measures on safe and extraordinary is converted into an end product in an economical manner, which is suitable for extraction metallic iron is a raw material of the highest degree of enrichment.

Aus den nachstehenden Erörterungen wird sich ergeben, daß ein einfaches Schmelzen der in Liede stehenden Stoffe nur zu Zwischenstoffen zu führen vermag, deren weitere Aufarbeitung immer noch verwickelter Verfahren bedarf, welche durch eine Arbeitsweise, wie sie nunmehr vorgeschlagen werden soll, erspart werden können. Es ist nochmals darauf hinzuweisen, daß das Wesentliche der Erfindung darin besteht, die Erhitzung mit solchen Mitteln vorzunehmen, daß dabei eine derart schwefelarme Eisen-Eisensulfid-Legierung entsteht, daß der Aufwand zur Entfernung dieses Schwefels wesentlich vereinfacht ist gegenüber der Arbeit, die es kostet, ein schwefelreicheres Gut von der Art des sogenannten Schwefeleisens zu verarbeiten.From the following discussion it will be seen that a simple Melting the substances in the song can only lead to intermediate substances, whose further processing still requires complex procedures, which by a way of working, as it is now to be proposed, can be saved. It should be pointed out again that the essence of the invention consists in to undertake the heating with such means that it is so low in sulfur Iron-iron sulfide alloy arises that the effort to remove this sulfur Compared to the work it costs, a higher sulfur content is much simplified Easy to process of the so-called sulfur iron type.

Die Verarbeitung von Pyrit auf einer Sintermaschine hat zur Ausarbeitung verschiedener Verfahren Anlaß gegeben. Die Schwierigkeiten liegen darin, die Nachteile der Leichtschmelzbarkeit dieses Stoffes auf der Sintermaschine zu beseitigen. Es ist noch nicht vorgeschlagen, durch eine einfache Vorbehandlung einen nur aus Eisen und so viel Schwefel bestehenden einheitlichen Stoff herzustellen, daß dieser Schwefel gerade die Verbrennungswärme für die Sinterung hergibt und daß hierbei infolge der Abwesenheit von sonst anwesender Kohlenasche ein dem Magnetit gleichwertiges stückiges Gut erhalten werden kann.The processing of pyrite on a sintering machine has to be worked out given the occasion for various procedures. The difficulty lies in the cons the easy fusibility of this substance on the sintering machine. It is not yet suggested by a simple pretreatment one made only of iron and to produce so much sulfur in a uniform substance that this sulfur just gives the heat of combustion for the sintering and that this as a result of the Absence of otherwise present coal ash a lumpy equivalent to magnetite Can be well preserved.

Ähnliches gilt für die direkte Herstellung von Eisen aus der Eisen-Eisensulfid-Legierung mittels Siliciums. Die Entfernung geringer Mengen Schwefel aus Eisen mittels Siliciums ist bekannt. Es würde aber. unwirtschaftlich sein, aus einem gewöhnlichen Schwefeleisen, wie es durch Erhitzen von Pyrit erhalten wird, mittels Silicium Eisen herzustellen. Es hat sich aber ergeben, daß wenigstens eine so weitgehende Entfernung des Schwefels aus Pyrit und Schwefel-Monosulfid möglich ist, bis eine wirtschaftliche Entfernung der letzten Prozente Schwefel durch Silicium erfolgen kann.The same applies to the direct production of iron from the iron-iron sulfide alloy by means of silicon. The removal of small amounts of sulfur from iron using silicon is known. But it would. be uneconomical, from an ordinary sulfur iron, as obtained by heating pyrite to produce iron by means of silicon. It has been found, however, that at least such an extensive removal of the sulfur from pyrite and sulfur monosulphide is possible until an economical removal the last percentage of sulfur can come from silicon.

Als wichtigster Fortschritt des neuen Verfahrens wurde soeben die große Vereinfachung und Wirtschaftlichkeit, mit der man zu einem unmittelbar verhüttungsfähigen Erzeugnis gelangen kann, hervorgehoben.The most important advance of the new process has just been identified great simplification and economy, with which one becomes an immediately smeltable Product can get highlighted.

Wie eingangs erwähnt wurde, bietet das neue Verfahren aber auch noch weitere wichtige Vorteile. So ist es mittels des neuen Verfahrens auf einfache Weise ermöglicht worden, die Gangart aus dem Einsatz herauszuschaffen. Man kann daher auch sehr gangartreiches Gut verarbeiten.As mentioned at the beginning, the new process also offers other important advantages. So it is with the new method in a simple manner has been made possible to create the gait out of the operation. One can therefore also process goods that are very common.

Das neue Verfahren sieht ferner, wie ebenfalls oben angedeutet wurde, für mehr oder weniger rein oxydisches Gut einen schwefelreichen Zuschlag vor und bietet dadurch die Möglichkeit, sogar schwefelfreie bzw. zinkhaltige Stoffe ohne Schwefelgehalt für die Verhüttung auf Eisen zugute zu machen und zugleich von Gangart zu befreien.The new procedure also provides, as also indicated above, for more or less purely oxidic material a sulfur-rich surcharge before and thus offers the possibility of even sulfur-free or zinc-containing substances without Sulfur content for smelting to benefit iron and at the same time of gangue to free.

Im Verfolg der Bestrebungen, vereinfachte Verhüttungsverfahren für Stoffe zu finden, die in erheblichen Mengen Verunreinigungen aufweisen, wie Zink und Schwefel, wobei auch das Ziel gesteckt würde, hochschwefelhaltige Materialien, wie Pyrit, zu verhütten, sind nun Versuche angestellt worden, welche für derartige Stoffe eine neue Art der Verhüttung möglich erscheinen lassen. Im besonderen wurde dabei in Aussicht genommen, einen vereinfachten Weg für die Verhüttung zinkblendehaltiger Pyrite zu finden, ebenso auch für diejenige von Zwischenprodukten aus diesen, wie z. B.. zinkhaltige Kiesabbrände. Natürlich können auch zinkfreie Pyrite oder durch andere Stoffe verunreinigte oder nicht verunreinigte Pyrite, auch schwefelhaltige Kiesabbrände jeder Art, verhüttet werden.In pursuit of efforts to simplify smelting processes for Finding substances that are contaminated in significant quantities, such as zinc and sulfur, whereby the aim would also be to use high-sulfur materials, like pyrite, attempts have now been made to smelt them Substances make a new type of smelting appear possible. In particular it was envisaged a simplified way of smelting those containing zinc blende To find pyrites, as well as those of intermediate products from these, such as z. B .. zinc-containing gravel burns. Of course you can also use zinc-free pyrite or by other substances contaminated or uncontaminated pyrites, including those containing sulfur Gravel burns of all kinds can be smelted.

Der Grundsatz bei dem Verfahren nach der Erfindung ist i. wenn es sich um oxydische, etwas schwefelhaltige Eisenprodukte handelt, den Schwefelgehalt derselben zu benutzen, um mittels eines Schmelzprozesses den Eisengehalt des Eisenoxydes in eine Eisen-EisensulfidLegierung mit verhältnismäßig niedrigem Schwefelgehalt überzuführen; 2. wenn es sich um die Verhüttung von hochschwefelhaltigen Produkten, wie z. B. Pyriten, handelt, wird das gleiche Endziel verfolgt, nämlich eine ehensolche Eisen-Schwefeleisen-Legierung herzustellen, und zwar durch teilweise Oxydation bzw. Dissoziation plus Oxydation des Sulfidschwefels. Als Endergebnis des Verschmelzens jeder dieser Erzgattungen, sowohl der sulfidischen Pyrite wie der oxydischen Kiesabbrände, wofür ein besonderes Schmelzverfahren weiter unten angegeben und beschrieben werden wird, soll in jedem Falle eine gangartfreie, lediglich Fe-FeS enthaltende Legierung erhalten werden, welche auf direktem oder .indirektem Wege auf Eisen zu verarbeiten ist.The principle in the method according to the invention is i. if it are oxidic, somewhat sulphurous iron products, the sulfur content to use the same to determine the iron content of the iron oxide by means of a melting process in an iron-iron sulfide alloy with a relatively low sulfur content convict; 2. when it comes to the smelting of high-sulfur products, such as B. pyrite, is the same end goal pursued, namely to produce such an iron-sulfur alloy, by partially Oxidation or dissociation plus oxidation of sulphide sulfur. As a bottom line the amalgamation of each of these ore genera, both the sulphidic pyrites and the the oxidic gravel burns, for which a special melting process below is specified and described, should in any case be a gait-free, only Fe-FeS containing alloy can be obtained, which on direct or .indirect Ways to process iron is.

Schmelzversuche haben grundlegend erkennen lassen, daß beim Behandeln der genannten Ausgangsstoffe sich in allen Fällen in einem Arbeitsgang ein Erzeugnis erzielen läßt, bestehend aus Eisen mit 8 bis 12 °/o Schwefel bzw. was diesem gleichkommt, aus etwa 65 bis 78 % Eisen (Fe) und 22 bis 35 % Eisenmonosulfid (Fe S) . Wenn auch die Maßnahmen zur Herstellung dieses Erzeugnisses im einzelnen verschieden waren, so war hierbei ziemlich gleich, ob von mehr oxydischen oder mehr sulfidischen Eisenverbindungen ausgegangen wurde. Zum besseren Verständnis scheint es dabei angebracht, einiges über die Eigenschaften bzw. über das Verhalten der in Frage kommenden Stoffe vorauszuschicken. Die Grundstoffe, um welche es sich handelt, sind Eisenoxyd, Eisenoxydul, Pyrit und einfach Schwefeleisen (bei Eisen außerdem Kohle) als feste oder geschmolzene Stoffe, während für die Gasphase Luft, schweflige Säure und Kohlenoxyd in Frage kommen: Fee 03-Fe0-C-Fe S2-Fe S -S 02 - CO - Luft. Diese Grundstoffe derart miteinander ins Gleichgewicht zu bringen, daß sich lediglich eine schmelzflüssige Phase von Fe - Fe S mit Fe im Überschuß bildet, hat sich der Erfinder als Aufgabe gestellt und zur Lösung dieser Aufgabe eine Anzahl von Schmelzversuchen angestellt. Bekannt sind in der Hauptsache nur Eigenschaften der Einzelstoffe.Melting tests have basically shown that when treating the starting materials mentioned, a product can be obtained in all cases in one operation, consisting of iron with 8 to 12% sulfur or, what is equivalent to this, about 65 to 78% iron (Fe ) and 22 to 35 % iron monosulfide (Fe S). Even if the measures for the manufacture of this product differed in detail, it was almost irrelevant whether more oxidic or more sulphidic iron compounds were used. For a better understanding, it seems appropriate to start with a few things about the properties and behavior of the substances in question. The basic materials involved are iron oxide, iron oxide, pyrite and simply sulfur iron (in the case of iron also coal) as solid or molten substances, while air, sulphurous acid and carbon oxide are possible for the gas phase: Fee 03-Fe0-C -Fe S2-Fe S -S 02 - CO - air. Bringing these basic materials into equilibrium with one another in such a way that only a molten phase of Fe - Fe S with Fe in excess is formed is the task of the inventor and made a number of melting experiments to solve this problem. Mainly only properties of the individual substances are known.

Pyrit (FeS2) dissoziiert von etwa 55o° ab und hat bei etwas über 700° einen Schwefeldampfdruck von 1 Atm. Beim Erhitzen in nicht oxydierender Atmosphäre geht daher Pyrit in Schwefeleisen (FeS) über, welches einen Schmelzpunkt von etwa 1195° hat.Pyrite (FeS2) dissociates from about 55o ° and has at a little over 700 ° a sulfur vapor pressure of 1 atm. When heated in a non-oxidizing atmosphere therefore pyrite turns into sulfur iron (FeS), which has a melting point of about 1195 °.

Beim Erhitzen von Pyrit in Luft, d. h. in oxydierender Atmosphäre, beginnt derselbe, je nach der Korngröße, von Temperaturen ab, die zwischen 325 und q.70° liegen, zu Eisenoxyd und schwefliger Säure zu verbrennen. Eisenoxyd (Fe203) hat einen Schmelzpunkt von etwa z565°, bei welchem es teilweise zu Fei 04 dissoziiert mit einem Erstarrungspunkt von etwa 1527°. Diese Dissoziation des Fee 03 beginnt in Luftatmosphäre schon bei 137o°, ohne indessen zur Bildung von freiem Fe0 zu führen. Freies Fe0 vermag nur durch Reduktion von Eisenoxyd mittels Kohle oder Kohlenoxyd zu entstehen. Ohne Gegenwart dieser reduzierenden Stoffe ist es technisch, bei Abwesenheit von Kieselsäure, sehr schwer in freier Form zu halten, so daß sein angeblicher Schmelzpunkt von etwa 136o° lediglich wissenschaftliches Interesse hat und auch nicht sicher erscheint. Schmelzbäder aus reinem Eisenoxydul wird man daher kaum technisch in der Metallurgie mit den bisher üblichen Mitteln herstellen können, da diese durch die normale Ofenatmosphäre, sei es durch Luft, sei es durch Kohlensäure, zu Magnetit oxydieren würden. Ebensowenig können Schmelzflüsse aus geschmolzenem Eisenoxyd (Fe, 0,) hergestellt werden, da diese zu Magnetit (Fes 04) dissoziieren würden.When heating pyrite in air, i. H. in an oxidizing atmosphere, the same begins, depending on the grain size, from temperatures between 325 and q.70 ° are to be burned to form iron oxide and sulphurous acid. Iron oxide (Fe203) has a melting point of about z565 °, at which it partially dissociates to Fei 04 with a freezing point of about 1527 °. This dissociation of the Fee 03 begins in an air atmosphere already at 137o °, without, however, leading to the formation of free FeO. Free Fe0 can only be achieved through the reduction of iron oxide by means of coal or carbon oxide to arise. In the absence of these reducing substances, it is technical, in their absence of silica, very difficult to keep in free form, so that its supposed melting point of about 136o ° is only of scientific interest and is not sure either appears. Melt baths made of pure iron oxide are therefore hardly ever used technically the metallurgy can produce with the usual means, since this through the normal furnace atmosphere, be it through air, be it through carbonic acid, to magnetite would oxidize. Melt flows from molten iron oxide (Fe, 0,) as they would dissociate to magnetite (Fes 04).

Was nun sulfidische Schmelzbäder des Eisens anbetrifft, so sind, wie schon erwähnt, solche aus FeS2 ohne Anwendung höchster Drucke nicht beständig, weil FeS2 zu FeS dissoziiert. Das FeS vermag bei den Temperaturen der normalen metallurgischen Öfen in nichtoxydierender Atmosphäre zwischen 12oo und 15oo° nicht weiter zu dissoziieren, als etwa einem Schwefelgehalt von 28 bis 32 °% entspricht. Dieser Schwefelgehalt kommt, auf andere Weise ausgedrückt, etwa gleich einer Zusammensetzung von 8o bis 85 °/a FeS und 2o bis 15 °%o Fe. Bei etwa 84 % FeS und 16 % Fe liegt der eutektische Punkt der schmelzflüssigen Lösungen von Fe mit Fe S, und zwar bei einer Temperatur von 985 °. Bei einem normalen, einfachen Schmelzen von Pyrit oder Schwefeleisen kommt man, wie die praktischen Erfahrungen gezeigt haben, mit einer Entschwefelung durch Dissoziation nur ganz unwesentlich über diesen eutektischen Punkt hinaus. Ebenso -wie das oxydische Eisen in der der Formel Fe3,04 entsprechenden Oxydationsstufe (also weder Fe0 noch Fe2O3) im schmelzflüssigen Zustande seine beständigste Form hat, entsprechend dem Gleichgewicht der flüssigen Schmelze mit den Ofengasen, weist also das sulfidische Eisen seine beständigste Schwefelungsstufe in geschmolzener Form und bei nicht oxydierender Ofenatmosphäre mit der vorgenannten, etwa eutektischen Zusammensetzung auf.As for sulphide molten baths of iron, so are how already mentioned, those made of FeS2 are not stable without the use of the highest pressures, because FeS2 dissociated to FeS. The FeS is capable of normal metallurgical temperatures Do not dissociate furnaces in a non-oxidizing atmosphere between 1200 and 1500 °, than approximately corresponds to a sulfur content of 28 to 32%. This sulfur content In other words, it is roughly equal to a composition of 8o to 85 ° / a FeS and 2o to 15% o Fe. The eutectic is around 84% FeS and 16% Fe Point of molten solutions of Fe with Fe S, at one temperature of 985 °. With a normal, simple melting of pyrite or sulfur iron As practical experience has shown, one comes with desulphurisation by dissociation only insignificantly beyond this eutectic point. Just like the oxidic iron in the oxidation level corresponding to the formula Fe3,04 (i.e. neither Fe0 nor Fe2O3) in the molten state its most permanent form has, according to the equilibrium of the liquid melt with the furnace gases thus the sulphidic iron its most constant sulphurisation stage in molten iron Form and in the case of a non-oxidizing furnace atmosphere with the aforementioned, approximately eutectic Composition on.

Abgesehen von solchen Punkten, in welchen FeS oder seine etwa eutektische Eisenlegierung zusammen mit Bleisulfid oder Kupfersulfid in der Form der bekannten Bleikupfersteine auftritt, hat bisher dieses geschmolzene Schwefeleisen, zumal bei der direkten Eisengewinnung, kaum eine nennenswerte Rolle gespielt. Dieses ist auch erklärlich, da für sulfidische Eisenverbindungen mit 30 0% Schwefel bisher keine wesentlich andere Verarbeitungsmöglichkeit bestand als für Pyrite mit höheren Schwefelgehalten.Apart from such points in which FeS or its roughly eutectic Iron alloy together with lead sulfide or Copper sulfide in the In the form of the well-known lead copper bricks, this molten sulfur iron, especially in direct iron production, hardly played a significant role. This can also be explained, since for sulfidic iron compounds with 30 0% sulfur so far there was no significantly different processing option than for pyrite with higher Sulfur content.

Bei der großen Verbindungsneigung (Affinität) des Eisens zum Sauerstoff wird bei der gewöhnlichen Luftbehandlung einer derartigen Schmelze das Eisen gleichzeitig mit dem Schwefel oxydiert. Bei dem Bessemern von Kupferstein, also von Schmelzen aus Schwefeleisen und Schwefelkupfer bestehend, wird bekanntlich auch neben dem Schwefel alles Eisen oxydiert, dem Zweck der Bessemerarbeit entsprechend.With the great tendency of iron to bond (affinity) to oxygen in the usual air treatment of such a melt, the iron becomes at the same time oxidized with the sulfur. With the improvement of copper stone, that is, of smelting consisting of iron sulphide and copper sulphide, is known to also be used in addition to the Sulfur oxidizes all iron, according to the purpose of Bessemer work.

Ein Vorteil mußte nun darin gesehen werden, wenn es gelingen würde, in einer Schmelze, etwa der obengenannten eutektischen Zusammensetzung entsprechend, nur den Schwefel zu oxydieren, die Schmelze also an metallischem Eisen anzureichern -ohne gleichzeitig dabei nennenswerte Mengen von Eisen zu oxydieren -, und zwar bis zu einem solchen Gehalt, welcher eine schnelle Aufarbeitungsmöglichkeit des nunmehr viel Eisen neben wenig Schwefeleisen enthaltenden Schmelzproduktes möglich machen würde. Durch Versuche ist nämlich festgestellt worden, daß in der Reihe der Eisen-Schwefeleisen-Legierungen, welche auf der Schwefeleisenseite den eutektischen Punkt von 9850 zeigten, diesem auf der Eisenseite ein technisch bemerkenswertes Erzeugnis gegenübersteht, welches et-,va 8% Schwefel, entsprechend rund 75% Fe - 25% Fe S, enthält. Im Schaubild der Fe-FeS-Legierungen kommt die Bedeutung eines Stoffes dieser Zusammensetzung nicht zum Ausdruck, weil sich von diesem Punkt ab etwa irgendwelche neuen Gefügebestandteile nicht zeigten. Lediglich ließe sich vielleicht feststellen, daß etwa von diesem Punkte ab die Erstarrungstemperaturen der primären Ausscheidung, welche sich mit abnehmendem Schwefelgehalt nur langsamer erhöht hatten, jetzt einen schnelleren Anstieg erfahren. Dieser Wendepunkt der primären Erstarrung liegt bei reinen Ausgangsstoffen bei etwa 137g°.An advantage must now be seen in the fact that it would be possible to oxidize only the sulfur in a melt, for example corresponding to the above-mentioned eutectic composition, i.e. to enrich the melt in metallic iron - without oxidizing significant amounts of iron at the same time -, and up to such a level that the melt product, which now contains a lot of iron in addition to little iron sulphide, can be worked up quickly. It has been established through experiments that in the series of iron-sulfur-iron alloys, which showed the eutectic point of 9850 on the iron-sulfur side, there is a technically remarkable product on the iron side, which contains about 8% sulfur, correspondingly round 75% Fe - 25% Fe S. In the diagram of the Fe-FeS alloys, the importance of a substance with this composition is not expressed, because from this point onwards no new structural components were found. It could only be ascertained that from about this point on the solidification temperatures of the primary precipitate, which had only increased more slowly with decreasing sulfur content, now experience a more rapid increase. This turning point of primary solidification is around 137g ° for pure raw materials.

Die technisch bemerkenswerte Feststellung liegt nun darin, daß abgeschreckte Erzeugnisse, welche von diesem Punkte nach dem reinen FeS hin liegen, ausgesprochen nichtmetallischen Charakter zeigen und sich daher in Zerkleinerungsapparaten gut vermahlen lassen. Nach der Eisenseite hin nehmen jedoch von diesem Punkte ab die Zusammensetzungen der Produkte, rasch zunehmend, metallischen Charakter an, derart, daß sie sich in den üblichen Zerkleinerungsapparaten nicht mehr oder nur sehr schlecht vermahlen lassen.The technically remarkable finding now lies in the fact that it was deterred Products which from this point are towards the pure FeS are pronounced show non-metallic character and therefore do well in shredders let it grind. Towards the iron side, however, the Compositions of the products, rapidly increasing, of metallic character, such that they can no longer or only very badly in the usual shredding machines let it grind.

Da sich herausgestellt hat, daß durch geeignete Behandlung einer schwefelreichen Schmelze mit Oxydationsluft unter einer Kohlendecke der Schwefelgehalt sich leicht bis auf etwa 8 0% vermindern läßt, ohne dabei Eisen nennenswert zu oxydieren, wird hierdurch die Möglichkeit gegeben, ein Erzeugnis zu erhalten, welches sich auf einem Sinterapparat in einem Arbeitsgange in Eisenoxydagglomerat überführen läßt. Die Gelegenheit, diese Möglichkeiten auszunutzen, wird geboten, wenn es sich um Pyrite handelt, mit welchen in komplexer Form andere Sulfide verdampfbarer Natur, wie z. B. Zn S, Pb S, Bi2Ss, A32S3 usw., verbunden sind. Reine Pyrite, d. h. solche ohne diese Beimengungen, würden einer solchen Behandlung nicht zu unterwerfen sein, da sie auf direktem Wege, ohne Verflüssigung, in Eisenoxydsintergut übergeführt werden können. Da aber erfahrungsgemäß bei dem üblichen Sinterverfahren gebundene flüchtige Metallsulfide obengenannter Art nur unwesentlich entfernt werden können, ist zur direkten Entfernung derselben eine Überführung des Pyrits in eine geschmolzene Form notwendig. Die neu gemachten Feststellungen ermöglichen es nun, im Gegensatz zu den bekannten Vorschlägen, welche die von den flüchtigen Metallen befreite Sulfidschmelze in eine Oxydschmelze überführten, diesen Schwefeleisenschmelzen derart Schwefel zu entziehen, daß sich eine schwefelarme Fe-FeS-Schmelze bildet, welche sich durch Granulieren mit nachfolgender Behandlung auf Sintervorrichtungen zu Eisenoxydsintergut verarbeiten läßt.Since it has been found that, by appropriate treatment, a sulfur-rich Melt the sulfur content easily with oxidizing air under a blanket of coal can be reduced to about 80% without significantly oxidizing iron this gives the opportunity to receive a product that is based on a Sintering apparatus can be converted into iron oxide agglomerate in one operation. the Opportunity to take advantage of these opportunities is offered when it comes to Pyrite acts with which in complex form other sulphides of a vaporizable nature, such as. B. Zn S, Pb S, Bi2Ss, A32S3 etc. are connected. Pure Pyrite, i.e. H. those without these admixtures would not be subject to such treatment since they are converted directly into sintered iron oxide without liquefaction can. However, since experience has shown that in the usual sintering process, bound volatile Metal sulfides of the type mentioned above can only be removed insignificantly, is for direct removal of the same results in the pyrite being converted into a molten form necessary. The newly made findings now make it possible, in contrast to the known proposals, which the sulphide melt freed from the volatile metals converted into an oxide melt, this sulfur-iron melt in such a way sulfur to withdraw that a low-sulfur Fe-FeS melt forms, which through Granulation with subsequent treatment on sintering devices to form iron oxide sintered material can be processed.

Es ist schon ausgeführt worden, daß das Verfahren sich besonders für Pyrite, welche andere flüchtige Metallsulfide enthalten, eignet. Dasselbe gilt aber auch für Pyrite, welche nennenswerte Mengen Gangart, z. B. Kieselsäure, enthalten. Wenn nämlich derartige Pyrite auf Sintervorrichtungen in Eisenoxydsintergnt übergeführt werden, wird der Fe20s Gehalt des Sintergutes durch die nicht entfernte Gangart wesentlich beeinträchtigt. Werden aber gangart-, besonders Si 02haltigeRohstoffe erfindungsgemäß einem Schmelzverfahren in reduzierender Atmosphäre unterworfen, welches so vorzunehmen ist, daß sich möglichst kein Fe O, Fes 04 oder Fee O3 bildet, dann kann der größte Teil des sulfidischen Eisens von der Gangart abgetrennt und das sulfidische Eisen hierauf der oben beschriebenen Behandlung durch Sintern unterworfen werden.It has already been stated that the procedure is particularly useful for Pyrites, which contain other volatile metal sulfides, are suitable. But the same is true also for Pyrite, which has significant amounts of gait, e.g. B. silica contain. When such pyrites are converted into iron oxide sintering on sintering devices the Fe20s content of the sintered material is due to the gangue that is not removed significantly impaired. But become common raw materials, especially raw materials containing Si 02 subjected according to the invention to a melting process in a reducing atmosphere, which is to be done in such a way that no Fe O, Fes 04 or Fee O3 is formed, then most of the sulphidic iron can be separated from the gangue and the sulfidic iron is then subjected to the sintering treatment described above will.

Die bisherigen Betrachtungen bezogen sich lediglich auf die Verarbeitungsmöglichkeit sulfidischer Stoffe, wie Pyrit, Schwefeleisen u. dgl. Im Laufe der Untersuchungen hat sich nun herausgestellt, daß sich-auch oxydische Eisenverbindungen nach genau den gleichen Gesichtspunkten verarbeiten lassen, was jedoch nur dann von Wert ist, wenn diese durch Gangart, durch flüchtige Metalloxyde oder Sulfide verunreinigt sind oder wenn sie infolge unvollkommener Abröstmöglichkeit ihrer sulfidischen Ausgangsstoffe noch gewisse Mengen Schwefel enthalten.The previous considerations related only on the possibility of processing sulphidic substances such as pyrite, iron sulphide and the like. Like. In the course of the investigations it has now been found that oxidic Process iron compounds according to exactly the same criteria, what However, it is only of value if this is achieved through gangue, through volatile metal oxides or sulphides are contaminated or if they are due to imperfect roasting their sulphidic starting materials still contain certain amounts of sulfur.

Um ein Beispiel zu nennen, so liegen derartige Erzeugnisse in Form von Abbränden vor, welche durch Abröstung zinkhaltiger Kiese erhalten worden sind. Derartige Abbrände enthalten Zink, zu einigen Prozenten in Oxyd-, sonst in Sulfidform, daher auch einige Prozente Schwefel, ferner Gangart u. dgl. Durch die Vielzahl ihrer Komponenten ist eine Verflüssigung derartiger Stoffe besonders leicht zu erreichen. Es. ist hierbei aber wesentlich, unter welchen Bedingungen diese Verflüssigung vorgenommen wird. Die mögliche Verschiedenheit der Bedingungen ist im praktischen Betriebe gegeben durch drei @ Veränderliche, nämlich: 1. Verschiedenheit in der Temperatur, a. Verschiedenheit in der Ofenatmosphäre, 3. Geschwindigkeit des Einschmelzens. Eine hohe Temperatur und oxydierende Atmosphäre ergeben Eisenoxydschlacken von hohem Schmelzpunkt. Hohe Temperatur, reduzierende Atmosphäre und langsames Einschmelzen ergeben metallisches Eisen und hochschmelzende Schlacken. Schnelles Einschmelzen in reduzierender Atmosphäre ergibt bei praktisch erreichbaren Ofentemperaturen Schmelzerzeugnisse besonders günstiger Weiterverarbeitbarkeit, sofern Maßnahmen zugrunde gelegt werden, die nun im folgenden auf Grund von Versuchsbeobachtungen festgelegt sind.To give an example, such products are in shape of burns obtained by roasting zinc-containing gravels. Such burns contain zinc, some percent in oxide, otherwise in sulphide form, hence also a few percent sulfur, further gait, and the like, due to the large number of them Components, a liquefaction of such substances is particularly easy to achieve. It. What is important here is the conditions under which this liquefaction is carried out will. The possible diversity of conditions is given in practical operation by three @ variables, namely: 1. Difference in temperature, a. Diversity in the furnace atmosphere, 3rd melting speed. A high temperature and oxidizing atmosphere give iron oxide slags of high melting point. Height Temperature, reducing atmosphere and slow melting result in metallic Iron and refractory slag. Rapid melting in a reducing atmosphere particularly produces melted products at practically achievable furnace temperatures cheaper further processability, provided that measures are taken as a basis, which are now are specified below on the basis of experimental observations.

In einem Ofen ist technisches Schwefeleisen etwa von der eutektischen Zusammensetzung Fe - Fe S eingeschmolzen worden Dieses Schmelzen geht bei etwa 95o° vor sich. Die Schmelze ist dann weiter erhitzt worden, und nach Abdecken mit Kohle und bei einer Temperatur von etwa 1300° wurden in gewissen Abständen zinkhaltige Kiesabbrände in die mit Kohle bedeckte Schmelze eingetragen. Sobald das eingeworfene Gut die Ofentemperatur angenommen hat, setzt eine starke Reaktion ein, welche in einem starken Aufschäumen zum Ausdruck kommt. Gleichzeitig entweichen - Zinkdämpfe, zumal wenn eine Temperatur zwischen 125o° und 1350° innegehalten wird. Durch Aufblasen von Luft kann die Zinkentwicklung beschleunigt werden. Als Schmelzerzeugnisse entstehen eine Eisen-Sch-,vefeleisen-Legierung von höherem spezifischem Gewicht und sofern Kieselsäure als Gangart anwesend ist, eine Eisensilicatschlacke von geringerem spezifischem Gewicht, welche sich auf der Eisen-Eisensulfid-Schicht abscheidet. Das Mengenverhältnis beider entscheidet, ob der Schmelz-und Reaktionsprozeß sich für eine metallurgische Anreicherung eignet.In a furnace, technical iron sulfur is something like the eutectic one Composition Fe - Fe S melted down. This melting occurs at about 95o ° in front of you. The melt was then further heated, and after covering it with charcoal and at a temperature of about 1300 °, zinc-containing Gravel burns entered into the coal-covered melt. As soon as the inserted Once the oven temperature has been reached, a strong reaction sets in, which in a strong foaming is expressed. Simultaneously escape - zinc vapors, especially when a temperature between 125o ° and 1350 ° is maintained. By inflating the development of zinc can be accelerated by air. Are created as melt products an iron-iron alloy of a higher specific weight and provided Silica is present as gangue, an iron silicate slag of lesser specificity Weight deposited on the iron-iron sulfide layer. The quantity ratio both decides whether the melting and reaction process is metallurgical Enrichment is suitable.

Das Ziel des Verfahrens ist, wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, so weit wie irgend möglich das Eisen in der Sulfidlegierung anzureichern.und die in der Schlacke gebundene Menge oxydischen Eisens so gering wie irgend möglich zu halten. Es ist nun festgestellt worden, daß das Verhältnis von Eisenmetall plus Eisensulfid zum oxydischen verschlackten Eisen nicht dem entspricht, wie es in der benutzten Beschickungsmischung vorhanden gewesen ist. Eine größere Menge des oxydischen Eisens ist in Form von Metall in die Eisen-Eisensulfid-Legierung übergegangen. Diese ist auf folgende Reaktionen zurückzuführen: Fer 03 +:2 Fe S -I- 3 C -z (Fe # Fe S) -j- 3 CO, Fee 0s + 4 Fe S + 02 -j-- 3 C = 3 (Fe # FeS) -f- S02 + 3 CO. Bei Abwesenheit von Kieselsäure läßt sich also auf diese Weise oxydisches Eisen vollständig in eine Eisen-Eisensulfid-Legierung überführen. Diejenige Menge Eisen, welche bei Anwesenheit von Kieselsäure durch diese einer Verschlackung unterworfen ist, möglichst klein zu halten, muß angestrebt werden. Es wurde festgestellt, daß hierfür entscheidend die Temperatur ist, bei welcher das Einbringen des Eisenoxydes in das Bad vorgenommen wird. Beispielsweise wurden 169 g Eisenoxyd, 53 g Kieselsäure, 78 g Schwefeleisen miteinander verschmolzen. Wenn hierbei eine Temperatur von 139o° nicht überschritten wurde, entstanden aus der obengenannten Mischung 13o bis 16o g Schlacke und 12o bis Zoo g Eisen-Eisensulfid-Legierung mit 1o bis 14 % Schwefel. Die Schlacke hatte 6o bis 66°/o Fe0, Rest Si0, Wurde dieses Schmelzen aber bei einer Temperatur von über 140o° vorgenommen, so ergab sich eine Schlacke mit nur 33 °/o Fe0, Rest Si02, während die Eisen-Eisensulfid-Legierung sich- auf einen Schwefelgehalt von 7,8 °i, S einstellte. Das es sich hierbei nicht um zufällig erschmolzene Zusammensetzungen handelt, geht daraus hervor, daß bei mehrfachen Wiederholungen sich stets die gleichen Gehalte einstellten. Der Eisengehalt in der Schlacke war unabhängig auch vom Schwefelgehalt des zugesetzten Schwefeleisens, so daß diese Silicierungsstufe aus etwa 33 Gewichtsprozent Fe0 als höchst erreichbare Entarmungsstufe für den Temperaturbereich von 140o bis 1q.50° angesehen werden kann. Es sind zwar Verfahren bekannt, die zunächst eine gewisse Ähnlichkeit mit dem Verfahren nach der Erfindung aufweisen. Eine sorgfältige Prüfung ergibt jedoch, daß Weder die bei der Beschreibung der bekannten Verfahren mitgeteilten Reaktionen beobachtet worden sind, noch daß Vorschläge gemacht werden, derartige Erze so zu verarbeiten, wie es durch die vorliegende Erfindung in Vorschlag gebracht wird.The aim of the procedure is as can be seen from the foregoing is to enrich the iron in the sulfide alloy as much as possible. and the amount of oxidic iron bound in the slag as little as possible to keep. It has now been found that the ratio of ferrous metal plus Iron sulfide does not correspond to the oxidic slagged iron, as it is in the used feed mix was present. A larger amount of the oxidic Iron has passed into the iron-iron sulfide alloy in the form of metal. These is due to the following reactions: Fer 03 +: 2 Fe S -I- 3 C -z (Fe # Fe S) -j- 3 CO, Fee 0s + 4 Fe S + 02 -j-- 3 C = 3 (Fe # FeS) -f- S02 + 3 CO. In absence In this way, silica can be completely converted into oxidic iron Transfer iron-iron sulfide alloy. That amount of iron, which in presence of silica is subject to slagging by this, as small as possible to hold must be sought. It was found to be crucial for this is the temperature at which the iron oxide is introduced into the bath will. For example, 169 g of iron oxide, 53 g of silica, 78 g of iron sulfur fused together. If this does not exceed a temperature of 139o ° 13o to 16o g of slag and 12o were formed from the above mixture to Zoo g iron-iron sulfide alloy with 10 to 14% sulfur. The slag had 6o to 66% FeO, remainder SiO, but this melting took place at a temperature of over 140o °, the result was a slag with only 33% Fe0, the remainder Si02, while the iron-iron sulfide alloy is based on a sulfur content of 7.8 ° i, S set. That these are not accidentally melted compositions acts, it follows from the fact that with multiple repetitions always the same Adjusted levels. The iron content in the slag was also independent of the sulfur content of the added sulfur iron, so that this siliconization stage from approximately 33 percent by weight Fe0 as the highest achievable disarmament level for the temperature range can be viewed from 140o to 1q.50 °. Although there are known methods that initially have a certain similarity with the method according to the invention. A careful one Examination shows, however, that neither in the description of the known processes reported reactions have been observed, nor that suggestions are made, to process such ores as proposed by the present invention is brought.

Bei dem einen der bekannten Verfahren wird eine Niederschlagsarbeit angewendet, bei welcher die Erze (Eisenoxyde, aus denen das verunreinigende Metallsulfid - Zn S -niedergeschlagen werden soll) vorher durch Mischen mit Alkali- oder Erdalkalioxyden verflüssigt werden und aus welchen dann durch besonderen Zusatz von metallischem Eisen in Form von Schrott, gemäß der Formel Zn S -f- Fe - Zn -f- Fe S, das Zink verflüchtigt wird.One of the known methods involves precipitation work applied in which the ores (iron oxides that make up the contaminating metal sulfide - Zn S should be precipitated) beforehand by mixing with alkali or alkaline earth oxides are liquefied and from which then by special addition of metallic Iron in the form of scrap, according to the formula Zn S -f- Fe - Zn -f- Fe S, the zinc is volatilized.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird bei zinkhaltigen Kiesabbränden letzten Endes das Zink auch gemäß dieser bekannten Formel entfernt. Zum Unterschied gegenüber den bekannten Verfahren werden aber nicht die Kiesabbrände als solche oder in Verbindung mit basischen Oxyden verflüssigt, sondern durch direkte Umsetzung des Fe. O3, und zwar nicht zu metallischem Eisen, sondern zu einer Fe-reichen Fe-FeS-Legierung, in welcher der hohe Fe-Gehalt ähnlich auf Zn S entschwefelnd zu wirken vermag, als ob metallisches Eisen zugesetzt wäre. Einer zu starken Anreicherung der Fe-FeS-Legierung an FeS muß dabei aber durch Dissoziation der Legierung, gegebenenfalls unter Kohlezusatz und Temperatursteigerung oder durch Oxydation mittels Luftaufblasens, vorgebeugt werden.In the method according to the invention, zinc-containing gravel burns are used ultimately removes the zinc according to this well-known formula. The difference Compared to the known methods, however, the gravel burns as such are not or liquefied in connection with basic oxides, but by direct conversion of the Fe. O3, not to metallic iron, but to an Fe-rich Fe-FeS alloy, in which the high Fe content can have a similar effect on Zn S as desulphurising whether metallic iron would be added. Too much enrichment of the Fe-FeS alloy FeS must be obtained by dissociation of the alloy, possibly with the addition of carbon and increase in temperature or through oxidation by means of inflating air, prevented will.

Bei dem anderen bekannten Verfahren handelt es sich ebenfalls um die Verarbeitung zinkhaltiger Eisenerze, in diesem Falle aber Zn S-haltige Pyrite, welche nach vorhergehender Abröstung in Schächten noch röstwarm zu Eisenschwamm reduziert werden sollen, welcher dann in anderen Ofen auf metallisches Eisen verschmolzen wird. Hierbei soll das Eisen das Zinkoxyd reduzieren gemäß der Gleichung Zn 0 -f- Fe- Fe 0 -j- Zn. Nach diesem Verfahren soll in dem Ofen ständig ein Bad von metallischem Eisen gehalten werden, das auch als solches abgestochen wird. Demgegenüber ist zu beachten, daß nach dem; neuen Verfahren ein Bad, bestehend aus einer Eisen-Eisensulfid-Legierting, vorhanden sein soll, welches sogar noch so viel Schwefel enthält, daß es nach erfolgter Granulierung nicht metallischen Charakter hat und sich zu einem ohne Zuschläge sinterbaren Produkt vermahlen läßt.The other known method is also the Processing of zinc-containing iron ores, but in this case Zn S-containing pyrites, which after roasting in chutes, reduced to a sponge iron while still roasted which are then fused to metallic iron in another furnace will. Here the iron should reduce the zinc oxide according to the equation Zn 0 -f- Fe-Fe 0 -j- Zn. According to this process, a constant bath of metallic Iron are held, which is also tapped as such. In contrast, is to note that after the; new process a bath consisting of an iron-iron sulfide alloy, should be present, which even contains so much sulfur that it is after Granulation has a non-metallic character and can be sintered without additives Grind the product.

Nachdem in den vorstehenden Ausführungen das neue Verfahren, seine wissenschaftlichen Grundlagen und sein Unterschied gegenüber ähnlich. erscheinenden Verfahren erörtert worden sind, soll nun die technische Durchführung des Verfahrens geschildert werden.After the new method in the above, its scientific basis and its difference compared to similar. appearing Procedures have been discussed, the technical implementation of the procedure is now to be considered are portrayed.

Da sowohl Kiesabbrände, also geröstete Kiese, wie auch rohe Pyrite oder eine Mischung beider gleicherweise in eine Fe-Fe S-Legierung übergeführt werden sollen, die auf metallisches Eisen weiter zu verarbeiten ist, ist es verständlich, daß die v örbereitenden Maßnahmen hierzu bei jedem dieser Stoffe verschieden sind, während das im Schmelzofen enthaltene Ausgangsschmelzbad, bestehend aus einer Fe-FeS-Legierung, stets das gleiche ist.As both gravel burns, i.e. roasted gravel, as well as raw pyrite or a mixture of both can be converted into an Fe-Fe S alloy in the same way which is to be further processed on metallic iron, it is understandable that the preparatory measures for this are different for each of these substances, while the initial molten bath contained in the melting furnace, consisting of an Fe-FeS alloy, is always the same.

Gilt es nun, Kiesabbrände zu verarbeiten, welche durch Zink oder andere flüchtige Metallverbindungen verunreinigt sind, so werden diese, gemischt mit Kohle, in das Schmelzbad eingetragen. Die Reaktionen, welche hierbei eintreten, sind bereits geschildert worden, sie gehen unter Aufschäumen vor sich und führen zu einer Eisen-Eisensulfid-Schmelze.It is now important to process gravel burns, which are caused by zinc or others volatile metal compounds are contaminated, these, mixed with coal, are entered into the weld pool. The reactions that occur here are already have been described, they take place with foaming and lead to an iron-iron sulfide melt.

Handelt es sich darum, rohe Pyrite zu verarbeiten, kann natürlich der Kohlezusatz zunächst fortfallen bzw. kann derselbe so weit heruntergesetzt werden, daß er nur noch dazu dient, das Schmelzbad vor zu starker Oxydation durch die Ofengase zu bewahren. Während aber naturgemäß beim Einführen von Kiesabbränden, falls diese nicht unzureichend abgeröstet sind, der Schwefelgehalt der resultierendenEisen-Eisensulfid-Schmelze ein verhältnismäßig geringer bleiben wird, muß dieser beim Einführen von rohen Pyr fiten in das -Bad erheblich ansteigen. In diesem Falle ist daher durch Aufblasen von Luft auf die Oberfläche der Schmelze eine Verminderung des Schwefelgehaltes in der Eisen-Eisensulfid-Schmelze herbeizuführen. Diese Schwefeloxydation durch Luft ist nicht etwa gleichzusetzen einem Bessemerverfahren, wie es zur Behandlung von sogenanntem Kupferstein oder ähnlichen Stoffen bekannt ist. Es ist schon oben ausgeführt, daß bei dem bekannten Bessemerprozeß in jeder Phase des Verfahrens sowohl Schwefel als auch Eisen oxydiert wird und nach Beendigung des Verfahrens das gesamte Eisen oxydisch, in Form einer Schlacke, erhalten wird. Auch bei vorzeitiger Unterbrechung eines solchen Kupferstein-Bessemerverfahrens erhält man stets, genau entsprechend der oxydierten Schwefelmenge, eine entsprechende oxydierte Eisenmenge. Das Wesentliche der Erfindung ist aber, die Oxydation des Eisens so gut wie gänzlich zu verhindern und nur die des Schwefels herbeizuführen, und zwar auch nur so weit, bis eine Eisen-Eisensulfid-Legierung mit nur 8 bis 1a °/o Schwefel entstanden ist. Dieses kann erreicht werden durch Aufblasen von Luft auf die Oberfläche, gegebenenfalls unter Abdeckung der Badoberfläche mit Kohle. Daß dieses sehr wohl möglich ist, konnte durch die vorstehend geschilderten. Versuche festgestellt werden. Wenn dabei bemerkt wurde, daß infolge der Anwesenheit von Kieselsäure als Gangart die Bildung einer Schlacke sich seinerseits nicht gänzlich vermeiden läßt, so konnte andererseits gezeigt werden, daß durch Innehaltung einer Temperatur von über 1q.00° der FeO-Gehalt derselben bis auf etwa 33 °ia beschränkt werden kann. Die Menge des Eisens, dessen Oxydation zu Fe0 unvermeidbar ist, ist also lediglich eine Funktion der Kieselsäure (5o °/o der Si 02 Menge) und daher gegenüber der insgesamt zu behandelnden Eisenmenge nicht allzu wesentlich. Hieraus ergibt sich auch schon der Unterschied gegenüber dem Bessemerprozeß, bei welchem bekanntlich eigens Kieselsäure zugeschlagen wird, um alles Eisen in Oxydform überzuführen und zu verschlacken. Die Haupteisenmenge wird durch die neue Arbeitsweise als Eisen-Eisensulfid-Legierung erhalten, deren Schwefelgehalt nun auf einen solchen Betrag zu bringen ist, daß die abgeschreckte Legierung - d. h. granuliert oder in Masseln oder sonstwie vergossen - noch nichtmetallischen Charakter, d. h. Mahlfähigkeit, bewahrt. Wenn dieser Vorgang auch nicht die Wärmemengen aufzubringen vermag wie ein Bessemerprozeß, der zur vollständigen Oxydation des Eisens führt und daher die durch Eisenverbrennung erzeugbaren großen Wärmemengen fortfallen, so bleibt doch noch durch die Schwefelverbrennung eine beträchtliche Wärmeerzeugung übrig, welche durch die gleichzeitige Kohleverbrennung auf der Oberfläche des Bades - gewissermaßen als Ersatz für die fehlende Fe-Verbrennung -wirksam erhöht wird.When it comes to processing raw pyrite, of course, can the addition of coal is omitted for the time being or can be reduced to such an extent that that it only serves to protect the weld pool from excessive oxidation by the furnace gases to preserve. While naturally when introducing gravel burns, if this are not insufficiently roasted, the sulfur content of the resulting iron-iron sulfide melt a relatively lower will remain, this must be when introducing crude Pyr fit in the bathroom increase significantly. In this case, therefore, is by inflation of air on the surface of the melt leads to a reduction in the sulfur content bring about in the iron-iron sulfide melt. This sulfur oxidation by Air is not to be equated with a Bessemer process, as it is for treatment known from so-called copper stone or similar substances. It's already up stated that in the known Bessemer process in each phase of the process both Sulfur as well as iron is oxidized and after the end of the process all of it Iron oxidically, in the form of a slag, is obtained. Even in the event of a premature interruption such a Kupferstein-Bessemer method is always obtained, exactly accordingly the amount of oxidized sulfur, a corresponding amount of oxidized iron. That The essential feature of the invention, however, is the oxidation of the iron almost completely to prevent and only bring about that of sulfur, and only so far until an iron-iron sulfide alloy with only 8 to 1% sulfur is formed. This can be achieved by blowing air onto the surface, if necessary covering the bath surface with coal. That this is very possible could by the above. Attempts to be determined. When noticed became that due to the presence of silica as gangue the formation of a On the other hand, slag cannot be completely avoided, so could on the other hand it can be shown that by maintaining a temperature of over 1q.00 ° the FeO content the same can be limited to about 33 ° ia. The amount of iron whose Oxidation to Fe0 is unavoidable, is therefore only a function of the silica (50% of the amount of Si 02) and therefore compared to the total amount of iron to be treated not too essential. This already results in the difference compared to the Bessemer process, in which, as is well known, silicic acid is added, to convert all iron into oxide form and to slag it. The main amount of iron is obtained by the new method as an iron-iron sulfide alloy, whose The sulfur content must now be brought to such an amount that it is deterred Alloy - d. H. granulated or in pigs or otherwise potted - yet non-metallic Character, d. H. Grindability, preserved. If this process also does not reduce the amount of heat able to apply like a Bessemer process, which leads to the complete oxidation of the Iron carries and therefore the large amounts of heat that can be generated by iron combustion fall away, a considerable amount remains due to the burning of sulfur Heat generation left over by the simultaneous burning of coal on the surface of the bath - to a certain extent as a substitute for the missing Fe combustion - effectively increased will.

Bei der Verarbeitung von Kiesabbränden verläuft dieser Prozeß natürlich mehr endotlierin, was aber durch Zusatz von Pyrit wesentlich ausgeglichen werden kann, um dadurch an zuzuführender Heizungsenergie zu sparen. Da Zink und andere flüchtige Metalle in diesem Bade, welches reich an metallischem Eisen .und ärmer an FeS ist, nicht mehr bestehen können, werden diese verflüchtigt und können aus den Abgasen des Ofens abgeschieden werden. Die sich bildende Schlacke wird von dem Bade entfernt und die Eisen-Eisensulfid-Schmelze alsdann granuliert oder in Form von Masseln zur schnellsten Erstarrung gebracht. Die Granalien - stückiges Gut muß vermahlen werden - werden durch einmalige Behandlung auf einer Sintervorrichtung in ein gesintertes Erzeugnis von Eisenoxyden übergeführt, welches gangartfreiem, natürlichem Magnetit gleichwertig ist.When processing gravel burns, this process takes place naturally more endotlierin, but this can be compensated for by the addition of pyrite can, in order to save on heating energy to be supplied. Because zinc and others volatile metals in this bath, which is rich in metallic iron and poorer on FeS, can no longer exist, they are volatilized and can be removed the exhaust gases of the furnace are separated. The slag that forms is from the Bath removed and the iron-iron sulfide melt then granulated or in the form brought to the fastest solidification by pigs. The granules - lumpy goods must be ground - are made by a single treatment on a sintering device converted into a sintered product of iron oxides, which is gait-free, is equivalent to natural magnetite.

Es. wurden auch schon weitere Versuche angestellt, um eine Möglichkeit zu schaffen, aus einer Eisen-Eisensulfid-Legierung unmittelbar metallisches Eisen herzustellen. Ein Weg konnte darin gesehen werden, nach an sich bekannter Weise durch Zusätze von Silicium zu der Eisen-Eisensulfid-Legierung den Sch-v#,efelgehalt derselben in Form von Siliciumsulfid zu verflüchtigen. Es ergab sich nicht nur, daß dieses möglich war, sondern unter sehr beträchtlicher Wärmeentwicklung vor sich ging. Da der Siliciumzusatz genau dem Schwefelgehalt zu entsprechen hat, ist es aus wirtschaftlichen Gründen erforderlich, das vorhergehende Behandlungsverfahren für das Erz'so weit zu führen, daß der Schwefelgehalt der entstehenden Eisen-Eisensulfid-Legierung so weit wie möglich heruntergedrückt wird, was bei praktisch etwa q. bis 6 °1o Schwefel in der Legierung möglich ist. Bei einer Durchführung des Verfahrens bei Temperaturen über 160o° würde sich sogar schon unter Verwendung eines Zusatzes von Kieselsäure plus Kohle eine Entschwefelung der Eisen-Eisensulfid-Legierung ermöglichen lassen.It. Further attempts have been made to find a possibility to create metallic iron directly from an iron-iron sulfide alloy to manufacture. A way could be seen in it, in a manner known per se by adding silicon to the iron-iron sulfide alloy, the Sch-v #, efel content volatilize the same in the form of silicon sulfide. It not only happened that this was possible, but with very considerable heat development in front of him went. Since the silicon addition has to match the sulfur content exactly, it is the previous treatment process is necessary for economic reasons for the ore so far that the sulfur content of the iron-iron sulfide alloy formed is pressed down as far as possible, which is practically about q. up to 6 ° 1o sulfur is possible in the alloy. When the method is carried out at temperatures over 160o ° would even be achieved using an addition of silica plus coal to enable desulfurization of the iron-iron sulfide alloy.

Zur Durchführung dieses Verfahrens könnte man sich irgendeines metallurgischen Ofens bedienen. Da aber Flammöfen, die hauptsächlich für die Behandlung von Erzen oder Hüttenerzeugnissen mit Schmelzbädern in Frage kommen, insofern eine schlechte Temperaturverteilung haben, als die gleichmäßige Durchwärmung des Schmelzbades infolge schlechter Wärmeleitung erschwert wird und daher die Temperatur innerhalb desselben mit der Tiefe der Bäder abnimmt, die Bäder an der Sohle ,also kälter sind, und da Verfahren gemäß der Erfindung ganz besonders von einer gleichmäßigen Temperatur abhängig sind; weil sonst der Verlauf ein viel zu langsamer sein würde, wird dieses Verfahren ganz besonders zum Ziele führen, wenn es in einem um 36o° drehbaren Ofen, zweckmäßigerweise in einer Kurztrommel, durchgeführt wird, bei welcher die Beheizung des Schmelzbades sowohl von oben als auch von der Sohle erfolgt.To carry out this process one could look to any metallurgical Operate the oven. But since flame furnaces, which are mainly used for the treatment of ores or metallurgical products with molten baths come into question, insofar as a bad one Temperature distribution than the uniform heating of the weld pool as a result poor heat conduction is made more difficult and therefore the temperature within the same decreases with the depth of the baths, the baths are at the bottom, that is, colder, and there Process according to the invention, in particular, from a uniform temperature are dependent; because otherwise the course would be a lot too slow, this one will be The process is particularly effective when it is carried out in a furnace that can be rotated by 36o °, is expediently carried out in a short drum, in which the heating of the weld pool is carried out from above as well as from the sole.

Bei Ofen sehr großen Inhaltes, beispielsweise über 5o t, wird es sich empfehlen, das Verhältnis Länge zu Durchmesser nur noch in der Länge zu steigern und, dieser Verlängerung des Ofens entsprechend, die Flamme nicht mehr im Ofen selbst zurüziskehren zu lassen, sondern durch den Ofen hindurchstreichend, am gegenüberliegenden Ende des Eintrittes austreten zu lassen. Die Verlängerung des Ofens ermöglicht es, vornehmlich Kiesabbrände fortlaufend zu verarbeiten. Die Kiesabbrände - mit entsprechendem Kohlezusatz - werden an der Stirnseite des Flammeneintrittes aufgegeben, und bei der 'schnellen Auflösung derselben im Bade kann es erreicht werden, daß gleichzeitig am anderen Ende des Ofens fortlaufend die entsprechende Menge Eisen-Eisensulfid-Legierung den Ofen verläßt. Der Ofen muß sich hierbei fortlaufend drehen, da, wie bereits ausgeführt wurde, nur durch die Drehung die gleichmäßige Temperatur der Ofenschmelze erreicht werden kann. Das ununterbrochene Arbeiten kann natürlich auch so verstanden werden, daß Aufgeben der Charge auf der einen Seite und Abfließen der Eisen-Eisensulfid-Legierung auf der anderen Seite in kurzen Zwischenräumen erfolgt.In the case of a furnace with a very large content, for example over 50 t, it will work recommend only increasing the length to diameter ratio and, corresponding to this extension of the furnace, the Don't flame letting it sweep back more in the oven itself, but rather stroking through the oven, to exit at the opposite end of the entrance. The extension of the furnace enables mainly gravel burns to be processed continuously. the Gravel burns - with the appropriate addition of coal - are made on the face of the flame inlet given up, and with the rapid dissolution of the same in the bath it can be achieved be that at the same time at the other end of the furnace continuously the corresponding Amount of iron-iron sulfide alloy leaves the furnace. The furnace must be continuously here rotate, since, as already stated, the only rotation is the uniform Temperature of the furnace melt can be reached. Uninterrupted working can can of course also be understood as giving up the batch on the one hand and draining the iron-iron sulfide alloy on the other side at short intervals he follows.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of iron by melting a mixture of ferrous, sulfur-free and sulfur-containing substances or from ferrous and sulfur-containing substances alone, without additives, characterized in that in a first process stage at a temperature of over 140o ° a solution or alloy of iron sulfide with metallic iron, containing about 8% sulfur, which in the solidified state has the boundary property between metallic iron and non-metallic sulfide, from which the residual sulfur is removed by sintering in a second process stage after granulation or after quenching and grinding. z. The method according to claim i, according to which a molten solution bz-.v. Alloy of iron sulfide with metallic iron is produced, which in the solidified state has the boundary properties of both individual substances, characterized in that in the second process stage the residual sulfur is removed from the melt by means of silicon or by means of silica plus carbon. -3. The use of a short drum that can be rotated by 360 ° for carrying out the melting process according to claims i and a during non-continuous operation. 4. The use of a relatively long rotary kiln in which a molten bath of a solution of iron and iron sulphide is kept in which the substances to be treated are entered for carrying out the melting process according to claims i and a during continuous operation.