DE607514C

DE607514C - Verfahren zur Erhoehung des Phosphorsaeuregehaltes der bei basischen Stahlerzeugungsverfahren anfallenden Schlacken

Info

Publication number: DE607514C
Application number: DEK127075D
Authority: DE
Inventors: Dr Gerhard Troemel
Original assignee: Kaiser Wilhelm Inst fur Eisenforschung Ev
Current assignee: Kaiser Wilhelm Inst fur Eisenforschung Ev
Priority date: 1932-09-23
Filing date: 1932-09-23
Publication date: 1934-12-29

Description

Verfahren zur Erhöhung des Phosphorsäuregehaltes der bei basischen Stahlerzeugungsverfahren anfallenden Schlacken Bei der Oxydation von. phosphorhaltigem Roheisen unter basischer Schlacke wird .die entstehende Phosphorsäure von dem zugegebenen Kalk hauptsächlich als. Tetracalciumphosphat 4 Ca0 # P205 und nur zu einem kleinen Teil, entsprechend dem Siliciumgehalt des Roheisens, als Silicocarnotit 5 Ca 0 # P205 # Si02 gebunden.
Die so zusammengesetzte Schlacke ist als Düngemittel nur schlecht zu verwenden, da die darin enthaltene Phosphorsäure nur unvollkommen löslich ist. Eine gute Löslichkeit wird jetzt allgemein durch' Zugabe von Sand erreicht, -wobei eine vollständige Oberführung des Tetracalciumphosphats in Silicocarnotit stattfindet.
Der -Gehalt dieser Schlacke an P205 wird durch den Phosphorgehalt des Roheisens bestimmt, der selbst aus metallurgischen Gründen innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen festgelegt ist. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es aber sehr erwünscht, sich von dieser Beschränkung unabhängig zu machen. Es ist. deshalb schon vorgeschlagen worden, phosphorsäurehaltige Stoffe, wie Rohphosphat, Pliosphatkreide oder ähnliche Kalkphosphate, ,roter Umständen mit Zusätzen von Sand oder Kalk entweder während der Überführung des Roheisens in Stahl dem Band zuzusetzen -oder aber, um schädliche Rückphosphorungen des Metalls zu vermeiden, die gegebenenfalls vorgewärmten Kalkphosphate erst nach oder beim Abgießen mit der flüssigen Schlacke zu vermischen. Dadurch wird wohl der Gesamtgehalt an P205 erhöht, nicht aber dagegen der allein wichtige Gehalt an nutzbarer, d. h. citronensäurelöslicher P205. Die-nachstehenden Versuchsergebnisse zeigen die Wirkung der entsprechend diesen bekannten Vorschlägen ausgeführten Zusätze.
Zu einer normalen Thomascharge wurden vor Beginn des Blasens z ooo kg M'Zaita-Phosphat (26,8 °f, P205) zugesetzt. Spalte I der nachstehenden Tabelle gibt .die Analysenwerte der erhaltenen Schlacke, Spalte II zum Vergleich die Werte der Schlacke ohne Phosphatzusatz.

I II

Ges. P., 0,, in °, o ..... 20,92 17,6z

citronenl. P. 0;, in °, o . . 12,76 17,23

relative Löslichkeit ..: 61,o 98,o

Beim Vermischen von vorgewärmtem M'Zaita-Phosphat mit der vom Stahl abgegossenen flüssigen Schlacke wurden die folgenden Ergebnisse erhalten.

Probe Probe

vor dem nach dem

Zusatz Zusatz

Ges. P.0;in P., 0, 11J0...... 16,72 18,37

citronenl. P.: O@ in °@`o ... 16,33 9,77

relative Löslichkeit ... 97,7 53,2

Eingehende Untersuchungen haben nun gezeigt, daß der Grund für dieses ungünstige Verhalten darin zu suchen ist, daß die Phosphorsäure entgegen den bisherigen Annahmen in diesen Rohphosphaten in einer ganz anderen, und zwar unlöslichen Verbindung als in den basischen Schlacken vorliegt. Es handelt sich hierbei umApatit, und zwar vorzugsweiseHydroxyl- und Fluorapatit Cal, (P04)0 (OH, F)2. Diese Apatite besitzen, vor allem wenn sie in geschmolzener Form vorliegen, nur eine sehr geringe Löslichkeit in Citronensäure und lassen sich auch nicht durch Sand- oder Kalkzusatz in eine lösliche Form überführen. Daraus ergibt sich deutlich, daß es keinen Sinn hat, den Schlacken Rohphosphat allein zuzusetzen, weil der Gehalt an löslicher Phosphorsäure dadurch nicht steigt. Ini Gegenteil besteht, wie die Versuchsergebnisse zeigen, die Gefahr einer beträchtlichen Erniedrigung des Gehaltes an löslicher Phosphorsäure.
Das Neue vorliegender Erfindung besteht nun darin, daß außer dem Phosphat noch Alkalisalze zu der flüssigen Schlacke gegeben werden, wodurch das Rohphosphat aufgeschlossen und nach an sich bekannter Reaktion in eine citronensäurelösliche Form übergeführt wird.
Die Verwendung von Alkalisalzen als Zuschlag zii basischen phosphathaltigen Schlacken ist zwar bereits vorgeschlagen worden. Diese Verfahren haben aber lediglich das Ziel, die ursprüngliche, tetraphospliathaltige Schlacke besser löslich zti machen. Wie aber schon ausgeführt, ist diese Aufgabe inzwischen durch Zusatz von Sand in technisch und wirtschaftlich befriedigender Weise gelöst worden. Bei dieser Verwendung von Alkalisalzen fehlt die Voraussetzung für das neue Verfahren, nämlich der Zusatz von Rohphosphat.
Bei der Ausführung des neuen Verfahrens ist es unter Umständen zweckmäßig, solche Stoffe zu verwenden, bei denen die zuzugebende Kieselsäure schon in den zur Verwendung kommenden Kalkphosphaten enthalten ist, wie dies z. B. bei kieselsäurehaltigen Rohphosphaten zutrifft, oder aber als Silicat an das zuzugebende Alkali gebunden vorliegt. Gleichfalls kann es sich als wertvoll erweisen, die Zusätze vor dein Vermischen mit der Schlacke zu erwärmen, oder auch die zuzugebenden Kallcphospliate vor der Zugabe zur Schlacke mit den All.:alisalzen zu mischen, z. B. durch gemeinsames Vermahlen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erhöhung des Phosphorsäuregehaltes der bei basischen Stahllierstellungsrverfahren anfallenden Schlakken durch Zugabe von Rohphosphat oder ähnlichen Kallzphosphaten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des citrönensäurelöslichen Anteiles der Phosphorsäure außer den Kalkpliospliaten Alkalisalze, wie Carbönate, Sulfate, Chloride oder Mischungen dieser. und unter Umständen Kieselsäure, z. B. als Saud, zur flüssigen Schlacke gegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalkphosphat vor der Zugabe zur flüssigen Schlacke niit den Alkalisalzen und gegebenenfalls mit dein Sand gemischt wird, z. B. durch gemeinsames Vermahlen.