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Verfahren zum Abtrennen von Eisen aus Erzen und anderen Stoffen Bei
der Verarbeitung von Stoffen, die außer Eisein noch Metalle, wie Mangan, Titan,
Wolfram -oder Vanadium, enthalten, die schwerer reduzierbar sind als Eisen, stört
in vielen Fällen der gleichzeitige Eisengehalt dieser Erze, da bei der Reduktion
der Stoffe neben den Metallen auch das. Eisen selbst reduziert wird und somit den
Gehalt der Erzeugnisse an Metall stark herabsetzt..
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Es sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, um eine Trennung
des Eisens von den anderen Metallen zu erreichen. Man hat z. B. das Erz einem Reduktionsverfahren
unterworfen, bei dem mit Hilfe von Gasen oder fest-en Brennstoffen das Eisen zu
Eisenschwamm reduziert wurde bei Temperaturen, bei denen die schwerer reduzierbaren
Metalle, z. B. Mangan, in Oxydfarm verblieben. Die Trennung des Eisenschwammes von
diesen Oxyden durch eine nachgeschaltete Aufbereitung war jedoch nur unvollkommen
möglich, da der Eisenschwamm in ganz feiner Form in der Gangart verteilt bleibt
und durch die üblichen Aufbereitungsverfahren nur zum Teil .abgeschieden werden
kann. Es ist daher später vorgeschlagen worden, das Gemisch niederzuschmclzen, wobei
die schwerer reduzierbaren 'Metalle, z. B. Mangan, in die Schlacke gehen sollen,
während das geschmolzene Eisen in bekannter Weise weiterbehandelt wird. Bei diesem
Verfahren stellt sich der Nachteil heraus, daß sich infolge der hohen Temperaturen
des Schmelzflusses ein Gleichgewicht zwischen den Metallen im Bad und in der Schlacke
einstellt und 1xträclitliche Mengen des Mangans in das Eisenbad übergehen.
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Gemäß der Erfindung soll ein schmelzflüssiger Zustand des Eisens vermieden
werden und das Eisen andererseits doch in eine Form übergeführt iverdcn, in der
eine einwandfreie Trennung möglich ist. Dies wird in an sich bekannter Weise dadurch
erreicht, daß das zu verarbeitende Gut, mit festen Brennstoffen gemischt, in einem
Drehofen einem Reduktionsprozeß unterhalb einer Temperatur von 140o', z. B. bei
einer Temperaturspanne von 90o bis 135o", unterworfen wird, wobei zunächst nur das
Eisen reduziert wird und in die Form von fes.tcai Luppen übergeführt wird, während
die schwerer reduzierbaren Begleitmetalle in der Schlacke verbleiben. Hierbei wird
die Bildung von festen Luppen dadurch erleichtert, daß Teile des reduzierten Eisens,
wie an sich gleichfalls bekannt ist, mit .oxydierenden Gasen in Verbindung gebracht
werden, so daß ein Teil des Eisens verbrennt und eine weiche Schlacke bildet, die
aus dem Gerippe des Eisenschwammes herausfließt, so daß dieser leicht zu festen
Luppen zusammenschweißen kann. Durch Anwesenheit voii festen Brennstoffen
in
dieser Luppzone wird das in die Schlacke übergegangene Eisen, während es beim Wälzeli
des Guts im Ofen wieder in die Schicht gelaugt, zuriickrcduziert. Es ist dann sehr
leicht möglich, diese festen Luppen von der Schlacke zu trennen, in der sich die
schwerer reduzierbaren Oxyde befinden.
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Durchgeführte Versuche mit manganhaltigen Eisenerzen haben ürgeben,
daß bei Durchführung des Reduktionsverfahrens in der geschilderten Form der Mangangehalt
der Eisenluppen unter o,30'0 liegt, während der Mangangehalt der Schlacke z5% und
mehr beträgt bei einem gleichzeitigen Eisengehalt derselben von 3 bis 4%. Das Mangan
befindet sieh also praktisch vollständig in der Schlacke. Der Vorteil dieser Arbeitsweise
liegt demnach darin, daß man eine wesentlich vollständigere Reduktion erhält und
die bei der Herstellung von Schwamm bestehende Gefahr der Wiederoxydation des reduzierten
Eisens auf Grund der festen Form des Eisens vermeidet. Außerdem ist die Abscheidung
der Luppen, die zum größten Teil in einer Korngröße von i bis i oo mm vorliegen,
durch magnetische Aufbereitung erheblich leichter und erfordert eine weniger weitgehende
Zerkleinerung.
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In vielen Fällen, z. B. bei der Verarbeitung von wolfram-, vanadin-
oder titanhaltigem Gut, kann es zweckmäßig sein, durch Zusatz von Alkalien die in
der Schlacke verbleibenden Oxyde. der Metalle in lösliche Formen überzuführen, so
daß sie durch Auslaugen gewonnen werden können. Auch kann das in der Schlacke angereicherte
Metall, z. B. Mangan, auch durch einen zweiten Reduktionsvorgang für sich, z. B.
als Fernomangan, gewonnen werden.
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Das Verfahren eignet sich auch zur Verwendung bei der Verarbeitung
von Bauxiten auf reine Tonerde. Bei dieser Verarbeitung stört der Eisengehalt der
Roherze. Bei den meisten der bekannten Verfahren wurde das Eisen bisher gleichzeitig
mit den anderen reduzierbaren Stoffen, z. B. mit der Tonerde, aufgeschlossen und
erst dann durch besondere nachgeschaltete Raffinationsverfahren abgetrennt. Dieser
Nachteil kann gemäß der Erfindung dadurch vermieden werden, daß das Erz zunächst
einem Reduktionsverfahren unterworfen wird, bei dem die Arbeitsbedingungen, insbesondere
die Temperaturen, so eingestellt werden, daß nur das Eisen reduziert wird,
aber nicht die Tonerde als, schwerer reduzierbarer Stoff. Der bei der Reduktion
gebildete Eisenschwamm wird -unter weiterer Steigerung der Temperatur zu festen
Luppen zusammengeschweißt. Durch Verbrennung eines Teiles des jeweils an der Oberfläche
befindlichen Eisens geht das so. gebildete Eisenoxyd in die Schlacke über und macht
sie genügend weich, so daß sie aus dem Gerippe des Eisenschwammes herausfließen
kann. Die Eisenoxyde dieser eisenoxydreichen Schlacke werden dann, wenn sie bei
der Drehung des Ofens wieder in die Schicht eingebettet werden, durch den in der
Beschickung noch anwesenden Reduktionsstoff wieder reduziert. Auf diesem Wege ist
es möglich, praktisch vollkommen den unerwünschten Eisengehalt der Bauxite zu beseitigen.
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Es ist an sich bereits vorgeschlagen, Eisenerze, die Tenerde enthalten,
nach vorheriger Sonderbehandlung zu reduzieren, doch ist auf. diese Weise eine genügende
Abtrennung des Eisens .nicht zu erreichen. Diese wird vielmehr erst dadurch erreicht,
daß an das Reduktionsverfahren in der oben angegebenen Weise ein Luppverfahren angeschlossen
wird.