DE659689C

DE659689C - Verfahren und Anlage zum unmittelbaren Gewinnen von Eisen aus Chlorierungserzeugnissen von Erzen oder eisenhaltigen Schlacken

Info

Publication number: DE659689C
Application number: DEH145157D
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Heinrich
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1935-10-01
Filing date: 1935-10-01
Publication date: 1938-07-08

Description

Verfahren und Anlage zum unmittelbaren Gewinnen von Eisen aus Chlorierungserzeugnissen von Erzen oder eisenhaltigen Schlacken Es ist bekannt, Eisenchloride unter Einfluß von oxydierenden Gasen zu Oxyden umzusetzen. Dieses bekannte Verfahren ergibt jedoch, wenn man beispielsweise Luft als oxydierendes Mittel anwendet, nur eine geringe Ausbeute.

Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber ein Verfahren zum unmittelbaren Gewinnen von Eisen durch Behandlung von Chlorierungserzeugnissen mit" oxydierenden Gasen und anschließende Reduktion der entstandenen Oxyde, bei dem die Umsetzung der in dünner Schicht unter 5 mm Stärke ausgebreiteten Eisenchloride zu Eisenoxyden bei einer Temperatur von 3o6 bis 40o° durch Wasserdampf erfolgt. Das Verfahren wird auf in Reaktionsräumen angeordneten bewegten Umsetzungsflächen, z. B. .Bändern oder Trommeln, durchgeführt. Auf diesen Umsetzungsflächen werden die Eisenchloride örtlich zwecks Umsetzung erhitzt, und das Eisenoxyd wird hierauf durch Abstreifer entfernt. Insbesondere werden kesselähnlich ausgebildete Umsetzungsräume verwendet, in denen eine Trommel angebracht ist, die aus einem darunter befindlichen Eisenchloridbad eine dünne Schicht Eisenchlorid mitnimmt. Dieses erfindungsgemäße Verfahren ergibt dem bekannten Verfahren gegenüber eine nahezu restlose Umwandlung des Eisenchlorides in Eisenoxyd. Versuche haben ergeben, daß bei Anwendung von Wasserdampf auf ioo Teile in Oxyd verwandelten Eisens 0,13 Teile nicht umgewandelten Eisens entfielen, während bei einem in gleicher Weise durchgeführten Vergleichsversuch mit dem bekannten Verfahren von ioo Teilen in Oxyd verwandelten Eisens noch 33,3 Teile nicht umgewandelt waren. ' Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Umsetzung mit sehr großer Beschleunigung und ist beendet, ehe eine Verflüchtigung des Chlorides eintritt. Versuche haben ergeben, daß die Umsetzung von Fe C13 in z Minuten erfolgen kann. Es ergibt sich ein an -der Umsetzungsfläche lose anhaftendes Eisenoxyd in Form von kleinen Körnern. Dieses Eisenoxyd läßt sich infolge seiner niedrigen Entstehungstemperatur besonders leicht reduzieren, wie sich aus folgendem Versuch ergab: Das erfindungsgemäß hergestellte Eisenoxyd wurde hierbei zunächst bei 300° im Wasserstoffstrom erhitzt und dann'/ Stunde bei 400, 50o, 60o und 80o0. Zum Vergleich wurde ein Eisenoxydrot, wie es sich für Anstrichzwecke im Handel befindet, in gleicher Weise behandelt. Bei diesen Ver° suchen erfolgte die Reduktion

bei dem erfindungs-

gemäß erzeugten bei dem Vergleichs-` il

Fez03 eisenoxydrot

°/o °/n

bis 300° bis zu $,5 nur bis zu 3

- 400° - - 25 7,5

- 500° - - 50,5 - - - 16

- 60o° - - 84 26,7

Ein bei 70o° durchgeführter Reduktionsversuch führte nach 2 Stunden bei dem erfindungsgemäß erzeugten Eisenoxyd zu 960/, Reduktion, bei dem Oxydrot trotz größerer Feinheit nur zu 66°/o Reduktion. Es geht also daraus hervor, daß die Reaktionsfähigkeit des erfindungsgemäß hergestellten Eisenoxydes sehr groß ist.

Dieses leicht reduzierfähige Eisenoxyd kann durch Zuschlag zum Hochofenmöller oder in agglomerierter Form, gegebenenfalls mit anderen Eisenrohstoffen zusammen, oder im Roheisenerzbad oder endlich für sich allein nach einem der bekannten Gas- oder sonstigen Reduktionsverfahren in Eisen umgewandelt werden.
Für die Durchführung des Verfahrens sind Vorrichtungen von wesentlicher Bedeutung, bei denen die Umsetzungsflächen eine periodische Erhitzung und Wiederabkühlung erfahren. Ferner dürfen die Eisenchloride nur in einer solchen Stärke aufgebracht werden, daß die Umsetzung in kurzer Zeit, also in ungefähr 2 Minuten, bei einer Temperatur von ungefähr 3000 erfolgt. Schließlich muß ein Abstreifen oder Beseitigen des erhaltenen Eisenoxydes auf irgendeine Weise ermöglicht werden, damit die Umsetzungsflächen für neue Stoffmengen, die der Umsetzung zuzuführen sind, frei gemacht werden.
In Drehöfen, wie sie allgemein für die Behandlung von Erzen usw. üblich sind, ist demnach die Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens nicht ohne Schwierigkeiten möglich. Es wird daher erfindungsgemäß die Verwendung von umlaufenden Umsetzungsflächen vorgeschlagen. Das in entsprechender Schichtstärke zugeführte Gut wird örtlich erhitzt, so daß die Umsetzung vor sich geht, und hierauf wieder abgestreift. Für die umlaufenden Umsetzungsflächen kann man Bänder, z. B. solche aus an sich bekannten hitzebeständigen Stählen oder Trommeln, nehmen. Diese Bänder oder Trommeln sind in Reaktionsräumen angeordnet, und das Umsetzungsgut läuft in wäßriger Lösung auf die Bänder oder Trommeln auf, oder das Umsetzungsgut w'rd in fester Form unter Zuhilfenahme von annten Zuteilvorrichtungen so aufgegeben, es in Schichten von 2 bis 5 mm aufliegt: e örtliche Erhitzung kann dann durch eine Wassergasflamme erfolgen. In diesem Fall ist eine besondere Zuführung von Wasserdampf nicht erforderlich. Sie kann aber auch bei gleichzeitiger Zuführung von Wasserdampf auf irgendeine andere Weise elektrisch oder sonstwie vorgenommen werden. Die Umlaufgeschwindigkeit der Bänder oder Trommeln wird dabei so eingestellt, daß das Umsetzungsgut während ungefähr 2 Minuten einer Temperatur von 30o bis 400' ausgesetzt ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Schema einer solchen Anlage in Abb. i dargestellt. In dem Reaktionsraum i befindet sich das Band 2. Durch das Zuführungsrohr 3 wird die wäßrige Lösung des Eisenchlorides aufgegeben. Die Beheizung erfolgt durch die Brenner 4. Das Eisonoxyd wird durch die Abstreifvorrichtung 5 entfernt. Durch den Abzugsstutzen 6 entweicht das Salzsäuregas.
Mit besonderem Vorteil kann aber auch eine sich im Reaktionsraum langsam drehende Trommel verwendet werden, deren unterer Teil sich durch ein im Reaktionsraum befindliches Bad einer wäßrigen Lösung von Eisenchlorid hindurchbewegt, so daß an der Umlaufsfiäche Eisenchlorid haftenbleibt, das dann unter örtlicher Erhitzung umgesetzt wird. Hierbei erübrigen sich also besondere Zuführungsvorrichtungen.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine solche Anlage in Abb. 2 dargestellt. Der Reaktionsraum besteht hierbei aus einem geschlossenen kesselähnlichen Behälter i, in dem sich eine Trommel e dreht. Der Kessel besitzt des weiteren ein Zuführungsrohr für die Eisenchloridlösung 3, einen Abzug für das entstehende Salzsäuregas 4, eine Einrichtung zur örtlichen Beheizung der Trommel 5, einen Abstreifer 6 und gegebenenfalls noch eine zusätzliche Beheizung des Kessels 7. In dem Kessel wird die Eisenchloridlösung 8 erhitzt oder auf Temperatur gehalten. Aus diesem Bad nimmt die Trommel entsprechend der Haftfähigkeit des Eisenchlorides an ihrer Oberfläche eine dünne Schicht Eisenchlorid mit. Dieses setzt sich alsdann mit Wasserdampf, der entweder dem Kessel besonders zugeleitet wird oder sich bei Beheizung der Trommel mit Wassergas als Verbrennungserzeugnis des Wassergases entwickelt, sogleich zu Eisenoxyd und Salzsäuregas um. Das Salzsäuregas entweicht durch den Abzugsstutzen 4, während das Eisenoxyd durch die Abstreifvorrichtung abgestreift wird. Das Eisenoxyd wird alsdann in bekannter Weise zu Eisen reduziert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum unmittelbaren Gewinnen von Eisen durch Behandlung von Chlorierungserzeugnissen von Erzen oder eisenhaltigen Schlacken mit oxydierenden Gasen und anschließende Reduktion der entstandenen Oxyde, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der in dünner Schicht unter 5 mm Stärke ausgebreiteten Eisenchloride zu Eisenoxyden bei einer Temperatur von 30o bis 4001 durch Wasserdampf erfolgt. :
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf in Reaktionsräumen angeordneten bewegten Umsetzungsflächen, z. B. Bändern oder Trommeln, die Eisenchloride örtlich zwecks Umsetzung erhitzt werden, wonach das Eisenoxyd durch Abstreifer entfernt wird.
3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in einem kesselähnlich ausgebildeten Reaktionsraum eine Trommel angebracht ist, die aus einem darunter hefindlichen Eisenchloridbad eine dünne Schicht Eisenchlorid mitnimmt.