DE665033C

DE665033C - Process for the production of glassy Thomas slag with a high content of ammonium citrate-soluble phosphoric acid

Info

Publication number: DE665033C
Application number: DEH148255D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Brueninghaus; Dipl-Ing Dr Josef Klaerding
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1936-07-16
Filing date: 1936-07-16
Publication date: 1938-09-12

Description

Verfahren zur Herstellung von glasigen Thomasschlacken mit hohem Gehalt an ammoncitratlöslicher Phosphorsäure Der beim Verblasen von Thomasroheisen in den Konverter zugesetzte Kalk enthält größere oder kleinere Mengen Verunreinigungen, insbesondere Kieselsäure und Tonerde. Es ergeben .sich dementsprechend oft Thomasschlacken, die höhere Gehalte an diesen Bestandteilen, beispielsweise bis io % Kieselsäure und bis 3,7 % Tonerde, aufweisen. Diese Schlacken unterscheiden sich hinsichtlich der Ammoncitratlöslichkeit der Phosphorsäure jedoch in keiner Weise von den üblichen.Process for the production of glassy Thomas slag with a high content of phosphoric acid soluble in ammonium citrate. The lime added when blowing Thomas pig iron into the converter contains larger or smaller amounts of impurities, in particular silica and alumina. Accordingly, Thomas slags often result which have higher contents of these constituents, for example up to 10 % silica and up to 3.7 % alumina. In terms of the ammonium citrate solubility of phosphoric acid, however, these slags do not differ in any way from the usual ones.

Es ist weiter bekannt, der geschmolzenen Thomasschlacke Phonolithe und ähnliche Kaliummi.neralien zuzugeben, um den Kaligehalt dieser Gesteine nutzbar zu machen und daneben auch die Thomasschlacke weiter aufzuschließen. Da diese Zusatzstoffe auch gewisse Mengen Tonerde enthalten, wird eine Schlacke gewonnen, deren Tonerdegehalt über den der üblichen Thomasschlacke hinausgeht. Arbeitet man aber nach .diesem Verfahren, so wird der Schlacke eine große Menge Kieselsäure, die weit über das Silikokarnotitverhältnis hinausgeht, zugeführt und die Phosphorsäure stark verdünnt. Darüber hinaus aber haben Versuche ergeben, daß die Ammoncitratlöslichkeit der Phosphorsäure sinkt. Diesem Verfahren gegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer glasigen Thomasschlacke mit hohem Gehalt an ammoncitratlöslicher Phosphorsäure, bei dem die Zuschläge an Kieselsäure bzw. an kieselsäurereichen Stoffen zur flüssigen Schlacke so gewählt werden, daß Silikokarnotit entsteht, und zum anderen außerdem noch solche Mengen an tonerdereichen Soffen der Sehlacke zugesetzt werden, daß ein Tonerdebehalt von mindestens ¢°/a in der Schlacke vorhanden ist, worauf die so erhaltene Schlacke aus einem von über 125o ° C abgeschreckt wird.It is also known of the molten Thomas slag phonolites and similar potassium minerals to make the potassium content of these rocks usable to make and also to further break down the Thomas slag. Because these additives also contain certain amounts of alumina, a slag is obtained, whose alumina content goes beyond that of the usual Thomas slag. But if you work according to this Process, the slag will have a large amount of silica that is well above that Silicocarnotite ratio goes beyond, supplied and the phosphoric acid strongly diluted. In addition, however, experiments have shown that the ammonium citrate solubility of phosphoric acid sinks. In contrast to this method, the invention relates to a method for Production of a glassy Thomas slag with a high content of ammonium citrate-soluble Phosphoric acid, in which the silica or silica-rich substances are added to the liquid slag are chosen so that silicocarnotite is formed, and on the other hand in addition, such quantities of high-alumina substances are added to the lacquer, that an alumina content of at least ¢ ° / a is present in the slag, whereupon the slag obtained in this way is quenched from one of over 125o ° C.

Eine Abänderung des Verfahrens besteht darin, daß bei einer Schlacke, deren Kieselsäuregehalt unter dem Silikokarnotitverhältnis bleibt, der Tonerdegehalt durch entsprechend größere Zuschläge an tonerdehaltigen Stoffen auf etwa 7 bis 8 % gesteigert wird. Auch können in beiden Fällen noch Alkalien zugesetzt werden, und zwar zweckmäßigerweise I bis 2 %.A modification of the process consists in the fact that in the case of a slag whose silica content remains below the silicocarnotite ratio, the alumina content is increased to about 7 to 8% by correspondingly larger additions of alumina-containing substances. In both cases, alkalis can also be added, expediently 1 to 2%.

Als Zuschlagstoffe kommen einmal hoch torierdehaftige Stoffe, wie Bauxit, in Betracht sowie Erden, die neben der Tonerde auch noch größere Mengen Kieselsäure enthalten. Diese Stoffe weisen gegenüber den sonst üblichen Sandzugaben erhebliche Vorteile auf. Sie lösen sich gut in der Schlacke auf und erniedrigen den Schmelzpunkt. Der Erweichungs-, beginn von Bauxit liegt bei ungefähr 125o bis.., 1400' C.As an additive, there are once highly torrential substances, such as Bauxite, in consideration, as well as earths, which in addition to the clay also even larger amounts Contain silica. These substances point towards the usual ones Sand additions significant benefits. They dissolve well in the slag and degrade the melting point. The softening, beginning of bauxite is around 125o to .., 1400 'C.

: Die Durchführung des erfindungsgemäß.#, Verfahrens erfolgt insbesondere in der Weise;: daß die tonerdehaltigen Zuschläge mit dem Kalk in den Konverter zugegeben werden. Es ist aber auch möglich, zunächst nur den Kalk und im Laufe des Verfahrens die Tonerdezuschläge zuzusetzen. Gleichfalls ändert sich das Verfahren ,nicht, wenn der Kalk in Teilmengen aufgegeben wird. Ein Auswurf aus dem Konverter ist nicht zu befürchten. Es bildet sich eine dünnflüssige Schlacke, die sieh leicht abziehen läßt.: The implementation of the method according to the invention takes place in particular in such a way;: that the alumina-containing aggregates are added to the converter with the lime will. But it is also possible to start with only the lime and then in the course of the process to add the alumina surcharges. Likewise, the procedure changes, not if the lime is added in partial quantities. There is no ejection from the converter to fear. A thin slag forms, which can be easily removed leaves.

Nach dem Blasen wird die Schlacke durch Abkippen in Wasser oder durch Preßluft abgeschreckt, und zwar aus einem Temperaturgebiet von über i25o o C, so daß ein einheitliches Gefüge gewahrt bleibt und keinerlei Ausseigerungen stattfinden. Besonders hat sich auch das Ausgießen auf gekühlte Flächen und anschließendes Ablöschen mit Wasser bewährt. Die Schlacke erstarrt auf diese Weise als Glas und ist vollkommen homogen. Die Granulationsfähigkeit wird durch einen Alkalizusatz, der am besten in Form von Soda erfolgt, weitgehend verbessert. Durch das Alkali wird die Kieselsäure der Schlacke zu Alkalisilikat gebunden und ist bei Zersetzung unmittelbar im Boden löslich.After blowing, the slag is tipped into water or by Quenched compressed air, from a temperature range of over 125o o C, see above that a uniform structure is preserved and that no outsourcing takes place. Pouring onto cooled surfaces and then extinguishing has also proven to be particularly good proven with water. In this way, the slag solidifies as glass and is perfect homogeneous. The granulation ability is achieved by adding an alkali, which works best in the form of soda, largely improved. The alkali makes the silica the slag is bound to alkali silicate and is directly in the soil when it decomposes soluble.

'=. Die so behandelte Schlacke weist einen Ge-Zält an ammoncitratlöslicher Phosphorsäure g'9, der sieh in den Grenzen von go bis 95'/, bewegt. Darüber hinaus tritt eine günstige Wirkung der Zuschlagstoffe selbst im Boden ein. Die Tonerde ist insbesondere zur Verbesserung magerer Böden sehr geeignet, da sie Hydrate bildet und quillt. Die Alkalien dagegen besitzen teilweise selbst einen hohen Düngewert.'=. The slag treated in this way has a Ge number of more ammonium citrate soluble Phosphoric acid g'9, which see within the limits of g to 95 '/, moves. Furthermore the aggregates themselves have a beneficial effect in the soil. The clay is particularly suitable for improving poor soils as it forms hydrates and swells. The alkalis, on the other hand, sometimes have a high fertilizer value themselves.

Es wurden Versuche angestellt mit einer Schlacke folgender Zusammensetzung: Thomasschlacke ungekieselt Gesamt- Fe. ........ - 8,680/0 Fe 0 ..... .... =. 7,68 0J0 Fe., 0, ....... - 3,9o 0/0 MnO........ = 6,i10/0 Mn02 ...... = --Si0......... -._ 4,6o0/,) Al2O3 + TiO- -= 0,55% Ca0 . . . . . . . . = 49,29 % freier Ca 0 . . - 5,42 0/0 0 mg 0 . . . . . . . . = 3.29 /o S . . . . . . . . . . . Y o,Zoo /0 V20...... I,14 0/0 und zwar wie folgt: PZ G J- Citronen- Ammon- Gehalt an Zusatzstoffen Gehalt säure- citrat- _ Löslichkeit Löslichkeit °/n "l" °i" Thomasschlacke angeliefert .... - 22,14 79=8 31,9 Ebenso + 2o,70/0 Bauxit (780/0 A1203) und abgeschreckt . . . . 8% A1203 20,00 83,0 7710 Ebenso --[- 1% Na20 - 1,71% 0 Na2C03..................... 180J/o o E'' 1203N12a200 3 1g,8 96,7 93,0 Thomasschlacke gekieselt und abgeschreckt ............... I S'02:1 P205 21,1 99,8 _ 53,8 Thomasschlacke + 8,8 %minder- wertiger Bauxit (42% A1203, 540/ö Si02) -f- abgeschreckt .. IS'02:IP205+40/0A'203 2035 98,9 93,4 Wie die Versuche zeigen, wird die behauptete Ammoncitratlöslichkeit ohne weiteres erreicht. Bei Zugabe von 8% Tonerde bleibt diese allerdings etwas darunter. Dieser Mangel wird aber dadurch voll ausgeglichen, daß die Schlacke einen höheren Tonerdegehalt hat, der für die Bodenverbesserung von großer Bedeutung ist. Weiter aber geht aus den Versuchen hervor, daß es möglich ist, auch dieser Schlacke durch geringe Alkalizugaben eine hohe Ammoncitratlöslichkeit zu verleihen, falls auf sie ein besonderer Wert gelegt wird. Das Verfahren kann außer beim Thomasprozeß auch unter sinngemäßer Abänderung im Martinofen angewendet werden, beispielsweise beim Arbeiten nach dem Hoeschverfahren.Experiments were made with a slag of the following composition: Thomas slag, unskiled total Fe. ........ - 8.680 / 0 Fe 0 ..... .... =. 7.68 0J0 Fe., 0, ....... - 3.9o 0/0 MnO ........ = 6, i10 / 0 Mn02 ...... = --Si0. ........ -._ 4.600 /,) Al2O3 + TiO- - = 0.55% Ca0. . . . . . . . = 49.29% free Ca 0. . - 5.42 0/0 0 mg 0 . . . . . . . . = 3.29 / o p. . . . . . . . . . . Y o, Zoo / 0 V20 ...... I, 14 0/0 as follows: PZ G J- Lemon- Ammon- Content of additives Content of acid citrate _ Solubility Solubility ° / n "l" ° i " Thomas slag delivered .... - 22.14 79 = 8 31.9 Likewise + 2o, 70/0 bauxite (780/0 A1203) and quenched. . . . 8% A1203 20.00 83.0 7710 Likewise - [- 1% Na20 - 1.71% 0 Na2C03 ........ ............. 180J / oo E '' 1203N12a200 3 1g, 8 96.7 93.0 Thomas slag pebbled and quenched ............... I S'02: 1 P205 21.1 99.8 _ 53.8 Thomas slag + 8.8% less- valuable bauxite (42% A1203, 540 / ö Si02) -f- quenched .. IS'02: IP205 + 40/0 A ' 203 2035 98.9 93.4 As the tests show, the alleged ammonium citrate solubility is easily achieved. With the addition of 8% clay, however, this remains a little below. This deficiency is fully compensated for by the fact that the slag has a higher alumina content, which is of great importance for soil improvement. The experiments also show that it is possible to give this slag too high ammonium citrate solubility by adding a small amount of alkali, if it is of particular importance. In addition to the Thomas process, the process can also be used in the Martin furnace with a corresponding modification, for example when working according to the Hoesch process.

Claims

PA TI; NT ANSPIRÜCTIr i. Process for the production of glassy Thomas slags With a high content of phosphoric acid soluble in ammonium citrate due to the addition of alumina Substances to liquid slag and rapid solidification the permeable mass, characterized in that the slag contains so much silicic acid that Silicocarnotite is formed, and at the same time such quantities of high alumina substances that the alumina content of the slag is brought to at least 4%, added whereupon the slag obtained from a temperature range of over 125o ° C is quenched.

2. The method according to claim i, characterized in that at. a slag, the silica content of which does not reach the silicocarnotite ratio, the alumina content by correspondingly larger surcharges on the alumina-containing materials is increased to about 8 ° / o.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that that alkalis are also added to the varnish. q .. method according to claim i, characterized in that substances are added that simultaneously contain silica and contain clay.