DE804479C - Verfahren zum Aufschliessen von Chromerzen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Aufschließen von Chromerzen Beim oxydierenden Aufschluß von Chromerzen durch alkalische Röstung soll dem Luftsauerstott als Reaktionspartner während des ganzen Reaktionsverlaufs ein ungehinderter Zutritt zum Aufschlußgut möglich sein. Es werden daher zu der Erz-Soda-Mischung bedeutende Mengen von Auflockerungsmitteln, wie Kalk. Dolomit, Abfallschlamm aus der Laugerei des Chromatsinters, zugegeben, welche als toter Ballast bei dem Aufschluß Wärme verbrauchen und bei der Laugerei und Filtration die Arbeit erschweren. Man hat deshalb vorgeschlagen, mit dem Chromeisenstein gleichzeitig Bauxit aufzuschließen und neben Chromat Tonerde zu gewinnen, wobei im Anfang des Prozesses der Bauxit, später das gebildete Natriumaluminat die Rolle des Magerungsmittels übernimmt.
• Andrerseits ist es bekannt, natürliche und künstliche Alkali-Aluminium-Silicate zum Zwecke der \titzbarinachting des in ihnen enthaltenen Alkalis und der Tonerde mit Kalk auf thermischem `Fege unter Bildung von Natriumaluminat aufzuschließen. Diese Verfahren sind aber mit dem Nachteil behaftet, daß das Alkali bei der Weiterverarbeitung des Glühproduktes in Form von verdünnten Lösttngen erhalten wird, deren Eindampfung hohe Kosten verursacht. Wird die Laugung des Sinters. um dieseln Übelstand abzuhelfen, in konzentrierterer Lösung vorgenommen, so fällt die erzeugte Tonerde mit unzuträglich hohem Kieselsäuregehalt an.
• Erfindungsgemäß lassen sich nun Chromerze überraschend gut im Gemisch mit Alkali-Aluminium-Silicaten und Erdalkali-Carbonaten, -Hydroxyden oder -Oxyden, insbesondere Kalkstein, aufschließen. Dieses Vorgehen wird durch folgende unerwartete Ergebnisse begünstigt: Es entsteht bei besterAusnutzung des Alkalis ein außerordentlich weicher und lockerer Sinter bei verhältnismäßig kurzer Aufschlußdauer. Er enthält das Chromoxyd des Erzes mit guter Ausbeute in Form von Chromat und sowohl die Tonerde des Doppelsilicats wie die des Chromerzes als Aluminat. Der Alkalibedarf des Doppelaufschlusses ist verhältnismäßig gering. In manchen Fällen läßt sich die gesamte benötigte Alkalimenge durch das Doppelsilicat allein decken, bei der Verwendung von besonders alkalireichen Doppelsilicaten sogar Alkalicarbonat beim Eindampfen der Laugen gewinnen. Hierin unterscheidet sich derkombinierteChromerz-Alkali-Aluminium-Doppelsilicat-Aufschluß grundsätzlich von dem eingangs besprochenen Verfahren, bei dem der Zuschlagstoff (Bauxit) nicht nur kein Alkali für den Prozeß mitbringt, sondern in Verbindung mit dem Chromerz eine Sodamenge beansprucht, die für die Bildung von Natriumchromat, Natriumaluminat und Natriumferrit ausreicht.
• Die Ausführung des Verfahrens gestaltet sich in großen Zügen folgendermaßen: Chromeisenstein einerseits, Nephelin oder Leucit und Kalkstein anderseits werden fein vermahlen und innig miteinander vermischt. Der Kalksteinzuschlag wird zweckmäßig so bemessen, daß die vorhandenen sauren Komponenten S102, T102, Fe203, A1203 abgesättigt werden, insbesondere ein gut laugbares Calciumaluminat entstehen kann. Für einen praktisch vollständigen Aufschluß genügt es im allgemeinen, das Aufschlußgut 1l/2 bis 2 Stunden bei einer Temperatur von etwa io5o bis ii5o° zu halten.
• Statt Nephelin oder Leucit lassen sich auch Gesteine als Zuschlagstoffe benutzen, die solche Alkali-Aluminium-Silicat-Mineralien enthalten, -so z. B. Phonolith. Wenn Wert darauf gelegt wird, einen an Chromat nicht zu armen Sinter zu erhalten, empfiehlt es sich, nur einen Teil des benötigten Alkalis als Doppelsilicat, den Rest in Form von Soda zuzusetzen.
• Besonders vorteilhaft gestaltet sich der Einsatz von Alkali-Aluminium-Doppelsilicaten in Form von Alkali und Tonerde enthaltenden Nebenprodukten, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Tonerde nach den alkalischen Bauxit-Aufschlußverfahren anfallen. So lassen sich sowohl das bei der Entkieselung von Aluminatlaugen entstehende Natrium-Aluminium-Doppelsilicat wie die eisenoxydreichen Rückstände (Rotschlämme) für den Aufschluß benutzen. Beide Abfallstoffe belasten bekanntlich die Tonerdegewinnung in Sonderheit beim Einsatz kieselsäurereicher Bauxite in empfindlicher `''eise dadurch, daß sie durch Bildung der erwähnten Doppelsilicate sowohl Tonerde wie Alkali binden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können also auch Abfallstoffe, für die bisher trotz vielfacher Bemühungen keine wirtschaftliche Verwertungsmöglichkeit gegeben war, einer nutzbringenden Verwendung zugeführt werden.
• Im Hinblick auf die Bildung eines Restschlammes von einer gewünschten Zusammensetzung, z. B. für eine Verwendung in der Zementfabrikation, kann es vorteilhaft sein, verschiedene Doppelsilicate miteinander gemischt anzuwenden.
• Die bei den Aufschlüssen entstehenden Sinter werden in bekannter Weise mit alkalisch reagierenden Lösungen, wie verdünnter Sodalösung, ausgelaugt und liefern dabei eine Chromat-Aluminat-Lauge, aus der sich zunächst die Tonerde mit Kohlensäure fällen läßt, während die Chromatlauge nach Eindampfen auf Natrium- und Kaliumbichromat verarbeitet werden kann. Der Dampfbedarf des letzteren Vorgangs rechtfertigt sich leicht im Hinblick auf die Gewinnung der wertvollen Chromate. Gleichzeitig läßt sich das für die Chromatbildung nicht in Anspruch genommene Alkali hierbei in gleichfalls bekannter Weise als Carbonat zum großen Teil wiedergewinnen.
• Die stets alkaliarmen kalkreichen Restschlämme, die bei der Laugung zurückbleiben, lassen sich, sofern sie eisenoxydarm sind, unmittelbar oder nach Hinzufügen geeigneter Stoffe, wie z. B. Kalkstein oder Ton, in bekannter Weise für die Herstellung von Zement verwenden, wobei ein in ihnen enthaltener Rest von unaufgeschlossenem Chromerz diesen Zementen geschätzte Sondereigenschaften verleiht. Sind sie eisenoxydreich, so lassen sie sich als Zuschlagstoffe für die Herstellung von Spezialzementen, wie Erzzement, benutzen. Außerdem können. die eisenoxydreichen Restschlämme einer Verhüttung zugeführt werden. Wenn sie auch nicht besonders reich an Eisen sind, so sind sie doch wegen ihrer Alkaliarmut hierfür besser geeignet als der alkalireiche Rotschlamm, zumal sie überdies den erforderlichen Kalkzuschlag bereits enthalten.
• Für die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mögen folgende Ausführungsbeispiele dienen. Beispiele i. Ein Reaktionsgemisch, bestehend aus ioo kg Chromeisenstein mit 42,0 % Cr203, 8,3 % S'021 15,4 % Fe 0, 15,o o/o A12 03, 14,1 % Mg O, i,8 % Ca0, 2,8% Glühverlust, 18o kg Phonolith mit 47,9 % Si 02,i8,2 % A1203, 4,3o % Fe203, 8,57 0/0 Ca O, 8,15 % Na. O, 4,50 % K2 O, 7,65 % Glühverlust, 42o kg Kalkstein (98%ig) und 49,5 kg Soda (97 o/oig), wird in oxydierender Atmosphäre in einem Drehrohrofen aufgeschlossen. Der Ofen ist in seinen Abmessungen so gehalten, daß für das Material eine Gesamterhitzüngsdauer von etwa 21/z Stunden und eine Verweilzeit in der Reaktionszone bei io8o bis ii5o° von etwa 1l/2 Stunden gewährleistet ist. Dabei entstehen rund 54o kg eines bräunlichgrünen Sinters, dessen analytische Auswertung ergibt, daß die Chromatausbeute 97 o/oig, die Tonerdeausbeute 85%ig ist, wobei auf 40,8 kg lösliches Cr. 03 40,6 kg lösliches M203 kommen. Nach der in bekannter Weise durchgeführten Laugung verbleibt ein Restschlamm, der geglüht folgende Zusammensetzung hat: 24,7 % Si 02, 6,99 % Fe. 0., 1,84% A1203, 0,300/0 Cr. O., 62,3% Ca O, 3,600/0 Mg0, 0,24% Alkali als Na20 berechnet.
• 2. Eine Ofencharge, bestehend aus ioo kg Chromeisenstein mit 44,7 % Cr203, 8,3 % Si 021 14,7 0/0 A1203, 145 kg getrocknetem Rotschlamm (von nassem alkalischem Aufschluß eines Si02-reichen Bauxits), der bei io5° getrocknet 11,40/0 S'021 33,81/o Fe203, 4,3% Ti 02, 23,0% A1203 und 12,9% Na20 enthält, 22o kg Kalkstein (98%ig) und 56,4 kg Soda (97%ig), wird, wie in Beispiel i beschrieben, behandelt. Es entsteht ein Sinter von dunkeloli-,-grüner Farbe, der das Chromoxyd mit 43,o kg löslichem Cr203 zu 96 % und die Tonerde mit 37,7 kg löslichem A1203 zu 75 % in einer in verdünnter Sodalösung löslichen Form enthält.
• 3. ioo kg Chromeisenstein mit 45,0 % Cr203, 9,3 0/0 Si 02, 7,3 % A1203, 28o kg Nephelin mit 42,8 % Si 02, 3o,2 % Al, 0" 14,3 % Na, 0, 6,8 0/0 K, O, 3,7 % Ca O, 52o kg Kalkstein (98 %ig) «-erden gemäß Beispiel i aufgeschlossen und ergeben einen lebhaft hellgrün gefärbten Sinter. Bei der Laugung mit verdünnter Sodalösung gehen 40,9 kg Cr203 entsprechend einer Ausbeute von 9i % und 77,1 kg A1203 entsprechend einer 84%igen Tonerdeausbeute in Lösung.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Aufschließen von Chromerzen durch oxydierende alkalische Röstung bei gleichzeitiger Gewinnung von Tonerde aus den Aufschlußprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß das für den Prozeß benötigte Alkali bei Zuschlag von Erdalkali-Carbonaten, -Hydroxyden oder -Oxyden ganz oder zum Teil in Form von Alkali-Aluminium-Doppelsilicaten zur Anwendung kommt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Natur vorkommende Alkali-Aluminium-Doppelsilicate oder solche enthaltende Gesteine als Alkaliträger für den Aufschluß eingesetzt werden.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß künstlich hergestellte Alkali-Aluminium-Doppelsilicate oder solche enthaltende Stoffe, insbesondere Abfallstoffe der Tonerdeindustrie, als Alkaliträger für den Aufschluß verwandt werden.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als alkalihaltige Zuschlagstoffe geeigneten Alkali-Aluminium-Doppelsilicate miteinander gemischt zur Anwendung kommen.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz von Alkali-Aluminium-Doppelsilicat so bemessen wird, daß ein besonderer Zusatz von Alkali oder anderen alkaliliefernden Stoffen entbehrlich wird.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Einsatz und Aufschluß so gewählt «-erden, daß die bei der Auslaugung des Chromat-Aluminat-Sinters verbleibenden Restschlämme je nach ihrer qualitativen Zusammensetzung als Zuschläge bei der Eisenverhüttung oder bei der Herstellung von eisenoxydreichen Zementen verwandt oder durch einen Zweitbrand in Zement übergeführt werden können.