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Verfahren zur Vergütung von chromhaltigen Erzen Die Erfindung bezieht
sich auf die Behandlung chromhaltiger Erze oder anderer Stoffe, bei denen das Verhältnis
von Chrom zu Eisen verbessert werden soll.
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Für die industrielle Verwertung von Chromerzen ist es meist wünschenswert,
daß diese ein Verhältnis von Chrom zu Eisen von 3 oder mehr : i aufweisen. Chromerze
mit einem solchen Verhältnis oder solche, in denen man diese Forderung durch Aufbereitung
erreichen kann, sind verhältnismäßig selten. Man hat daher versucht, aus geringwertigen
Erzen mit ungünstigem Verhältnis von Chrom zu Eisen, z. B. solchen mit weniger als
3 : i, das Eisen selektiv zu entfernen und dadurch das Verhältnis von Chrom zu Eisen
zu steigern. Alle diese Behandlungen beruhen auf dem Rösten des Erzes in Gegenwart
von Reduktionsmitteln, wie Wasserstoff oder kohlenstoffhaltigen Stoffen, z. B. Kohle
oder Kohlenwasserstoffgasen, und anschließendAuslaugungdesRöstgutes zurEntfernung
reduzierter Metalle. Hierbei tritt das Problem auf, genügend Eisen zu entfernen,
zugleich aber einen übermäßigen Verlust an Chrom zu vermeiden. Es wurde früher vorgeschlagen,
bei Temperaturen zwischen iooo und 1300° C zu rösten und dann mit einer schwachen
Säure, z. B. schwefliger Säure oder Kohlensäure, auszulaugen. Ein Röstgut, das nach
dem früheren Vorschlag bei 1200° C behandelt und anschließend einer Auslaugung mit
schwefliger Säure unterworfen wurde, zeigte beim Vergleich
mit
einem solchen Röstgut, das bei ii8o° C behandelt und: einer anschließenden Auslaugung
mit schwefliger Säure unterworfen wurde, bessere Ergebnisse. Schweflige Säure ist
indessen kein geeignetes Auslaugungsmittel für Arbeiten im praktischen:Betrieb.
Sie ist schwierigzuhandhaben, außerdem sind dieVerluste hoch. Dazu kommt, daß sie
viel langsamer einwirkt als eine starke Säure, z. B. Schwefelsäure. Die Kosten der
Behandlung sind daher hoch.
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Es wurde gefunden, daß äußerst zufriedenstellende Ergebnisse sowohl
in Hinsicht auf das Chrom-Eisen-Verhältnis als auch die Höhe des Chromgehalts aus
stärkeren Säuren erhalten werden können, wenn Rösttemperaturen innerhalb eines verhältnismäßig
engen Bereichs von etwa i 135 bis etwa 1170° C eingehalten werden.
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Auf Grund zahlreicher Versuche wurde festgestellt, daß bei Rösttemperaturen
von mehr als 1100' C das Verhältnis von Chrom zu Eisen sehr rasch ansteigt bis zu
einem Maximum bei etwa 1170' C und dann schnell abfällt. Der Chromgehalt
nimmt bei Rösttemperaturen über iioo° C verhältnismäßig sehr langsam zu und erreicht
sein Maximum bei etwas niedrigeren Temperaturen als etwa ii6o° C. Auf der anderen
Seite nimmt die Chromausbeute bei Temperaturen von i ioo° C abwärts ab, und die
Abnahme erfolgt schneller bei Temperaturen von über etwa 114o° C.
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Die Chromerzpreise beruhen im allgemeinen auf einem Erz, bei dem das
Verhältnis von Chrom zu Eisen 3 : 1 ist, wobei Zuschläge gemacht werden für Erze
mit einem Verhältnis von mehr als 4: 1, und Abstriche erfolgen bei Erzen mit Verhältnissen
unter 2 : i. Erze mit Verhältnissen unter 2 : i sind im allgemeinen unannehmbar
für Verbraucher, und Erze mit Verhältnissen über 4 : i haben im allgemeinen keinen
zusätzlichen Wert. Die Preise beruhen auch auf einen gewissen Gehalt an Chromoxyd
im Erz mit Zuschlägen für höhere und Abstriche für niedere Gehalte.
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Die bestimmte Rösttemperatur, die innerhalb des angegebenen Bereichs
angewendet wird, hängt in weitem Maße von der Temperatur ab, bei der für das besondere,
unter Behandlung stehende Erz das Verhältnis von Chrom zu Eisen im vergüteten Erz
von 4 : i erreicht wird. Etwa um diesen Punkt erreicht der Preis je Tonne vergüteten
Erzes etwa das Maximum, im Hinblick auf die Tatsache, daß mit steigenden Temperaturen
die Chromausbeute gleichmäßig fällt und der Chromgehalt sehr langsam ansteigt bis
etwa i iöo° C und dann wieder abfällt. Für die meisten Erze liegt die günstigste
Rösttemperatur, welche ein vergütetes Erz ergibt, das den höchsten Preis je Tonne
erzielt, zwischen etwa i 14o bis i i 5o° C. Im allgemeinen schreitet die Reaktion
umso langsamer voran, je niedriger die Temperatur ist. Sie kann aber bei jeder gegebenen
Temperatur beschleunigt werden durch Vergrößerung des Feinheitsgrades, zu dem das
Erz gemahlen ist.
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Das Verfahren in seiner vorzugsweisen Ausführungsform schließt folgende
Schritte ein: a) Mahlen des Chromkonzentrats auf einen gewünschten Feinheitsgrad,
z. 13. so weit, daß 8o"lo des Mahlguts durch ein 325er iNlaschensieb durchgehen;
b) Mischung des feingemahlenen Konzentrats mit feingemahlenen kohlenstoffhaltigen
Reduktion.smitteln, wie bituminöser Kohle in geeigneten Verhältnissen, wie 5 : i
; c) 3stündige Erhitzung bei etwa 1140' C unter beschränktem Luftzutritt; d) Auslaugen
des Eisens mit warmer verdünnter Schwefelsäure.
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Es wurde weiterhin gefunden, daß ein Röstgut, das bei einer über dem
angegebenen Bereich liegenden Temperatur, z. B. i2oo° C oder darüber, behandelt
wurde und zuviel säurelösliches metallisches Chrom enthält, selektiv reoxydiert
werden kann, indem dem Gut Kohle zugemischt wird, falls nicht genügend Kohle in
der Charge zurückgeblieben ist, worauf das Gemisch erneut bei 1140 bis ii5o° C geröstet
wird. Hierdurch wird das Chrom wieder unlöslich, während Eisen löslich bleibt. Welche
Behandlung des Erzes auch immer vorangegangen sein mag, das wesentliche Merkmal
der Erfindung besteht darin, Erze in Gegenwart eines Reduktionsmittels bei Temperaturen
zwischen etwa 1135 und 1170' C zu rösten.