DE868159C

DE868159C - Verfahren zur Entphosphorung von Schlacken oder Erzen

Info

Publication number: DE868159C
Application number: DEM4121D
Authority: DE
Inventors: Peter Dr-Ing Dickens
Original assignee: Mannesmann Huettenwerke A G
Current assignee: Mannesmann Huettenwerke A G
Priority date: 1944-08-20
Filing date: 1944-08-20
Publication date: 1953-02-23

Description

Verfahren zur Entphosphorung von Schlacken oder Erzen Die bei der Verarbeitung vanadinhaltigen Roheisens anfallenden V-Schlacken sind bekanntlich wegen ihres hohen Phosphorgehalts nicht geeignet, als Vanadinträger unmittelbar im Stahlofen zur Erzeugung vanadinlegierter Stähle verwendet zu werden. Es hat daher nicht an Vorschlägen gefehlt, den Phosphorgehalt der Schlacken mittels metallurgischer und/oder chemischer Maßnahmen möglichst weitgehend zu entfernen bzw. das Vanadin aus den Schlacken abzutrennen. Einer dieser Vorschläge, der noch nicht zum Stand der Technik gehört, ist für die Praxis von besonderem Interesse, da er die bei den bekannten Verfahren angewandten Schmelz- und Röstprozesse vermeidet. Dieser Vorschlag geht dahin, die fein gekörnte Schlackenach Abtrennen der Eisengranalien in einem Magnetschneider mit Säure zu behandeln. Dabei geht der Phosphor zu etwa 95 % in Lösung, während das Vanadin im Rückstand angereichert wird.
Bei der Übertragung dieses im Laboratorium ausgearbeiteten Verfahrens auf den praktischen Großbetrieb hat sich der Nachteil ergeben, daß die durch Zersetzung der Silicate entstandene, zunächst kolloidal gelöste Kieselsäure in den weitaus meisten Fällen wieder in gallertartiger, d. h. unfiltrierbarer Form ausfällt, wodurch eine Trennung des vanadinhaltigen Rückstandes von der Lösungssäure unmöglich gemacht wird. Zur Behebung dieses Übelstandes ist bereits der Weg beschritten worden, die gallertartig ausgeschiedene Kieselsäure durch besondere Zusätze wieder in Lösung zu bringen und darauf die Trennung des Rückstandes- von -der Säure vorzunehmen. Die der Säure gemachten Zusätze sind dann aus dem Rückstand wieder zu entfernen, wodurch ein zusätzlicher Verfahrensschritt notwendig ist.
Die Erfindung vermeidet den eben gekennzeichneten Umweg. Es wurde nämlich erkannt, daß bei zu kurzer Reaktionszeit der Phosphorgehalt im Rückstand unzulässig hoch bleibt, während bei zu langer Reaktionszeit die in unfiltrierbarer Form ausfallende Kieselsäure die Trennung von Rückstand und Säure unmöglich macht. Neben der, Reaktionszeit sind außerdem die Konzentration der Säure und die Menge der Säure im Verhältnis zur Schlacke zu berücksichtigen. Es wird daher vorgeschlagen, die Reaktion zwischen Schlacke und Säure auf einen bestimmten engbegrenzten Zeit-und Temperaturbereich sowie auf eine bestimmte Säurekonzentration und ein bestimmtes Verhältnis von Säure zu Schlacke zu beschränken. Beispielsweise hat sich für eine Temperatur von 6o bis 8o° eine Reaktionszeit von io bis 2o Minuten für vorteilhaft ergeben, wobei die Säurekonzentration 1 + 5 (1 Teil konzentrierte Säure + 5 Teile Wasser) und das Mengenverhältnis Säure zu Schlacke wie i : i beträgt. Eine höhere Säurekonzentration und/oder eine größere Säuremenge verlangt eine entsprechend kürzere Reaktionszeit bzw. eine niedrigere Temperatur.
Es ist einleuchtend, daß nach der eigentlichen Reaktion die Trennung der Schlacke von der Säure möglichst rasch durchgeführt werden muß, damit nicht bei zu langer Filtrierzeit die Reaktion weiterläuft und die Trennung immer schwieriger bzw. unmöglich wird. Es hat sich nun bei den Untersuchungen gezeigt, daß die meisten der üblichen Filtrierarten, wie Trommel- oder Drehfilter, Nutschen oder Filterpressen, für den vorliegenden Zweck vollkommen ungeeignet sind. Eine genügend kurze Filtrierzeit kann lediglich dann erzielt werden, wenn erfindungsgemäß eine Vollmantelzentrifuge mit eingesetzten Filterkegeln aus Glassintermasse verwendet wird.

Der im Rückstand verbleibende restliche Phosphor ist, wie durch eine Sonderuntersuchung ermittelt werden konnte, zum weitaus größten Teil in den noch vorhandenen sehr feinen Granalien enthalten. Diese konnten bei der magnetischen Aufbereitung vor der Säurebehandlung nicht abgetrennt werden, da sie mit kleinen Schlackenteilchen verwachsen waren. Es konnte nun festgestellt werden, daß nach der Säurebehandlung eine Entfernung dieser Restgranalien gelingt, weil die Verwachsung zerstört wird. Besonders weitgehend ist diese Trennung, wenn das Gut vor dem Trocknen, d. h. als Schlamm auf den Magnetschneider gegeben wird. Durch diese Arbeitsweise wird der Phosphorgehalt des Rückstandes weiter erniedrigt und das Ausbringen von Vanadin erhöht, wie sich aus folgendem Zahlenbeispiel ergibt

Ausgelaugte Schlacke Probe x Probe 2

vor dem nochmaligen Abtrennen der Eisengranalien 15,530/a V ( 094% P =7280/0 V

047% P

nach dem nochmaligen Abtrennen der Eisengranalien 18,850/0 V I 0,25% P 222,2004 V 0,=50/a P

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. - Verfahren zur Entphosphorung von Schlacken oder Erzen, insbesondere vanadinhaltigen Schlakken oder Erzen, mit Hilfe von Säuren, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszeit, die Temperatur, die Säurekonzentration und die Säuremenge so aufeinander abgestimmt werden, daß eine möglichst weitgehende Entphosphorung der Schlacke erzielt wird, ohne daß die gelöste Kieselsäure in unfiltrierbarer Form wieder ausfällt. ä.
Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Reaktionstemperatur von 6o bis 8o°, einer Säurekonzentration i + 5 und einem Mengenverhältnis Säure zu Schlacke wie i bis 1,2: 1 die Reaktionszeit auf etwa =o bis 20 Minuten bemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der behandelten schlacke von der Säure mit Hilfe einer Volhnantelzentrifuge mit eingesetzten Filterkegeln aus Glassintermasse durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus der abfiltrierten Schlacke die restlichen Eisengranalien beispielsweise in einem Magnetschneider abgetrennt werden.