DE879386C

DE879386C - Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver aus Eisenoxyden

Info

Publication number: DE879386C
Application number: DEM3517D
Authority: DE
Inventors: Hellmut Dr Ley; Gerhard Dr Roesner; Ernst Wegener
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1940-03-12
Filing date: 1940-03-12
Publication date: 1953-06-11

Description

Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver aus Eisenoxyden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus den bekannten Beizablaugen der Eisenindustrie Eisenpulver unter gleichzeitiger Gewinnung von reinem Schwefeldioxyd zu gewinnen. Die bisher bekannten Verfahren, beispielsweise aus den Laugen mittels Kalk Eisenhydroxyd auszufällen, dieses zu trocknen und hierauf zu reduzieren oder Eisensulfat zu rösten und zu reduzieren, besitzen den Nachteil, daß das hierbei anfallende Schwefeldioxyd stark verdünnt ist und dadurch mit wirtschaftlichen Mitteln nicht mehr zurückgewonnen werden kann. Ferner besteht die Gefahr, daß ein Teil des Schwefels als basisches Sulfat mit dem Eisenhydroxyd ausfällt.
Nach der Erfindung wird nun von einem besonders aktiven Fe;, 04 ausgegangen, das dadurch erhalten ist, daß Ferro- bzw. Ferrisulfat mit Elementar- und/oder Sulfidschwefel reduziert wird, derart, daß die Reduktion bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen von etwa 6oo bis 700° mit so geringen Mengen an schwefelhaltigen Zuschlägen unter indirekter Erhitzung durchgeführt wird, daß neben Wasserdampf und Schwefeldioxyd ausschließlich Fe, 0, ungesintert erhalten wird. Die Umsetzung erfolgt also beispielsweise nach der Gleichung 8FeSO,,-xH20+FeS2=3Fe304+zoS02 -i- 8 x H2 0.
Nach der Erfindung wird dieses derart hergestellte Fe, 04 unter indirektem Erhitzen auf etwa 6oo bis 700° mit Luft zu Fee 03 oxydiert, unter weiterem indirektem Erhitzen auf über 60o° vom Restschwefel befreit und danach in an sich bekannter Weise zu Eisenpulver reduziert.
Nach dem bisher bekannten Verfahren hat man die Austreibung des Schwefels dadurch restlos zu erreichen versucht, daß man eine Suspension von sulfidischem Feinerz und einem Traggas in einer senkrechten Reaktionskammer von oben und Verbrennungsluft von unten eingeleitet hat, um bei Temperaturen von über iooo° den Schwefel restlos zu verbrennen unter Gewinnung eines von Schwefel weitgehend befreiten Fei 04.
Demgegenüber gelingt es nach dem Verfahren der Erfindung unter Einhaltung verhältnismäßig niedriger Temperaturen, die ein Sintern des pulverförmigen Materials ausschließen, den Schwefel restlos aus dem durch die Umsetzung mit Sulfidschwefel gewonnenen Fei 04 zu entfernen.
Besonders vorteilhaft ist es, eine indirekte Beheizung unter Verwendung eines gemuffelten (gasdichten) Drehrohrofens oder Schachtofens vorzunehmen, wobei gegebenenfalls durch geeignete Vorrichtungen für eine Umwälzung des Materials und entsprechenden Wärmeaustausch Sorge getragen wird. Hierbei ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß das Schwefeldioxyd bei entsprechender Abdichtung des Ofens in ioo°/oiger Reinheit anfällt, also kein SO, enthält bzw. nur mit leicht zu kondensierendem Wasserdampf verdünnt ist. Dieses hochkonzentrierte Schwefeldioxyd kann auf Monohydrat öder auf flüssiges SO, oder Elementarschwefel viel wirtschaftlicher verarbeitet werden, als dies nach den bekannten Verfahren mit Gasen bedeutend niedrigerer Konzentration, die meistens noch S 03 enthalten, der Fall ist.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Eisensulfat in steigender Menge abzuröstenden Kiesen zuzusetzen. Dies gelingt nur bei Mischungen, die höchstens 15 % Eisensulfat und mindestens 85 °/o Kies enthalten. Demgegenüber benötigt die Umsetzung, von der die Erfindung ausgeht, nur 14 % Kies und unterscheidet sich dadurch vorteilhaft von dem Bekannten. Bei dem bekannten Verfahren soll die bei der Kiesröstung entstehende Wärme zur Zersetzung von Fe S 04 verwendet werden. Diese Oxydationswärme kommt der im ganzen endothermen Reaktion nach der Erfindung zwar auch zugute, darüber hinaus soll der geringe Kieszusatz. jedoch den in der obigen Formel dargestellten Reaktionsverlauf unter äußerer Wärmezufuhr bedingen. An Hand eines Ausführungsbeispieles sei das Verfahren der Erfindung näher erläutert Beispiel Eine Mischung von 5,0 t Fe S04 (mit ig,o °/o S) und o,8 t Kies mit 46 % S wurde in einem Trommelöfen in bekannter Weise bei 60o° umgesetzt. Das entweichende SO, wurde auf Kontaktschwefelsäure verarbeitet. Das erhaltene Fei 04 mit 3,4 °/o Gesamtschwefel wurde bei dunkler Rotglut an der Luft abgeröstet. Nach der Röstung war der Schwefelgehalt auf 0,93 °/u gesunken. Dieses Material wurde weiterhin bei 750° durch indirekte Beheizung erhitzt, wobei der Schwefel bis auf Spuren in Form von S 02 entfernt würde, und anschließend im Wasserstoffstrom bei 60o° zu Metallpulver reduziert.
Durch die Einschaltung der Oxydationsstufe und die Erhitzung des von Fe, 04 auf Fe, 03 oxydierten Gutes wird der in der ersten Verfahrensstufe verbliebene Schwefel im Gut praktisch gänzlich ausgetrieben, wobei es alsdann für den praktischen Betrieb gleichgültig ist, welche Schwefelmengen sowohl nach der ersten Reduktionsstufe, Umsetzung des Sulfates zu Fe, 04, und in der anschließenden Oxydationsstufe ausgetrieben worden sind, da die anschließende dritte Verfahrensstufe, vorteilhaft indirekte Erhitzung des Gutes auf über 60o°, die restliche Entfernung des Schwefels mit Sicherheit bewirkt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Eisenpulver durch Reduktion von Eisenoxyden, dadurch gekennzeichnet, daß durch Reduktion von Ferro-bzw. Ferrisulfat mit Elementar- und/oder Sulfidschwefel reduziertes Fe304 unter indirektem Erhitzen auf etwa 60o bis 70o° mit Luft zu Fe20, oxydiert, unter weiterem indirektem Erhitzen auf über 60o° vom Restschwefel befreit und danach in an sich bekannter Weise zu Eisenpulver reduziert wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 627 945; österreichische Patentschriften Nr. 91 171, 143 993 britische Patentschrift 42201 vom Jahre 188i.