DE916675C

DE916675C - Verfahren zum Enteisenen von Chrom- oder Manganerzen

Info

Publication number: DE916675C
Application number: DEP40319D
Authority: DE
Inventors: Andre Greffe
Original assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Current assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Priority date: 1943-12-13
Filing date: 1949-04-21
Publication date: 1954-08-16
Also published as: US2448882A; US2458469A; CH259876A; FR986931A; FR986932A; DE821719C; GB619886A; GB598600A

Description

Verfahren zum Enteisenen von Chrom- oder Manganerzen Chrom- und Manganerze weisen bekanntlich meist einen bedeutenden Gehalt an Eisen auf. Das Problem der Eliminierung des Eisens aus diesen Erzen tritt in einer Vielzahl von Fällen auf, insbesondere wenn man das Mangan oder Chrom in reinem oder fast reinem Zustand aus den Erzen extrahieren will.
Die für das Enteisenen angewandten thermochemischen Verfahren bestehen im wesentlichen darin, daB ein Elektroofen mit dem zu behandelnden Erz unter Beigabe eines passenden Reduktionsmittels in richtig dosierter Menge beschickt und in diesem Ofen dann die Reduktion des im Erz enthaltenen Eisenoxyds durchgeführt wird.
Die vorzugsweise für diesen Vorgang benutzten Reduktionsmittel sind Kohlenstoff und Silicium. Auf Grund des vorhandenen Gleichgewichts zwischen den Eisen-, Chrom- oder Mangangehalten in der metallischen Phase einerseits und den entsprechenden Oxyden des geschmolzenen Erzes andererseits ist es notwendig, wenn man sehr niedrige Gehalte an Eisenoxyd in dem Erz erzielen will, einen Teil des Chrom- oder Manganoxyds des Erzes zu reduzieren. Dies hat zur Wirkung, daB das schon enteisente Erz an Chrom- oder Manganoxyd ärmer wird, was die nachfolgenden Vorgänge, beispielsweise die Extrahierung des Chroms oder Mangans in reinem Zustand, schwieriger und mühevoller macht.
Im Falle der Verwendung von Kohlenstoff als Reduktionsmittel ist die genaue Dosierung schwierig. Man ist gezwungen, einen ÜberschuB an Reduktionsmitteln bei der Gattier'ung zuzuführen, was eine zusätzliche Reduktion von Chrom- oder Manganoxyd und eine noch stärkere Minderung des Gehaltes des geschmolzenen Erzes an diesem Oxyd zur Folge hat.
Die Verwendung des Siliciums hat einen anderen Nachteil; dies führt im Laufe der Reduktion zur Bildung einer bedeutenden Menge Silicium, die durch Kalk saturiert werden muß, wenn man vermeiden will, daß das gewonnene Metall bedeutende Mengen an Silicium enthält. Dieses sich bildende Silicium und der für die Saturierung notwendige Kalk tragen außerdem dazu bei, daß das in der Schlacke, die sich beim Vorgang des Enteisenens bildet, enthaltene Chrom- oder Manganoxyd zersetzt wird.
Die Erfindung hat ein Verfahren zum Gegenstand, welches die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden gestattet und in einer wirtschaftlichen Weise ein vollständiges Enteisenen des Erzes erzielen läßt, ohne daß sich dadurch irgendein Verlust an Chrom oder Mangan ergibt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht in der Hauptsache darin, daß man das zu behandelnde Erz im geschmolzenen Zustand in einem ersten Arbeitsgang der reduzierenden Wirkung einer an Grundmetall reichen Eisenlegierung (Ferrolegierung) aussetzt, die dabei entstandene Schlacke, die arm an Eisen und auf Kosten der eingeführten Ferrolegierung an Grundmetalloxyd angereichert ist, von der durch die Reduktion entstandenen metallischen Zone absticht und in einem zweiten Arbeitsgang der reduzierenden Wirkung einer angemessenen Menge reinen Grundmetalls oder einer Ferrolegierung mit sehr hohem Grundmetallgehalt aussetzt.
Die beim zweiten Arbeitsgang anfallende Ferrolegierung wird zweckmäßig bei der Reduktion im ersten Arbeitsgang wieder eingesetzt, während das im zweiten Arbeitsgang verwendete reine Grundmetall aus der bei diesem Arbeitsgang anfallenden Schlacke durch ein bekanntes Reduktionsverfahren hergestellt wird. Die Reduktion der Schlacke kann hierbei durch Aluminothermie oder mit Kohle durchgeführt werden.
Die im zweiten Arbeitsgang erhaltene Schlacke kann vorteilhaft durch eine zweistufige Reduktion in der Weise weiterverarbeitet werden, daß man im Laufe der ersten Stufe auf die Schlacke mit oder ohne heftige Durchwirbelung in Anwesenheit einer Base, wie Kalk, eine Legierung von Silicium und dem zu erhaltenden Metall, arm an Silicium, einwirken läßt, wobei ein Teil des so erhaltenen Metalls in dem zweiten Arbeitsgang eines neuen Enteisenungsvorganges verwendet und die übrigbleibende Schlacke im Laufe der zweiten Stufe vorzugsweise unter heftiger Durchwirbelung der Wirkung einer Legierung von Silicium und dem zu erhaltenden Metall, reich an Silicium, ausgesetzt wird. Dabei kann die Legierung von Silicium und dem zu erhaltenden Metall, reich an Silicium, die in der zweiten Stufe der Reduktion eingesetzt wird, durch Einwirkung von Quarz und Kohlenstoff, z. B. in einem Elektroofen, auf einen Teil des zu reduzierenden, ganz enteisenten Erzes gewonnen werden, während die Legierung von Silicium und dem zu erhaltenden Metall, arm an Silicium, nm Laufe der zweiten Stufe der Reaktion gewonnen, dazu benutzt wird, das enteisente Erz im Laufe der ersten Stufe eines neuen Reduktionsvorganges zu reduzieren.
Die praktische Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung soll an Hand eines Zahlenbeispiels erläutert werden: 25o kg Manganerz aus Südafrika, enthaltend Mn304 66,4%, Fe203 140/a, sind im Elektroofen mit 21o kg Kalk und 2o kg Eisenspat auf eine Schlacke verschmolzen worden, der dann 125 kg zerkleinertes Ferromangan mit 945 % Mn zugesetzt wurde. Beim Abstich hat man 65 kg neues Ferromangan mit 5 i % Mn und q.85 kg Schlacke gewonnen. Diese Schlacke enthielt MnO 5o,94%, FeO insgesamt i,96 %.
In einem zweiten Elektroofen wurde die Schlacke durch Behandlung mit 12o kg Ferromangan mit 96,8% Mn umgesetzt, woraus anfielen: i i4 kg Legierung mit 90,5()/o Mn und enteisente Schlacke mit 0,37'10, Fe 0 und 54,3'/o MnO.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Enteisenen von Chrom- oder Manganerzen, durch Reduktion des im Erz ent haltenen Eisenoxyds, wobei das Eisen in Form einer Legierung ausgesehlieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß man .das zu behandelnde Erz :im geschmolzenen Zustand in einem ersten Arbeitsgang der reduzierenden Wirkung einer an Grundmetall reichen Eisenlegierung (Ferrolegierung) aussetzt, diie dabei entstandene Schlacke, die arm an Eisen und auf Kosten der eingeführten Ferrolegierung an Grundmetalloxyd angereichert ist, von der durch die Reduktion entstandenen metallischen Zone absticht und in einem zweiten Arbeitsgang der reduzierenden Wirkung einer angemessenen Menge reinen Grundmetalls oder einer Ferrolegierung mit sehr hohem Grundmetallgehalt aussetzt.
2. Verfahren nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Ferrolegierung bei der Reduktion im ersten Arbeitsgang die beim zweiten Arbeitsgang anfallende Ferrolegierung verwendet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im zweiten Arbeitsgang verwendete reine Grundmetall aus der bei diesem Arbeitsgang anfallenden Schlack;. durch ein bekanntes Reduktionsverfahren hergestellt wird.
4. Verfahren nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß.die Reduktion der Schlack durch Aluminothermie oder mit Kohle durchgeführt wird.
5. Verfahren zur Weiterverarbeitung der nach dem Anspruch i im zweiten Arbeitsgang erhalte -nen Schlacke, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion des enteisenten Erzes, d. h. der Schlacke, in zwei Stufen stattfindet, die darin bestehen, daß man im Laufe der ersten Stufe auf die Schlacke mit oder ohne heftige Durchwirbelung in Anwesenheit einer Base, wie Kalk, eine Legierung von Silicium und dem zu erhaltenden Metall, arm an SSilicium, einwirken läßt, wobei ein Teil des so erhaltenen Metalls in dem zweiten Arbeitsgang eines neuen Enteisenungsvorganges verwendet und die übrigbleibende Schlacke im Laufe der zweiten Stufe vorzugsweise unter heftiger Durchwirbelung der Wirkung einer Legierung von Silicium und dem zu erhaltenden Metall, reich an Silicium, ausgesetzt wird.
6. Verfahren nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung von Silicium und dem zu erhaltenden Metall, reich an Silicium, die in der zweiten Stufe der Reduktion eingesetzt wird, durch Einwirkung von Quarz und Kohlenstoff, z. B. in einem Elektroofen, auf einen Teil des zu reduzierenden, ganz enteisenten Erzes gewonnen wird.
7. Verfahren nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung von Silicium und dem zu erhaltenden Metall, arm an Silicium, im Laufe der zweiten Stufe der Reaktion gewonnen, dazu benutzt wird, das enteisente Erz im Laufe der ersten Stufe eines neuen Reduktionsvorganges zu reduzieren.