DE921264C

DE921264C - Process for the industrial decomposition of iron sulfate into iron oxide or iron powder and sulfuric acid

Info

Publication number: DE921264C
Application number: DEH12900A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Zirngibl
Original assignee: Hengen & Co
Current assignee: Hengen & Co
Priority date: 1952-06-17
Filing date: 1952-06-17
Publication date: 1954-12-13

Description

Verfahren zur industriellen Zerlegung von Eisensulfat in Eisenoxyd oder Eisenpulver und Schwefelsäure Es ist bekannt, Eisensulfatmonohydrat und Eisensulfatheptahydrat aus sauren Beizlösungen oder anderen Herkommen zu erzeugen. Gleichfalls ist bekannt, das so erzeugte Eisensulfat durch Erhitzung unter Zusatz eines Reduktionsmittels in Eisenoxyd und Schwefelsäure zu spalten.Process for the industrial decomposition of iron sulfate into iron oxide or iron powder and sulfuric acid It is known iron sulfate monohydrate and iron sulfate heptahydrate from acidic pickling solutions or other origins. It is also known the iron sulfate produced in this way by heating with the addition of a reducing agent split into iron oxide and sulfuric acid.

In der Patentschrift 113 7o6 ist die Verformung von Eisensulfat 7H20 angegeben, wobei erwähnt ist, daß das stark zusammengepreßte Salz die Schmelzeigenschaft verloren hat.In patent specification 113 706 the deformation of iron sulfate is 7H20 indicated, whereby it is mentioned that the highly compressed salt has the melting property has lost.

Diese Angabe trifft nicht zu, da das Eisensulfat 7 H2 O bei Erwärmung über 6o° schmilzt und nicht behauptet werden kann, daß nach Verpressen diese Schmelzeigenschaft verloren ist.This information does not apply because the iron sulfate 7 H2 O when heated melts above 60 ° and it cannot be said that this melting property after pressing is lost.

In der langen Zeit, die seit der Anmeldung der Patentschrift 113 7o6 verstrichen ist, hat man in der Technik erkannt, daß die Herstellung von Eisenoxyd bzw. Eisen- und Schwefelsäure aus Fe S 04 7 H2 O nicht möglich ist, da außer den angezogenen Schmelzerscheinungen bei der Trocknung des Produkts auch die große Menge Wasserdampf, der in die Röstgase übergeht, sich störend bei der Herstellung von Schwefelsäure auswirkt.In the long time that has passed since the application for patent 113 7o6 has elapsed, it has been recognized in technology that the production of iron oxide or iron and sulfuric acid from Fe S 04 7 H2 O is not possible because apart from the The large amount of melt that is attracted when the product is dried Water vapor, which passes into the roasting gases, interferes with the production of Sulfuric acid.

Darüber hinaus ist es nach neuerer Erkenntnis nicht möglich, thermisch Eisensulfat,' also ohne Einwirkung von Reduktionsmittel, zu zersetzen, da das sich dabei in der Hauptsache mitbildende Schwefeltrioxyd mit Wasserdampfnebel bildet und nicht mehr zu absorbieren ist.In addition, according to recent knowledge, it is not possible thermally Iron sulphate, i.e. without the action of reducing agents, to decompose, since that is mainly co-forming sulfur trioxide forms with water vapor and can no longer be absorbed.

Obwohl verschiedene Vorschläge bestehen, Eisensulfat in Schwefelsäure und Eisenoxyd überzuführen, ist eine wirtschaftliche Anwendung für Industriezwecke noch nicht gefunden worden. Der Grund liegt darin, daß bisher kein brauchbares Verfahren bekanntgeworden ist, das wasserhaltige Eisensulfat in Mischungen mit dem notwendigen Reduktionsmittel in eine für einen technischen Ofen geeignete Form zu bringen. Wendet man das Heptahydrat an, so treten die ersten Schwierigkeiten schon bei der Erwärmung auf. Beim Erwärmen über 6o° schmilzt es im Kristallwasser und verkrustet jeden Ofen. Beim Abwässern entsteht aus dem an sich schon feinen Produkt ein feiner Flugstaub, der technisch schwer zu beherrschen ist. Monohydrat allein ist ebenfalls wegen des erwähnten feinen Staubes schwer abröstbar.Although various proposals exist, iron sulfate in sulfuric acid and transferring iron oxide is an economical application for Industrial purposes not found yet. The reason is that so far no usable method has become known, the water-containing iron sulfate in mixtures with the necessary Bring reducing agent into a form suitable for a technical furnace. Turns if the heptahydrate is applied, the first difficulties arise with the warming on. When heated above 60 ° it melts in the crystal water and encrusts every furnace. When the water is drained, the already fine product turns into fine flue dust, which is technically difficult to master. Monohydrate alone is also because of that The fine dust mentioned is difficult to roast.

Es wurde nun ermittelt, daß aus Mischungen von Eisensulfat und gewünschtem Reduktionsmittel mit konzentrierten Eisensulfatlösungen, vorzugsweise Eisensulfatschmelzen, feste Granalien hergestellt werden können, die den Röstbeanspruchungen ohne weiteres standhalten und die so wenig Wasser enthalten, daß sie für die Schwefelsäureherstellung verwendungsfähig sind. Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung von Mischungen ergeben, bei denen in den entstehenden Formlingen nicht mehr als 3 Mol H,0 auf i Mol Eisensulfat entfallen. Die zu verwendenden Reduktionsmittel sind abhängig von der vorgesehenen Weiterverarbeitung des entstehenden Eisenoxyds. Beispielsweise ist reines Eisenpulver dann als Reduktionsmittel zu verwenden, wenn aus dem Eisenoxyd wieder reines Eisenpulver hergestellt werden soll. Die nach dein Abrösten vollkommen schwefelsäurefreien Granalien bleiben in der Form erhalten und lassen sich leicht mit einem reduzierenden Gas, vorzugsweise Wasserstoff, in reines Eisenpulver überführen. Soll das Eisenoxyd dem Hochofen zugeführt werden, so kann man als Reduktionsmittel Koks oder Pyrit verwenden, da hierbei kein Wert auf Reinheit des Endprodukts gelegt zu werden braucht.It has now been determined that from mixtures of iron sulfate and the desired Reducing agent with concentrated iron sulphate solutions, preferably iron sulphate melts, Solid granules can be produced that can easily cope with the roasting stresses withstand and which contain so little water that they are necessary for the production of sulfuric acid are usable. The use of mixtures has proven to be particularly expedient result in which in the resulting moldings no more than 3 moles of H, 0 to i Moles of iron sulfate are omitted. The reducing agents to be used depend on the intended further processing of the resulting iron oxide. For example Pure iron powder should be used as a reducing agent if it is made from iron oxide pure iron powder is to be produced again. The one after your roasting completely Sulfuric acid-free granules are retained in their shape and can be easily removed with a reducing gas, preferably hydrogen, converted into pure iron powder. If the iron oxide is to be fed to the blast furnace, it can be used as a reducing agent Use coke or pyrite, as the purity of the end product is not important needs to become.

Die Menge des zu verwendenden Reduktionsmittels richtet sich nach der Art der Aufarbeitung, beispielsweise danach, ob die endotherme Reaktion in einem Drehrohrofen mit zusätzlicher Wärme durchgeführt werden soll oder ob überschüssiges Reduktionsmittel dazu dient, Wärme zu erzeugen.The amount of reducing agent to be used depends on the type of work-up, for example, whether the endothermic reaction in one Rotary kiln should be carried out with additional heat or whether excess Reducing agent is used to generate heat.

Von dem Verwendungszweck der Eisenoxydformlinge hängt auch die zur Röstung zu wählende Apparatur ab.The purpose of the iron oxide moldings also depends on the intended use Roasting equipment to be selected.

Die Granulierung kann mit bekannten Granuliereinrichtungen durchgeführt werden. So kann beispielsweise auf 6o° vorgewärmtes Eisensulfat-Monohydrat, gemischt mit dem Reduktionsmittel, in einer Granuliertrommel mit der Eisensulfatschmelze besprüht werden. Die Granalien werden schon in der Trommel außerordentlich hart und 55 widerstehen der Beanspruchung jedes Röstofens.The granulation can be carried out with known granulating devices will. For example, iron sulfate monohydrate preheated to 60 ° can be mixed with the reducing agent, in a granulating drum with the iron sulphate melt be sprayed. The granules are already extremely hard in the drum and 55 withstand the stress of any roasting oven.

Man kann auch in einer geheizten Mischschnecke entweder durch Einlaufenlassen von Eisensulfatschmelze auf Monosulfat-Reduktionsmittel-Mischungen oder umgekehrt granulieren. 6c Ausführungsbeispiele i. In einer Granuliertrommel werden stündlich ioo kg Eisensulfat-Monohydrat, gemischt mit i i kg Eisenpulver, kontinuierlich und dosiert eingegeben. Aus einem mit Dampf geheizten Gefäß und dampfgeheizter Sprühdüse werden ebenfalls kontinuierlich 45,o kg in Kristallwasser geschmolzenes Eisensulfat zugeführt. Das Material eignet sich für die Zersetzung in einem Dreh- oder Schachtofen mit zusätzlicher Heizung.You can also let it run in in a heated mixing screw from iron sulphate melt to monosulphate reducing agent mixtures or vice versa granulate. 6c exemplary embodiments i. In a granulating drum every hour 100 kg iron sulfate monohydrate, mixed with i i kg iron powder, continuously and dosed entered. From a vessel heated with steam and a steam-heated spray nozzle 45.0 kg of iron sulfate melted in water of crystallization are also continuously added fed. The material is suitable for decomposition in a rotary or shaft furnace with additional heating.

2. Stündlich werden ioo kg Eisensulfat-Monohydrat, mit 8,7 kg Koks gemischt, durch eine Doppelpaddelschnecke gegeben und an der Eintrittsstelle 45,o kg in Kristallwasser geschmolzenes Eisensulfat eingesprüht. Die Mischung sowie der Schneckentrog werden auf 70° vorgeheizt. Das Granulat wird auf einem Sinterrost gesintert.2. 100 kg of iron sulfate monohydrate are added every hour with 8.7 kg of coke mixed, given by a double paddle screw and at the entry point 45, o kg of iron sulphate melted in water of crystallization. The mix as well as the Screw troughs are preheated to 70 °. The granulate is placed on a sintered grate sintered.

3. ioo kg Monohydrat, gemischt mit So kg Pyrit, werden in einer Granuliertrommel mit 351 einer gesättigtgn Eisensulfatlösung, die 3oo g/1 Fe S O4 enthält, granuliert. Die Mischung eignet sich zur Abröstung im Drehofen, im Schachtofen und auf dem Sinterrost ohne Anwendung zusätzlicher Heizung.3. 100 kg of monohydrate mixed with 50 kg of pyrite are placed in a granulating drum granulated with 35 liters of a saturated iron sulphate solution containing 300 g / l Fe S O4. The mixture is suitable for roasting in the rotary kiln, in the shaft kiln and on the sintered grate without using additional heating.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the industrial decomposition of iron sulfate into iron oxide or iron powder and sulfuric acid, characterized in that iron sulfate monohydrate is granulated with a reducing agent with the addition of concentrated iron sulfate solutions, for example molten iron sulfate heptahydrate, and these granules are heated and reduced in a known manner.

2. Procedure according to claim i, characterized in that the granules to be roasted are no longer contained as 3 moles of H20 per 1 mole of iron sulfate.