DEP0002784DA - Verfahren zum Aufschließen von Chromerzen. - Google Patents
Verfahren zum Aufschließen von Chromerzen.Info
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Description
'M 9 K 7 äk '"^ ί· Ί'. ' rf
Dr. Gerhard Holder i.M.t U / *j J b'* ι [\ -r, ? 1.
Oftersheim b. Schwetzingen/Baden
Mannheimerstr. 90
Mannheimerstr. 90
Patentanmeldung
w/gch
w/gch
Verfahren zum Aufscdiessen vorn Chromerzen.
Beim oxydierenden Aufschluss von Ghromerzen durch alkalische
Röstung soll dem Luftsauerstoff als Reaktionspartner während
des ganzen Reaktionsverlaufs ein ungehinderter Zutritt zum
Aufschlussgut möglich sein. Es werden daher zu der Erz - Soda Mischung
bedeutende mengen von Auflockerungsmittel^ wie SaIk,
Dolomit, Äbfallschlamm aus der laugerei des Chromatsinters, zugegeben,
welche als toter Ballast bei dem Aufschluss Wärme verbrauchen und bei der -i^augerei und Filtration die Arbeit erschweren.
Man hat deshalb vorgeschlagen, mit dem Chromeisenstein
gleichzeitig Bauxit aufzuschliessen und neben Chromat Tonerde
zu gewinnen, wobei im Anfang des Prozesses der Bauxit, später das feebildete Katriumaluiiinat die Rolle des Ma^erungsmittels
übernimmt.
Andererseits ist es bekannt, natürliche und künstliche Alkali-Aluminium-Silikate
zum Zwecke der Nutzbarmachung aes in ihnen enthaltenen Alkalis und der Tonerde mit Kalk auf thermischem
Wege unter Bildung von Natriumalu^nat aufzuschliessen. Diese
Verfahren sind aber mit dem Nachteil behaftet, dass das Alkali bei der Weiterverarbeitung des Glühproduktes in Form von verdünnten
Lösungen erhalten wird, deren -Sindampfung hohe Kosten
verursacht, wird die Laugung des Sinters, um diesem ^beistand
abzuhelfen, in konzentrierterer Lösung vorgenommen, so fällt die erzeugte Toneröe mit unzuträglich hohem Zieselsäuregehalt an.
Erfindungsgeoiäß lassen sich nun Chromerze überraschend .rut im
gemisch mit Alkali-Alumiriurn-3üikaJ en und Erdalkali-Iarbonaten,
-Hydroxyden oder -Oxyden, insbesondere Kalkstein, aufschliessen.
dieses Vorgehen wird durca folgende unerwartete Ergebnisse
begünstigt: Es entsteht bei bester Ausnutzung des Alkalis ein ausserordentlich 7/eicher und lockerer Sinter bei verhältnismassig
kurzer Aufschlussdauer. Er enthält das Chromoxyd des
Erzes mit guter Ausbeute in Porm von Chromat und sowohl die Tonerde
des Doppelsilikats wie die des Chromerzes als Aluminat.
Der Alkalibedarf des Doppelauf Schlusses ist verhältnismässig
gering. In manchen Fällen lässt sich die gesamte benötigte
Alkaliraenge durch dos Doppelsulfat allein decken, bei der Verwendung
von besonders allcal!reichen Doppelsilikaten sogar Alkalicarbonat
beim Eindampfen der Laugen gewinnen. Hierin unterscheidet sich der kombinierte Chromerz-Alkali-Alurainium-Doppelsilikat
Aufschluss grundsätzlich von dem eingangs besprochenen. Verfahren,
bei dem der Zuschlagstoff (Bauxit) nicht nur kein Alkali für den Prozess mitbringt, sondern in Verbindung mit dem Chromerz eine
Sodamenge beansprucht, die für die Bildung von Natriumcnromat,
Natriumalaminat und Natriumferrit ausreicht.
Die Ausführung des Verfahrens gestaltet sich in grossen Zügen
folgendermassen: Chromeisenstein einerseits, Nephelin oder Le ucit
und Kalkstein andererseits weröen fein vermählen und innig
miteinander vermischt. Der Kalksteinzuschlag wird zweckmäßig so bemessen,
daß die vorhandenen sauren Komponenten SiO , ^iQ
0 abgesättigt werden, insbesondere ein gut Laugbares Calciumalu-2
3
minat entstehen kann. Für einen praktisch vollständigen Aufschluss
genügt es im. allgemeinen, das Aufischlussr.ut 1 1/2-2 Stunden
bei einer Temperatur von etwa IO5O-H5O0 zu halten.
Statt Nephelin oder Leucit lassen sich auch Gesteine als Zuschlagstoffe
benutzen, die solche AlkaIi-Alumnium-Silikat-Mineralien,
enthalten, so z.B. Phonolittu Wenn Wert darauf gelegt
wird, einen an Chromat nicht zu armen Sinter zu erhalten, empfiehlt
es sich, nur einen Teil des benötigten Alkalis als Doppelsilikat, den Rest in Form von Soda zuzusetzen.
Besonders vorteilhaft gestaltet sich der Einsatz von Alkali-Aluminium-Doppelsillkaten
in Form von Alkali und Tonerde enthaltenden Nebenprodukten, wie sie beispielsweise bei der Herstellung
von Tonerde nach ien alkalischen Bauxit-Aufschlussve~fahren anfallen.
So lassen sich sowohl das bei der Entkieselung von AIuniinatlaugen
entstehende Kahrium-Aulunininum-Dopnelsilikat wie die
eisenoxydreichen Rückstände (Rot sch lamme) f'ir den Aufschluss
benutzen. Beide AbfallsOOffe belasten bekanntlich die Tonerdege"winnung
in Sonderheit beim Einsatz kieselsäurereicher bauxite
in empfindlicher ffeise dadurch, dass cie durch Bildung der erwähnten
Dopnelsilikate sowohl Tonerde wie Alkali binden. Nach
dem erfindungsgemässen Verfahren können also auch abfallstoffe,
für
- 3 - 5l26753P^5A[
für die bisher trotz vielfacher Bemühungen keine wirtschaftliche
Tenertungsmöglichkeit gegeben var, einer nutzbringenden Verwendung
zugeführt werden.
Im Einblick auf die Bildung· eines Restschlanmes von einer gewünschten
Zusammensetzung, z.B. für eine Verwendung in der Zenentfabrikation,
kann es vorteilhaft sein, verschiedene Doppelsilikate
miteinander ^eni'scht anzuwenden.
Die bei den Aufschlüssen entstellenden Sinter werben in bekannter
VIeise ra.it alkalisch reagierenden Lösunken t wie verdünnter Sodalösung,
ausgelaugt und liefern dabei eine Chrotnat-Aluminat-Lauge,
aus der sich zunächst die Tonerde mit Kohlensäure fällen Bsct,
während die Gh r oma t lauge nach Eindampfen auf Ka tr ium- und K^liurabich^oniat
verarbeitet werden kann. Der Dampfbedarf des letzteren
Vorpangs rechtfertigt sich leicht im Hinblick auf dio Gewinnung
der wertvollen 'Jhromate. Gleichzeitig lässt sich das für^ die Jhrornatbildung
nicht in Anspruch genommene alkali hierbei in gleichfalls
bekannter eise als —arbonat zunigrosreja Teil wieder
Die stets a Ike liar Tie η 'calkreichen Hestsohlämtae , die bei der Laugung
zurückDleioen, lassen sich, sofern sie eisenoxydarra. sind,
unmittelbar odor nach rlinzufügen geeigneter Stoffe, wie z.J.
IZalkstein oder Ton, in bekannter ."«eise fur dio Jierstellu,ng von
^eraent verwenden, wobei ein in ihnen entnaltener Rest vo? unaufgescilosnenera
Chromerz diesen lementen geschätzte Sondereigenschaften
verleiht. Sind sie eisenoxydreich, so lassen sie
sich als Zuschlagstoffe für di^ Herstellung von Lpezialze^enten,
wie Jrzzement, benutzen. Ausserdera. können di^ eisenoyydreionen
Hs st schlämme einer Verhüttung zugeführt werden. n/enn sie auch
nicht besonders reich =>n Jlisen sind, co sind sie doch w^gen ihrer
Alkaliarmut hierfür besser geeignet als der alkalireiene Hotschlanm,
zumal sie überdies den erforderlichen ,Cal^zuecalas·
bereits enthalten.
Für die praktische Durchführung des erfindun^sgeraäs&en Verfahrens
raös'en folgende ^ueführun^sbeispiele dienen.
1* Ein Reaktionsgemisch bestehend aus
100 kg Chronieisenstein mit 4-2,0
| 42, | O | > | Or O 8,3 = AL 03, 14,1/3 |
■ SiO 2 |
1 | 1? : | f4 1> l?eO |
| 15, | O | /° | G-lühverlust, | ■ MgO, | ,8 | ,"j OaO, | |
| 2, | 8 | 73 | |||||
180 kg Phanalith mit 4?,9p SiO , 18,2 % Al 0 4,30;<>
ϊβ 0 ,
8,57/^CaO, 8,15 £ Ka 0, 4,50# K 0,
7,65W G-lühverlust,
4-20 kg Kalkstein (98 $ig) und
49,5 kg Soda (97 ,*ig)
wird in oxydierender Atmosphäre in einem Drehrohrofen aufgeschlossen.
Der Ofen ist in seinen ^bmessungen so gehalten, dass
für das Material eine Qesamterhitzungsdauer von ©twa 2 l/2 Stunden
und eine Verweilzeit in der Reaktionszone bei 1080 - II5O0 von
etwa 1 1/2 Stunden gewährleistet ist. Dabei entstehen rund ^4-0 kg
eines bräunlich-grünen Sinters, dessen analytische Auswertung ergibt, dass die Ohronatausbeute 97 /"iß, die Tonerdeausbeute
85 Töig ist, wobei auf 40,3 kg lösl. Gr2 0]^0»^ kg lösl. Al
kommen. Nach der in bekannter '«eise durchgeführten Laugung verbleibt
ein Rest schlamm, der geglüht folgende Zusammensetzung hat:
24,7 70 SiO2
6,99 7» Fe2Qj
1,84 /0 A1203
0,30 % Jr2O*
62,3 Io OaO
3,60 }o IiIgO
0,24 /0 Alkali als Na2O berechnet.
3,60 }o IiIgO
0,24 /0 Alkali als Na2O berechnet.
üine Ofencharge bestehend aus
100 kg Chrome!senstein rait 44,7 '% ^ο°-τ>
8»^ f° 810^5 14,7/S Al 0 ,
145 kg getrocknetem Rot schlamm (von nasrem alkalischem Aufschluss
eines &ίθ -reichen Bauxits), der bei IO50 getrocknet.
11,4 μ SiO2, 33,8 ρ Fe2O 4,3 ^ TiO2>
23,0 'Ja Al 0, und 12,9 7° Ha 0 enthalt,
220 kg Kalkstein (98 /iig) und
56,4 kg Soda (97
wird, wie ^in Beispiel 1 besehrieben, behandelt. Es entsteht ein
Sinter von dunkel-olivgrüner i'arbe, der aee Chrornoxyd mit ^-3,0
ks- löslichem Zr 0„ zu 96 /' und die Tonerde mit 37,7 kg löslichem
Al0 0, zu 75 7° in einer in verdünnter Sodaldsung löslichen Jorm
enthalt.
3. 100 kg Chrome isenste in mit 45,0 ,-> ^r2 0,, 9,3 ί £i°2> 7,3 >
3. 100 kg Chrome isenste in mit 45,0 ,-> ^r2 0,, 9,3 ί £i°2> 7,3 >
A12O3,
230 kg Nephelin mit 42,^ }o SiO2, 30,2 ,Ό a12°3, 14,3 '/* IJap0,
230 kg Nephelin mit 42,^ }o SiO2, 30,2 ,Ό a12°3, 14,3 '/* IJap0,
6,8 Io K2O, 3,7 ρ ^aO,
520 kg Kalkstein (98 5»ig)
werden gemäss Beispiel 1 aufgeschlossen und ergeben einen lebhaft
hellgrün gefärbten Sinter. Bei dar Laugung ia.it verdünnter Sodalösung gehen 40,9 kg Cr Q entsprechend einer Ausbeute von
91 /o und 77,1 kg AIpO-, entsprechend einer 84 J-Oigen Tonerdeausbeute
in Lösung.
Claims (1)
- Patentansprüche:Verfahren zum Aufschliessen von Ohromerzen durch oxydierende alkalische Röstung bei gleichzeitiger Gewinnung· von Tonerde aus den Aufschlussprodukten dadurch gekennzeichnet, dass das für den Prozess benötigte Alkali bei Zuschlag von Erdalkali-Karbonaten, -Hydroxyden oder -Oxyden ganz oder zum Teil in ?orm von Alkali-Aluöiinium-Doppelsilikaten zur Anwendung kommt. Verfahren §§fft. Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in der Hatur vorkommende Alkali-Aluminium-Doppelsilikp-te oder solche enthaltende Gesteine als Alkaliträger für den Aufschluss eingesetzt werden.nach den
Verfahren gem. Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass künstlich hergestellte Alkali-AluminiuDi-Doppelsilikate oder solche enthaltende Stoffe, insbesondere Abfallstoffe der Tonerdeindustrie, als Alkaliträger für den Aufschluss verwandt werden.Verfahren nach den Ansprüchen 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass die als alkalihaltige Zuschlagstoffe geeigneten Alkali-Aluminium-DopOelsilikate miteinander gemischt zur Anwendung kommen.Verfahren nach den Ansprüchen 1-4 dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz von Alkali-Aluminium-Doppelsilikat so bemessen wird, dass ein besonderer Zusatz von Alkali oder anderen alkaliliefernden Stoffen entbehrlich wmrd.Verfahren nach den Ansprüchen 1-5 dadurch gekennzeichnet, dass Einsatz und Aufschluss so gewährt werden, dass die bei der Ausleu^ung des Ohroraat-Aluminat-Sinters verbleibenden Restschlämme je nach ihrer qualitativen Zusammensetzung als Zuschläge bei der Eisenverhüttung oder bei der Herstellung von eisenoxydreichsn zementen verwandt oder durch einen Zweitbrand in Zement übergeführt werden können.
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