DEP0002784DA - Verfahren zum Aufschließen von Chromerzen. - Google Patents

Verfahren zum Aufschließen von Chromerzen.

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DEP0002784DA
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DE
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alkali
digestion
silicates
aluminum
aluminum double
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English (en)
Inventor
Gerhard Dr.-Ing. Holder
Original Assignee
Holder, Gerhard, Dr.-Ing., Oftersheim
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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
Patentanmeldung
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.
Beispiele:
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 Fe2Qj 1,84 /0 A1203
0,30 % Jr2O* 62,3 Io OaO
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»^ 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 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 in einer in verdünnter Sodaldsung löslichen Jorm enthalt.
3. 100 kg Chrome isenste in mit 45,0 ,-> ^r2 0,, 9,3 ί £2> 7,3 >
A12O3,
230 kg Nephelin mit 42,^ }o SiO2, 30,2 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)

  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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