PL32114B1 - Sposób odkrzemiania mineralów, zuzli i podobnych materialów, zawierajacych trudno lotne tlenki metali - Google Patents

Description

Oplacalny sposób przeróbki krzemia¬ nowych mineralów, zuzli i podobnych ma¬ terialów napotyka dotychczas niejedno¬ krotnie trudnosci, które polegaja na tym, ze krzemionke moizna usunac tylko za po¬ moca zmudnych chemicznych sposobów rozszczepiania. Wynalazek niniejszy wsika- zuje nowa droge usuwania krzemionki z materialów krzemianowych, zawieraja¬ cych trudno lotne tlenki metali, np. tlenek glinu, dwutlenek cyrkonu lub tlenek bery¬ lu. Sposób ten przeprowadza sie wedlug wynalazku tak, ze z dokladnie zmiesza¬ nych materialów krzemianowych i krze¬ mu, stosowanych w ilosciach, odpowiada¬ jacych ich stosunkowi stechiómetryczne- mu wedlug równania nastepujacego MexOy. nSi02 + nSi = Me*Qy + 2nSiO (w którym Mex Oy oznacza trudno lotny tlenek metalu), usuwa sie calkowita ilosc krzemu w postaci jedriotlenku krzemu w Stanie lotnym, podczas gdy pozostaja trud¬ no lotne tlenki metali. Odpedzanie lotne¬ go tlenku krzemu zachodzi w temperatu¬ rach powyzej okolo 1250°C i zostaje po¬ lepszone przez zastosowanie zmniejszone¬ go cisnienia.Wiadomo, co prawda, ze mieszaniny dwutlenku krzemu i krzemu o stosunku mniej wiecej 1 Si : 1 Si02 ulatniaja sie przyOgrzewaniu w prózni- wysokiego stopnia, przypuszczano wiec, ze ulatniajacy sie skladnik stanowi nizszy tlenek krzemu, zwlaszcza SiO. Pomimo to nie mozna by¬ lo przypuscic, ze wyzyskanie tej reakcji umozliwi wydzielanie krzemionki z mate¬ rialów krzemianowych, poniewaz z jednej strony w tych materialach krzemianowych krzemionka nie znajduje sie w postaci wol¬ nej, lecz jest zwiazana z danym tlenkiem metalu, a z drugiej strony nowsze i nie- opublikowane jeszcze obserwacje wylkaza- ly, ze z mieszanin materialów krzemiano¬ wych i krzemu w prózni wysokiego stop¬ nia i w temperaturach taikich samych, jak i w tym przypadku, równiez powstaja pro¬ dukty lotne. Nie mozna bylo wiec ocze¬ kiwac, ze ze stosowanych wedlug wyna¬ lazku mieszanin krzemianowych rud i po¬ dobnych materialów oraz krzemu ida si odpedzic tylko krzemionke.Stosowana ilosc krzemu musi byc obli¬ czona tak, aby wystarczala nie tylko do ulotnienia jako SiO krzemionki, zwiazanej w postaci krzemianu, lecz równiez do re¬ dukcji ewentualnie obecnych tlenków me¬ tali, które sie daja zredukowac krzemem w warunkach sposobu oraz do ulotnienia powstalej przy tym krzemionki.Nizej podano kilka przykladów, w któ¬ rych opisano zastosowanie sposobu we¬ dlug wynalazku.Przyklad I. Odkrzemianie gliny: 25 cze¬ sci wagowych gliny o skladzie 40,9% Al203, 56,9% Si02, 0,6% Fe2Os, resizte stanowia przewaznie zanieczyszczenia loltne, podda¬ nej wstepnemu wyzarzeniu w ciagu 2 go¬ dzin w ten^peraturze 600°C, ultarto doklad¬ nie z 7 czesciami wagowymi krzemu (98,5% Si) i ogrzewano w ciagu 2 godzin do tem¬ peratury 1450°C w prózni odpowiadajacej 10"3 do 10"4 mm slupa Hg (cisnienia bez¬ wzglednego). Odpedzono przy tym z mie¬ szaniny 21 czesci wagowych w positaci bo¬ gatego w krzem produktu sulbliima;cji, pod¬ czas gdy jako pozostalosc otrzymano 11 cze¬ sci wagowych, zawierajacych oprócz tlen¬ ku glinu nieduze ilosci zelaza metaliczne¬ go, odpowiadajace skladowi gliny wyjscio¬ wej, i 0,2% krzemu.Przyklad II. Odkrzemianie cyrkonitu: 120 czesci wagowych rudy cyrkonowej o skladzie 22,5% St02 4,0% Fe2Os 1,2% 770, (reszte stanowil Zr02), zmieszano dokladnie z 16,1 czesciami wa¬ gowymi krzemu technicznego ^98% Si) i ogrzewano w ciagu 4 godzin w tempera¬ turze 1420°Cpod cisnieniem mniejszym niz 0,01 mm slupa Hg (cisnienia bezwzgledne¬ go). Otrzymano przytym slkropliny, zawie¬ rajace 56,5% Si i 0,5% Zr02 obdk slaidów zelaza. Ilosc krzemu odpowiada zawarto¬ sci 88,7 %SiO w produkcie destylacji. Po¬ zostalosc w ogólnej ilosci 90,8 czesci wa¬ gowych wykazala zawartosc juz tylko 0,5% Si02.Przyklad III. Odkrzemianie rudy bery¬ lowej: 250 czesci wagowych rudy berylo¬ wej o zawartosci 14,0% BeO, 14,0% Al203, 62,Q% Si02, 1,6% Fe2Os (reszte stanowily MnO, MgO, CaO, Ti02), zmieszano dokladnie ze 105,2 czesci wago¬ wych krzemu bezpostaciowego (91% Si) i ogrzewano w ciagu 4 godzin w tempera¬ turze 1420°C pod cisnieniem ponizej 0,01 mm slupa Hg (cisnienia bezwzglednego).Po skropleniu skladników odpedzonych otrzymano 260 czesci wagowych produk¬ tu, skladajacego sie z 59,9% SiO, 0,73% AI203 i 0,23% Fe2Oa, reszta zas nie zosta¬ la blizej okreslona. Obecnosci BeO w slkropliinach nie stwierdzono. Pozostalosc po destylacji, w ogólnej ilosci 80 czesci wagowych, miala sklad" nastepujacy: — 2 —42,15% BeO, 51,7% A/208, 2,3% Fe, 1,45% Si pierwiastkowego, 0,0% Sl02.Zelazo, znajdujace sie w postaci meta¬ licznej w pozostalosci po destylacji w sta¬ nie nadzwyczaj duzego rozdrobnienia, mo¬ ze byc usuniete w zwykly sposób. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób odkrzemiania mineralów, zuzli i podobnych materialów, zawieraja¬ cych trudno lotne tlenki metali, zwlaszcza glinke, tlenki cyrkonu i berylu, znamien¬ ny tym, ze dokladna mieszanine skladaja¬ ca sie z krzemu i materialów podlega¬ jacych odkrzemieniu, ewentualnie po uprzednim wyzarzeniu ich, stosowanych w ilosciach, odpowiadajacych stosunkowi steohiometrycznemu wedlug równania Mex Oy. nSiOz + nSi = Mex Oy + 2n$iO (w którym Mex Oy oznacza trudno lotny tlenek metalu), ogrzewa sie do wysokich temperatur, naj¬ korzystniej pod zmniejszonym cisnieniem.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie taka ilosc krzemu, któ¬ ra wystarcza nie tylko do ulotnienia krze¬ mionki zwiazanej w postaci krzemianu przez przeprowadzenie jej w SiO, lecz równiez do redukcji za pomoca krzemu ewentualnie obecnych tlenków metali, da¬ jacych sie redukowac w warunkach prze¬ prowadzania sposobu, oraz do ulotnienia powstalej przy tym krzemionki. I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft Zastepca: inz. J. Wyganowski rzecznik patenitowy 40243 PL