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Verfahren zum Verhütten von Zink oder Arsen oder beide Stoffe enthaltenden Eisenerzen im
Hochofen.
Bekanntlich ist die Verhüttung von Zink oder Arsen oder beide Stoffe enthaltenden Eisenerzen im Hochofen mit Schwierigkeiten verbunden. Bei zinkhaltigen Eisenerzen wird zwar das Zink aus dem Möller durch eine Art Destillation ausgetrieben, setzt sich aber im oberen Teil der Gicht fest und verursacht hier Störungen. Bei arsenhaltigen Eisenerzen geht das Arsen zu einem Teil in das fertige
Eisen und wirkt hier in technologischer Beziehung in grösseren Mengen als schädigender Bestandteil.
Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wird, wie bekannt, dem Möller bei der Verhüttung zink- haltiger Eisenerze Natriumchlorid zugesetzt. Dadurch wird das Zink in Chloride des Zinks übergeführt, die dann abdestillieren und sich in der Gichtgasleitung bzw.-reinigung ausscheiden, aus denen sie ohne Schwierigkeiten entfernt werden können. Die Zinkchlorid werden dann nach bekannten Ver- fahren weiterverarbeitet. Das sich bei der Zerlegung von Natriumchlorid gleichzeitig bildende Natrium- oxyd greift aber sowohl als solches als auch in Form von alkalihaltiger Schlacke die Wände aus feuer- festem Stein an, was zu einer frühzeitigen Zerstörung des Mauerwerks im Hochofen führen kann.
Bei der gleichfalls bekannten Verwendung von Magnesiumehlorid statt Natriumchlorid besteht die Gefahr, dass die anfallende Schlacke durch das sich bildende Magnesiumoxyd sieh versteift, so dass zur Ver- minderung ihrer Viskosität wieder besondere Mittel zugeführt werden müssen.
Es wurde nun gefunden, dass auch Eisenchlorid statt Natriumchlorid als Chlorträger im Hoch- ofen mit Erfolg verwendet werden kann, da das an Eisen gebundene Chlor leicht bei höheren Tem- peraturen abgespalten wird. Ausserdem hat das Eisenchlorid den weiteren grossen Vorteil, dass der chlortragende Stoff (also Eisen) im Gegensatz zu Natrium und Magnesium nicht schädlich ist, sondern im Gegenteil eine Vergrösserung der Eisenausbeute ergibt.
Es wäre aber wohl unwirtschaftlich, eigens zu diesem Zweck Eisenchlorid besonders zu erzeugen ; dagegen kann erfindungsgemäss Eisenchlorid aus einem Abfallstoff der Eisenwerke nutz- bringend verwendet werden. Bekanntlich wird vielfach zum Beizen von Blechen, Behältern usw. Salz- säure verwendet. Das Beizbad wird mit einem bestimmten Prozentsatz an Säure, z. B. 30%, angesetzt und in der Wärme (50 ) so lange benutzt, bis der Salzsäuregehalt auf etwa 4% gesunken und das Bad stark an Eisenehlorid angereichert ist. Diese gebrauchten Beizlaugen waren bisher ein unangenehmes und nicht verwertbares Nebenerzeugnis. Sie werden vielfach als Abwässer abgeleitet und verunreinigen auf diese Weise die Flussläufe.
Erfindungsgemäss soll nun aus Beizlaugen in kristalliner Form aus- gefälltes Eisenchlorid für die Verhüttung von Zink oder Arsen oder beide Stoffe enthaltenden Eisen- erzen nutzbar gemacht werden.
Hiezu werden die warmen Laugen abgekühlt ; es fällt dann das Eisenchlorid in kristalliner Form aus und kann ohne Schwierigkeiten von der Mutterlauge entfernt werden. Die Mutterlauge ist dann wieder an Säuren angereichert und kann, mit frischer Säure gemischt, wiederum als Beizbad benutzt werden.
Man kann aber auch in die verbrauchte Beizlauge Eisenschrott einbringen, so dass auch die
Restsäure zu Eisenchlorid umgesetzt wird. Wird also das aus Beizereiablaugen gewonnene Eisen-II-
Chlorid in die zur Verhüttung Zink oder Arsen oder beide Stoffe enthaltender Erze dienenden Hoch- öfen zugesetzt, so wird im Laufe des metallurgischen Verfahrens das Zink und das Arsen von Chloriden mit den Abgasen aus den Hochöfen entfernt.
Das Verfahren der Benutzung von Eisenchlorid aus Beizlaugen zur Verhüttung der vorgenannten
Erze hat u. a. folgende wirtschaftliche und technische Vorteile :
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1. Das Eisenchlorid gibt sehr leicht das Chlor ab, so dass die Entfernung des Zinks und Arsens als Chlorid schon bei tieferen Temperaturen einsetzt.
2. Bei der Benutzung von Eisenehlorid im Hochofen treten keinerlei Schwierigkeiten auf, wie das bei der Verwendung von Natriumchlorid und Magnesiumchlorid der Fall ist.
3. Das Eisenchlorid aus Beizlaugen, welches bisher als lästiges Abfallerzeugnis angesehen wurde, wird einem wirtschaftlichen Verwendungszweck zugeführt.
4. Das Eisen, welches beim Beizen von den zu beizenden Gegenständen abgelöst wird, wird wieder restlos nutzbar gemacht.
Die Menge des dem Möller zuzusetzenden Eisenchlorids hängt vom Gehalt der Erze an Zink oder an Arsen oder an beiden Stoffen ab. Im allgemeinen wird so viel Eisenchlorid zugefügt, dass die Chlormenge genügt, um sämtliches Zink oder Arsen oder beide Stoffe in Chlorid zu überführen. Es hat sich aber auch bei einer Reihe von Versuchen herausgestellt, dass schon weniger als die theoretischen Mengen Chlor genügen.
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Process for smelting zinc or arsenic or iron ores containing both substances in
Blast furnace.
It is well known that the smelting of zinc or arsenic or iron ores containing both substances in a blast furnace is associated with difficulties. In the case of iron ores containing zinc, the zinc is expelled from the Möller by a kind of distillation, but it settles in the upper part of the gout and causes disturbances here. In iron ores containing arsenic, some of the arsenic goes into the finished product
Iron and acts here in technological terms in larger quantities as a harmful component.
As is well known, in order to remedy these difficulties, sodium chloride is added to the mill when smelting iron ores containing zinc. As a result, the zinc is converted into chlorides of the zinc, which then distill off and precipitate in the furnace gas line or purification, from which they can be removed without difficulty. The zinc chloride is then processed further using known methods. However, the sodium oxide that forms at the same time as sodium chloride is broken down attacks the walls made of refractory stone both as such and in the form of alkaline slag, which can lead to premature destruction of the masonry in the blast furnace.
When using magnesium chloride instead of sodium chloride, which is also known, there is a risk that the slag produced will be stiffened by the magnesium oxide that is formed, so that special agents have to be added again to reduce its viscosity.
It has now been found that iron chloride can also be used successfully as a chlorine carrier in the blast furnace instead of sodium chloride, since the chlorine bound to iron is easily split off at higher temperatures. In addition, iron chloride has the further great advantage that the chlorine-bearing substance (i.e. iron), unlike sodium and magnesium, is not harmful, but on the contrary results in an increase in the iron yield.
But it would be uneconomical to produce iron chloride specifically for this purpose; on the other hand, iron chloride from a waste material from the ironworks can be usefully used according to the invention. It is well known that hydrochloric acid is widely used for pickling sheet metal, containers, etc. The pickling bath is filled with a certain percentage of acid, e.g. B. 30%, applied and used in the heat (50) until the hydrochloric acid content has fallen to about 4% and the bath is heavily enriched in iron chloride. These used pickling liquors were previously an unpleasant and unusable by-product. They are often discharged as sewage and in this way pollute the rivers.
According to the invention, ferric chloride precipitated in crystalline form from pickling liquors is now to be made usable for smelting zinc or arsenic or iron ores containing both substances.
To do this, the warm lye is cooled; the ferric chloride then precipitates in crystalline form and can be removed from the mother liquor without difficulty. The mother liquor is then enriched in acids again and, mixed with fresh acid, can again be used as a pickling bath.
But you can also bring scrap iron into the used pickling liquor so that the
Residual acid is converted to iron chloride. So if the ferrous iron obtained from the pickling plant
Chloride is added to the blast furnaces used for smelting zinc or arsenic or both substances, then in the course of the metallurgical process the zinc and the arsenic of chlorides are removed with the exhaust gases from the blast furnaces.
The process of using ferric chloride from pickling liquors for smelting the aforementioned
Ores has u. a. the following economic and technical advantages:
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1. The iron chloride gives off the chlorine very easily, so that the removal of the zinc and arsenic as chloride starts at lower temperatures.
2. There are no difficulties whatsoever when using ferrous chloride in the blast furnace, as is the case when using sodium chloride and magnesium chloride.
3. The ferric chloride from pickling liquors, which was previously regarded as an annoying waste product, is put to an economic use.
4. The iron that is detached from the objects to be pickled during pickling is made completely usable again.
The amount of iron chloride to be added to the Möller depends on the content of zinc or arsenic or both substances in the ores. In general, enough ferric chloride is added that the amount of chlorine is sufficient to convert all zinc or arsenic or both substances into chloride. However, it has also been found in a number of experiments that less than the theoretical amounts of chlorine are sufficient.