DE310526C

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Publication number: DE310526C
Application number: DENDAT310526D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung komplexer Metallverbindungen, ζ. B. Sulfide, die gleichzeitig Kupfer und Eisen enthalten. Das Verfahren besteht darin, daß derartige Metallsulfide mit Silizium oder Siliziumlegierungen unter Luftabschluß bei hoher Temperatur so lange behandelt werden, bis die leicht legierungsfähigen Metalle, z. B. Eisen, in Form von Siliziumverbindung abgeschieden und die übrigen Metalle im Stein konzentriert werden.

Läßt man nämlich Silizium oder eine Siliziumlegierung auf ein geschmolzenes Metallsulfid bei 'einer Temperatur von ungefähr 1500° C einwirken, so tritt eine Zersetzung des Sulfides unter Bildung einer Siliziumlegierung des Metalles und unter gleichzeitiger Austreibung von Schwefel ein. Die einzelnen Metallsulfide verhalten sich indessen gegenüber Silizium sehr verschieden. So bilden Eisen, Nickel u. dgl. sehr leicht eine Siliziumlegierung, während Kupfer und andere Metalle nur langsam reagieren. Es hat sich nun gezeigt, daß, wenn man Silizium auf kupferhaltigen Schwefelkies einwirken läßt, sich zunächst ausschließlich Ferrosilizium bildet, das sich als eigenes, im Stein unlösliches Metallbad ausscheidet. In dem ausgeschiedenen Ferrosilizium sind nur sehr kleine Kupfermengen vorhanden. Bei der Behandlung des Kieses mit Silizium wird also Eisen in ein Metallbad übertragen, Schwefel destilliert ab, und Kupfer wird in einer Matte angereichert.

Bei unvollständiger Behandlung von geschmolzenem Kies mit Silizum kann man also erreichen:

1. das Eisen als Metall zu gewinnen,

2. Abdestillation von Schwefel,

3. Kupfer in einem Stein anzureichern.

Wie weit das Verfahren zu treiben ist, hängt von dem Kupferverlust in der dargestellten Siliziumlegierung ab.

Vorteilhaft wird die Anreicherung jedoch nicht weiter als bis 10 bis 20 Prozent Cu im Stein getrieben. Der erhaltene Stein wird auf übliche Weise weiter verarbeitet.

Die näheren Bedingungen zur Ausführung des Verfahrens bestehen darin, die Behandlung bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der abgeschiedenen Siliziumlegierung zu halten und rechtzeitig zu unterbrechen, sobald die Anreicherung genügend fortgeschritten ist.

Es muß also eine hohe Temperatur, eine für den erwünschten Entschwefelungsgrad genügend lange Dauer der Behandlung und eine

Claims

geeignete Menge des Siliziums angewendet werden; Ferner ist ja auch Bedingung, daß die Einwirkung unter Luftabschluß stattfin-, det. j!-l;: . Eine genaue Angabe der Temperatur, der Dauer der Behandlung und der verwendeten Sih'ziüjnmenge ist aber deshalb nicht durchführbar, weil jeder dieser Faktoren sowohl /Von/der Wahl der anderen derselben als auch ίο · von dem in jedem Falle behandelten Material und dem erwünschten Entschwefelungs- und Konzentrationsgrade abhängig ist. Zweckmäßig arbeitet man bei Temperaturen von ungefähr 1500 ° oder darüber, und zwar IS vorzugsweise im elektrischen Ofen. ' Durch ausgeführte Versuche ist festgestellt worden, daß man durch Einführen einer genügend großen Menge von Silizium, z. B. in Form von Ferrosilizium, in die Schmelze (10 Prozent der Kiesmenge in Form von 50 prozentigem Ferrosilizium sind genügend) eine vollständige Zersetzung des Kieses in dessen zwei' Bestandteile durchführen kann, indem der Schwefel abdestilliert und das Eisen als niedrigprozentiges Fe Si mit 7 bis 15 Prozent Si gewonnen wird. Für den Verlauf des Verfahrens ist es selbstverständlich gleichgültig, ob man das legierungsbildende Element durch die Beschickung oder für sich einführt, oder ob man es in dem Ofen selbst während oder vor der Behandlung darstellt. Bei der Verwendung von Silizium kann dieses, wie von der Erfinderin festgestellt worden ist, mit Vorteil im Ofen selbst aus der bereits vorhandenen oder besonders zugesetzten quarzreichen Bergart durch Reduktion gewonnen werden. Silizium kann sich hierbei entweder unmittelbar nach der Gleichung: SiO2 + 2C = Si + 2CO oder nach der Gleichung: i FeS+ SiO2 = FeSi+ SO2 . bilden. Das bei dem Verfahren erhaltene Ferrosilizium kann beispielsweise mit Vorteil zur Darstellung von hochprozentigem Ferrosilizium verwendet werden. Schließlich sei noch hervorgehoben, daß das legierungsbildende Element auch unmittelbar auf das Sulfid einwirken kann, so z. B. nach der Gleichung: • FeS+ Si ==FeSi+ S. . Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von Metallsulfiden mit Silizium oder Siliziumlegierungen unter Gewinnung des an den Metallen gebundenen Schwefels, dadurch gekennzeichnet, daß solche Sulfide benutzt werden, die neben legierungsfähigen Metallen auch solche enthalten, die nicht oder schwer legierungsfähig sind, und daß die Behandlung unter 'Luftabschluß bei hoher Temperatur und so lange fortgesetzt wird, daß die leicht legierungsfähigen Metalle, z. B. Eisen, in Form von Siliziumlegierungen abgeschieden werden und die übrigen Metalle im ' Stein konzentriert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen von ungefähr 1500° C oder darüber vorzugsweise im elektrischen Ofen arbeitet.