[go: up one dir, main page]

DE4326259A1 - Verfahren zur Herstellung eines vanadiumhaltigen Agglomerates bzw. einer vanadiumhaltigen Stahllegierung sowie vanadiumhaltiges Agglomerat dafür - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines vanadiumhaltigen Agglomerates bzw. einer vanadiumhaltigen Stahllegierung sowie vanadiumhaltiges Agglomerat dafür

Info

Publication number
DE4326259A1
DE4326259A1 DE4326259A DE4326259A DE4326259A1 DE 4326259 A1 DE4326259 A1 DE 4326259A1 DE 4326259 A DE4326259 A DE 4326259A DE 4326259 A DE4326259 A DE 4326259A DE 4326259 A1 DE4326259 A1 DE 4326259A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vanadium
agglomerate
reduced
spent catalyst
iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4326259A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4326259C2 (de
Inventor
Maria Magdalena Ramire Agudelo
Carlos Seaton
Maria Isabel Specht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intevep SA
Original Assignee
Intevep SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intevep SA filed Critical Intevep SA
Publication of DE4326259A1 publication Critical patent/DE4326259A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4326259C2 publication Critical patent/DE4326259C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00—Obtaining refractory metals
    • C22B34/20—Obtaining niobium, tantalum or vanadium
    • C22B34/22—Obtaining vanadium
    • C22B34/225—Obtaining vanadium from spent catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/006—Making ferrous alloys compositions used for making ferrous alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines vanadiumhaltigen Agglomerates bzw. einer vanadiumhaltigen Stahllegierung, insbesondere für den Einsatz bei Stahlerzeugungsverfahren. Zudem erfaßt die Erfindung ein vanadiumhaltiges Agglomerat dafür.
Ein bedeutender Aspekt der stahlerzeugenden Industrie ist der Zusatz von verschiedenen chemischen Elementen zu dem geschmolzenen Metallbad, um die Festigkeitseigenschaften, den Korrosionswiderstand und die Reaktivität sowie weitere gewünschte Eigenschaften der entstehenden Stahllegierung zu verbessern.
Diese verschiedenen chemischen Elemente werden normaler­ weise dem geschmolzenen Stahl als eine Eisenlegierung zugesetzt, da der Schmelzpunkt der Eisenlegierung niedriger als der Schmelzpunkt des reinen Metalls ist.
Vanadium ist eines der häufig verwendeten Elemente bei der Stahlerzeugung. Vanadium wird dem Stahl in der Regel als festigkeitserhöhendes Mittel beigemischt, indem Vanadium dem geschmolzenen Stahlbad in Form von Ferrovanadin zugegeben wird.
Ein übliches Verfahren zur Gewinnung von Ferrovanadin umfaßt die Schritte der Reduktion von Vanadinoxid mit Aluminium oder Silizium im Beisein von Eisen in einem Elektroofen. Ein Verfahren dieser Art kann die Reduktion von Vanadinpentoxid durch Eisenschrott oder Oxide und Aluminiumpulver einschließen, welche mit einem basischen Oxid wie beispielsweise Kalziumoxid gemischt und zum Glühen erhitzt werden.
US-PS 4 165 234 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Ferrovanadin-Legierungen. Dieses Verfahren wird mit einer Ferrovanadin-Schlacke begonnen, dann folgt das Einschmelzen der Schlacke, eine Reduktion der Schlacke min einer Ferrosilizium- und Aluminium-Zusammensetzung, das Entfernen der Schlacke aus der reduzierten Mischung, die Reinigung der Restschmelze mit Sauerstoff, um eine Schmelze mit 35% Vanadinpentoxid als Schlacke zu erhalten, das Ableiten der restlichen Metallschmelze sowie die Reduzierung des 35%­ igen Vanadinpentoxids, um Ferrovanadin zu erhalten.
Die DD-2 56 685-A beschreibt eine Gewinnung, bei der eine eisenhaltige Vanadinsalzlösung durch verbrauchte Kataly­ satorlauge aufbereitet wird, um das Ausgangsmaterial (reines Vanadin) für die Ferrovanadin-Herstellung zu erzeugen.
Verschiedene andere Verfahren zur Herstellung von vanadinhaltigem Stahl mit den nachfolgend genannten Vorteilen wurden bekannt: erhöhter Grad an Assimilation des Vanadins, erhöhte Qualität des Metalls, Verringerung der für die Verfahren erforderlichen Zeit, wirtschaftliche Aus­ gangsmaterialien, verbesserte Siemens-Martinofen-Produk­ tivität und Ausgangsmaterialien mit hohem Reinheitsgrad und geringen Rückständen.
So beschreibt die US-PS 4 526 613 ein Verfahren zum Erzeugen von vanadinhaltigen Legierungen, wobei reines Vanadintrioxid als Ausgangsmaterial eingesetzt wird mit der Folge, daß im Endprodukt weniger Verunreinigungen enthalten sind.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, vorbekannte Verfahren zu verbessern. Folglich liegt eines der Hauptziele der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens für die Herstellung eines vanadinhaltigen Agglomerates, das bei der Herstellung von Stahllegierungen verwendet werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, wodurch ein so gewonnenes Agglomerat aufbereitet werden kann, um eine vanadinhaltige Stahllegierung zu erhalten. Außerdem soll ein nützlicher Einsatz eines verbrauchten Katalysators angeboten werden, der in ökonomischer und ökologischer Hinsicht aufwendige Entsorgungsalternativen verhindert.
Weitere Zielsetzungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend angegeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Lehren der unabhängigen Patentansprüche, die abhängigen Ansprüche geben günstige Weiterbildungen an.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung enthüllt den Einsatz eines verbrauchten Katalysators auf Eisenbasis als Ausgangsmaterial, der beispielsweise in einem Hydroumwandlungsprozeß für schwere Kohlenwasserstoff- Rohstoffe eingesetzt worden ist. Diese ausgebrannten Katalysatoren weisen bezeichnenderweise infolge der Hydroumwandlung einen hohen Prozentsatz an Vanadin sowie beträchtliche Mengen an Schwefel und Koks auf, die weniger erwünscht sind.
Die oben genannten Zielsetzungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung können anhand eines Verfahrens zur Herstellung von vanadinhaltigen Agglomeraten erreicht werden, welches die folgenden Schritte umfaßt: Bereit­ stellung eines vanadinhaltigen, verbrauchten Hydro­ umwandlungs-Katalysators auf Eisenbasis; Verbrennung des verbrauchten Katalysators im Beisein eines Oxidations­ mittels, bis der Schwefelgehalt des verbrauchten Katalysators auf 2 oder weniger Gewichtsprozent reduziert ist; Zermahlen des verbrauchten Katalysators auf eine Teilchengröße, die für den vorgesehenen Einsatz zweckmäßig ist; Vermischen des verbrauchten Katalysators mit einem Eisenmineral und einem Bindemittel, um ein vanadinhaltiges Agglomerat zu bilden; Pyrokonsolidierung des vanadin­ haltigen Agglomerats.
Bei der analytischen Untersuchung mittels eines Elektronen­ mikroskops (AEM) weisen die Vanadinverbindungen in einem vanadinhaltigen Agglomerat dieser Art ein Gefüge auf, das einer festen Lösung von Eisenoxid und Vanadinpentoxid mit einer chemischen Zusammensetzung entspricht, die als xFe2O3 yV2O5 verallgemeinert und durch Teilchen-Schliffbild, Elektronendiffraktogramm sowie chemische Analyse - wie im folgenden ausführlicher beschrieben - nachgewiesen wird.
Im Verlaufe des Verfahrens sollte das Mahlen des verbrauchten Katalysators fortgesetzt werden, bis ein aus Teilchen bestehendes Material gewonnen wird, das für den gewünschten Endverbrauch geeignet ist, wobei das aus Teilchen bestehende Material mit einem Bindemittel verdichtet und beispielsweise in die Form von Pellets, Briketts oder Sinter gebracht wird, die eine leichte Anpassung der Vanadinmenge ermöglicht, welche dem endgültigen Stahlprodukt zugesetzt werden soll.
Ein typischer verbrauchter Katalysator für den Einsatz in dem vorgesehenen Verfahren wird vorzugsweise einen Eisengehalt, gemessen als Eisenoxid, von 20-99 Gewichts­ prozent, und einen Vanadingehalt, gemessen als Vanadinpentoxid, von 0,2 bis 10 Gewichtsprozent, aufweisen. Der verbrauchte Katalysator wird wahrscheinlich einen beträchtlichen unerwünschten Schwefelgehalt besitzen. Aus diesem Grunde wird der Katalysator verbrannt und oxidiert, um den Schwefelgehalt auf ein zulässiges Niveau, vorzugsweise auf 2 oder weniger und besser noch auf 1 oder weniger Gewichtsprozent, zu bringen.
Das vanadinhaltige Agglomerat kann dann anhand der Erfindung weiter aufbereitet werden, um vanadinhaltige Stahllegierungen nach einem Verfahren zu gewinnen, das die nachfolgenden Schritte umfaßt: Reduktion des vanadin­ haltigen Agglomerats zur Gewinnung eines reduzierten vanadinhaltigen Agglomerats; Vermischen des reduzierten vanadinhaltigen Agglomerats mit einem üblichen reduzierten Eisenagglomerat zur Gewinnung eines gemischten, reduzierten Agglomerats; Einschmelzen des gemischten, reduzierten Agglomerats unter Reduktionsbedingungen zur Gewinnung einer vanadinhaltigen Stahllegierung.
Der oben genannte Schritt hinsichtlich der Vermischung des reduzierten vanadinhaltigen Agglomerats mit dem üblichen reduzierten Eisenagglomerat kann vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 10-1 : 0 zwischen Vanadin- und Eisenagglomerat durchgeführt werden.
Somit ist ein Verfahren zur Bereitstellung von ökonomisch attraktiven Ausgangsmaterialien für die Herstellung von vanadinhaltigen Stahllegierungen bekanntgegeben, das in zahlreichen, bekannten Stahlerzeugungsverfahren vorteilhaft eingesetzt werden kann. Darüber hinaus wird ein Weg für die Verwendung von verbrauchten Hydroumwandlungs-Katalysatoren auf Eisenbasis aufgezeigt, die ansonsten eine kostspielige und ökologisch ungünstige Entsorgung erfordern würden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches die verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt;
Fig. 2 ein Teilchen-Schliffbild eines Katalysator- Teilchens;
Fig. 3 eine chemische Analyse des in Fig. 2 dargestellten Teilchens;
Fig. 4 ein Elektronendiffraktogramm des in Fig. 2 dargestellten Teilchens, wobei eine Vanadin­ verbindung in dem erfindungsgemäß erzeugten vanadinhaltigen Agglomerat gezeigt wird.
Mit Bezug auf Fig. 1 umfaßt das Verfahren zur Herstellung von vanadinhaltigen Stahllegierungen die folgenden Schritte: Bereitstellung eines verbrauchten, vanadin­ haltigen Hydroumwandlungs-Katalysators 1 auf Eisenbasis, Verbrennung des verbrauchten Katalysators im Beisein eines Oxidationsmittels bis der Schwefelgehalt auf ein akzeptables Niveau, vorzugsweise auf 2% oder weniger und noch besser auf 1% oder weniger reduziert wurde (2), Zermahlen des verbrauchten Katalysators auf eine gewünschte Teilchengröße, Vermischen des verbrauchten Katalysators mit einem Eisenmineral und einem Bindemittel, um ein vanadin­ haltiges Agglomerat 3 bis 5 zu bilden, Pyrokonsolidierung des vanadinhaltigen Agglomerats 6.
Das auf diese Art gewonnene pyrokonsolidierte Agglomerat enthält Vanadinverbindungen, deren Gefüge am besten als eine feste Lösung (solid solution) aus Eisenoxid und Vanadinpentoxid beschrieben wird. Ein Teilchen eines solchen pyroverfestigten Agglomerats wird in Fig. 2 dargestellt, seine chemische Zusammensetzung geht aus Fig. 3 hervor. In diesem Agglomerat verbleibt das Vanadium in einer gemeinsamen Grundmasse mit dem Eisen. Dieses Agglomerat entspricht einer chemischen Zusammensetzung, die als xFe2O3 yV2O5 verallgemeinert wird und durch das in Fig. 4 dargestellte Elektronendiffraktogramm nachgewiesen werden kann.
Mit weiterem Bezug auf Fig. 1, kann danach das pyro­ konsolidierte vanadinhaltige Agglomerat aufbereitet werden, um vanadinhaltige Stahllegierungen nach einem Verfahren zu gewinnen, das die nachfolgenden Schritte umfaßt: Reduktion des vanadinhaltigen Agglomerats 7, Vermischen des reduzierten, vanadinhaltigen Agglomerats mit einem üblichen reduzierten Eisenagglomerat 8 und Einschmelzen der Mischung unter Reduktionsbedingungen, um eine vanadin-haltige Stahllegierung 9 zu gewinnen.
Wie an vorheriger Stelle erwähnt, wurde der verbrauchte Katalysator vorzugsweise in einem Hydroumwandlungsprozeß für schwere Kohlenwasserstoff-Rohstoffe eingesetzt, wobei der verbrauchte Katalysator, als Eisenoxid, über einen Eisengehalt von ungefähr 20 bis 99 Gewichtsprozent und über einen Gesamtvanadingehalt, gemessen als Vanadinpentoxid, von 0,2 bis 10 Gewichtsprozent verfügt. Bezüglich des oberen Bereiches des Vanadingehaltes wäre ein höherer Gehalt natürlich wünschenswert, dies ist jedoch verständlicherweise nicht zu erwarten.
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung wird der verbrauchte vanadinhaltige Katalysator auf Eisenbasis vorzugsweise bei einer Temperatur von 400 bis 1200°C, besser noch bei einer Temperatur von 700 bis 1000°C, im Beisein eines Oxidationsmittels verbrannt, welches aus einer Gruppe bestehend aus Luft, Sauerstoff oder Mischungen aus Luft und Sauerstoff ausgewählt werden kann, um den verbrauchten Katalysator zu entschwefeln, bis der Schwefelgehalt auf 2% oder weniger reduziert wurde. Vorzugsweise wird die Entschwefelung so lange fortgesetzt, bis der Schwefelgehalt 1% oder weniger beträgt.
Der verbrauchte Katalysator wird nach der Verbrennung auf eine für die Verdichtung geeignete Teilchengröße zermahlen. An dieser Stelle sollte die Teilchengröße entsprechend der bevorzugten Form des endgültigen Agglomerats gewählt werden. Solche Formen können beispielsweise aus Pellets, Briketts oder Sinter bestehen.
Der zermahlene, aus Teilchen bestehende verbrauchte Katalysator wird dann in einer bevorzugten Ausführung mit einem ausgewählten Roheisenmineral vermischt, um eine Mischung zu gewinnen, die einen Gehalt an verbrauchtem Katalysator von weniger als oder gleich 75%, vorzugsweise weniger als oder gleich 50%, aufweist. Ein Gehalt von 100 % verbrauchtem Katalysator ohne Zugabe von Roheisen kann jedoch weiter aufbereitet werden. Das Eisenmineral, welches mit dem verbrauchten Katalysator und dem Bindemittel vermischt wird, kann aus einem beliebigen vorhandenen Eisenmineral bestehen, das üblicherweise in der Stahl­ industrie verwendet wird. Das Bindemittel kann geeigneterweise aus Kalziumhydroxid, Bentonit oder Kalzium­ oxid ausgewählt werden.
Die Mischung wird dann in die gewünschte Form agglomeriert und üblichen Pyrokonsolidierungstechniken unterzogen. Insbesondere in diesem Stadium sollte das Vanadin, wie an vorheriger Stelle beschrieben und in Fig. 4 dargestellt, in der Eisengrundmasse oder Eisenmatrix verbleiben.
Um eine vanadinhaltige Stahllegierung zu erzeugen, wird das pyrokonsolidierte vanadinhaltige Agglomerat dann zu einem reduzierten vanadinhaltigen Agglomerat reduziert. Die Reduktion findet vorzugsweise im Beisein von Wasserstoff und Kohlenmonoxid unter üblichen Reduktionsbedingungen statt. Das reduzierte, vanadinhaltige Agglomerat wird dann mit einem üblichen reduzierten Eisenagglomerat in einem Verhältnis von Vanadinagglomerat zu Eisenagglomerat von 1 : 10-1 : 0 vermischt. Dieses Verhältnis sollte entsprechend der gewünschten Zusammensetzung der endgültigen Vanadin- Stahllegierung gewählt werden. Diese Mischung aus Vanadinagglomerat und Eisenagglomerat wird dann, vorzugs­ weise bei einer Temperatur im Bereich von 1500 bis 1700°C und unter Reduktionsbedingungen in der Schmelze, geschmolzen, um eine vanadinhaltige Stahllegierung zu gewinnen. Es ist wichtig, die Reduktionsbedingungen während des Schmelzvorgangs aufrecht zu erhalten, da der Vanadingehalt im Endprodukt unter Oxidationsbedingungen wesentlich verringert wird. Daher findet das Erschmelzen in einer reduzierenden Atmosphäre statt und die Schmelze selbst wird in einer reduzierenden Umgebung gehalten. Die Bedeutung hiervon wird im folgenden durch einen Vergleich der Ergebnisse aus den Beispielen 1 und 2 dargestellt.
Der Einsatz dieses Verfahrens hat gezeigt, daß Stahllegie­ rungen mittels diesem Verfahren mit einem Gehalt von ungefähr 60% des Vanadins hergestellt werden können, welches zu Beginn des Verfahrens in dem verbrauchten Katalysator zugegeben worden ist. Es ist daher offensicht­ lich, daß die vorliegende Erfindung einen ökonomisch nützlichen und wünschenswerten Einsatz von verbrauchten Hydroumwandlungs-Katalysatoren aufzeigt und zudem eine ökonomisch vorteilhafte Vanadinquelle für den Einsatz in Stahlerzeugungsverfahren bereitstellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
Beispiel 1
Dieses Beispiel zeigt den Übergang des Vanadins von dem besagten verbrauchten Katalysator in eine vanadinhaltige Stahllegierung, was - wie an vorheriger Stelle beschrieben - für die stahlerzeugende Industrie von Nutzen ist.
Zum Zwecke dieses Beispiels besteht der verbrauchte Hydro­ umwandlungs-Katalysator aus einem natürlich vorkommenden Eisenmineral, welches als Katalysator in einer Hydro­ umwandlung von Schwerölen eingesetzt wurde und aus der in der folgenden Tabelle I beschriebenen chemischen Zusammen­ setzung besteht.
Tabelle I
Fe (Gew.-%)
44,5
S (Gew.-%) 21,3
C (Gew.-%) 30,6
V (ppm) 9968
Ni (ppm) 1984
SI (ppm) 4797
Al (ppm) 8142
Das verwendete Roheisenmineral war ein roter Hämatit vom Cerro Bolivar, Estado Bolivar, im Süden Venezuelas.
Der verbrauchte Katalysator und das Eisenmineral wurden zu einem aus Teilchen bestehenden und für die Pelletisierung geeigneten Material zermahlen und dann zu einer Mischung aus jeweils 50% jeder Komponente vermischt. Diese aus Teilchen bestehende Mischung wurde dann pelletisiert und verbrannt. Die gewonnenen pyrokonsolidierten Pellets wurden danach mit Hilfe von üblichen Reduktionstechniken reduziert. Die reduzierten vanadinhaltigen Pellets mit einem Vanadingehalt von 0,22 Gew.% wurden mit reduzierten eisenhaltigen Pellets in einem Verhältnis von Vanadin- Pellets zu Standard-Pellets von 1 : 5 vermischt. Zur Gewährleistung eines reduzierten Schmelzebades wurde Kohlenstoff in ausreichender Menge hinzugefügt Diese Mischung wurde daraufhin in einen 75 kW Induktionsofen eingeführt, wo ein Erschmelzen bei 1600°C stattfand. Die gewonnene chemische Zusammensetzung der Legierung wurde anhand von Probenentnahmen bei 0,10 und 25 Minuten der Aufbereitung des Schmelzebades gemessen. Die Zusammensetzungen werden in der folgenden Tabelle II (Gew.-%) aufgezeigt.
Tabelle II
Wie aus Tabelle II ersichtlich, steigt die Rückgewinnung von Vanadin mit Fortschreiten der Zeit. Die Rückge­ winnung von Vanadin nach diesem Verfahren liegt im Bereich von 60%.
Beispiel 2
Dieses Beispiel zeigt die nachteilige Wirkung von Oxida­ tionsbedingungen während des abschließenden Schmelz­ prozesses. Wie bereits hervorgehoben, sollte dieser Schmelzprozeß unter Reduktionsbedingungen stattfinden. Zum Zwecke dieses Beispieles wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 vorgegangen, jedoch wurde Eisenoxid zugegeben, um Oxidationsbedingungen zu schaffen. Die sich daraus ergebenden chemischen Zusammensetzungen bei 0, 10 und 20 Minuten werden in der folgenden Tabelle III (Gew.-%) aufgezeigt.
Tabelle III
Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich, haben Oxidations­ bedingungen während des Schmelzprozesses eine mit Fort­ schreiten der Zeit abnehmende Rückgewinnung des Vanadin­ gehalts zur Folge. Ferner wird die Gesamtrückgewinnung von 60%, wie in Beispiel 1, auf lediglich 16% unter Oxidationsbedingungen reduziert. Die Bedeutung der Reduktionsbedingungen während des Schmelzschrittes kann daher aufgewertet werden.
Diese Erfindung kann in anderen Formen oder auf andere Art und Weise ausgeführt werden, ohne von deren Grundgedanke oder wesentlichen charakteristischen Merkmalen abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungen sind daher in jeder Hinsicht als beschreibend und nicht als einschränkend zu betrachten, wobei der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Patentansprüche aufgezeigt wird, und sämtliche Änderungen, die sich in der Bedeutung und im Äquivalenzbereich ergeben, sollen darin enthalten sein.

Claims (26)

1. Verfahren zur Herstellung eines vanadinhaltigen Agglomerats mit folgenden Schritten: Bereitstellung eines verbrauchten, vanadinhaltigen Hydroumwandlungs- Katalysators auf Eisenbasis; Verbrennen des verbrauchten Katalysators im Beisein eines Oxidationsmittels, bis der Schwefelgehalt des verbrauchten Katalysators auf etwa 2 oder weniger Gewichtsprozent reduziert ist; Zermahlen des verbrauchten Katalysators auf eine für den vorge­ sehenen Einsatz geeignete Teilchengröße; Mischen des verbrauchten Katalysators mit einem Eisenmineral und einem Bindemittel zur Bildung eines vanadinhaltigen Agglomerats; Pyrokonsolidierung des vanadinhaltigen Agglomerats.
2. Verfahren zur Herstellung einer vanadinhaltigen Stahllegierung aus einem pyrokonsolidierten, vanadin­ haltigen Agglomerat, insbesondere aus einem Agglomerat nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten: Reduzierung des pyrokonsolidierten, vanadin-haltigen Agglomerats zur Gewinnung eines reduzierten, vanadinhaltigen Agglomerats; Mischen des reduzierten, vanadinhaltigen Agglomerats mit einem üblichen reduzierten Eisenagglomerat zur Gewinnung eines gemischten, reduzierten Agglomerats; Schmelzen des gemischten, reduzierten Agglomerats unter Reduktionsbedingungen zur Gewinnung einer vanadinhaltigen Stahllegierung.
3. Verfahren zur Herstellung von vanadinhaltigen Stahllegierungen, insbesondere Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das folgende Schritte umfaßt: Bereitstellung eines verbrauchten, vanadinhaltigen Hydroumwandlungs- Katalysators auf Eisenbasis; Verbrennen des verbrauchten Katalysators im Beisein eines Oxidationsmittels, bis der Schwefelgehalt des verbrauchten Katalysators auf ungefähr 2 oder weniger Gewichtsprozent reduziert ist; Zermahlen des verbrauchten Katalysators zu einer für einen vorgesehenen Einsatz geeigneten Teilchengröße; Mischen des verbrauchten Katalysators mit einem Eisenmineral und einem Bindemittel zur Bildung eines vanadin­ haltigen Agglomerats; Pyrokonsolidierung des vanadinhaltigen Agglomerats; Reduktion des vanadin­ haltigen Agglomerats zur Gewinnung eines reduzierten, vanadinhaltigen Agglomerats; Mischen des reduzierten, vanadinhaltigen Agglomerats mit einem üblichen reduzierten Eisenagglomerat zur Gewinnung eines gemischten, reduzierten Agglomerats; Schmelzen des gemischten, reduzierten Agglomerats unter Reduktions­ bedingungen zur Gewinnung einer vanadinhaltigen Stahl­ legierung.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein verbrauchter Katalysator mit einer Eisenzusammensetzung von etwa 20 bis 99 Gew.% von Fe2O3 bereitgestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein verbrauchter Katalysator mit einer Vanadinzusammensetzung von etwa 0,2 bis 10 Gew.% von V2O5 bereitgestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein verbrauchter Katalysator mit einer Vanadinzusammensetzung von etwa 0,5 bis 5 Gew.% von V2O5 bereitgestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verbrauchte Katalysator mit dem Eisenmineral in einem Gewichtsprozentsatz des verbrauchten Katalysators von bis zu etwa 50% gemischt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einer Gruppe von Kalziumhydroxid, Bentonit oder Kalziumoxid ausgewählt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierte vanadinhaltige Agglomerat mit dem üblichen reduzierten Eisenagglomerat in einem Gewichtsverhältnis des Vanadinagglomerats zum Eisen­ agglomerat von etwa 1 : 10-1 : 0 gemischt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gemischte reduzierte Agglomerat unter Reduktionsbedingungen bei einer Temperatur von etwa 1500 bis 1700°C geschmolzen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verbrauchte Katalysator verbrannt wird, wobei eine Oxidation des verbrauchten Katalysators durchgeführt wird, bis der Schwefelgehalt des verbrauchten Katalysators etwa 1 Gewichtsprozent oder weniger beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verbrauchte Katalysator bei einer Temperatur von etwa 400 bis 1200°C verbrannt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der verbrauchte Katalysator bei einer Temperatur von etwa 700 bis 1000°C verbrannt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidationsmittel aus einer Gruppe aus Sauerstoff, und Luft-Sauerstoff-Gemischen ausgewählt wird.
15. Verfahren zur Herstellung von vanadinhaltigen Stahl­ legierungen, bestehend aus den folgenden Schritten:
Bereitstellung eines verbrauchten, vanadinhaltigen Hydroumwandlungs-Katalysators auf Eisenbasis;
Verbrennen des verbrauchten Katalysators im Beisein eines Oxidationsmittels, bis der Schwefelgehalt des verbrauchten Katalysators auf etwa 2 oder weniger Gewichtsprozent reduziert ist; Pyrokonsolidierung des verbrannten, vanadinhaltigen, verbrauchten Katalysators; Reduktion des pyrokonsolidierten, vanadin-haltigen, verbrauchten Katalysators zur Gewinnung eines reduzierten, vanadinhaltigen Agglomerats.
16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch das Mischen des reduzierten, vanadinhaltigen Agglomerats mit einem üblichen reduzierten Eisenagglomerat zur Gewinnung eines gemischten, reduzierten Agglomerats unter Reduktionsbedingungen zur Gewinnung einer vanadinhaltigen Stahllegierung.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch die Bereitstellung des verbrauchten Katalysators mit einer Eisenzusammensetzung von etwa 20 bis 99 Gewichtsprozent von Fe2O3.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der verbrauchte Katalysator mit einer Vanadinzusammensetzung von etwa 0,2 bis 10 Gewichtsprozent von V2O5 bereitgestellt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der verbrauchte Katalysator mit einer Vanadinzusammensetzung von ungefähr 0,5-5 Gewichtsprozent von etwa V2O5 bereitgestellt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierte, vanadinhaltige Agglomerat mit dem üblichen reduzierten Eisenagglomerat in einem Gewichtsverhältnis von Vanadinagglomerat zu Eisenagglomerat von etwa 1 : 10- 1 : 0 gemischt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das gemischte, reduzierte Agglomerat unter Reduktionsbedingungen bei einer Temperatur von etwa 1500 bis 1700°C geschmolzen wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, gekennzeichnet durch Verbrennen des verbrauchten Katalysators und der Oxidation des besagten verbrauchten Katalysators, bis dieser einen Schwefelgehalt von etwa 1 oder weniger Gewichtsprozent aufweist.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der verbrauchte Katalysator bei einer Temperatur von etwa 400 bis 1200°C, insbesondere bei einer Temperatur von etwa 700 bis 1000°C, verbrannt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oxidationsmittels aus einer Gruppe bestehend aus Sauerstoff und Luft-Sauerstoff- Gemischen ausgewählt wird.
25. Vanadiumhaltiges Agglomerat für den Einsatz in der Herstellung von Stahllegierungen, insbesondere nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem verzerrten oder deformierten (distorted) Gefüge einer Eisenoxid-Matrix besteht, wobei Vanadin in der Martix als eine feste Lösung aus Eisenoxid und Vanadinpentoxid enthalten ist und die folgende chemische Zusammensetzung (Gew.%) aufweist: Fe 40-70
V 0,01-10
Ni 0,01-2
Mg 0,01-3
Ca 0,01-5
Si 0,01-5
Al 0,01-5
S 2.
26. Vanadiumhaltiges Agglomerat für den Einsatz in der Herstellung von Stahllegierungen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer festen Lösung aus Eisenoxid und Vanadinpentoxid mit der folgenden chemischen Zusammensetzung (Gew.%) besteht:
DE4326259A 1992-08-05 1993-08-05 Verfahren zur Herstellung eines vanadiumhaltigen Agglomerates bzw. einer vanadiumhaltigen Stahllegierung Expired - Fee Related DE4326259C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/924,957 US5242483A (en) 1992-08-05 1992-08-05 Process for the production of vanadium-containing steel alloys

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4326259A1 true DE4326259A1 (de) 1994-02-10
DE4326259C2 DE4326259C2 (de) 1995-07-13

Family

ID=25450978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4326259A Expired - Fee Related DE4326259C2 (de) 1992-08-05 1993-08-05 Verfahren zur Herstellung eines vanadiumhaltigen Agglomerates bzw. einer vanadiumhaltigen Stahllegierung

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5242483A (de)
JP (1) JPH0791617B2 (de)
CA (1) CA2100442C (de)
DE (1) DE4326259C2 (de)
FR (1) FR2694573B1 (de)
GB (1) GB2270908B (de)
IT (1) IT1260942B (de)
RU (1) RU2094491C1 (de)
SE (1) SE9302560L (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6030434A (en) * 1999-03-31 2000-02-29 International Briquettes Holding Method for hot agglomeration of solid metallized iron particles to produce alloyed briquettes
KR100453553B1 (ko) * 2002-01-31 2004-10-20 한국지질자원연구원 바나듐 함유 폐기물로부터 바나듐을 회수하는 재활용 방법
US8003837B2 (en) * 2005-07-22 2011-08-23 Basf Se Catalysts for dehydrogenation and/or hydrogenation of hydrocarbons, processes for preparing the same, and uses therefor
KR100892436B1 (ko) 2007-06-19 2009-04-16 주식회사 한국환경사업단 사산화바나듐으로부터 제조되는 바나듐 플레이크 제조방법 및 바나듐 단광

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165234A (en) * 1978-03-14 1979-08-21 Kostyanoi Boris M Process for producing ferrovanadium alloys
US4526613A (en) * 1984-03-12 1985-07-02 Union Carbide Corporation Production of alloy steels using chemically prepared V2 O3 as a vanadium additive
DD256685A1 (de) * 1985-12-18 1988-05-18 Liebknecht K Paeda Hochschule Verfahren zur aufbereitung eisenhaltiger vanadiumsalzloesungen der salzarmen extraktion von altkatalysator

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE866654C (de) * 1946-08-02 1953-02-12 Wilhelm Dr-Ing Titze Verfahren zum Herstellen von Vorlegierungen aus Schlacken
US3334992A (en) * 1964-01-27 1967-08-08 Union Carbide Corp Vanadium containing addition agent and process for producing same
US3637370A (en) * 1968-06-10 1972-01-25 Foote Mineral Co Production of ferrovanadium alloys
US4167409A (en) * 1977-08-23 1979-09-11 Union Carbide Corporation Process for lowering the sulfur content of vanadium-carbon materials used as additions to steel
JPS54107495A (en) * 1978-02-10 1979-08-23 Taiwa Kk Oxidating incineration treatment for used catalyst
JPS5514802A (en) * 1978-06-30 1980-02-01 Nippon Kokan Kk <Nkk> Treating method for molten metal generated at reduction treatment for slag from steel manufacture
US4396425A (en) * 1981-03-31 1983-08-02 Union Carbide Corporation Addition agent for adding vanadium to iron base alloys
JPS58213854A (ja) * 1982-06-03 1983-12-12 Sumitomo Metal Ind Ltd フエロバナジウムの製法
JPS6167750A (ja) * 1984-09-12 1986-04-07 Sumitomo Metal Ind Ltd フエロバナジウム合金の製造方法
CA1233644A (en) * 1985-04-01 1988-03-08 Glenn E. Hoffman Method of producing ferro alloys
JPS63502995A (ja) * 1986-04-18 1988-11-02 ウラルスキー、ナウチノ‐イスレドワーチェルスキー、インスチツート、チェルヌイフ、メタロフ“ウラルニイチェルメト” 金属をバナジウムと合金化する材料
JPH01156430A (ja) * 1987-12-11 1989-06-20 Nkk Corp 塊成鉱の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165234A (en) * 1978-03-14 1979-08-21 Kostyanoi Boris M Process for producing ferrovanadium alloys
US4526613A (en) * 1984-03-12 1985-07-02 Union Carbide Corporation Production of alloy steels using chemically prepared V2 O3 as a vanadium additive
DD256685A1 (de) * 1985-12-18 1988-05-18 Liebknecht K Paeda Hochschule Verfahren zur aufbereitung eisenhaltiger vanadiumsalzloesungen der salzarmen extraktion von altkatalysator

Also Published As

Publication number Publication date
DE4326259C2 (de) 1995-07-13
FR2694573A1 (fr) 1994-02-11
RU2094491C1 (ru) 1997-10-27
US5242483A (en) 1993-09-07
SE9302560L (sv) 1994-02-06
GB9316120D0 (en) 1993-09-22
CA2100442C (en) 1998-07-14
IT1260942B (it) 1996-04-29
FR2694573B1 (fr) 1995-05-12
SE9302560D0 (sv) 1993-08-04
CA2100442A1 (en) 1994-02-06
GB2270908A (en) 1994-03-30
JPH06192785A (ja) 1994-07-12
GB2270908B (en) 1995-11-29
ITTO930551A0 (it) 1993-07-23
JPH0791617B2 (ja) 1995-10-04
ITTO930551A1 (it) 1995-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69809909T2 (de) Rostfreies stahlpulver
EP0770149B1 (de) Verfahren zur herstellung von hydraulischen bindemitteln und/oder legierungen wie z.b. eisenchrom oder eisenvanadium
DE2943601A1 (de) Legierungsstahlpulver mit ausgezeichneten pressbarkeits-, formbarkeits- und waermebehandlungseigenschaften
DE2926482A1 (de) Verfahren zur gewinnung und verwertung brauchbarer substanzen aus einer metallschmelze
DE4326259C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines vanadiumhaltigen Agglomerates bzw. einer vanadiumhaltigen Stahllegierung
DE2165595C3 (de) Gesintertes Pellet und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2427205A1 (de) Verfahren zur aufbereitung von metall auf eisenbasis
DE1758799B1 (de) Verfahren zur schmeltmetallurgischen herstellung von vanadium legierungen
EP0235291A1 (de) Verfahren zur herstellung von vanadiumschlacke
DE660832C (de) Verfahren zum Herstellen von rostfreiem Eisen
DE3024308C2 (de) Verfahren zur Entphosphorung und Entstickung von chromhaltigem Roheisen
DD202895A5 (de) Zusatzstoffe fuer auf geschmolzenem eisen basierende legierungen
DE2535339C3 (de) Schmelzverfahren für Gußeisen
DE1283545B (de) Gesintertes Reibmaterial aus einem metallischen Anteil auf Eisen- und Kupferbasis mit Zusatz von Molybdaen und aus nichtmetallischen Reib- und Gleitzusaetzen
DD237525A5 (de) Verfahren zur herstellung von legierten staehlen unter verwendung von chemisch hergestellten v tief 2 o tief 3 als vanadiumzusatz
DE2501546A1 (de) Verfahren zur aufbereitung von metall auf eisenbasis
AT398208B (de) Verfahren zur rückgewinnung von wertstoffen aus schlacken von metallothermischen prozessen
DE2338928C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Koks aus nicht-kokender Kohle
DE60006596T2 (de) Zusammensetzung zur Verringerung der Eisenoxidbildung in Schlacken von Stahlschmelzen und deren Verwendung beim Lichtbogenofenverfahren zur Herstellung von Stahl aus Schrott
DD232070A5 (de) Verfahren zur produktion von werkzeugstaehlen unter verwendung von chemischen hergestelltem v2 o3 als vanadiumzusatz
DE3502542C2 (de)
DE19519722B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Nioboxid
DE1458756A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Eisenschwamm aus oxydischen Eisenerzen
DE860073C (de) Verfahren zum Entkohlen und Entschwefeln von Ferrochrom
DE2638172A1 (de) Zusatzmittel fuer stahlschmelzen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee