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Behandlung von oxydischen, Aluminium, Chrom und Nickel enthaltenden
Eisenerzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von oxydischen Eisenerzen
oder metallhaltigen Produkten, die Aluminium, Chrom und Nickel enthalten. Typisch
für solche Eisenerze sind die weichen Eisenerze der Nordküste der Insel Cuba, welche
wesentlich aus Eisenoxyden und Tonerde bestehen und relativ geringe Mengen von Chrom
und Nickel enthalten. Solche Eisenerze sind in rohem Zustande wegen ihres hohen
Gehalts an Wasser und flüchtigen Produkten nicht verkäuflich, wozu noch der Gehalt
an Tonerde, Chrom und Nickel hinzukommt.
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Die Erfindung bezweckt, aus diesen Erzen das Aluminium, Chrom und
Nickel in einer solchen Form zu entfernen, daß diese wertvollen Bestandteile abgetrennt
und verwertet «-erden können, während gleichzeitig das von diesen Metallen befreite
Eisenoxyd für das Hochofenschmelzen geeignet gemacht wird.
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Das Roherz, wie es aus der Grube kommt, besitzt einen hohen Gehalt
an -Wasser. Es wird in eine Anlage gebracht, wo es zuerst eine geeignete nasse Gattierungseinrichtung,
zweckmäßig einen Schalengattierer, passiert. Das durch ein Sieb von weniger als
2.4 Maschen pro Quadratzentimeter hindurch-,flehende Feine wird beiseitegekippt
und Glas zurückbleibende Grobe naß gemahlen, bis es ebenso fein ist wie das abgesiebte
Feine. Die beiden Produkte werden dann zusammengemischt und bilden das Ausgangsmaterial
für die weitere Behandlung. Eine typische Analyse eines solchen von Cuba-Erzen stammenden
Materials ohne Berücksichtigung des Wassergehalts ist wie folgt:
| Eisen ............... 4-5 |
| Phosphor . . . . . . . . . . . . 0,020 - |
| Kieselsäure ........... 4.,50 - |
| Tonerde . . . . .: . .. . . .. . 13,50 |
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| Mangan ........ .. ... . 0,75 - |
| Chrom .......:....... 1,50 - |
| Nickel ..... . .. ... o,8o - |
| Verlust beim Glühen ... 1130 |
| - . |
Das Rohmaterial wird darauf in einer geeigneten Vorrichtung entwässert, worauf das
.entwässerte Erz innig mit iVTatriumcarb-oinax entweder trocken oder in Gestalt
eines Schlammes im Verhältnis von iooo kg Erz zu .etwa 450 kg Natriumcarbonat gemischt
wird. Dieses Gemisch von Erz und Soda wird in oxydierender Atmosphäre bei einer
Temperatur zwischen 75o° C und 95o° C geröstet, und zwar hängt die Röstdauer von
der Temperatur ab, so daß sie zwischen i und 2 Stunden schwanken kann. Durch die
Röstung wird die Tonerde und das Chrom in wasserlösliche Natriumsalze verwandelt.
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Gleichzeitig werden alles freie und gebundene Wasser und die flüchtigen
Bestandteile ausgetrieben. -Nach dem Abkühlen wird das Röstgut mit heißem Wasser
ausgelaugt, wodurch die Aluminium- und Chromsalze in
Lösung gehen.
Die Lösung wird in einen I1 ällungstank übergeführt und dort mit gasförmiger Kohlensäure,
die entweder von einem Generator oder von Verbrennungsgasen stammt, behandelt, wobei
Tonerde ausfällt, die sich absetzt. Die zurückbleibende Lösung wird verdampft, wobei
während der Verdampfung Chromsalze auskristallisieren; die überschüssige Soda wird
wiedergewonnen und bei der Röstung von neuem benutzt. Man kann aber auch ein geeignetes
Fällungsmittel zur Ausfällung des Chroms benutzen, und auch in diesem Falle wird
die sodahaltige Lösung eingedampft, um bei dem Röstprozeß von neuem benutzt zu werden.
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Der Verbrauch an Soda bei dem Röstprozeß ist etwa 22,6 kg für iooo
kg des ausgelaugten Erzes. Das Aluminium wird aus dem ursprünglichen Erz bis zu
einem erwünschten Grade entfernt, und zwar entweder vollständig 'oder nur bis auf
einen gewissen Prozentsatz. Das Clix«m Red bis auf Spuren gewo,nn,en, und das ausgelaugte
Erz enthält von 58 bis 62 °1o Eisen, je nachdem man den Aluminiumgehalt beseitigt
hat.
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Das ausgelaugte Erz wird nun innig mit fein gemahlenem Pyrit im Verhältnis
von iooo kg ausgelaugtes Erz auf Zoo kg Pyrit gemischt, und zwar richten sich die
Mengenverhältnisse nach dem Zustande des Erzes und nach der Zeit, die für den nunmehr
zu beschreibenden Arbeitsgang erforderlich ist. Dieser besteht darin, das Gemisch
in oxydierender Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen q.6o° und 7oo° C zu rösten;
die Röstdauer schwankt zwischen einer Stunde und 2o Minuten. Hierdurch wird der
ganze Nickelgehalt des Gutes in wasserlösliches Nickelsulfat umgewandelt.
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Das geröstete Gemisch von Erz und Pyrit wird abgekühlt und mit heißem
Wasser ausgelaugt. Die Lösung enthält alsdann das Nickel als Nickelsulfat, welches
nach einem Behälter übergeführt wird, in welchem es gegebenenfalls konzentriert
werden kann. Man kann das Nickel elektrolytisch auf Kathoden niederschlagen, oder
die Lösung wird mit einem geeigneten Reagens behandelt, welches das Nickel als solches
ausfällt.
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Das von seinen Verunreinigungen befreite Erz wird getrocknet und in
einer geeigneten Sinterungsmaschine agglomeriert, wodurch ein für Hochofenschmelzung
geeignetes Gut entsteht. Es ist ein handelsfähiges Bessemereisenerz, das 58 bis
62 °1a Eisen enthält. Außerdem erhält man etwa 157 kg reine Tonerde, etwa 18 kg
Chromsalz und etwa 8 kg Nickel aus i8oo bis 20oo kg Cuba-Erz.
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Es ist bekannt,-aus Erzen Aluminium und Chrom durch Röstean mit Natriumaarbeaat
löslich zu machen und in N atriumsalze überzuführen, so daß man durch Auslaugen
diese Metalle aus den Erzen entfernen kann. Ebenso ist es bekannt, Erze mit Pyrit
zu rösten, um (las in den Erzen enthaltene Nickel in Nickelsulfat überzuführen.
Die vorliegende Erfindung soll nicht die einzelnen Arbeitsgänge ,des Gesalmltvieufahrens
,schützen, welche, wie bemerkt, an sich bekannt sind, sondern der Schutz soll sich
auf das Gesamtverfahren beschränken, um aus oxydischen Eisenerzen, welche Aluminium,
Chrom und Nickel enthalten, diese drei Metalle abzuscheiden und nutzbar verwerten
zu können.
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Es ist auch zu beachten, daß der Schutz sich auf die in der Beschreibung
angegebene ganz bestimmte Reihenfolge der Behandlungen beschränkt. Man hat gefunden,
daß, wenn man fliese Reihenfolge abändert und beispielsweise zuerst das Nickel aus
dem Erz entfernen will, es nicht möglich ist, bei der darauffolgenden Behandlung
das Chrom und Aluminium vollständig zu entfernen, und andererseits daß auch bei
einem Chrom und Aluminium enthaltenden Eisenerz das Nickel durch die beschriebene
Behandlung nicht vollständig in den löslichen Zustand übergeführt werden kann. Die
angegebene Reihenfolge ist daher für die vorliegende Arbeitsweise charakteri;sitIsch,
und hierin isst das Wesen der Erfindung zu erblicken.