DE509131C - Verfahren zur Herstellung von Tonerde aus Bauxit - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Tonerde aus Bauxit Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von Tonerde aus Bauxit oder anderen tanerdehaltigen Rohmaterialien durch elektrothermischeReduktion derV erunreinigungen stets ein L`berschuß von Kohle verwendet werden muß. Dieser Umstand bedingt, daß ziemlich viel Tonerde mit reduziert wird und daher Aluminium in das Ferrosilicium übergeht, wodurch die Ausbeute an Tonerde vcr sc hleclitert und der Energieverbrauch vermehrt wird. Nicht nur bei der Herstellung von reiner Tonerde, sondern auch bei der Erzeugung von weniger reinen Produkten, wie sie z. B. für Schleifmittel verwendet werden, gewinnt man etwas Aluminium enthaltendes Fei-rosilicinin, trotzdem dabei keine überschüssige Kohle @-cr@s-endet wird.
• Die vorliegende Irrfindung bezweckt nun die Wiedergewinnung des in das herrosiiiciuin übernegangenen Alumiiritims tniter Ausnutzung der in ihm enthaltenen Reduktionskraft wid damit eine Vurbesserung der 'Material- und Energieausbume. Sie beruht auf der Ausnutzung der an und für sich bekannten Tatsache, daß die verunreinigenden Oxyde (SiO" TiO., und Fc,c_>.;-@ durch Aluminium reduziert werden können,. d. h. daß der Kohlenstoff im l,',caktionsgemisch durch Aluminium ersetzt werden kann Patent 135 553 und amerikanisches Patent 1 4.15 586i. Es wurde gefunden, daß auch das Aluminium des im Herstellungsprozeß der Tonerde gewonnenen Ferrosiliciums zur Reduktion der Verunreinigungen herangezogen werden kann, wenn mir dafür gesorgt wird, daß die relativ geringe Konzentration des Aluminiums durch hohe Konzentration der Verunreinigungen (S'02, Fe O" und Ti O,, ) ausgeglichen und dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit genügend groß -yestaltct wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man das Aluminium c:rithaltende Ferrosilicium für eine Vorreduktion des Rohmaterials verwendet und letzteres erst nach Trennung von dem von Aluminium befreiten Ferrosilicium mit Kohle zu Ende reduziert, wobei wieder das zur Vorr.eduktion der nächsten Charge erforderliche, Aluminium cntlialtende Ferrosilicium entsteht.
• Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung läßt sich in verschiedenen Formen ausführen. Ma.n kann z. B. das Aluminium enthalteride, feuerflüssige Ferrosilicium aus dein Ofen in zerkleinerten Bauxit abstechen, das so erhaltene granulierte Gemisch in einem zweiten Ofen niederschmelzen, sodann das von Aluminium befreite Ferrosilicium vom vorreduzierten Bauxit trennen und diesen in dem ersten Ofen mit Kohle zu Ende reduzieren.
• Das Mischen des Aluminium enthaltenden Ferrosiliciums mit dem vorreduzierten Bauxit kann auch in fester Form erfolgen, zti welchem Zweck vorteilhaft beide Produkte möglichst weitgehend zerkleinert werden.
• Besonders empfehlenswert ist folgende Arbeitsweise Man beläßt das Aluminium enthaltende Ferrosilicium im "Ofen, dem man vorher die gereinigte Tonerde entnommen hat, und fügt dem Ferrosilicium sodann entweder die gesamte Menge Bauxit der nächsten Charge oder nur einen Teil von ihr mit nur wenig Kohle oder ohne Kohle hinzu. Nachdem der ganze Ofeninhalt gut durchgeschmolzen ist, sticht man das von Aluminium befreite Ferrosilicium ab und setzt nun dem v orreduzierten Bauxit entweder die Menge Kohle, die zur vollständigen ,Reduktion seiner Verunrei;ni:-gungen noch nötig ist, oder den mit Kohle vermischten .Restteil der Charge zu. Beispiel i Ein calcinierter Bauxit, der zur vollständigen Reduktion der in ihm enthaltenen, das Aluminiumoxyd verunreinigenden Oxyde theoretisch io % seines Gewichts an Kohle benötigt, wird auf folgende Art auf reine Tonerde verarbeitet. 2ooo kg dieses Bauxits werden mit 3oo kg Kohle gemischt und in einem elektrischen Ofen niedergeschmolzen. Von den beiden sich bildenden Schmelzschichten wird die untere Schicht, welche aus etwa 15 % AI enthaltendem Ferrosilicium besteht, in eine Mulde abgelassen, in der sich 2ooo kg zerkleinerter Bauxit befinden. Es entsteht darin ein leicht erstarrendes Gemisch, welches nach Zerkleinerung in einem zweiten elektrischen Ofen niedergeschmolzen wird. Die sich hier bildenden beiden Schichten, einerseits Ferrosilicium, das nun von Aluminium nahezu befreit ist, und anderseits vorreduzierter Bauxit, werden getrennt abgestochen. Der vorreduzierte Bauxit wird mit 25o kg Kohle und 75 kg Eisen vermischt und im ersten elektrischen Ofen wieder niedergeschmolzen, wobei Ferrosilicium entsteht, welches etwa 15 0`o Al enthält und in eine Mulde mit Bauxit abgestochen wird. Die obere Schicht, die aus reiner Tonerde besteht, wird als Endprodukt des Prozesses gewonnen. Beispiel e 5oo kg Ferrosilicium mit etwa 15 0,'o Aluminium, welche bei der Herstellung von reiner Tonerde aus 2ooo kg Bauxit durch Reduktion mit Überschüssiger Kohle entstanden sind, werden fein gemahlen und mit 2ooo kg gemahlenem Bauxit gemischt, brikettiert und in einem elektrischen Ofen niedergeschmolzen. Es entstehen zwei Schichten, eine obere, aus vorreduziertem Bauxit bestehende, und eine untere aus Ferrosilicium, welches von Aluminium fast vollkommen befreit ist. Die obere Schicht wird in einen zweiten Ofen abgelassen und dort unter Zufügung von 25o kg Kohle und 75 kg Eisenspänen umgeschmolzen. Es werden hierbei etwa 550 kg Ferrosilicium mit etwa 13 olo Aluminium als untere Schicht der Schmelze und etwa iiookg reine Tonerde als obere Schicht gebildet. Die beiden Schichten werden getrennt abgestochen und das Ferrosilicium für die Vorbehandlung von neuen 2ooo kg Bauxit, wie oben beschrieben, verwendet. Beispiel 3 25oo kg Bauxit werden mit q.20 kg Kohle im elektrischen Ofen niedergeschmolzen, die obere Schicht, die aus reiner Tonerde besteht, aus dem Ofen abgelassen und zu dem im Ofen verbleibenden, etwa 15 0;'o AI enthaltenden Ferrosilicium 8oo kg Baut zuchargiert. Dann wird das von Aluminium befreite Ferrosilic um (etwa 55okg) abgelassen, worauf zu der im Ofen verbleibenden vorreduzierten Bauxitschmelze i 70o kg Bauxit mit 3 5o kg Kohle gefügt und niedergeschmolzen werden. Die entstehende obere Tonerdeschicht (etwa i3ookg) wird abgelassen, und zu dem im Ofen verbliebenen alun>iniumhaltigen Ferrosilicium werden neue 8oo kg Bauxit gegeben, worauf der geschilderte Vorgang sich wiederholt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von reiner Tonerde aus Bauxit durch elektrothermische Reduktion der in ihm enthaltenen, das Aluminiumoxyd verunreinigenden Oxyde, dadurch gekennzeichnet, daß man das bei der Reduktion anfallende, Aluminium enthaltende Fer r osilicium nach seiner Abtrennung von dem Aluminiumoxyd zur Vorreduktion einer neuen Menge von Bauxit verwendet und sodann diese mit Kohle zu Ende reduziert.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aluminium enthaltende Ferrosilicium aus dem Ofen in den der Vorreduktion zu unterwerfenden, zerkleinerten Bauxit absticht und das hierbei gewonnene granulierte Gemisch einschmilzt.
3. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aluminium enthaltende Ferrosilicium in festem Zustande mit dem vorzureduzierenden Bauxit vermischt und einschmilzt. q. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aluminiumoxyd zwecks Abtrennung des Aluminium enthaltenden Ferrosiliciums aus dem Ofen absticht, während das Ferrosilicium im Ofen belassen wird, und sodann diesem den vorzureduzierenden Bauxit zuführt, worauf man das von Aluminium befreite 1i errosilirium absticht und dem nunmehr im Ofen verbliebenen vorreduzierten Bauxit die zur vollstäA-digen Reduktion seiner Verunreinigungen nötige Menge Kohle zusetzt.