Titel: Ueber Bildung und Verarbeitung von Schlacken.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1884, Band 253 (S. 204–206)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj253/ar253070

Ueber Bildung und Verarbeitung von Schlacken.

(Schluſs des Berichtes von S. 163 d. Bd.)

L. Garnier in Balaruc soll mit Erfolg Hochofenschlacke gegen die Phylloxera in Weinbergen angewendet haben. Diese Wirkung der Schlacke wird nach L'Echo des Mines bezieh. Stahl und Eisen, 1884 S. 377 dem Schwefelgehalte derselben zugeschrieben.

Nach R. Hasenclever (Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1884 S. 206) sind in Schalke und Stolberg Anlagen im Betriebe, in welchen die Schlacken vom basischen Prozesse nach dem Scheibler'schen Verfahren (1884 251 191) auf Phosphat verarbeitet werden. Man verwendet in Schalke zur Röstung der Schlacken Flammöfen mit geneigter doppelter Sohle, welche 9m Länge bei 1m,5 Herdbreite besitzen, so daſs also eine gesammte Herdlänge von 18m vorhanden ist, welche die volle Ausnützung der Wärme für den Röstprozeſs gestattet. Zum Rösten von 1000k Schlacke werden je nach der Qualität 100 bis 130k Kohlen nothwendig und ein solcher Ofen röstet in 24 Stunden 15 bis 17t,5 Schlacken. Die gerösteten Schlackenstücke werden mit Wasserdampf behandelt. Der in der Schlacke enthaltene freie Kalk bildet hierbei Kalkhydrat und zersprengt die Schlackenstücke derart, daſs sich dieselben, wenn der Dampf lange genug einwirkt, in das feinste Pulver verwandeln, wie solches in gleicher Feinheit durch die besten Zerkleinerungsapparate nicht erzielt werden kann. Die in geeigneten Schwelapparaten mit Dampf zerkleinerten Schlacken werden dann auf Siebe gebracht, auf welchen die in der Schlacke enthalten gewesenen Stahl- bezieh. Eisenkörner abgetrennt werden. Ebenso bleiben diejenigen Schlackentheile auf den Sieben zurück, welche der Einwirkung des Dampfes nicht genügend ausgesetzt und deshalb nicht vollkommen zerfallen waren. Die letzteren lassen sich in Schleudermühlen oder unter Kollergängen leicht vollkommen zerkleinern und werden dann mit den zuerst abgesiebten feinen Schlacken einem Vorrathskasten zugeführt, aus welchem die Schlacken für die darauf folgenden Lösungsprozesse entnommen werden.

Der in den gerösteten Schlacken enthaltene freie Kalk kann durch Behandlung dieser Schlacke mit Wasser in Rührwerken oder durch Abschlemmen in Form von Kalkmilch gewonnen und für die später folgenden Fällungsprozesse verwendet werden. Die gerösteten, zerkleinerten, von den Metalltheilchen und vom freien Kalke befreiten Schlacken werden dann mit Salzsäure behandelt.

Die Anwendung von Schwefelsäure würde den Nachtheil haben, daſs der bei der Lösung von Phosphorsäure gebildete schwefelsaure Kalk den Rückstand verunreinigt und in dieser Form zur Wiederverwendung für metallurgische Zwecke unverwendbar machen würde. Auſserdem umhüllt der gebildete Gyps den feinen Schlackenstaub und verhindert so |205| leicht die vollständige Einwirkung der Säure auf die Schlacken und damit die vollständige Extraction der Phosphorsäure. Die Menge der Säure ist zweckmäſsig so zu bemessen, daſs nur die in freiem Zustande vorhandenen und die an Kieselsäure und Phosphorsäure gebundenen Erdbasen in Lösung gehen. Der Verdünnungsgrad wird so hoch gewählt, als es die Bequemlichkeit beim Groſsbetriebe gestattet. Man arbeitet am besten mit Verdünnungen von 1 Vol. käuflicher Säure von 21° B. auf 10 bis 15 Vol. Wasser und wird dann die so nachtheilige Ausscheidung von gelatinöser Kieselsäure in der Regel vermeiden. Die angewendeten Säuremengen schwanken naturgemäſs je nach der Zusammensetzung der Schlacken und sind um so gröſser, je höher die in dem Schlackenpulver noch vorhandene Menge an freiem Kalk sowie die Menge des an Kieselsäure und Phosphorsäure gebundenen Kalkes ist. Bei den in Deutschland dargestellten Thomasschlacken schwankt hiernach der Säureverbrauch für 1k Schlacke zwischen 1,25 bis 1l,5 Salzsäure. Die Lösung selbst wird in Gefäſsen mit geeigneten Rührwerken vorgenommen und vollzieht sich vollständig binnen wenigen Minuten. Die erhaltene Lösung wird nun von dem Rückstande durch Absetzenlassen getrennt und alsdann der Fällung unterzogen. Diese geschieht am zuverlässigsten durch sorgfältig bereitete Kalkmilch und wird in der Weise bewirkt, daſs entweder die Kieselsäure gleichzeitig mit der Phosphorsäure niedergeschlagen wird, oder daſs durch nicht vollständige Neutralisirung nur die Erdphosphate, die geringen mitgelösten Mengen von Eisen und unwesentliche Mengen Kieselsäure gefällt werden, während die Hauptmenge der Kieselsäure in der Endlauge gelöst verbleibt und mit derselben abflieſst. Die Fällung geschieht in Rührgefäſsen und das gefällte Material wird am zweckmäſsigsten in Filterpressen abgepreſst, ausgewaschen, getrocknet und ist dann als Kalkbiphosphat für die Landwirthschaft direkt verwerthbar. Der bei der Behandlung der Schlacke mit Salzsäure bleibende Rückstand hatte folgende Zusammensetzung:

Kieselsäure 1,48 3,60
Phosphorsäure 3,00 0,60
Eisenoxyd 49,80 68,28
Manganoxyd 17,06 12,70
Kalk 15,60 4,00
Magnesia 12,50 11,35
––––– ––––––
99,44 100,53.

Es gelang mit Leichtigkeit, unter Anwendung dieses Prozesses ein Product zu erzielen, welches 35 bis 37 Proc. Phosphorsäure in Form von zweibasisch phosphorsaurem Kalke enthält. Glüht man dieses Material, so erhält man ein Product, dessen Phosphorsäuregehalt 45 Proc. übersteigt. Es liegt auf der Hand, daſs das Biphosphat bei seinem niedrigen Kalkgehalte sich zur Darstellung von Superphosphaten vorzüglich eignen wird, da hierzu höchstens die Hälfte der Schwefelsäure erforderlich, welche nothwendig ist, um Phosphorit aufzuschlieſsen. Die Einwirkung |206| dieses Verfahrens auf den Salzsäureverbrauch wird eine sehr beträchtliche sein, da zur Verarbeitung von 1000k Schlacken 1000 bis 1500k Salzsäure erforderlich sind. (Vgl. Rocour S. 135 d. Bd.)

Eisensaures und mangansaures Kalium im Hochofen. B. Platz (Stahl und Eisen, 1884 S. 262) fand beim Auskratzen eines niedergeblasenen Ofens der Niederrheinischen Hütte zu Duisburg-Hochfeld vom Kohlensacke abwärts in der Rast und im Gestelle starke Ansätze, welche bis zu 0m,6 Mächtigkeit erreichten und aus dichten, derben Schlackenmassen von grauer bis schwarzer Farbe bestanden.

In Wasser gelegt, entstand eine tiefrothe Lösung von eisensaurem Kalium. Bei näherer Besichtigung der ausgebrochenen Schlackenansätze fand sich, daſs in den reichlich vorhandenen Poren und Blasenräumen derselben kleine, mit unbewaffnetem Auge erkennbare schwärzliche Krystallnadeln saſsen, welche sich mit dem Finger zu einer tiefrothen Schmiere verreiben lieſsen; ferner fand sich, daſs die Schlacken stark durchsetzt waren mit kohlensaurem Kalium, welches dieselben an vielen Stellen als weiſsliche Kruste bedeckte. Auſserdem enthielten die Schlackenstücke bläulich grüne Salzkrusten von mangansaurem Kalium.

Platz ist der Ansicht, daſs die Schlackenansätze von der sich bewegenden Schmelzsäule und den reducirenden Gasen durch einen dichten Kokesmantel abgeschlossen waren und daſs sich in Folge dessen secundäre Prozesse entwickeln konnten, welche den normalen Vorgängen im Hochofen ganz entgegengesetzt sind. Geschützt vor den Gasen, welche die schwer schmelzbaren, wenn vielleicht auch im Zustande der Erweichung gewesenen Schlackenansätze nicht zu durchdringen vermochten, konnte durch die Einwirkung des in den Ansätzen befindlichen Eisenoxydes auf das reichlich vorhandene kohlensaure Kali die höchste Oxydationsstufe des Eisens entstehen.

Zwei Proben dieser ursprünglich eisensaures Kalium enthaltenden Ansätze hatten folgende Zusammensetzung:

Fe2O3 13,72 7,83
FeO 24,75 12,77
MnO 0,46 0,92
SiO2 11,98 6,64
Al2O3 6,72 3,10,
CaO 33,02 59,62
MgO 1,27 141
SCa 1,35 1,37
––––– –––––
93,27 93,66.

Rest: Alkalien, meist in kohlen- und schwefelsaurer Verbindung.

Da die Proben trotz des niedrigen Kieselsäuregehaltes das charakteristische Aussehen von im Flusse gewesenen Schlacken zeigten, so mögen darin Eisenoxyd und Thonerde die Rolle von Säuren übernommen haben. Zu bemerken ist noch, daſs sich in den Ofen-Ausbrüchen gut ausgebildete, wasserhelle Krystalle von wasserfreiem, schwefelsaurem Kalium (Glaserit) eingeschlossen vorfanden.

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