DE817813C - Verfahren zum Brikettieren siliziumhaltiger Rohstoffe fuer die Gewinnung von Silizium und Siliziumlegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Brikettieren siliziumhaltiger Rohstoffe für die Gewinnung von Silizium und Siliziumlegierungen Siliziummetall oder Legierungen des Siliziums mit einem oder mehreren der Metalle Eisen, Aluminium, Calcium, Mangan, Chrom werden gewonnen, indem man die Oxyde bzw. geeignete oxydische Verbindungen der genannten Metalle mittels Kohle oder mit Hilfe eines geeigneten Karbids im elektrischen Lichtbogenofen reduziert. Zur Erzielung einer guten Ausbeute müssen die Beschickungsbestandteile in geeigneten Korngrößen vorliegen, die auch in einem bestimmten optimalen Verhältnis zueinander stehen müssen. Für die Herstellung von Ferrosilizium wird beispielsweise eine Mischung von faustgroßen Stücken Quarzit und Koks in einer Körnung von 2o bis 30 mm verwendet. Bei schwerer reduzierbaren Oxyden, wie z. B. Tonerde oder Kaolin, müssen die Rohstoffe fein gemahlen und in guter Mischung zur Reaktion gebracht werden. Um nun aber dem bei der Reaktion entstehenden Kohlenoxydgas einwandfreien Abzug aus dem Ofen zu ermöglichen, darf der Möller nicht in Pulver- oder Staubform dem Ofen zugeführt werden, sondern in Form von Briketten (Ei- oder Semmelform oder Pastillen). Unter der Voraussetzung, daß diese Brikette im Ofen nicht zerfallen, gewährleisten sie nicht nur einen glatten Verlauf des Reduktionsvorganges, sondern bieten auch den heraufsteigenden Gasen kein größeres Hindernis als ein stückiger Möller.
• Als Bindemittel für die Brikette dient im allgemeinen Pech oder Teer. Bei der Herstellung von Aluminium-Silizium-Legierungen kommt außerdem Kaolin unter Zusatz von Wasser als Bindemittel in Betracht.
• Das letztgenannte Bindemittel hat den Nachteil, daß die daraus hergestellten Brikette nur eine verhältnismäßig geringe Festigkeit aufweisen, so daß sie keinen weiten Transport vertragen. Mit Hilfe von Teer und Pech kann man zwar Brikette von genügender Festigkeit erhalten, der niedrige Schmelzpunkt dieser Stoffe läßt jedoch nur verhältnismäßig kleine Mengen in der Gesamtmischung zu, obwohl Pech sowohl wie Teer den Vorteil haben, daß sie Kohlenstoff nur in aschearmer Bindung enthalten. Dieser Umstand ist besonders bei der Herstellung von hochprozentigem Silizium oder Siliziumlegierurigen hoher Reinheit von Bedeutung. Es wäre also naheliegend, den zur Reduktion der Oxyde erforderlichen Kohlenstoff möglichst weitgehend in Form solcher aschearmer Bindemittel einzusetzen, wenn nicht wegen des niedrigen Schmelzpunktes dieser Stoffe einer Erhöhung des Bindemittelanteiles sehr bald Grenzen gesetzt würden.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Briketten aus Oxyden oder oxydischen Verbindungen des Siliziums, gegebenenfalls unter Einbeziehung von Verbindungen des Eisens, Aluminiums, Calciums, Mangans und Chroms unter Verwendung von Torf als Bindemittel, der nach bekannten Verfahren seiner kolloidalen Natur beraubt und bis zur Erzielung des für eine genügende Brikettierfähigkeit notwendigen Wassergehalts von vorzugsweise 12 bis 18% getrocknet worden ist. Die Brikettierung der Masse geschieht in üblichen Hochdruckpressen, wie z. B. Stempel- oder Ringwalzenpressen. Der Torf hat ebenso wie Teer und Pech den Vorteil, daß er ein aschearmes, kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel von hervorragender Reaktionsfähigkeit darstellt. Er kann darüber hinaus durch bekannte einfache chemische Verfahren noch weiter entascht werden, ohne dabei seine ausgeprägte Reaktions- und Bindefähigkeit einzubüßen. Der entscheidende Vorzug des Torfs gegenüber Pech und Teer liegt darin, daß er nicht schmilzt und eine ausgezeichnete Brikettierfähigkeit besitzt, die eine weitgehende Magerung, z. B. mit Oxyden, gestattet. Es ist auch ohne weiteres möglich, zusätzlich Koks als Reduktionskohlenstoff zu verwenden, ohne daß dabei die Festigkeit der Brikette leidet. Werden die so erhaltenen Brikette vor der Verarbeitung beispielsweise im Elektroofen einer Verkokung oder Verschwelung unterworfen, so können wertvolle Destillationsprodukte des Torfs gewonnen werden, und man erhält Brikette, die sich infolge ihrer Härte und wegen ihres Mangels an flüchtigen Bestandteilen in ausgezeichneter Weise im Elektroofen verarbeiten lassen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zuin Brikettieren von Gemischen aus Oxyden oder oxydischen Verbindungen des Siliziums und gegebenenfalls des Aluminiums, Eisens, Calciums, Mangans und Chroms mit kohlenstoffhaltigen Binde- und Reduktionsmitteln für die Herstellung von Silizium oder Siliziumlegierungen iin Elektroofen, dadurch gekennzeichnet, daß als Binde- und Reduktionsmittel Torf verwendet wird, der nach Zerstörung seiner kolloidalen Natur 1>1s auf einen Wassergehalt von vorzugsweise 12 11S 18% getrocknet worden ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß neben Torf auch noch andere kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brikette einer Verschwelung oder Verkokung unterworfen werden. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß weitgehend entaschter Torf verwendet wird.