150721. lajstromszámú szabadalom • Kohászati eljárás
Megjelent: 1963. november 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •4T \JSZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.721 SZÁM Nemzetközi osztály: C—21—b HO—759 ALAPSZÁM Magyar osztály: 18 a 18—19 Kohászati eljárás Max Henry Iloepli, New York (AEA), Rudolf Nóvák, Frankfurt am Main, Wilhelm Schuster, Frankfurt am Main (NSZK) Feltalálók: Rudolf Nóvák, és Wilhelm Schuster, mindketten Frankfurt am Main-ben A bejelentés napja: 1962. május 19. A találmány tárgya a kohászat körébe tartozik, nevezetesen vas és acél előállítása és kinyerése vastartalmú ércek mindenféle minőségéből és fajtájából halogénezés útján. A találmány szerinti eljárással nagytisztaságú vas állítható elő iparilag, igen gazdaságos módon és a csekély beruházási tőkeszükséglet, a fémtartalom nagyarányú kinyerése és a kis halogénveszteség jellemzi. A klasszikus nagyolvasztó—Martin-kemence út elkerülésével történő közvetlen redukálása a vasérceknek mindig is érdekelte a feltalálókat, és az utolsó harminc esztendőben az ilyen eljárások el is szaporodtak. Bizonyos halogénező metallurgiai eljárásoknak a különböző színesfémek extrahálásában és kinyerésében tényleges sikerük volt és ez a siker arra indított sok régebbi kutatót, hogy a VII. csoport elemeit [elhasználó eljárást kíséreljenek meg kidolgozni a vasnak erceiből való kivonására. A legtöbb ilyen eljárás a vasnak vas(III)klorid vagy vas(II)klorid alakjában való elválasztásán alapszik, amit azután vasoxiddá és ebből vassá alakítanak. A vasnak kloridként való elválasztását végző régebbi eljárásokat négy főcsoportba sorolhatjuk: 1. az érc klórozása klórral; 2. az érc klórozása sósavval; 3. redukáló ércklórozás szénnel és sósavval, és 4. redukáló ércklórozás szénnel vagy szénmonoxiddal és klórral. Az első hár,om típus szerinti eljárások nem bizonyultak ipari méretekben megvalósíthatóknak, annak a ténynek következtében, hogy a szükséges reakciók: Fe2 0 3 (sz) + 3Cl 2 (g) = 2FeCl 3 (g) + 3/2 0 2 (g)(l) és Fe2 0 3 :(sz) + 6HCl(g) = 2FeCl 3 {g) + 3H 2 0(g) (2) erősen endotermek lévén, nagy hőmennyiséget kívánnak és még magas reakcióhőmérsékleten is olyan a termodinamikai egyensúly, hogy a kicsi a kinyerés. A 4. csoport eljárásai a következő képleteken alapszanak: Fe,03 (sz) + 3C(sz) + 3Cl 2 (g) =- 2FeCl 3 (g) + + 3CO(g) (3) és/ vagy Fe,03 (sz) + 3CO(g) + 3C1 2 <g) = 2FeCl 3 (g) + + 3C02 (g) (4) és első pillantásra kedvezőbbnek látszanak, mert a reakciók exotermek. Azt tapasztalták azonban, hogy mind a redukció, mind a klórozási reakció olyan heves, hogy mialatt a vas kvantitatíve klórozódik, .a meddőkőzet sok más eleme is vegyül a klórral. A redukcióra és a klórozásra szükséges időt megfelelő hőméréskleten kedvezően rövidnek találták, a többi elem klórozása azonban visszaszerezhetetlen klórveszteséget jelent, ami nem-gazdaságossá teszi az eljárást, mert a klór drága vegyszer. Ha csökkentjük a reakcióhőmérsékletet, kevesebb nem-kívánatos klorid keletkezik, de a vas tökéletes elválasztására szükségelt idő olyan hosszúra nyúlik, hogy ez a megoldás sem gazdaságos. Találmányunk tárgya olyan klórozó eljárás, ami leküzdi a fentemlített összes hátrányt; a vasnak vas(III)kloriddá alakulása kvantitatív, a reakciós idők rövidek és lényegében nincs a kiinduló anyag meddő alkatrészeinek klórozása miatt klórveszteség.
