AT114029B

AT114029B - Process for the simultaneous production of phosphorus or phosphoric acid and latent hydraulic binders.

Info

Publication number: AT114029B
Authority: AT
Original assignee: Ig Farbenindustrie Ag
Priority date: 1927-02-10
Filing date: 1928-01-11
Publication date: 1929-08-26

Description

  

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  Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Phosphor oder Phosphorsäure und latent- hydraulischenBindemitteln. 



   Es ist wiederholt vorgeschlagen worden, bei der thermischen Gewinnung des Phosphors oder der Phosphorsäure den bisherigen Zuschlag von Kieselsäure durch tonerdehaltige Stoffe zu ersetzen, um zu Schlacken zu gelangen, welche solche hydraulische Eigenschaften haben, dass sie direkt als Zement verwendet werden können. Bei Erschmelzung einer dem Portlandzementklinker ähnlich zusammengesetzten Schlacke erweist sich jedoch der erforderliche hohe Kalkgehalt   (ss2-û5%)   als störend, weil er zur Karbidbildung Veranlassung gibt. 



   Es wurde nun gefunden, dass diese Schwierigkeit nicht eintritt, wenn man die   Beschickung   des Ofens so zusammensetzt, dass bei der Verarbeitung von Phosphaten, in denen die Phosphorsäure an Kalk oder Tonerde oder an beide gebunden ist, und den gegebenen Zuschlägen eine Schlacke von ungefähr 12-35%   Al2O3, 18#38% SiO2   und 40-55%   CaO   entsteht. Bei dieser Zusammensetzung der   Mischung   ist die Phosphoraustreibung eine vollständige und man erhält eine Schlacke, welche nach Granulation ein latent-hydraulisches Bindemittel darstellt und zu der Herstellung von Hochofenzementen geeignet ist.

   Als Vorteil dieses Verfahrens gegenüber der Herstellung einer unmittelbar als Portlandzement verwendbaren Schlacke ist erkannt worden, dass es nicht nötig ist, auf eine vollkommen gleichmässige Zusammensetzung der Schlacke hinzuarbeiten, so dass etwaige Ungleichmässigkeiten in der Beschickung nicht nachteilig sind. Das Verhältnis von Kieselsäure zu Tonerde kann in weiteren Grenzen verändert werden, als dies bei der unmittelbaren Herstellung von Portlandzement erlaubt wäre. Das Verfahren lässt sich sowohl im Elektroofen als auch im Schachtofen, wobei der Kohlenstoff zugleich als Reduktionmittel wie als Wärmequelle dient, durchführen. Im letzteren Falle ist neben Phosphor auch Phosphorsäure in den Abgasen enthalten.

   Die bei diesem Verfahren erhaltene Schlacke wird in bekannter Weise mit Portlandzementklinker auf Hochofenzement vermahlen, wobei der Portlandzementldinker entweder aus den üblichen Rohstoffen oder auch aus einem Teil der gewonnenen Schlacke und entsprechenden kalkhaltigen Zuschlägen hergestellt werden kann. 



   Man ist dadurch auch in der Lage, eine Schlacke herzustellen, welche sich als Zumischmaterial zu einem Zementklinker gegebener Zusammensetzung am besten eignet. Ferner kann man durch die Wahl des verwendeten Tons auch billige   hochkieselsäurehaltige     Rohphosphat,   unbeschadet der Qualität der Schlacke, verwenden. Der grosse wirtschaftliche und technische Vorteil dieser Art der Schlackenherstellung erweist sich auch durch einen Vergleich mit dem Hochofenverfahren, bei welchem die   Sehlackenzusammensetzung   bestimmt ist von der Qualität der Erze und der Qualität des im Hochofen erschmolzenen Eisens. 



   Beispiel 1 : 100 Teile Rohphosphat mit   50%   CaO, 2%   Al203'4% Si02   und 35%P205 werden mit 50 Teilen Ton mit   56%     Si02   und   32% AI2Og und   mit 24 Teilen trockenem Koks im elektrischen Ofen oder im Schachtofen auf Phosphor, respektive Phosphor und Phosphorsäure verarbeitet. Man erhält 
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  Process for the simultaneous production of phosphorus or phosphoric acid and latent hydraulic binders.



   It has repeatedly been proposed to replace the previous addition of silica with alumina-containing substances in the thermal recovery of phosphorus or phosphoric acid in order to obtain slag which has hydraulic properties such that it can be used directly as cement. However, when a slag with a similar composition to Portland cement clinker is melted, the required high lime content (ss2-û5%) proves to be disruptive because it gives rise to carbide formation.



   It has now been found that this difficulty does not arise if the charging of the furnace is so composed that when processing phosphates in which the phosphoric acid is bound to lime or alumina or both, and the given aggregates, a slag of about 12 -35% Al2O3, 18 # 38% SiO2 and 40-55% CaO arise. With this composition of the mixture, the phosphorus expulsion is complete and a slag is obtained which, after granulation, represents a latent hydraulic binder and is suitable for the production of blast furnace cements.

   It has been recognized as an advantage of this process over the production of slag that can be used directly as Portland cement that it is not necessary to work towards a completely uniform composition of the slag, so that any irregularities in the charging are not disadvantageous. The ratio of silica to alumina can be changed within wider limits than would be permitted in the direct production of Portland cement. The process can be carried out in both an electric furnace and a shaft furnace, with the carbon serving as both a reducing agent and a heat source. In the latter case, in addition to phosphorus, the exhaust gases also contain phosphoric acid.

   The slag obtained in this process is ground in a known manner with Portland cement clinker on blast furnace cement, whereby the Portland cement dinker can be produced either from the usual raw materials or from a part of the slag obtained and corresponding calcareous aggregates.



   In this way, it is also possible to produce a slag which is best suited as an admixture material for a cement clinker of a given composition. Furthermore, by choosing the clay used, it is also possible to use cheap, high-silica rock phosphate, regardless of the quality of the slag. The great economic and technical advantage of this type of slag production can also be seen in a comparison with the blast furnace process, in which the composition of the lacquer is determined by the quality of the ores and the quality of the iron melted in the blast furnace.



   Example 1: 100 parts of rock phosphate with 50% CaO, 2% Al203, 4% Si02 and 35% P205 are mixed with 50 parts of clay with 56% Si02 and 32% Al2Og and with 24 parts of dry coke in an electric furnace or in a shaft furnace for phosphorus, respectively phosphorus and phosphoric acid processed. You get
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Claims

PATENT CLAIM: Process for the simultaneous production of phosphorus or phosphoric acid and latent hydraulic binders from rock phosphates, coal and silica and alumina-containing aggregates by heating in an electric furnace or Sehachtofen, characterized in that the amount of the aggregates is measured so that the resulting latent hydraulic binder has a The composition of the blast furnace slag is similar (12-35% AIOs, 18-38% SiO2, 40-55% CaO) and how this can be processed on blast furnace cement. ** WARNING ** End of CLMS field may overlap beginning of DESC **.