RU2489494C1 - Способ металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов - Google Patents
Способ металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489494C1 RU2489494C1 RU2011149518/02A RU2011149518A RU2489494C1 RU 2489494 C1 RU2489494 C1 RU 2489494C1 RU 2011149518/02 A RU2011149518/02 A RU 2011149518/02A RU 2011149518 A RU2011149518 A RU 2011149518A RU 2489494 C1 RU2489494 C1 RU 2489494C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ore
- magnetic separation
- magnesium
- grinding
- crushed
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 title abstract description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title abstract 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title abstract 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L ferrous carbonate Chemical compound [Fe+2].[O-]C([O-])=O RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 11
- 229910021646 siderite Inorganic materials 0.000 description 8
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015076 Shorea robusta Nutrition 0.000 description 1
- 244000166071 Shorea robusta Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, к процессам прямого получения железа во вращающихся печах. В способе металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов, включающем окислительный обжиг в шахтной печи, восстановление совместно с восстановителем и десульфуратором, охлаждение, измельчение и магнитную сепарацию, согласно изобретению исходную руду крупностью 10-60 мм предварительно подвергают гравитационному обогащению, окислительный обжиг проводят при температуре 1100-1200°С, после чего обожженную руду в горячем виде загружают непосредственно во вращающуюся печь и восстанавливают, а восстановленную руду измельчают с последующим выделением металлизованного продукта. При этом при измельчении до крупности (-5 мм) проводят сухую магнитную сепарацию, а при измельчении до крупности (-0,1 мм) - мокрую. Горячий газ из вращающейся печи подают в шахтную печь окислительного обжига для утилизации его физического и химического тепла. Реализация способа позволяет снизить энергетические и материальные затраты на процесс. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, к процессам прямого получения железа во вращающихся печах.
Отсутствие эффективной технологии обогащения и подготовки к плавке бедных труднообогатимых магнийсодержащих железных руд с получением материала, богатого железом, с низким содержанием магнезии и вредных примесей препятствует их широкому использованию. Основная порода сидеритов - изоморфная смесь карбонатов железа, магния, марганца. Минеральные включения представлены кремнийсодержащими сланцами, алюмосиликатами, сульфатами, карбонатами. Содержащийся в сидерите оксид магния химически связан с железом, поэтому при обычном обогащении почти целиком переходит в концентрат. Единственный реализованный в настоящее время способ переработки бакальских сидеритов - доменная плавка. Поэтому пирометаллургическое обогащение таких руд с получением губчатого железа или крицы для доменных печей и сталеплавильных агрегатов является актуальной проблемой.
Наиболее распространенным процессом получения металлизованных концентратов из труднообогатимых руд является кричный процесс (Савельев Г.П. Производство крицы. - М.: Металлургия, 1972. 272 с.).
Производство крицы осуществляется во вращающихся печах при температурах 1250-1350°С. В зоне крицеобразования пустая порода частично расплавляется и образуется вязкий тестообразный шлак, в котором находятся частицы железа, укрупняющиеся при вращении печи. Выходящий из печи полупродукт охлаждается водой, измельчается и подвергается магнитной сепарации. Кричный металл представляет образования крупностью до 10 мм округлой формы с включениями шлака и содержит 80-90% Fe, ~1% С, значительное количество серы и фосфора, вносимых, главным образом, твердым восстановителем.
Недостатками кричного процесса являются большой расход тепла, низкая производительность и загрязнение металла вредными примесями.
При переработке сидеритов данный процесс неприменим, так как требует наличия вязкого "длинного" шлака (100-200 Па·с), обычно соответствующего составу: 50-60% SiO2; 10-20% Al2O3; 15-25% (CaO+MgO), а пустая порода сидеритов, наполовину состоящая из MgO, имеет высокую температуру плавления, вследствие чего при характерной температуре кричного процесса она будет находиться в твердом состоянии.
Известен способ прямого получения железа путем его восстановления во вращающейся печи твердым углеродом, при котором металл и шлак находятся в твердом состоянии (Князев В.Ф., Гиммельфарб А.И., Неменов A.M. Бескоксовая металлургия железа. - М.: Металлургия, 1972. 272 с.). Процесс ведут при температуре около 1000°С.
Основным недостатком данного метода при использовании его для восстановления сидеритов является низкая производительность. В процессе обжига при температуре 700-800°С куски обжигаемой руды теряют прочность и разрушаются, что приводит к большому пылевыносу. Получаемый восстановленный продукт содержит железо в мелкодисперсном состоянии, вследствие чего отделить его от пустой породы затруднительно. Для хорошей раскрываемости зерна материал необходимо подвергать тонкому измельчению, но при этом частички металла куются в чешуйки. Кроме того, данная технология требует сложной многоступенчатой мокрой магнитной сепарации.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение технико-экономических показателей процесса пирометаллургического богащения магнийсодержащих железных руд (сидеритов) с получением высокометаллизованного концентрата, пригодного для применения в сталеплавильном производстве.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является снижение энергетических и материальных затрат на подготовку материала и на процесс восстановления.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов, включающем окислительный обжиг, восстановление совместно с восстановителем и десульфуратором, охлаждение, измельчение и магнитную сепарацию, согласно изобретению, исходную руду крупностью 10-60 мм предварительно подвергают гравитационному обогащению, окислительный обжиг проводят при температуре 1100-1200°С, после чего обожженную руду в горячем виде загружают непосредственно во вращающуюся печь и восстанавливают, а восстановленную руду измельчают с последующим выделением металлизованного продукта.
При этом при измельчении до крупности (-5 мм) проводят сухую магнитную сепарацию, а при измельчении до крупности (-0,1 мм) проводят мокрую магнитную сепарацию, а горячий газ из вращающейся печи подается в шахтную печь окислительного обжига для утилизации его физического и химического тепла.
Сидеритовую руду подвергают окислительному обжигу в шахтной печи. При крупности кусков менее 10 мм газопроницаемость слоя руды резко снижается, что отрицательно сказывается на ходе процесса. При крупности кусков более 60 мм для полной декарбонизации требуется длительное время, что снижает производительность.
Обжиг при температуре выше 1200°С приводит к оплавлению кусков, их спеканию. Кроме того, возможно настылеобразование в печи. При температуре менее 1100°С обжиг идет при низкой скорости декарбонизации, что отрицательно сказывается на производительности печи.
Пример.
20 килограммов исходной руды крупностью 10-60 мм подвергли обогащению в тяжелых средах (смесь FeSi:Fe3O4=70:30). Полученный концентрат обожгли при температуре 1150°С в муфельной печи в течение 4 часов.
После декарбонизирующего обжига концентрат восстановили в печи Таммана в смеси с коксиком крупностью менее 3 мм при условиях, характерных для вращающейся печи (нагрев со скоростью 10 град./мин до температуры 1350°С, изотермическая выдержка при этой температуре 3 часа, охлаждение с печью). После отделения восстановителя путем отсева на грохоте восстановленный концентрат разделили пополам, измельчали и подвергли магнитной сепарации (измельченный до крупности (-5 мм) сухой, до (-0,1 мм) - мокрой). Результаты переработки представлены в таблице.
Применение предложенного способа металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов за счет ведения процесса обжига в непрерывном режиме повысит удельную производительность вращающейся печи с 0,12 до 0,3 т/м3. Кроме того, за счет загрузки во вращающуюся печь обожженной руды в горячем виде непосредственно из печи обжига и подачи горячего газа из вращающейся печи в шахтную для утилизации его физического и химического тепла, уменьшаются тепловые затраты на получение металлизованного продукта с 3,5 до 3,0 Гкал/т.
| Таблица | |||||||
| № п/п | Вес, кг | Выход, % | Извлечение, % | Feобщ., % | φ, % | ||
| 1 | Исходная руда | 20,0 | 100,0 | 100,0 | 29,5 | 0,0 | |
| 2 | Гравитационное обогащение | Концентрат | 14,9 | 74,5 | 87,1 | 34,5 | 0,0 |
| Хвосты | 5,10 | 25,5 | 12,9 | 14,8 | 0,0 | ||
| 3 | Ообжиг | Концентрат | 10,73 | 53,7 | 87,1 | 47,91 | 0,0 |
| 4 | Восстановление | Концентрат | 8,68 | 43,4 | 87,1 | 59,23 | 91,5 |
| 5 | Сухая магнитная сепарация (-5 мм) | Концентрат | 3,38 | 33,9 | 84,5 | 73,92 | 93,2 |
| Хвосты | 0,96 | 9,5 | 2,4 | 7,2 | 56,8 | ||
| 7 | Мокрая магнитная сепарация (-0,1 мм) | Концентрат | 2,97 | 29,8 | 85,8 | 85,1 | 95,8 |
| Хвосты | 1,36 | 13,6 | 1,3 | 2,8 | 28,3 | ||
Claims (4)
1. Способ металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов, включающий окислительный обжиг в шахтной печи, восстановление совместно с восстановителем и десульфуратором, охлаждение, измельчение и магнитную сепарацию, отличающийся тем, что исходную руду крупностью 10-60 мм предварительно подвергают гравитационному обогащению, окислительный обжиг проводят при температуре 1100-1200°С, после чего обожженную руду в горячем виде загружают непосредственно во вращающуюся печь и восстанавливают, а восстановленную руду измельчают с последующим выделением металлизованного продукта.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при измельчении до крупности (-5 мм) проводят сухую магнитную сепарацию.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при измельчении до крупности (-0,1 мм) проводят мокрую магнитную сепарацию.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что горячий газ из вращающейся печи подают в шахтную печь окислительного обжига для утилизации его физического и химического тепла.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011149518/02A RU2489494C1 (ru) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Способ металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011149518/02A RU2489494C1 (ru) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Способ металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011149518A RU2011149518A (ru) | 2013-06-10 |
| RU2489494C1 true RU2489494C1 (ru) | 2013-08-10 |
Family
ID=48784575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011149518/02A RU2489494C1 (ru) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Способ металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2489494C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820696C1 (ru) * | 2023-09-22 | 2024-06-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ переработки магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1315478A1 (ru) * | 1985-11-10 | 1987-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники | Способ обжига сидеритовых руд и шахтна печь дл его осуществлени |
| SU1733480A1 (ru) * | 1990-03-11 | 1992-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники | Способ подготовки шихты на основе бурожелезн ковых руд с содержанием 4 - 17% сидерита дл обжига в печи ступенчато-взвешенного сло |
| CN101029344A (zh) * | 2007-04-17 | 2007-09-05 | 唐山奥特斯窑炉有限公司 | 海绵铁快速还原工艺 |
| CN102212635A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-10-12 | 唐山奥特斯科技有限公司 | 低品位复杂难处理矿直接还原生产粒铁的工艺 |
-
2011
- 2011-12-05 RU RU2011149518/02A patent/RU2489494C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1315478A1 (ru) * | 1985-11-10 | 1987-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники | Способ обжига сидеритовых руд и шахтна печь дл его осуществлени |
| SU1733480A1 (ru) * | 1990-03-11 | 1992-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники | Способ подготовки шихты на основе бурожелезн ковых руд с содержанием 4 - 17% сидерита дл обжига в печи ступенчато-взвешенного сло |
| CN101029344A (zh) * | 2007-04-17 | 2007-09-05 | 唐山奥特斯窑炉有限公司 | 海绵铁快速还原工艺 |
| CN102212635A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-10-12 | 唐山奥特斯科技有限公司 | 低品位复杂难处理矿直接还原生产粒铁的工艺 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820696C1 (ru) * | 2023-09-22 | 2024-06-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ переработки магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011149518A (ru) | 2013-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103468961B (zh) | 一种密闭冲天炉处理钢铁厂含锌、铅粉尘工艺方法 | |
| US10072313B2 (en) | Method for smelting nickel oxide ore | |
| CN103667687B (zh) | 处理高磷鲕状赤铁矿竖炉防球团高温还原黏结的方法 | |
| CN102899434B (zh) | 一种从硼铁矿中同步提取硼和铁的方法 | |
| CN102373329B (zh) | 一种红土镍矿富集镍和铁方法 | |
| EP3205732B1 (en) | Method for smelting nickel oxide ore | |
| CN101481753A (zh) | 一种从红土氧化镍矿冶炼镍铁合金的方法 | |
| CN101418389B (zh) | 红土镍矿在回转窑中直接还原粒镍铁的方法 | |
| RU2479648C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки красных шламов | |
| CN102839278A (zh) | 一种铁矿尾矿强磁预富集深度还原提铁方法 | |
| CN115404339B (zh) | 一种开发利用鲕状高磷铁矿的方法 | |
| CN101418388B (zh) | 红土镍矿在回转窑—化铁炉中生产镍铁的工艺 | |
| WO2013011521A1 (en) | A method for direct reduction of oxidized chromite ore fines composite agglomerates in a tunnel kiln using carbonaceous reductant for production of reduced chromite product/ agglomerates applicable in ferrochrome or charge chrome production. | |
| WO2025124600A1 (zh) | 红土镍矿酸浸渣的处理方法、活性材料 | |
| CN102108438A (zh) | 红土镍矿生产球团矿的方法 | |
| CN115261540A (zh) | 赤泥中铁和尾渣回收方法 | |
| CN104212931A (zh) | 一种利用回转窑深度还原生产金属铁粉的方法 | |
| Wang et al. | Innovative method for boron extraction from iron ore containing boron | |
| WO2009145348A1 (ja) | 銑鉄製造方法 | |
| CN105296747A (zh) | 一种低品位复杂铁锰矿的综合利用方法 | |
| RU2489494C1 (ru) | Способ металлизации магнийсодержащих карбонатных железорудных материалов | |
| CN103602773A (zh) | 一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法 | |
| JP | The effect of additives and reductants on the strength of reduced iron ore pellet | |
| KR20080112818A (ko) | 제강공정 부산물로부터 유가금속을 회수하는 방법 | |
| CN111850304B (zh) | 一种铜渣处理系统和方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181206 |