Способ получения металлизованных концентратов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>787488 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено. 0311„78 (21) 2681159/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 151280, Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 151280 (51)М. Кл 3

С 22 8 1/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий е (53) УДК 669 1 622. .782.42(088.8) В.А. Кобелев, Л.И. Леонтьев, Б.3. Кудинов, С.В. Шаврин, Н.A. Ватолин, В.В. Кашин

Г.Е. Овчинников, В.В. Булычев и A.A.,Ïåðøóêîâ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЕТАЛЛИЗОВАННЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано при пирометаллургической подготовке и металлизации сернистых 5 железных руд.

Известен способ и установка для получения малосернистых металлизованных рудноугольных комков. Уплотненные комки изготовляют из смеси угля, железной руды или металлического железа при добавке смолы и связующего и загружают в вертикальный реактор для обжига в потоке газа, содержащего водород. Сера из руды удаляется в виде Н Б с газом 1) .

Однако способ связан с использованием дорогостоящего водорода. Кроме того, скорость удаления серы очень низкая.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ производства металлизованных окатышей, предусматривающий грануляцию смеси низкосернистой руды, 25 твердого топлива и флюса и обжига гранул в окислительной атмосфере (более 5% кислорода) при 538-1093 С.

После этого через слой продувают инертный газ или газ, содержащий менее 5% кислорода, затем температуру поднимают до 1316оС 2).

Недостатком этого способа является невозможность использования сернистых железных руд и удаление серы как в процессе, так и после него.

Цель изобретения — повышение степени удаления серы.

Поставленная цель достигается тем, что обжиг ведут в три стадии: первая при 500-800 С в атмосфере дымовых газов, содержащих 3-7% кислорода, в течение 2-10 мин; вторая при 10001200ОС в атмосфере дымовых газов, не содержащих кислорода, в течение 1050 мин, третья при 1250.-1450 C в восстановительной атмосфере в течение

5-20 мин; после обжига и охлаждения материал подвергают сухой магнитной сепарации.

Количество флюса зависит от количества серы в материале, состава пустой породы руды в качестве известняка. Для богатых по железу руд и концентратов с низким содержанием серы количество известняка не менее

12 вес.ч. на 100 вес.ч. руды. Для бедных по железу и высокосернистых руд количество известняка не превы787488

Т а б и и ц а,1

ЖелезоСодержание компонентов, Ъ рудный материал Fе„,, Fe0 СаО

Ng0 S i 0 А1 О, S п.п.п.

Руда 62,3 27,0 2,50

1,50 0,38 4,40

2,00 4,00

Руда «и 65,8 28,5 1,10 1,20 0,10

Руда 11 48 9 — 0 60

15,0 0,.60 1,90 0,45 4,30

Таблица 2

Компоненты, в.ч.

Шихта

Руда, в.ч. Известняк Коксик, в. ч. в. ч.

1 100

-ц 100

12

20

В 100

80 шает 80 вес.ч. Нижний предел температурного интервала этой стадии, т.е.

500 С обусловлен тем, что скорость реакции разложения пирита ниже 500эС мала и получает заметное развитие при 500 С. Верхний предел температурного интервала этой с-. адии, т.е.

800 С, обусловлен тем, что выше этой

Ь температуры начинается интенсивное окисление углерода и железа в слабоЬкислительной атмосфере. Нижняя граница временного интервала обусловлена минимальным временем, необходимым для завершения реакции разложения пирита, при выдержке менее 2 мин разложение пирита не успевает завершиться полностью. 15

Выбор верхней границы временного интервала обусловлен тем, что при большей,.чем 10 мин, выдержке происходит окисление углерода и железа. Нижняя граница температурного интервала gp второй стадии, т.е. 1000ОС, обусловлена тем, что при более низких температурах скорость восстановления сульфатов железа и кальция углеродом низка.

Верхняя граница температурного интер вала зависит от устойчивости железа в атмосфере дымовых газов, не содержащих кислород и не превышает 1200 С, выше этой температуры наблюдается окисление металлического железа до закиси железа. Нижний предел временного ин- 0 тервала обусловлен минимальным временем, необходимым для 90% металлизации.

Максимальное время, необходимое для

100Ъ металлизации железа, т.е. 50 мин, составляет верхнюю границу временно- 35 го интервала.

Нижняя граница температурного интервала третьей стадии, т.е. 1250ОС обусловлена минимальной температурой, ри которой происходит интенсивная коагуляция, т.е. 1250 С. Ниже этой температуры коагуляция не происходит.

Верхняя граница температурного интервала обуслрвлена температурой начала плавления тугоплавких соединений и окислов, т.е. 14500С, при которой происходит изменение формы и расплавление окатышей. Нижняя граница врЕменного интервала этой стадии, т.е.

5 мин, обусловлена временем, необходимым для коагуляции частиц металла до размера 0,5-1,0 мм, при выдержке менее 5 мин коагуляция частиц металла до размера 0,5-1,0 мм не происходит. Время 20 мин, что составляет верхний предел временного интервала, достаточно для полной коагуляции час тиц металла и его рафинирования шлаком, поэтому дальнейшая тепловая обработка нецелесообразна.

Пример. Сернистые железорудные материалы, состав которых представлен в табл. 1, смешивают с известняком, коксиком и гранулируют при обычной температуре. Составы шихт приведены в табл.2. Размер: окатышей составляет 10-12 мин. Обжиг проводят на лабораторной обжиговой установке c KoHTpG лируемой атмосферой. После охлаждения окатыши дробят, затем подвергают сухой магнитной сепарации на сепараторе с бегущим порем. B выделенном металлизованном концентрате определяют химическим анализом остаточную серу.

Результаты испытаний приведены в табл.3.

787488

I Я Э (б а

Ке!(d ао ха, 1

1 1 ! I

IM I

I I

I 1

I 1

I 1 о м

Ю

М о (А

О

Ю

М

Ю с< (D

«D (D (Ч lO

»

Ю о (»

Ю

М о

Е 0 !сс дэых

0 Х Э (иххы с

1 IC 1 (d Х

1 Э K !с1(d

1 Е Х И ао э(!- 11

1ЖО!»Э

I 1 (б (d

1 э а !» (d

» х и

Х I X,,ж И

Э (d О(= I O

1 3 (б

I 0 P

1 Э (б

1 (((9 Р

1 1

I 1

1 (1

1с-(1

I 1

1 1

I I

1 1

IЮ!

1»1

Ю м

1

1

I l

1 1

1 1

1 1 а Х с с 0 е

Ю о !» 3 (б

Н 0 л о о о

» 0 о и Е

0 1,, ! u э(=(К 1 (d

1 I

1 1

I CO I

1 I

1 1

Ех» t» (=

0 (0 (б.!»

Р:1 0 (» (((х х

Ф о м о ° м

I 1

It 1

1 1

1 I о (D (Ч

%-Ч о

Ю

СЧ с<

Ю о

% ( т о о

Ю с-(л а (d э L»

Ю (б и н

0 ((((Е !

» х(=

I I

1 1

1 1

l(C(I

1 l

1 1

I 1

1 1 о и

1-( (б !

»

v о 1 (D

Я (d

1-( и

0 и

I I

1 1

1((1

I 1

1 I

1 1

I (d х

K ((( (О (б м

Ю -(1

CO м (Л

I 1

I 1

1 1

1 I

lw I

I l

I 1

О э

0 Х (б (d (d

О (D

СО

О

Ю

CO о (D

l1l а,!до

» х

К<»

2 а

Э (d

6 И и э

01 а э

1-( (б l — (1 1

1 1

1 1

1 1

1М!

1 I

1 1

1 1 с» A о 0 (> !» (d!

» о о

О (d

1»

1 с, I

1

I ! !

l

I

1(Ч 1 о о (-1

М (б х (б

1» и

0 о

Х

М !

» и х э о

m o

Х

М х

A и э о

III Х (((0

Ж М! 1

1 1

1 I

I I

1

1 1

1 I х х о б

В

М Р (О (б

0 !» ох ох

1» (0

Ио

1 -(1

I 1

1 I

1 I

1 1

1 х

Е а

ЧО

I (б

0 э (Е э » о

0 и (d (d а

» х и (» K(— ((бИ (б (0 ао m

0 ((— (И и ( о 0 о

v !» о (б

1» о л о (D O CI

Х о Е1 Ю

Id

Ф х

Е4 Х

u.х э v э

Р1 Х Ц !

Я !б Р о (ч в о о ч м о

% (% ((М

g !

»

c-(u

III Х 6

m o

Р(Я Х С4 о о. о о о (ч а о т» »-(787488

Ю

L!l

1")

%-1

Ю

LA

Р) -1

Х

0 (. н

Ю о о

I

Ю

Ю

Ю

Ю

Ю

%-1

Ю

Ю

ГЧ

Ю

Ю

Ю -1

I !

l а

I о

Е<

Ю

Ю

Ю

CO

Ю

Ю ф

Ю

Ю

Ltl ст;" о

Х

U н е

c" н о о

1

Ю Ю C CL

OD LA C) ф

Ю CL CI CI O - Ю Ю Ю

<Ч а Ю ф и1 Ю СО Л Ю с-11 -1

Х Х

К х х х н х о х = u е о а е

Х Ц Ф

О N OI

Ж И Р Ж х х

Ц о (Ч

%-1

C)

ЮС

Ю

СЧ -1

° я

Х о н< е н о о

Х х х н о е

Щ ж х Х

О .III х Ц о

Х Р

Ю CI

Ю

Х

Ж

Н Х (1 о е U

Р а О ж ы

Ю

Ю

Ю

Ю

Ю (3

Ю

Х х

Х н х 1 о о а е

Х Ц ILI

О N e

Х Р Ж

C)

Ю

787488

Составитель Л.Савицкая

Редактор М.Недолуженко Техред И. Асталош Корректор Г.Решетник

Заказ 8283/26 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектная, 4

Анализ результатов испытаний показывает, что для использования трех типов,сернистых железорудных материалов (табл. 1) предлагаемый режим обжига и получения металлиэованных концентратов в установленных границах позволя- 5 ет получить степень удаления серы до

90-99В.

Таким образом, использование способа получения металлизованных концентратов по сравнению с известными спосо- о бами обеСпечивает применение в качестве сырья для получения металлизованных концентратов дешевых высокосернистых жлеэных руд и получение металлиэованных концентратов с низким содержанием серы.

Формула изобретения

j,Cïîñoá получения металлиэованных концентратов, включающий смешивание gp руды с флюсом и твердым топливом, граиуляцию, обжиг и охлаждение, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени удаления серы, обжиг ведут в три стадии: первая при

500-800©С в атмосфере дымовых газов, содержащих 3-7% кислорода, в течение

2-10 мин вторая при 1000-1200®С в атмосфере дымовых газов, не содержащих кислорода, в течение 10-50 мин; третья при 125014500С в восстановительной атмосфере в течение 5-20мФн.

2..Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что материал после охлаждения подвергают сухой магнитной сепарации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3753683, кл. С 21 В 1/08, 1975.

2. Патент Японии Р 45-39331, кл. С 21 В 1/02, 1970.