Способ обогащения марганцевых руд

 

Изобретение относится к обогащению фосфорсодержащих марганцевых руд комбинированными методами и м. о. использовано для подготовки низкосор ь ого марганцевого сырья к метал.-А ргическ.ому персделу. Цель изобретения - поцьииение, качества марганцевого концентрата за счет снижения в нем примеси фосфора. Исходную марганцевую руду дробят и обогащают отсадкой. Концентрат отсадки измельчают совместно с углеродистым восстановителем при соотнощении соответственно от 1:0,32 до 1:0,052 и затем обжигают при 1100- 1300°С в присутствии измельченного железа. Образующийся при этом газообразный фосфор реагирует с железом. Полученную железофосфорсодержащую фазу отделяют магнитной сепарацией. Последующим обогащением отсадкой из обесфосфоренного обожженного продукта выделяют марганцевый концентрат. При этом обжим ведут при содержании измельченного железа, в 30-100 раз превышающем содержание фосфора в концентрате,отсадки исходной руды, а крупность частиц железа и концентрата одинакова. 2 з. п. ф-лы, 1 табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В 03 В 7/00

OllHCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4195790/23-03 (22) 17.02.87 (46) 30.03.89. Бюл. № 12 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов «Механобрчермет» и Днепропетровский металлургический институт им. Л. И. Брежнева (72) А. В. Петров, А. Н. Овчарук, В. В. Кривенко, В. А. Арсентьев, М. И. Гасик, К. Д. Ивченко, В. Л. Тарасенко, А. А. Кузнецова, И. П. Рогачев, П. Ф. Мироненко и С. Г. Грищенко (53) 622.7:622.341 (088.8) (56) Фомин Я. И. Технология обогащения марганцевых руд. М.: Недра, 1981, с. 115—

144.

Авторское свидетельство СССР № 1200982, кл. В 03 В 7/00, 1984. (54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ МАРГАНЦЕВЪ|Х РУД (57) Изобретение относится к обогащению фосфорсодержащих марганцевых руд ком1

Изобретение относится к обогащению сырья комбинированными методами, в частности к обогащению фосфорсодержащих марганцевых руд, и может быть использовано для подготовки низкосортных марганцевых продуктов к металлургическому переделу.

Цель изобретения — повышение качества марганц вого концентрата за счет снижения в нем примеси фосфора.

Сущность способа заключается в том, что исходную марганцевую руду дробят, обогащают дробленную руду отсадкой, полученный концентрат измельчают совместно

„„яц„„1468596 бинированными методами и м. б использовано для подготовки низкосор ного марганцевого сырья к металлурги«ec .ому персделу. Цель изобретения — поцышсние качества марганцевого концентрата за счет снижения в нем примеси фосфора. Исходную марганцевую руду дробят и обогащают отсадкой. Концентрат отсадки измельчают совместно с углеродистым восстановителем при соотношении соответственно от 1:0,32 до 1:0,052 и затем обжигают при 1100—

1300 С в присутствии измельченного железа.

Образующийся при этом газообразный фосфор реагирует с железом. Полученную железофосфорсодержащую фазу отделяют магнитной сепарацией. Последующим обогащением отсадкой из обесфосфоренного обожженного продукта выделяют марганцевый концентрат. При этом обжим ведут при содержании измельченного железа, в

30 — 100 раз превышающем содержание фосфора в концентрате.отсадки исходной руды, а крупность частиц железа и концентрата одинакова. 2 з. и. ф-лы, 1 табл. с углеродистым восстановителем, обжигают в восстановительной атмосфере при 1100—

1300 С в присутствии измельченного железа, магнитной сепарацией отделяют образовавшуюся железофосфорсодержащую фазу, после чего обогащают обожженный продукт отсадкой. При этом концентрат отсадки исходной руды пз,-. ельчают с углеродистым восстановителем при соотношении от 1:0,33 до 1:0,052, обжиг ведут при содержании измельченного железа, в 30 — 100 раз превышающем содержание фосфора в концентрате отсадки, а крупность частиц измельченного железа равна крупности частиц концентрата.

1468596

При совместном измельчении марганцевого концентрата с углеродистым восстановителем происходят механохимические процессы, заключающиеся в образовании новой поверхности, которая, обладая высокой активностью, быстро науглероживается, создавая развитый тесный контакт фосфорсодержа1цих и углеродистых материалов. Углеродистые материалы являются наиболее эффективными восстановителями фосфора, который входит в основном в состав трикальцийфосфата марганцово-рудного сырья.

Внедрение атомов углерода в кристаллическую решетку трикальцийфосфа1а сопровождается отрывом кислорода от фосфат-ионов.

Наличие оксида кремния в руде снижает температуру восстановления фосфора и ускоряет этот процесс. В процессе восстановитсл ьно(0 Обжига Окс иц к1)ем и ил н!,ггссн51ст

НяТИОКИСЬ фОСфОр» (Р Г :,) Из фос1,Н)Т», ПОСле чего она ре )гирлст с углсродол), O0pH3vIoLII,Hйс)i л н))с!вессс поест IIIoi)ления газообразный фос1рор улавливают при

И1)л)О)ци активного»дсорбента -- металли1сского железа. Форсфор активно вступает в реакцию с металлической фазой железа, образуя прочные фосфиды железа. Общее уравнение реакции восстановления и улавливания фосфора может быть представлено в слсдукнцм виде:

Сап(РО)) +5C+HSiO +6Fe 2FeqP+

+5СО+ (СаО) q ° nSi02, Температурные пределы восстановительного обжига определены условиями восстановления и удаления фосфора. Темпе!)атура

1100 С является температурой начала активного разложения фосфатов в восстановительных условиях. Снижение ее не позволяет получить условия для возгонки фосфора.

Повышение темпср»туры сверх 1300 С вызыв»ст активное с;1екание всей шихты, что затрудняет дальней))се выделение металли)сской фазы, и содср)канис фосфора в гоп)вом л)атери1)лг новыц)»ется на 20 — 25Я (Относительных) .

Соотношение рудного и углеродистого

КО;!ПОНЕНТОВ ДHI

"При содержании углеродистого восстановителя выше верхнего предела происходит новы)пенис температуры, а также черезмерное развитие жидкой фазы в микрообъемах, мешающее д1)лы)ейшему процессу дефосфорации.

Для рани)мерного распределения металлического железа во всем объеме материала и улучнц.ния их контакта р»змер частиц

1те должен быть соизмерим с размером рудНЫХ I»;THII.

Указанные пределы по содержанию адсорбснта в шихтс диктуются следующими со1)б)1)11)ксIIH11 и: нри сопержании еl о мень5

55 ше нижнего предела степень удаления фосфора снижается на 17 — 18Рр, а при входе его в шихту сверх верхнего предела ухудшаются условия разделения фаз, увеличиваются потери марганца с металлической фазой.

Пример 1. Исходную окисную марганцевую руду дробят до крупности 20 мм на щековой дробилке и обогащают на отсадочной машине. Полученный концентрат содержит, Рр: Мп 34; SiO, 21; P 0,24.

Концентрат измельчают на щековой дробилке до крупности 5 — 0 мм совместно с коксиком. Смесь состоит из 85Рр марганцевого концентрата и 15Я коксика. При анализе кусочков руды обнаружено до 5 — 6Я углерода, адсорбированного при совместном измельчении в порах руды и на вновь образованной поверхности. Измельченную смесь загружают в трубчатую печь, в которой поддерживают восстановительную атмосферу (а(0,7 — -0,85), температура в горячей зоне составляет 1150 — 1160 С.

Одновременно в печь дозируют металлическую железную стружку (фр. 5 — 0 мм) в количестве 12Я по отношению к концентрату (в 50 раз больше, чем содержание фосфора в руде). Смесь обжигают во вращающейся трубчатой печи длиной

1000 мм и внутренним диаметром 600 мм в течение 25 мин. Затем из обожженного продукта на магнитном сепараторе выделяют фосфиды железа, а оставшееся обогащают отсадкой. Концентрат содержит 39,5Рр марганца и 0,1Рр фосфора, выход 69,3Я.

Пример 2. Исходную карбонатную марганцевую руду обрабатывают по примеру 1.

Конечный концентрат содержит 51,5Я марганца и 0 12Рр фосфоРа, выход 69 3 1 .

Пример ."). Окисную марганцевую руду обрабатывают по примеру 1 при различных параметрах: температуре обжига, соотношении марганцевого концентрата и коксика и массовой доле железа. Результаты испытаний приведены в таблице.

Параллельно для сравнения проведены опыты известным способом в идентичных условиях. Из полученных данных следует, что концентрат, получаемый по предлагаемому способу, имеет более высокую металлургическую ценность (отношение Р/Мп по предлагаемому способу составляет от 0,003 до 0,0025, а по известному отношение

Р/Мп — 0,0045) . Из такого концентрата возможно выплавлять марганцевые сплавы в одну стадию без подшихтовки малофосфористого шлака.

Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа происходит снижение содержания фосфора в концентрате, а также повышение качества концентрата.

Формула изобреге1шя

l. Способ обогащения марганцевых руд, включающий дробление исходной руды, от1468596

Варианты

) 2 ) 3 (1:0,177 1г0,052 1:0,020

1150 1300 1350

1:0,43

1000

1:0,33

1100

25

100

105 24,0

6,0

7,5

12,0

0,003 0,0025 0,0028

0,0057

0,0053 дукте

Составитель В. Чикладзе

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор Л. Обр чар

Заказ 1290/9 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь тиям при ГKHT СССР

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб... д. -4(5

Г1роизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, iл. Гагарина, I 91

» садку дробленной руды с получением концентрата, измельчение концентрата отсадки, его обжиг и последующую отсадку обожженного продукта с получением марганцевого концентрата, отличающийся тем, что, с целью повышения качества марганцевого концентрата за счет снижения в нем примеси фосфора, в операцию измельчения концентрата отсадки вводят углеродистый восстановитель, в операцию обжига концентрата отсадки вводят измельченное железо и осуществляют ее в восстановительной атмосфере при 1100 †13 C с получением железофосфорсодержащей фазы, после чего осуществляют магнитное отделение железо1(араметры и показатели процесса

Соотношение марганцевого концентрата и углеродистого восстановителя

Температура, оС

Отношение железа металлического к фосфору, содержащемуся в концентрате, раз

Массовая доля металлического железа, Е

Степень удаления фосфора, Е

Отношение Р/Мп в готовом профосфорсодержащей фазы нз обожженного продукта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в операцию измельчения концентрата от5 садки вводят углеоодистый восстановитель при их соотношении соответственно

1: 0,33 — 1: 0,052.

3. Способ по п. 1, отличающий ся тем, что обжиг концентрата отсадки ведут при содержании измельченного железа, в 30—

100 раз превышающем содержание фосфора в концентрате отсадки, при этом крупность измельчения железа равна крупности измельчения концентрата отсадки.