Способ переработки железосодержащих материалов

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработке железосодержацих материалов, содержащих вольфрам, с получением ферросплава. Цель изобретения - переработка железовольфрамопых пиритных промпродуктов непосредственно в железопольфрамовый сплав и упрощение процесса. Предложено в печи формировать коксочыи слой, с помощью его расплавлять шихту, в которой в качестве флюса использовать содосульфатнын продукт с массовым соотношением соды и сульфата натрия (2-3): 10 и расходовать его в количестве 50-80% от массы промпродукта, при этом соотношение высоты коксового слоя и получаемого расплава поддерживать рагшмч (0,3-0,5):1. За счет использования содосульфатного продукта и регламентации параметров процесса получают непосредственно железоволыЬрамопын сплав с извлечением вольфрама на уровне 96,7-97,5%, в то время как обычно получение такого сплава включает четыре передела с суммарным извлечением вольфрама менее 927,. с Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 1И) (э!)5 С 22 С 33 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГННТ СССР

Н А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4669141/02 (22) 30.03.89 (46) 30.01.91. Вюл. 11 4 (71) 1:азахский филиаr Научно-исследовательского проектного и конструкторского института благородных металлов и алмазов Гиналмаззолото (72) A.Х.Ллагузов, В.И.11аслов, Е.Е.Коробанов, К.A.1(áðàåâ н В ° Н.Литвинов (53) 669.168 (088,8) (56) Лвторскос свидетельство СССР

h" 1450407, кл . С 22 В 34/36, 19S7, Лвторское свидетельство СССР

У 1321766, кл . С 22 В 15/06, 1986. (54) СПОСОБ JIFPEPABOTKH ЖЕЛЕЗОСОДЕР1КЛЦИХ ИЛТЕРИЛЛОВ (57) Изобретение относится к цветнои металлургии, в частности к переработке желеэосодержащих материалов, содержащих вольфрам, с получением ферросплава. Цель изобретения — переИзобретение относится к цветной металлургии, в частиости к переработке железосодержащих материалов, содержащих вольфрам, с получением ферросплава.

Цель изобретения - переработка железовольфрамовых пиритных проипродуктов непосредственно в желеэовольфрамовый сплав и упрощение процесса.

В электропечи иэ кокса формиру ется коксовый слой, с помощью его

2 работка желеэовольфраиовых пиритных промпродуктов непосредственно B желеэолольфраиовый сплав и упрощение процесса. Предложено в печи формировать коксоггый слой, с помощью его расплавлять шихту, в которой в качестве флюса использовать содосульфатный продукт с массолыи соотношением соды и сульфата натрия (2-3):10 и расходовать его л количестве

50-80Х î r массгг лромлродукта, при этом соотношение ггысоты коксового слоя н получасмого рэсггла на поддерживать 1гашгыи (0,3-0,5): 1. За счет исггользова ггя содосульфатного продукта и регламснтацни параметров процесса получают непосредственно железовольгЬраиовьгй сплав с иэвлечениеи вольфрама на уровне 96,7-97,5Х, в то время как обычно получение такого сплава включает четыре передела с суммарным извлечением вольфрама менее 92Х. нагревают и расплавляют шихту, в которой в качестве флюса предложено испольэовать содосульфатный продукт с массопыи соотношением соды и сульфата натрия (2-3):10 и расходовать

его в количестве 50-80Х от массы промпродукта, при этом отношение высоты коксоього слоя и получаемого расплава поддерживается равнггм (0,3-0,5) г1.

При проплавлении железовольфрамовьк иритных промнродуктов на руд-

1 624041 но-термических печах прогревом расплава через коксовый спой в местах контакта графитовых электродов и кокса происходит образование микрадуг, обеспечивающих локальное повышение температуры в условиях сильной восстановительной среды, что приводит к восстановлению металлов и образованию ферровольфрамового сплава.

Содосульфатный продукт, используемый в качестве натриевого соединения, - дешевый промпродукт химического производства и представляет собой смесь карбоната натрия (соды) и сульфата натрия переменного состава. Использование его в электроплавке вместо кальцинированной соды снижает эксплуатационные расходы по сравнению с известным способом.

Общая схема механизма взаимодействия реагентов представляется в следующем виде:

ГеО + Q)> + Na O + S + С + Si — э nFemW(S + С + Si).

Результатом процесса является получение сложной ниэкотемпературной эвтектики — ферровольфрамового сплава с ограниченным содержанием углерода, серы и кремния. Температуру расплава можно держать в интервале

1150 - 1200 С, что снижает энергозатраты относительно известного ctIOсоба. Введенные в шихту содосульфатного продукта в количестве 5080Х от массы промпродукта обеспечивает связывание силикатной части в жидкотекучий шлак (стекломассу), что создает благоприятные условия для интенсивной диффузии вольфрама и железа к коксовому слою и восстановлению оксидов металлов.

Сода в шихте способствует протеканию реакции образования оксида же леза, затем восстановлению металлов, а присутствие сульфата натрия обеспечивает нужную концентрацию серы в расплаве и образование низкотемпературной эвтектики.

Ведение плавки прогревом расплава через коксовый слой при отношении высоты коксового слоя и расплава менее 0,3:1 не гарантирует получение нужной высоты слоя восстановителя,- обеспечивающей образование микродуг, локальное повышение температуры, условия для эффективного восстановления железа и вольфрама с образованием ферровольфрамо5 вого сплава.

Увеличение указанного отношения выпе 0,5-1 уменьшает полезный объем перерабатываемого материала, т.е. снижает производительность агрегата.

При массовом соотношении соды и сульфата натрия ниже 2:10 не обеспечивается полное протекание реакции образования оксида железа из суль5 фида и восстановление металлов.

При массовом соотношении соды и сульфата натрия выше 3:10 процесс восстановления не улучшается.

Расход содосульфатного продукта меньше 507 от массы нромпродукта не обеспечивает достаточную жидкотекучесть расплава, диффузию вольфрама и железа к коксовому слою, что снижает степень восстановления металлов.

Расход содосульфатного продукта более 80Х от массы промпродукта увеличивает количество шлака и потерю с ним металлов, приводит к перерас30 ходу реагента.

Плавки проводят на укрупненной лабораторной электропечи ппощадью пода 0,16 м2 с двумя графитовьми электродами диаметром 75 мм.

Выпуск расплава осуществляют через нижнюю летку в чугунный котел.

Продукты плавки разделывают, взвешивают и анализируют на содержание железа и вольфрама.

В качестве исходного материала ис40 пользуют железовольфрамовый пиритный проипродукт, содержащий 2,5X вольфрама, 27, 5 диоксида кремния, 15Х железа, предоставленного в ос45 новном в виде пирита.

Пример 1. Шихту, содержащую

t00 кг железовольфрамового пиритного промпродукта и 50 кг содосульфатного продукта содержащего 1 ЬХ к арб она та натрия н ЗОЖ сульфата натрия (остальное примеси), плавят совместно с коксом при 1200 С ° Массовое соота ношение соды и сульфата натрия 2:10, 55 а расход содосульфатного продукта составляет 501 от массы промпродукта.

Высота расплава в печи 250 мм, высота коксового слоя 75 мм. Отношение высоты коксового слоя и расплава

Составитель О. Веретенников

Техред М.див,ык

Редактор М.Петрова

Корректор Н. Ревская

Заказ 170 Тираж Подпнсное

ВНЖПИ Государственного комитета по изобретениям и откпытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,!01

162404

0,3:1. Расплав прогревают через коксовый слой 45 мин.

Продукты плавки: 17,9 кг ферровольфрамового сплава, содержащего 13, 5Х вольфрама и 81,5% железа, остальное

5 сера, кремний, углерод, а также

93,5 кг силикатного шлака, содержащего 0,09% вольфрама и 0,43Х железа.

Извлечение в сплав составило. вольфрама — 96,7%, железа — 97 .

Пример 2. !пихту, содержащую

100 кг железовольфрамового пиритного промпродукта, 65 кг содосульфатного продукта, содержащего 19 карбоната натрия и 76Х сульфата натрия (остальное - примеси), плавят совместно с коксом при 1175 С. Массовое сооткоо шение соды и сульфата натрия 2,5: 10, а расход содосульфатнпго продукта с Ю составляет 65Х от массы промпродукта.

Высота расплава в печи 275 мм, высота коксового слоя 110 мм. Отношение высоты коксового слоя и расплава 0,4:1. Расплав прогревают через коксовый слой 35 мин. Продукты плавки. 17,5 кг ферровольфрамового сплава, содержащего

13,9 вольфрама и 82% железа, остальное — сера,, кремний, углерод, 30 а также 115 кг силикатного шлака, содержащего 0,07 вольфрама и 0,61% железа.

Извлечение в сплав составило: вольфрама - 97, железа — 95 .

H p и м е р 3. Шихту, содержащую

100 кг железовольфрамового пиритного промпродукта, 80 кг содосульфатного продукта, содержащего 21,9% карбоната натрия и 73Х сульфата натрия щ (остальное " примеси), плавят совместно с коксом при 1150 С, Массовое соотношение соды и сульфата натрия

3: 1О, а расход содосульфатного продукта составляет 80Х от массы пром- g5 продукта.

Высота расплава в печи 300 ьвч, высота коксового слоя !50 мм. Стношеиие высоты коксового слоя и расплава

0,5:1. 50

6

Расплав прогревяют через коксовый слой 30 мин.

Продукты плавки: 18,2 кг ферровольфрамового сплава, содержащего

13,4Х вольфрама и 79 железа, остальное - сера, кремний и углерод, а также 125 кг силикатного шлака, содержащего 0,05 вольфрама и 0,5 железа.

Извлечение в сплав составило . вольфрама — 97,5%, железа — 96%.

Предлагаемый способ дает воэможность получать ферровольфрамовый сплав при Переработке железовольфрамовых пиритных промпродуктов непосредственно в плавильном агрегате с использованием в процессе дешевого промпродукта химического производства. Обычно сернистые отходы вольфрама перерабатываются по схеме: получение плавкой нольфраматной части— химическая переработка — выделение вольфрамового ангидрида — получение сплава. Суммарное извлечение ванадия по такой схеме не превышает

92 вместо 96,7-97,5% по предлагаемому способу. формула изобретения

Способ переработки железосодержащпх материалов, включающий их расплавление совместно с KoKcoN u флюсом, последующий выпуск продуктов плавки, и 1 л и ч а ю шийся тем, что, с целью переработки железовольфрамовых пиритных проипродуктов непосредственно в желеэовоньфрамовый сплав и упрощения процесса, в печи формируют коксовый слой, с помощью его осуществляют нагрев и проплавление шихты, в которой в качестве флюса используют содоСульфатный продукт с массовня соотношением соды и сульфата натрия (2-3) ф10 и расходом его в количестве 50-80X ° от массы промпродукта, прк эток отношение высоты коксового слоя и получаемого расплава поддерживщот раюыи (0,3-0,5) з1.