Способ обогащения ванадиевого шлака

 

Изобретение относится к черной металлургии , конкретно к способам обогащения сырья для получения ванэдийсодержащих ферросплавов, может быть использовано для их производства, минуя стадию химикометаллургической переработки конвертерных ванадиевых шлаков Целью изобретения является уменьшение потерь ванадия на стадии обработки шлакового расплава жидким чугуном Предложено перед обработкой шлакового расплава жидким чугуном снижать основность расплава до уровня 1,1-1,5, а обработку шлакового расплава жидким чугуном производить при отношении их масс0,45-1,2 Эти параметры обработки шлакового расплава обеспечивают по сравнению с известным способом снижение потерь ванадия с 2 0 4,5 до 1,35- 3% и увеличение относительное показателя обогащения ванадиевого шлака с 19,6-40,0 до 26-51 2 табл 1Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5t)5 С 22 С 33/04

ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4745870/02 (22) 05.10.89 46) 15.10.91. Бюл, ¹ 38 (71) Научно — производственное объединение

"Тулачермет" (72) Н.Г.Гладышев, С.П.Кошелев, С,Ç.Афонин, Г.С,Колганов и В,В,Широков (53) 669.166(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1381187, кл. С 22 С 33/04, 1986, Авторское свидетельство СССР

¹ 1477762, кл. С 22 С 33/04, 1987. (54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ВАНАДИЕВОГО ШЛАКА (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам обогащения сырья для получения ванадийсодержащих

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам обогащения сырья для получения ванадийсодержащих ферросплавов.

Цель изобретения — уменьшение потерь ванадия на стадии обработки шлакового расплава чугуном.

Предлагаемый способ обогащения ванадиевого шлака отличается от известного приемами и параметрами второй стадии обработки шлакового расплава, а именно основностью шлакового расплава, которую снижают с 1,6 — 2,25 до уровня 1,1--1,5, и массовым отношением шлака к чугуна, которое увеличивают до 0,45-1,2, «. Ы3„, 1684350 А1 ферросплавов, может быть использовано для их производства, минуя стадию химикометаллургической переработки конвертерных ванадиевых шлаков. Целью изобретения является уменьшение потерь ванадия на стадии обработки шлакового расплава жидким чугуном. Предложено перед обработкой шлакового расплава жидким чугуном снижать основность расплава до уровня 1,1-1,5, а обработку шлакового расплава жидким чугуном производить при отношении их масс 0,45 — 1,2. Эти параметры обработки шлакового расплава обеспечивают по сравнению с известным способом снижение потерь ванадия с 2,0-4,5 до 1,35—

3 (, и увеличение относительного показателя обогащения ванадиевого шлака с

19,6 — 40,0 до 26 — 51, 2 табл, aamh

Параметры второй стадии обогащения ванадиевого шлака определены зкспери- С© ментальным путем. фь

При увеличении основности шлака от 6д

1,1 до 1,5 увеличивается степень перехода (Я из шлака в чугун железа, марганца и вана- С) д. я. Однако относительный показатель обогащения шлака уменьшается, так как . скорость перехода железа и марганца иэ мааВ шлака в чугун все более и более отстает от скорости перехода ванадия иэ шлака в чугун. Наиболее резко зто снижение заметно при увеличении основности шлака более

1,5.

При основности шлака менее 1,1 также наблюдается некоторое снижение относительного показателя обогащения шлака, до1684350 стигшего при основности 1,1 своего максимального значения, Это обьясняется тем, что степень перехода ванадия из шлака в чугун уменьшается незначительно, а степень перехода железа и марганца из шлака 5 в чугун снижается существенно вследствие образования силикатов железа и марганца, При отношении шлака к чугуну менее

0,45 существенно уменьшается относительный показатель обогащения шлака, т,е. ско- 10 рость перехода ванадия из шлака в чугун превышает скорость перехода железа и марганца из шлака в чугун, а потери вана, дия возрастают.

При отношении шлака к чугуну более 1,2 15 практически не происходит увеличение относительного показателя обогащения, имевшее место в интервале 0,45-1,2, что объясняется существенным уменьшением содержания углерода в чугуне, расходуемо- 20

ro на восстановительные реакции, Примеры технического осуществления предлагаемого способа Обогащения ван,адиевого шлака.

Исходный конвертерный ванадиевый 25 шлак содержит, мас. )ъ: YzGs 18,5; FeO 32,0;

Fewer 6,5; SlOz 18,0; Са0 2,5; МОО 8,3; ClzGa

1,5; ТЮ2 5,5; Alz03 2,2, М90 5,0.

В конвеотер емкостью 8,5 м с донной топливно-кислородной и верхней кислород- 30 ной продувкой загружали 2250 — 6000 кг шлакоизвестковой смеси, соответственно состоящей из 525 — 1875 кг извести и 17254125 кг шлака приведенного химического состава, 35

Посредством донной топливно-кислородной продувки при до>кигании продуктов горения верхней кислородной фурмой, при общем расходе кислорода 30 нм /мин и расходе природного газа 11 нм /мин за 40- 40

60 мин расплавляли шлакоизвестковую смесь и нагревали шлаковый расплав до

1500-1550 С, После расплавления шлакоизвестковой смеси шлаковый расплав содержит, мас. Д: YzGg 13,1-14,4; FeG 45

28,7-31,5 g>, S)0z 13,0-14,0; СаО 22,5-29,4;

МпО 5,9 — 6,5; Сг20з 1,1-1,2; TIOz 3,9 — 4,9.;

А!20з 1.6 — 1,8; М90 3„6-3,9, После этого перешли на донную продувку шлакового расплава воздушно-топлив- 50 ной смесью (расход воздуха 15 нм /мин и расход природного газа 5,5 нм /мин) в течение 3 — 5 мин в конвертер вводили 75 -ный ферросилиций в количестве 140-270 кг, По-, сле перемешивания расплава производили 55 разделение восстановленного железа (попутного металла) и предварительно обогащенного ванадиевого шлака путем повалки конвертера и слива попутного металла через выпускную летку. Предварительно обогащенный шлак содержит, мас.% . Feef>g 8-11 (в пересчете íà FeO 10,3 — 14,1); МпО 5,56,2; YzGg 16,0-18,8; СаО 29,4-36,1; 3102

16,0 — 18,4.

Основность шлака в период металлотермической его обработки ферросилицием поддерживали на уровне 1,6-2,25 путем присадки извести, При использовании в качестве металла-восстановителя алюминия необходимость в такой корректировке Основности шлака отпадает, После первой стадии обогащения получали 1700 — 4700 кг предварительно Обогащенного ванадиевого шлака приведенного выше химического состава с температурой

1600-1650 С, Затем в шлаковый расплав вводили оксид кремния в виде кварцевого песка в количестве 150- 400 xr, поддерживая температурный уровень расплава с поМОЩЬЮ ДОННЫХ ТОПЛИВНО-КИСЛОPOÄÍÛХ фурм

Перед заключительной стадией обогащения шлаковый расплав (1850-5100 кг) s конвертере имеет следующий химический состав, мас,,ь: FeÎ 9,2 — 13,0; МпО 5,1 — 5,7;

YzGs 14,7 — 17,3; СаО 27,0-33.3; SiOz 22,425,0, После этого в конвертер сливали 4200 кг передельного чугуна, содержащего, мас.0 ;

С 4,0. Мп 0,1; Sl 0,3; S 0,040; Р 0,070, Температура чугуна 1420 С. В течение 3 — 5 мин

novaeс,.;или перемешивание чугуна и шлакового расплава азотом через донные фурСодержание углерода в чугуне снижается с 4,0 g до 1 Π— 2,9 . Шлаковый расплав после перемешивания с чугуном содержит, мас.ь : VzOs 14,2-16,8;KFe0+ МпО 3,2-5,9.

Результаты экспериментальной проверки влияния основности шлакового расплава перед его обработкой жидким чугуном и массового отношения шлакового расплава к чугуну на степень перехода из шлака в чугун железа, марганца и ванадия, а также на относительный показатель обогащения шлака приведены в табл,1.

Степень перехода железа и марганца из шлака в металл на второй стадии обогащения шлака находится в пределах 69 — 780/,, а степень перехода ванадия 1,35-3,0 "j соответственно при основности шлака 1,1(OTHOшение шлака к чугуну 1,2) и 1,5 (отношение шлака к чугуну 0,45), Аналогичные показатели обогащения шлака в известном способе соответственно составляют 80 — 88; и 2,0-4,5Я,.

При этом относительный показатель обогащения ванадиевого шлака в предлагаемом и известном способах соответсгвенно

1684350

Таблнца

Степень перехода, Х> нэ mnaxe в чугун велеэа я марганца (чнслнтель)

> ванадня (энаменатель) н атноснтельньат покаэатель обагащенмч шлака (частное от деления) ° прн массовом отновеннн шлака к чугуну:

0>4 (045

1,3

3 4 5

11 р(а > аа пп Si0

1,0

>О

1,9

36,8 69 5

1,7

40,9

I 5

43,3

6!

>,3

46,9

58

I 3

44,6

76

41,7

1,8

1>4

6& 7

--4

1,35

50,9

66

1 32

17 5 — Ю.=

25,8 77

2,5

30,8

72 5

I ° 8

40,3

1,45

48,3

67

1,4

47,9

1,5

78

3 ° 5

22,3

11 S

3т

25,8

73

2,S

29,2

11

t,8

39,4

69

1,7

39 4

1>6

79

15,&

7&

4 7!

6,6

74

4,5

16,4

72

l1 5

Тэбэнця7

Содернанне после сталнн металлотермнческого восстанавлення, 1

2 СаО в атакован

Х SiO расплаве на стадняк обогащения

)(ассовое отновенне шпаковоСтепень перехода нэ шлака в чугун, Х

> — ->- ——

Отногмтельны1 покаэатель > богаРасход чу> уна, т/"". обога расплава к чугуну

I щ ччч шлака на ятар il га>эеяного шл чк я

Fe .в шлаке

Y в попутном металча сталнм

)Ьвестньа! способ

О, 05-0,5 1, 6-2, 25 1, 6-2 ° 25 О, 15-0, 40

8-1!

80-&8

2-4

i9,6 — 40

2, 5-6,6

Предлагаем>а> способ

0>05 0>5 1 ° 6-2>25 1 ° 1 1>5 0>45 1 ° 2

8-11

69-78

1,35-3

26-5!

0,8-2,2

Составитель О. 8еретенников

Редактор М, Недалуженко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Ципле

Заказ 3486 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r, Ужгород, ул. Гa(ap«!Ia. > 0"! находится в пределах 26-51 и 19,6 — 40,0, т.е. относительный показатель обогащения шлака в предлагаемом способе в среднем на 30 отн.$ превышает аналогичный показатель в известном способе (табл,2). 5

Формула изобретения

Способ обогащения ванадиевого шлака, вклю (аю(2(!ий совместное его проплавление с известью, обработку 10 шлакоизвесткового расплава с основностью 1,6 — 2,25 металлом-восстановителем до получения в расплаве содержания оксидов железа 8-11 Д, отделение попутного металла и обработку шлакового расплава жидким чугуном, отл ич а ю щийс я тем, что, с целью уменьшения потерь ванадия на стадии обработки шлакового расплав- чугуном, основность шлакового расплава перед его обработкой жидким чугуном снижают до уровня 1,1 — 1,5, а обработку жидким чугуном ведут при отношении их масс 0,45 — 1,2,