Способ дефосфорации флотационных карбонатных марганцевых концентратов

 

Способ дефосфорации флотационных карбонатных марганцевых концентратов. Изобретение относится к черной металлургии , в частности к подготовке марганцевых концентратов к металлургическому переделу , и может быть использовано при электротермическом производстве ферросплавов. Целью изобретения является интенсификация процесса дефосфорации марганцевого сырья и обжига. При обжиге флотационных карбонатных марганцевых концентратов в кольцевой печи концентраты смешивают со слабоспекающимся газовым углем в соотношении 1:0:(0,7-1,5), полученную смесь уплотняют при давлении прессования 650-750 кг/см2. Обжиг полученных брикетов ведут при 720-940°С. Такая технология позволяет получить степень дефосфорации концентрата до 41-42% за счет кристаллохимической перестройки манганокальцита в процессе обжига. Использование изобретения позволяет вовлечь мелкие флотационные марганцевые концентраты и газовый угрль в сферу производства ферросплавов. 2 табл. . (А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

И. иач

НА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4648012/02 (22) 12.12.88 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А.Г.Кучер, Ю.А.Нефедов, И,Б.Соколовская, Ф.Л.Шапиро, А.B.ÊOBàëü и О.Ф.Букварева (53) 622,782.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 908867, кл. С 22 В 1/00, 1980. (54) СПОСОБ ДЕФОСФОРАЦИИ ФЛОТАЦИОН Н ЫХ КАР БОНАТН ЫХ МАР ГАН ЦЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ (57) Способ дефосфорации флотационных карбонатных марганцевых концентратов.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке марганцевых концентратов к металлургическому передеИзобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке марганцевых концентратов к металлургическому переделу. и может быть использовано при электротермическом производстве ферросплавов, Целью изобретения является интенсификация процессов деформации и обжига за счет вовлечения в производство флотационных карбонатных марганцевых концентратов и малодефицитных газовых углей.

Повышенное содержание фосфора в разрабатываемых в настоящее время карбонатных марганцевых рудах исключает возможность получения непосредственно из них стандартных по содержанию фосфора марганцевых ферросплавов, поскольку 9095",ь фосфора в процессе электроплавки пе„„5Q„„ 1694669 АI лу, и может быть использовано при электротермическом производстве ферросплавов.

Целью изобретения является интенсификациР процесса дефосфооации марганцевого сырья и обжига. При обжиге флотационных карбонатных марганцевых концентратов в кольцевой печи концентраты смешивают со слабоспекающимся газовым углем в соотношении 1:0:(0,7 — 1,5), полученную смесь уплотняют при давлении прессования

650-750 кг/см . Обжиг полученных брикетов ведут при 720 — 940 С. Такая технология позволяет получить степень дефосфорации концентрата до 41-42 (за счет кристаллохимической перестройки манганокальцита в процессе обжига. Использование изобретения позволяет вовлечь мелкие флотационные марганцевые концентраты и газовый 3 угрль в сферу производства ферросплавов.

2 табл. реходит в сплав. Для дефосфорации карбонатных марганцевых концентратов обычно применяется обжиг в трубчатых печах с использованием дефицитных сортов углеродистого восстановителя, природного газа и водяного пара. Однако эта технология не позволяет использовать в качестве сырья значительные количества флотационных карбонатных марганцевых концентратов (мелких классов), так как в этом случае имеет место существенный вынос пыли.

Сущность изобретения заключается в интенсификации процесса восстановления фосфора при обжиге брикетов, полученных из мелких флотационных карбонатных марганцевых концентратов путем поессования, при использовании в качестве восстановителя газового угля в определенном соотно3

1694669 вении с концентратом. Обжиг ведут в кольцевой печи при 720-940 С.

Фосфор в карбонатных марганцевых концентратах содержится в двух основных формах: индивидуализированные кальциевые фосфаты типа курскита и франколита, а также фосфор, относящийся к марганцеворудным Минералам и имеющий с.ними адсорбционную или кристаллохимическую связь.

Температурный интервал нагрева 720940 С устанавливают, исходя из того, что при 720 — 800 C происходит кристаллохими-. ческая перестройка решетки указанных выше минералов, а при повышении температуры от 800 до 940 С создается необходимый восстановительный потенциал газовой фазы, при которой часть фосфора может быть удалена.

Интервал давления прессования 650—

750 кг/см обусловлен целями достижения достаточной структурной прочности смеси. Низкие величины давления (ниже

650кг/см )приводят..к образованию с або уплотненной смеси, а при увеличении давления выше 750 кг/см структурная прочность смеси практически не изменяется.

При выборе кольцевой печи в качестве обжигового агрегата ориентировались на возможность повышения производительности обжиговых агрегатов за счет вовлечения в производство мелких флотационных карбонатных марганцевых концентратов взамен высокосортных окисных, и некоксующихся углей взамен дефицитного восстановителя — металлургического кокса.

При выбранных температурах в кольцевой печи создается благоприятная возможность удаления фосфора в газовую фазу, так как скорость процесса восстановления мелких частиц флотационного марганцевого концентрата, находящихся в тесном контакте с газовым углем, повышается, Естественная влажность угля исключает применение водяного пара, а наличие влаги в присутствии углерода угля повышает восстановительный потенциал печи. Выделяющиеся при восстановлении фосфата .,пары фосфора способны окисляться в присутствии паров воды и твердого углерода до

Р20е, что выводит один из продуктов ðåàê.ции из зоны реакции, способствуя повышению скорости восстановления фосфора. С учетом того, что часть фосфора в руде связана с кальцием в виде трикальцийфосфата, высокий восстановительный потенциал га зовой фазы, создаваемый в кольцевой печи, обеспечивает условия для восстановления фосфата кальция и предотвращает вторичное окисление образовавшегося при восстановительном обжиге манганозита до высших окислов марганца.

Примеры конкретного осуществления способа в лабораторных условиях, сопоста5 вительный анализ физико-химических свойств и основных показателей процесса дефосфорации проводили в два этапа, на первом из которых изменяли величины соотношений компонентов в шихте при сред10 них значениях остальных заявляемых параметров(табл 1), а на втором — изменяли величины давления и температуры при среднем соотношении компонентов в шихте (табл.2).

15 Флотационный карбонатный марганцевый концентрат состава, мас, : Мп 26.1; Р

0,218; SiOz 12,15; СаО 11,65; АЬОз 2,21; пппб.

32,8; Р/Mn = 0,00815 смешивали с газовым углем в различных соотношениях в каж20 дом опыте, брикетировали при давлении

700 кг/см и обжигали смесь в кольцевой печи при 8000С на первом этапе. Химический состав обожженных продуктов, их структурная прочность и степень дефосфо25 рации по предлагаемому способу представлены в табл.1. Оптимальным соотношением смеси флотационного карбонатного марганцевого концентрата и газового угля является соотношение 1,0:(0,7-1,5) (примеры 4-6

30 табл.1), так как в этом случае достигается достаточная степень дефосфорации при вовлечении в производство флотационного марганцевого концентрата.

Как видно из табл.1 (примеры 1-3), до35 статочную степень дефосфорации можно достичь и при соотношениях

1,0:2,3, 1,0. 4,0;1,0:9,0, но в этом случае уголь используют в избытке, а малое количество флотационного марганцевого концентрата

40 не позволяет вовлечь его в полной мере в сферу производства. В примерах 7-9 (табл.1) используется недостаточное количество угля для восстановления всего количества вводимого концентрата, чем и

45 объясняется более низкая степень дефосфорации.

На втором этапе при среднем соотношении флотационного карбонатного мар-, ганцевого концентрата и газового угля

50 1,0:1,0 опробованы разные параметры давления и температуры (табл.2). Иэ данных таблицы следует, что высокие значения степеней дефосфорации достигаются при 720940 С при обжиге в кольцевой печи

55 после уплотнения шихты при давлении

650-750 кг/см .

Использование изобретения позволяет достичь степени дефосфорации флотационных марганцевых концентратов до 41-42, вовлечь эти концентраты в производство

1694669 интенсификации процессов дефосфорации, и обжига за счет вовлечения в производство флотационных карбонатных марганцевых концентратов и малодефицитных газовых

5 углей, в качестве углеродсодержащего матеоиала используют слабоспекающийся газовый уголь, взятый в соотношении к концентрату (0,7 — 1,5):1,0, при этом смесь уплотняют под давлением 650-750 кг/GM, а

10 обжиг ведут в кольцевой печи при 720940 С. ферросплавов. Ожидаемый экономический эффект при этом составляет около 6 млн, рублей йа 1 млн.т. производства силикомарганца, Формула изобретения

Способ дефосфорации флотационных карбонатных марганцевых концентратов, включающий смешивание концентратов с углеродсодержащим материалом и обжиг шихты, отличающийся тем, что, с целью

Таблица I

Химический состав продукта, Основные показатели процесса дефосфора ии*, Содержание компонента шихты, $

Пример

Р/Мп флотационный кон ц-т соотношение струк- степень турная дефоси рочно- форасть ии газовый уголь

*При средних значениях остальных параметров — Рср. = 700 кг см, Т = 800 С, 15

Таблица 2

*При среднем соотношении флотационного карбонатног0 марганцевого концентрата и газового угля 1,0:1,0.

3

5

7

30 .20

1,0:9,0

1,0:4,0

1,0:2,3

1,0:1,5

1,0;1,0

1,0;0,7

1,0. 0,4

1,0:0,25 l,0:0,1

77,1

68,5

60,0

51,4

42,8

34,3

25,7

17,4

8,5

4,42 .8,85

13,3

17,7

22,8

27,4

32,0

36,6

41,4

0,017

0,035

0,063

0,085

0,10

0,12

0,15

0,16

0,18

0,0038

0,0039

0,0047

0,0048

0,0043

0,0043

0,0046

0,0043

0,0045

63

68

68

52

48,7

41,3

36,5

41,2

41,9

42,1

37,9

39,9

39;2