Способ переработки железных руд

Авторы патента:

Литвиненко Владимир Стефанович (RU)

Трушко Владимир Леонидович (RU)

Кусков Вадим Борисович (RU)

C22B1/24 - окускование; брикетирование

Владельцы патента RU 2574560:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)

Изобретение относится к подготовке железосодержащего сырья к металлургической переработке. Руду рассеивают на крупный, средний и мелкий классы крупности. Руду крупного класса подвергают сенсорной сепарации с выделением чернового концентрата и отвальных хвостов, черновой концентрат додрабливают до крупности среднего класса и подвергают магнитной сепарации с получением отвальных хвостов и концентрата. Руду среднего класса подвергают сенсорной сепарации с получением отвальных хвостов и чернового концентрата, черновой концентрат подвергают магнитной сепарации с получением отвальных хвостов и концентрата. Концентраты, полученные из руды крупного и среднего классов, подвергают грохочению с получением подрешетного продукта с крупностью, равной крупности мелкого класса и надрешетного продукта, используемого как металлургическое сырье. При этом руду мелкого класса подвергают магнитной сепарации с выделением отвальных хвостов и концентрата, концентрат объединяют с подрешетными продуктами, полученными из крупного и среднего классов, и брикетируют. Изобретение позволяет получить окускованный материал с высоким содержанием железа, являющийся высококачественным сырьем для металлургической промышленности, при одновременном упрощении процесса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области переработки железосодержащего сырья, конкретно методом окускования, и служит для подготовки железосодержащего сырья к металлургической переработке.

Известен способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке (патент RU №2154680, опубл. 05.03.1999 г.), в котором производят смешивание предварительно подготовленных железосодержащих отходов металлургического производства с тонко измельченным углеродосодержащим материалом в количестве 15-60% по углероду от массы отходов и связующим, обработку полученной смеси водным раствором жидкого стекла, прессование и последующую сушку. В качестве связующего используют механическую смесь суглинка, глины или полевого шпата и карбоната натрия. Причем смесь подвергают совместному размолу до фракции 0,85 мм и менее.

Основные недостатки способа заключаются в том, что брикеты при хранении теряют прочность, при нагреве в печи полностью разрушаются, также в готовых брикетах снижается содержание железа, производство брикетов весьма трудоемко из-за необходимости размола до 0,85 мм и сложного состава связующего.

Известен способ получения брикетов из мелкодисперсных оксидов металлов (патент RU №198940, опубл. 20.02.2003 г.), в котором для получения брикетов, предназначенных для восстановления тепловой обработкой в газовой атмосфере, производят смешение оксидов металлов с водным раствором жидкого стекла и гидрофобными жидкими углеводородами с температурой кипения выше 300°C и последующее прессование.

Основными недостатками способа являются сложность его осуществления, разубоживание брикетов по содержанию полезных компонентов.

Известен способ окускования мелкодисперсных железосодержащих материалов для металлургического передела с использованием органического связующего (патент RU №2272848, опубл. 27.03.2006 г.), в котором окусковывают измельченные железосодержащие материалы. В качестве железосодержащего материала используют железорудный концентрат, железную руду, шламы металлургического производства, измельченную окалину и другие мелкодисперсные железосодержащие материалы. По крайней мере, один железосодержащий материал и связующее смешивают, осуществляют агрегирование смеси и упрочнение полученных агрегатов. В качестве связующего материала используют синтетический сополимер акриламида и акрилата натрия, в котором мольная доля акрилата натрия может составлять от 0,5 до 99,5%, молекулярная масса в диапазоне от 1·104 до 2·107. Дозировка синтетического сополимера акриламида и акрилата натрия составляет от 0,02 до 0,10 кг на тонну железосодержащего материала. Сополимер акриламида и акрилата натрия может быть использован в виде сухого порошка, раствора, эмульсии, суспензии или аэрозоля, в чистом виде или в смеси с дополнительным материалом.

Основным недостатком способа является высокая трудоемкость производства.

Известен способ безобжиговой переработки мелкозернистых железосодержащих отходов металлургического производства, содержащих замасленную окалину (патент RU №2292405, опубл. 27.01.2007 г.), в котором производится измельчение исходных компонентов, дозирование, смешивание исходных материалов со связующим с последующим добавлением воды, окусковывание смеси и упрочнение окускованного материала, отличающийся тем, что в исходную смесь добавляют углеродсодержащий материал, а в качестве связующего используют известь, или портландцемент, или портландцементный клинкер при следующем соотношении компонентов, мас. %: железосодержащие отходы - 35-83, связующее - 10-50, углеродсодержащий материал - 7-25, при этом содержание замасленной окалины в железосодержащих отходах составляет 36,4 или 40, или 50, или 100%.

Недостатки способа заключаются в том, что в брикетах снижается содержание железа, и способ весьма трудоемок из-за сложного состава связующего и необходимости измельчения исходных компонентов.

Известен способ подготовки железной руды к металлургической переработке (патент РФ №2463362, опубл. 10.10.2012 г.), принятый за прототип, в котором железную руду дозируют, смешивают со связующим, брикетируют методом прессования и сушат. При этом исходную железную руду рассеивают на классы крупности и для брикетирования используют класс мельче 5 мм, в качестве связующего используют серную кислоту в количестве 0,5-5 мас. % и дорзин в количестве 5-20 мл/т шихты. Перед рассевом железная руда может быть раздроблена до крупности 20 мм.

Недостатки способа в сравнительно высокой трудоемкости процесса, невозможности использовать железную руду при пониженном содержании железа в ней.

Техническим результатом является упрощение процесса, при одновременном получении окускованного материала с высоким содержанием полезного компонента.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки железных руд руду рассеивают на классы крупности, дробят, смешивают со связующим, брикетируют, сушат брикеты, при этом руду разделяют на крупный, средний и мелкий классы крупности, крупный класс подвергают сенсорной сепарации с выделением чернового концентрата и отвальных хвостов, черновой концентрат додрабливают до крупности среднего класса и подвергают магнитной сепарации с получением отвальных хвостов и концентрата; средний класс подвергают сенсорной сепарации с получением отвальных хвостов и чернового концентрата, черновой концентрат подвергают магнитной сепарации с получением отвальных хвостов и концентрата; концентраты, полученные из крупного и среднего классов, подвергают грохочению с получением подрешетного продукта с крупностью, равной крупности мелкого класса и надрешетного продукта, используемого как металлургическое сырье; мелкий класс подвергают магнитной сепарации с выделением отвальных хвостов и концентрата, концентрат объединяют с подрешетными продуктами, полученными из крупного и среднего классов и брикетируют. Концентрат магнитной сепарации мелкого класса, объединенный с подрешетными продуктами, полученными из крупного и среднего классов, может брикетироваться методом экструзии.

Способ переработчики железных руд поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - схема переработки железных руд;

фиг. 2 - таблица результаты переработки рядовой железной руды;

фиг. 3 - таблица результаты переработки богатой железной руды.

Способ осуществляется следующим образом. Исходная руда поступает на предварительное грохочение I фиг. 1, где ее разделяют на три класса крупности. Затем крупный класс подвергают сенсорной сепарации с выделением отвальных хвостов I и чернового концентрата I, который дробят и направляют на магнитную сепарацию II. В ходе магнитной сепарации выделяют отвальные хвосты IV и концентрат IV, который подвергают грохочению II. Надрешетный I продукт грохочения отправляют на непосредственную металлургическую переработку, а порешетный I продукт на брикетирование.

Средний класс крупности подвергают сенсорной сепарации II, в ходе которой выделяют отвальные хвосты II и черновой концентрат II. Черновой концентрат II подвергают магнитной сепарации, в ходе которой выделяют отвальные хвосты V и концентрат V. Концентрат V в ходе грохочения III разделяют на надрешетный II продукт, который транспортируют на металлургическую переработку. Подрешетный II продукт грохочения отправляют на брикетирование. Мелкий класс подвергают магнитной сепарации с выделением отвальных хвостов III и концентрата III, который поступает на брикетирование.

Брикеты используются как компонент шихты для производства чугуна и стали.

Конкретная крупность грохочения может свободно меняться в достаточно широких пределах и зависит от свойств руды и требований потребителя.

Пример 1. Исходная окисленная железная руда КМА с максимальной крупностью куска около 250 мм, содержащая около 45% железа, разделялась в ходе грохочения I на классы + 100 мм, - 100+10 мм и - 10 мм. Далее переработка производилась по схеме, приведенной на фиг. 1. Результаты разделения представлены на фиг. 2.

Пример 2. Исходная окисленная железная руда КМА с максимальной крупностью куска около 230 мм, содержащая около 56% железа, разделялась в ходе грохочения I на классы + 100 мм, - 100+10 мм и - 10 мм. Далее переработка производилась по схеме, приведенной на фиг. 1. Результаты разделения представлены на фиг. 3.

Таким образом, заявляемый способ позволяет получить окускованный материал с высоким содержанием железа, являющийся высококачественным сырьем для металлургической промышленности. Одновременно происходит упрощение процесса производства.

1. Способ переработки железных руд, включающий рассев руды на крупный, средний и мелкий классы крупности, дробление, смешивание со связующим, брикетирование и сушку брикетов, отличающийся тем, что руду крупного класса подвергают сенсорной сепарации с выделением чернового концентрата и отвальных хвостов, черновой концентрат додрабливают до крупности среднего класса и подвергают магнитной сепарации с получением отвальных хвостов и концентрата, руду среднего класса подвергают сенсорной сепарации с получением отвальных хвостов и чернового концентрата, черновой концентрат подвергают магнитной сепарации с получением отвальных хвостов и концентрата, и концентраты, полученные из руды крупного и среднего классов, подвергают грохочению с получением подрешетного продукта с крупностью, равной крупности мелкого класса и надрешетного продукта, используемого как металлургическое сырье, при этом руду мелкого класса подвергают магнитной сепарации с выделением отвальных хвостов и концентрата, концентрат объединяют с подрешетными продуктами, полученными из крупного и среднего классов, и брикетируют.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрат магнитной сепарации мелкого класса, объединенный с подрешетными продуктами, полученными из руды крупного и среднего классов, брикетируют методом экструзии.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению топливно-металлургических гранул, способу их получения и применению в качестве ингредиента плавильной шихты электросталеплавильных и доменных печей.

Способ производства железорудных окатышей // 2567946

Изобретение относится к области подготовки сырья к металлургическому переделу. Способ производства железорудных окатышей включает подготовку шихты для сырых окатышей, окомкование шихты с получением сырых окатышей, сушку, обжиг и охлаждение окатышей.

Железорудные окатыши для металлургического производства // 2566703

Изобретение относится к области подготовки сырья к металлургическому переделу. Железорудные окатыши для металлургического производства содержат железосодержащий материал и связующее вещество, а также отсев кокса.

Способ упрочнения сырых железорудных окатышей // 2554837

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для упрочнения сырых железорудных окатышей. Способ включает формирование окатышей путем окомкования влажной шихты в окомкователях для придания сырым окатышам прочности.

Способ подогрева металлического скрапа // 2554248

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в электрической дуговой печи. Способ подогрева металлического скрапа для производства стали в дуговой печи включает образование рабочего тела для подогрева металлического скрапа и его рециркуляцию путем сжигания забираемых из верхней части камеры подогрева скрапа продуктов сушки металлического скрапа и разложения содержащихся в нем органических соединений с добавлением необходимого объема природного газа и воздуха на горение, подачи образованного рабочего тела обратно в нижнюю часть камеры подогрева скрапа.

Способ получения окатышей // 2553731

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству железорудных окатышей. Влажную шихту подают в окомкователь двумя потоками.

Способ подогрева металлического скрапа // 2552807

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в электрической дуговой печи. Способ подогрева металлического скрапа для производства стали в электродуговой печи включает использование камеры подогрева скрапа с контуром рециркуляции газов, забираемых из верхней части камеры с помощью дымососа рециркуляции, причем часть газов рециркуляции с помощью дымососа отходящих газов выводят к дымовой трубе и далее в атмосферу.

Брикет для металлургического передела // 2549029

Изобретение относится к металлургии. Брикет содержит углеродосодержащее вещество и железосодержащий материал, включающий чугунную и стальную стружку, оксиды железа, известковую пыль и пыль системы вентиляции электродуговых печей в качестве источника оксидов железа.

Способ брикетирования металлической стружки // 2547368

Изобретение относится к области брикетирования металлической стружки и может быть использовано при изготовлении брикетов для дальнейшей переработки, например, ковкой или электрошлаковым переплавом.

Способ получения железорудных окатышей // 2542186

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к области подготовки железорудного сырья к металлургическому переделу, и может быть использовано в технологии окускования шихты при получении железорудных окатышей.

Способ брикетирования металлической стружки // 2574941

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности. Металлическую стружку, состоящую из стружки черных металлов и алюминиевых сплавов, дробят, очищают, добавляют связующий материал, перемешивают и уплотняют в пресс-форме. Стружку черных металлов соединяют со стружкой алюминиевых сплавов в отношении 3:1, перемешивают в течение 0,5-1 мин и загружают в матрицу пресс-формы на 1/3. Затем добавляют связующий материал из расчета 10-20% объема металлической стружки, в качестве которого используют порошкообразные компоненты при следующем соотношении мас.%: бентонит 10-15, маршалит 20-30, шлам электросталеплавильных печей - остальное, и пастообразующую жидкость - поливинилацетатную эмульсию, для приготовления которой используют клей ПВА-50%; метанол/этанол - 10%; вода - 40%. При этом расход поливинилацетатной эмульсии составляет 25-35% от массы порошкообразных компонентов, после чего добавляют оставшуюся часть металлической стружки, уплотняют, выталкивают из пресс-формы и сушат при температуре 60-70°С в течение получаса. Изобретение обеспечивает повышение прочности и физико-химической устойчивости брикетов.

Способ брикетирования металлической стружки // 2574941

Способ переработки цинк-железосодержащих пылей металлургического производства // 2574952

Изобретение относится к переработке цинк-железосодержащих пылей металлургического производства и может быть использовано в черной металлургии. Цинк-железосодержащие пыли формуют в гранулы путем окатывания c углеродным восстановителем, который вводят в шихту в виде суспензии в уксуснокислом растворе с концентрацией 3-10 мас.%. Осуществляют высокотемпературную обработку в обжиговой печи при 900-1100°C путем подачи теплоносителя, выделение и улавливание оксида цинка. Изобретение обеспечивает повышение смачиваемости шихты, при этом образуются дополнительные поверхностные связи и частицы пыли агломерируются с образованием прочных гранул в широком диапазоне концентраций цинка в исходной пыли. 4 пр.

Брикет экструзионный (брэкс) - компонент шихты шахтных печей прямого получения железа // 2579706

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам окускования железорудного сырья, и может быть использовано при подготовке шихты шахтных печей прямого получения железа. Брикеты экструзионные БРЭКСы, полученные по технологии жесткой вакуумной экструзии из смеси материалов, включающей минеральное связующее, мелкодисперсные отходы шахтной печи прямого получения железа, окалину прокатного производства, мелочь окисленных железорудных окатышей и пыль аспирации электродуговых печей, применяют в качестве компонента шихты шахтных печей прямого получения железа. Причем в качестве минерального связующего БРЭКС содержит гранулированный гептагидрат сульфата магния MgSO47H2O и, при необходимости, бентонит. Изобретение обеспечивает минимальный расход связующего в брикете, его высокую горячую прочность и восстановимость, а также возможность использования совместно с другими компонентами шихты без разбухания и настылеобразования. 2 пр.

Способ получения окатышей // 2583226

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству железорудных окатышей. На днище окомкователя формируют гарнисаж, подают влажную шихту в окомкователь двумя потоками, первый из них вводят в поток сжатого газа в корпусе струйного аппарата с образованием газовлагошихтовой струи, формируют на днище окомкователя зону, занятую шихтой, и зону, свободную от шихты. Осуществляют зародышеобразование напылением шихты на гарнисаж газовлагошихтовой струей в зоне, свободной от шихты, с получением плотного слоя влажной шихты, и осуществляют его продольное деление с помощью пластинчатых ножей и поперечное деление на зародыши с помощью вращающегося барабана с ребрами. Очищают гарнисаж от зародышей и формируют оболочку доокомкованием зародышей шихтой второго потока до окатышей. При этом одновременно с поперечным делением напыленного слоя на зародыши в последних выполняют сквозные отверстия диаметром 2-5 мм стержнями, установленными равноудаленно между ребрами барабана с интервалом между соседними стержнями, равным размеру зародыша, причем вышеупомянутые стержни перед выполнением отверстий увлажняют. Изобретение обеспечивает повышение прочности окатышей и производительности окомкователя. 3 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ получения экструзионного брикета // 2584836

Изобретение относится к получению экструзионного брикета из прокатной окалины, предназначенного для использования в качестве железосодержащего сырья при выплавке чугуна или стали. Окалину фракцией -3 мм смешивают с 1-2% бентонита, осуществляют дополнительное смешивание с одновременным добавлением воды с получением гомогенизированной шихты. Выстаивают шихту от 8 до 24 часов. Перемешивают в двухвалковом смесителе с добавлением 5% цемента и воды для достижения влажности шихты 12-15%, подают в вакуумную камеру экструдера с предварительным уплотнением шихты в дозаторе экструдера и пропускают через экструдер, выполненный с фиксированной передней частью оси главного экструзионного шнека. Технический результат изобретения заключается в получении брикетов с высокими химическими и физико-механическими свойствами, однородного качества по прочностным характеристикам и удельной плотности. 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Участок приема и переработки стружки черных и цветных металлов // 2586179

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано на заводах машиностроительной и металлургической промышленности для переработки стальной и чугунной стружки в плотные, прочные брикеты, свободные от загрязнений. Оборудование состоит из последовательно установленных септика приема смазочно-охлаждающих жидкостей 1, приемного бункера стружки 2 в сборе с желобом, стружкодробилки 3, транспортера подачи раздробленной стружки 4, бункера промежуточного со шнековым питателем 5, транспортера подачи стружки 6, пресса брикетировочного 7, накопителя брикетов 8, транспортера подачи брикетов 9 и передвижного контейнера-накопителя готовых брикетов 10. При этом приемный бункер стружки выполнен с уклоном днища 5°, а транспортер подачи раздробленной стружки и транспортер подачи стружки выполнены крутонаклонными с углом наклона 45°. Изобретение обеспечивает очистку стружки от смазочно-охлаждающих жидкостей естественным способом, уменьшение производственных площадей участка, увеличение плотности брикетов, проведение оперативной настройки режимов брикетирования и удаление на повторную переработку брикетов с осыпаемостью не по норме. 2 ил.

Способ интенсификации процессов окускования железорудных материалов // 2590034

Изобретение относится к технологии получения агломерата. Для интенсификации процесса агломерации осуществляют подготовку шихты для агломерации, состоящей из железорудного концентрата, руды, флюса, твердого топлива и интерполимерной связующей добавки, ее смешивание и спекание. Причем используют интерполимерную связующую добавку, подвергнутую механохимической активации и тепловому воздействию, в дозировке 1/100-1/400 долей единиц от массы твердого топлива. В ее состав входят минеральные присадки и полимерный комплекс со следующим содержанием: низковязкий анионный полимер полисахаридного ряда с вязкостью 1% суспензии менее 5 мПа*с - 20-40%, высоковязкий неионный полиакриламид с молекулярной массой 5-15*106 и степенью гидролиза менее 6% с вязкостью 1% суспензии более 50 мПа*с - 5-10% и минеральная присадка - остальное. В качестве минеральных присадок в низковязкий полимер вводят природные алюмосиликатные минералы в количестве 40% от массы полимера, а в высоковязкий - соли щелочных и щелочноземельных металлов в количестве 30%. Изобретение позволяет увеличить производительность процесса агломерации за счет повышения скорости формирования прочных гранул оптимального гранулометрического состава высокого содержания железа. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

Брикет для легирования алюминиевого сплава // 2590441

Изобретение относится к брикетам для легирования при выплавке алюминиевых сплавов. Брикет содержит стружку сплава алюминия с медью и частицы меди в количестве 20-40 мас.% от общей массы брикета. Частицы меди могут быть использованы в виде стружки. Обеспечивается погружение брикета в расплав при выплавке алюминиевых сплавов, а также обеспечивается утилизация отходов в виде стружки сплава алюминия с медью. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

Способ брикетирования металлической стружки // 2593565

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности. Стружку дробят, очищают, добавляют связующий материал, перемешивают 70-75 % стружки черных металлов и 25-30 % стружки алюминиевых сплавов в течение 1-3 мин. Загружают в матрицу пресс-формы на 1/3 ее высоты, добавляют связующий материал из расчета 30-35% объема металлической стружки, в качестве которого используют порошкообразные компоненты в виде торфа фракцией до 3 мм, шлама электросталеплавильных печей с содержанием оксида железа Fe2O3 - 70-80% при следующем соотношении, мас. %: торф - 30-35, шлам электросталеплавильных печей - 65-70, и пастообразующую жидкость на основе мелассы, для приготовления которой используют воду - 30-40%, остальное - меласса. При этом расход пастообразующей жидкости составляет 40-45% от массы порошкообразных компонентов, после чего добавляют оставшуюся часть металлической стружки, уплотняют, выталкивают из пресс-формы и сушат при температуре 70-75°C в течение 40-50 минут. Изобретение направлено на повышение механической прочности и физико-химической устойчивости брикетов, снижение их себестоимости и расширение сырьевой базы.