Способ низкотемпературного магнетизирующего обжига тонковкрапленных окисленных железистых кварцитов

 

в»

-Фу (11) 452591

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства(22) Заявлено03.07.73 (21) 1930651/22 2 (51) М. Кл.

С21Ъ 1/06 с присоединением заявки %Государственный комитет

Совета Министров СССР ое делам изобретений н открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 05.12.74. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 3ОиО5 7 5 (5З) УДК 622.782 (088.8) (72) " T01™ А. М, Кучер, В. А. Лемберский, А, И, Иванов и М. И. Громов изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО МАГНЕТИЗИРУЮЩЕГО ОБЖИГА

ТОНКОВКРАПЛЕННЫХ ОКИСЛЕННЫХ ЖЕЛЕЗИСТЫХ КВАР11ИТОВ

Изобретение относится к термомеханическому способу подготовки бедных железных руд к плавке в агрегатах в черной мею таллургии.

Известен способ обжигмагнитного обога- S щения окисленных кварцитов, по которому ттсходную руду дробят до крупности 25 (30),0;1 мм, восстанавливают до Fe О в труб3 4 чалых вращающихся печах с применением твердого, жидкого, газообразного или комбинированного топлива; затем восстановленная руда измельчается и обогащается цо магнитной схеме. Широкое распространение получило мокрое магнитное много-Е стадиальное обогащение обожженной руды, при этом в последней стадии обогащениякрупность измельчения составляет 90-98% класса - Ое074 мм.1

К недостатку способа относится то, что процесс восстановления протекаеь зонально ° в результате чего в обожженной руде со степенью магнетизируюшего обжига

FeO. 100

100% присутствуют гвмвтит, Fe 0,43 25

2 магнетит и вюстит, при этом центральная часть кусков руды часто содержит незат. ронутый восстановлением Fe2Î, . Стрем! 1 ление к максимальному извленению железа в концентрат обусловливает необходимость полнее (глубже) восстанавливать крупные ,классы (более 15 мм) руды, что может быть достигнуто за счет поддержания в зо ! не восстановления вращающейся печи как высоких температур (800 С), так и продолжительности (до 1,5 часа) обжига материала в данной зоне.

Такой режим обжига сопровождается восстановлением как относительно крупных зерен гематита (основной структурной составляющей руды), так и тонкодисперсных пылеватых включений гематита в юарце, что приводит при измельчении восстановленной руды к образованию бедных по железу (Р менее 20) сростков магнетита с кварцем, увлекаемых при обогащении в магнитный продукт.

Предлагаемый способ позволяет из тонковкрапленных окисленных кварцитов полу»

45259 1 чить высокосортные концентраты с содержанием Fe = 66-68% при извлечении железа от обожженной руды на уровне 8292%.

Отличительная особенность описываемо- б ,го способа заключается в том, что магне тизируюший обжиг ведут скоростным метоо дом при температуре слоя 550-700 C u времени восстановлнния 3-15 мин.

При использовании аппаратов, работаюших на .принципе фильтруюшего или пересыпаюшегося слоя, исходную руду измельчают до 10-15 мм и в зону восстановления добавляют 1-5% от веса руды высокоактивно,го восстановителя (полукокс, мазут, пиролизованный уголь) или продувают нагретый слой газом с концентрацией восстановителя 10-18%, При проведении способа в аппаратах, работаюших на принципе вихревого или взвешенного слоя, исходную руду измель- 0 чают до крупности менее 5 мм и обрабаты- вают газом с концентрацией восстановителя

10-18%.

Низкотемпературный скоростной режим обусловливает избирательное (селективное) восстановление только крупновкрапленчых .зерен гематита, при этом тонкодисперсный гематит в кварце не подвергается восстановлению.

На фиг. 1 приведено влияние температу.ры восстановления на содержание железа в концентрате при крупности измель. ения обожженной руды 98% класса -- 0» 074 мм проба 1, на котором отражены результаты

35 магнитных анализов гроб обожженнои руды со степенью обжига 90-100%, при этом время пребывания в рабочей зоне печи составляет в зависимости от режиме 3-15 мин и концентрации Н +С О18 4%,ía фиг. 2

2 . 40 влияние температуры на качество концентра.— . га приведено в координатах: степень обжига — качество концентрата по кверцитам про бы 2. Зависимости (фиг. 1,2) свидетельст= вуют о значительном влиянии температ;-ы на содержание железа в концентрате.

Состав газа и время обжиге для всех pà-= жимов постоянны, при этом время выбрано заведомо увеличенным примерно в 3-3,5 раза, а концентрация восстановителя умень- О шена по сравнению с оптимальной.

При увеличенном времени пребывания твердой фазы в рабочей зоне печ . к":ï;û".åaòраты магнитной сепарации обожженной рудь.

>для всех трех режимов ло содержанию желе 55 за оказались по сравнению с денными не фиг„1. ниже примерно на 2%, при этом,a;r

i no, более низкое содержание железа (Ге о. образец, который по степени обжига и по содержанию железа .магнетитового имел наиболее высокие показатели.

Результаты исследований позволилн установить, что при малом времени (4-8 мин) и низких температурах (550-700оС) происходит избирательное восстановлени е более цористых агр грегатов и легкодоступных для диффузии газа относительно крупных вкрап лений гематита в рудных слоях; в то же время пылевидные включения Ре O> a квар.," це, как правило, остаются невосстановленными, вследствие чего образуюшиеся при измельчении бедные по железу (Fe=15-20%) сростки кварца с гематитом в результате магнитной сепарации удаляются в отходы.

При повышении температуры (преимушественно после 700оС) и увеличении времени пребывания материала в рабочей зоне печи относительная глубина восстановления повышается, при этом начинают восстанавливаться тончайшие (менее 15 мк) вкрапления гематита в кварце, что, в свою очередь, при измельчении обожженного материала создает предпосылки для образования мелких бедных (Fe = 15-20%) сростков магнетита с кварцем.

Концентраты высокотемпературного режиме (2 700 С) обжига, как правило, загрязняются бедными по железу сростками кварца с магнетитом, обладающими достаточной магнитной восприимчивостью, что бы,проходя магнитное поле сепаратора, извлекаться в магнитный продукт.

При нагреве в атмосфере воздуха обожженная руда со степенью обжига 90-100%, полученная по низкотемпературной схеме (=- 600оС), характеризуется одним экзотермическим эффектом, а обожженная руда. высокотемпературной (t. = 850 С) схемыдвумя экзоте рмическими эффектами.

Обожженная руда, полученная при темперетуре восстановления 700 С, при нагреве в атмосфере воздуха занимает промежуточное зпечение с очень слабо выраженным вторым экзотермическим эффектом.

Квк показали исследования, кинетические закономерности низкотемпературного режиме восстановления более благоприятны

n-î сравнению с высокотемпературным режимом восстановления. Так, при правильном подборе восстановителя,, т. е. при оптимальной

";ой концентрации Н, + СО в газе, минимальное время восстановления при Уе О.100

Уе 0,43

100% ссстевляет 4-8 мин для низкотем45259 1

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью осуществления про цесса в вихревом или взвешенном слое> руду измельчают до фракции 5 мм.

ТР

Жиг. 1

7етература, с пературнай (600-700оС) схемы и 8«12 мин для высокотемпературной (700-850 :).

Таким образом, с точки зрения получения высокосортных концентратов и в целом улучшения технико-зкономических показа5

\ телей переработки окисленных кварцитов предложенный способ имеет большие преиму-. щества. !

Этот способ предполагает применение;

10 любой из известных конструкции печеи, работающих на принципе взвешенного, взвешенно-фонтанирующего слоя, вихревого потока, а также установок факельного типа, способных обеспечить при низких темпера15 турах скоростной газовый обжиг руды на стадии Fe 0 Fe304.

2 3

Кроме того, для этих целей могут быть примененыагрегаты, рабртающие на жидком г или твердом высокоактивном топливе: ма зуте, полукоксе, пиролизованном угле и других- активных восстановителях. В llocледнем случае исходная крупность руды может быть увеличена до 10-15 мм, а время восстановления до 10-15 мин. 25

Предмет изобретения.

1. Способ низкотемпературного магнетизирующего обжига тонковкрапленных окисленных железистых кварцитов, включающий предварительное измельчение руды, термообработку и магнитную сепарацию продукта, отличающийся тем, что, с целью осуществления режима избирательного обжига при обработке руды в пересыпающемся или фильтрующемся слое, обжиг руды фракции 10-15 мм ведут при 55G-700 С в течение 3-15 мин в газе с концентрацией восстановителя, равной 10-18%.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в зону восстановления вво-. дят твердый восстановитель в количестве от 1 до 5% от веса руды.

45259 1

А.Харитонов

Редактор Техред

E.13ратчикова " H.Ханеева РР "Р" JI..Б1захнина

Заказ ДЗ 60

„О

year

< Я 82

Ъ

Ь б1 4

so аи ю 1оО со

Степень Обмига(м-01 ). га}%

Изд + /Р/ Тираж 5 Я Подписное

Ц ИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР

ЦН но делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Г1 редприятие «Патент», Москва, Г-59, Бс режковская наб., 24