Способ извлечения железа из шлака

 

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (i i) 645597

Со(оз Соеетскнх

Социалистических

Республик (б1) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 24.12.76 (21) 2432245/22-02 (23) Приоритет — (32) 29.12.75 (31) 644727 (33) США (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01,79 (5

С 21С 5/52

Государстеениый комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 669.187.25 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Джагдиш Чандра Агарвал, Пол Роберт Амманн и Джонатан Джанг-Хо Ким (США) Иностранная фирма

«Кеннекот Коппер Корпорейшн» (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

ИЗ ШЛАКА

Изобретение относится к способам восстановления железа из конверторного шлака.

Известно, что содержание железистых силикатов в шлаках может быть уменьшено благодаря использованию углерода для того, чтобы восстановить железо из этого шлака 11).

Известен способ извлечения железа из шлака, включающий введение шлака в ре- 10 актор, его расплавление и введение в расплавленный шлак твердого углеродсодержащего восстановителя j2J

Однако ни в одной из этих рекомендации нет предложения состава шлака и технических приемов увеличения скорости реакции, которые являются необходимыми для коммерчески осуществимого восстановления железа из шлаков.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса восстановления железа из шлака.

Поставленная цель достигается тем, что вводимый восстановитель перемешивают в расплавленном шлаке, отношение окиси кальция к окиси кремния в шлаке в реакторе поддерживают в пределах 2,0 — 3,3, а содержание окиси алюминия — на уровне

5 — 10%.

На чертеже изображен одноступенчатый пирометаллургический реактор для восстановления чугуна и конверторных шлаков, в котором осуществляют предложенный способ извлечения железа из шлака.

Реактор 1 содержит шлак 2, плавающий над желез онесущим штейном 3. Реактор спроектирован для непрерывной работы.

Шлак, очищенный от меди, вводится внутрь реактора через лоток 4, а углеродсодержащий восстановитель, также как и другие материалы, требуемые для поддержания желаемого состава шлака, вводятся через бункер 5. Для нагрева содержимого реактора могут быть предусмотрены любые формы нагревания. Нагретое содержимое реактора перемешивается с помощью механической мешалки 6, имеющей охлаждение и снабженной металлическими лопатками, С помощью мешалки осуществляют подачу восстановителя от поверхности шлака во внутрь объема для того, чтобы во много раз увеличить поверхность соприкосновений между восстановителем и шлаком

64559? за счет чего увеличивается скорость реакции восстановления, Шлак, подвергнутый обработке, выводится как бросовый продукт через выпускное отверстие 7, а железонесущая фаза— через выпускное отверстие 8. Выпускное отверстие 7 может вести к другой стадии многоступенчатого реактора восстановления железа.

Для выхода выделяющихся прн реакции восстановления газов из реактора можно использовать, например, отверстие 9, которое окружает проходящий вал 10 устройства для перемешивания.

Для обеспечения успешного процесса восстановления железа отношение Si02 к

СаО в шлаке в реакторе поддерживают в пределах от 2,0 до 3,3, а содержание

А!гОЗ вЂ” на уровне 5 — 10%

Указанные отношения SiOq к СаО и содержание Л1гОЗ позволяет шлаку оставаться расплавленным при низкой температуре 1400 С.

Ниже даны примеры осуществления способа, не исключающие другие варианты в объеме предмета изобретения.

Пример 1. В пилотную электродуговую печь с устройством для перемешивания загружают 10 т расплавленного конверторного шлака, в состав которого входят 57% окиси железа; 28% $10г, 10% А!гОз и другие составные части. Добавляя известь, получают шлак с соотношением окиси кальция к окиси кремния в шлаке в пределах от 2,0 до 3,3. Шлак поддерживают расплавленным при температуре приблизительно 1300 С. Затем в печь загружают около 181,44 кг кокса, и две механические мешалки работают при скорости 120 и 150 оборотов в минуту, чтобы закачать легкий кокс в шлак. Через три часа получено 1,2т металлического богатого железом штейна.

Скорость производства железа 0,013 т железа в час с квадратного фута (т. е.

0,093 мг) пода печи.

Пример 2. В состав исходного шлака входят следующие компоненты;

Тонны %

SiO2 3,0 30

FeO 5,1 51

А1гОЗ 0,8 8

Си 005 0,5

S 0,15 1,5

5 Другие компоненты 0,8 8

Добавляют 1,6 т обожженной извести и

0,1 т серного колчедана. Температура

10 процесса 1400"С, время проведения 10 ч. В результате получают богатый железом штейн следующего состава:

Тонны %

Fe 3,2 93

Си 0,02 1

S 0,17 5

Другие компоненты

0,04 1

20 В состав бросового шлака входят:

Тонны %

SiO2 3,2 41,6

СаО 1,6 22,0

А1гОЗ 0,8 11,0

25 FeO 1,0 14,0

S 0,02 0,3

Другие компоненты 0,8 11

Формула изобретения

Способ извлечения железа из шлака, включающий введение шлака в реактор, его расплавление и введение в расплавленный шлак твердого углеродсодержащего восстановителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, вводимый восстановитель перемешивают B расплавленном шлаке, при

1р этом отношение окиси кальция к окиси кремния в шлаке поддерживают в пределах 2,0 — 3,3, а содержание окиси алюми= пия — 5 — 10%.

Источники информации, 4 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ № 2523092, кл. 75 — 11, 1955, 2. Патент СШЛ № 3232742, кл, 75 — 5, 1971.

645597

Составитель Л. Магаюмова

Редактор E. Дайн

Техред Н. Строганова

Корректор И. Позняковская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2648/8 Изд. № 129 Тираж 657 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5