DE102012005454B4 - Method and device for producing hardened granules from iron-containing particles - Google Patents

Method and device for producing hardened granules from iron-containing particles Download PDF

Info

Publication number
DE102012005454B4
DE102012005454B4 DE102012005454.8A DE102012005454A DE102012005454B4 DE 102012005454 B4 DE102012005454 B4 DE 102012005454B4 DE 102012005454 A DE102012005454 A DE 102012005454A DE 102012005454 B4 DE102012005454 B4 DE 102012005454B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluidized bed
granules
bed reactor
iron
containing particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102012005454.8A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102012005454A1 (en
Inventor
Ali-Naghi Beyzavi
Lothar Formanek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Metso Finland Oy
Original Assignee
Outotec Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE102012005454.8A priority Critical patent/DE102012005454B4/en
Application filed by Outotec Oyj filed Critical Outotec Oyj
Priority to CN201380015110.9A priority patent/CN104204244B/en
Priority to AU2013234571A priority patent/AU2013234571B2/en
Priority to IN1929MUN2014 priority patent/IN2014MN01929A/en
Priority to EA201491633A priority patent/EA025984B1/en
Priority to PCT/EP2013/054558 priority patent/WO2013139606A1/en
Publication of DE102012005454A1 publication Critical patent/DE102012005454A1/en
Priority to ZA2014/06402A priority patent/ZA201406402B/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102012005454B4 publication Critical patent/DE102012005454B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16Sintering; Agglomerating
    • C22B1/22Sintering; Agglomerating in other sintering apparatus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung von gehärteten Granalien aus eisenhaltigen Partikeln, wobei die eisenhaltigen Partikel mit wenigstens einem Binder und Wasser zu einem Mischgut vermischt werden, das Mischgut zu Granalien geformt wird und die Granalien zur Härtung in einen Wirbelschichtreaktor eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass Granalien noch feucht an der heißesten Stelle der Wirbelschicht in den Wirbelschichtreaktor eingebracht werden, dass die Temperatur in dem Wirbelschichtreaktor zwischen 850 und 1.050 °C liegt, dass die Härtung in dem Wirbelschichtreaktor in oxidierender Atmosphäre stattfindet und dass die gehärteten Granalien direkt einer nachgeschalten Reduktionstufe zugeführt werden.A process for producing hardened granules from iron-containing particles, the iron-containing particles being mixed with at least one binder and water to form a mixture, the mixture being shaped into granules and the granules being introduced into a fluidized bed reactor for hardening, characterized in that the granules are still moist be introduced into the fluidized bed reactor at the hottest point of the fluidized bed reactor, that the temperature in the fluidized bed reactor is between 850 and 1,050 ° C., that the hardening takes place in the fluidized bed reactor in an oxidizing atmosphere and that the hardened granules are fed directly to a downstream reduction stage.

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von gehärteten Granalien aus eisenhaltigen Stäuben, wobei die eisenhaltigen Stäube mit wenigstens einem Binder und Wasser zu einem Mischgut vermischt werden, das Mischgut zu Granalien verformt wird, die Granalien zur Härtung in einen Wirbelschichtreaktor eingebracht und die gehärteten Granalien einer Reduktion unterworfen werden.The invention relates to the production of hardened granules from iron-containing dusts, the iron-containing dusts being mixed with at least one binder and water to form a mixture, the mixture being shaped into granules, the granules being introduced into a fluidized bed reactor for hardening, and the hardened granules being subjected to a reduction become.

Bei einigen Reduktionsverfahren zur Gewinnung von metallisiertem Eisen wird das eisenhaltige Material in Form von feinkörnigen Partikeln eingebracht. Ein Beispiel für ein solches Verfahren ist das sog. SL/RN-Verfahren, eine Kombination aus dem Stelco-Lurgi Verfahren und dem Republic Steel-National Lead Verfahren (RN). Bei dem Stelco-Lurgi Verfahren handelt es sich um ein Direktreduktionsverfahren, welches ursprünglich auf die Herstellung von Eisenschwamm für Stahlöfen und die Verwendung eisenreicher Erze ausgerichtet war. Auch das Republic Steel National-Lead Verfahren ist ein Direktreduktionsverfahren, bei dem Eisenerze nach der Reduktion in ihre Komponenten metallisches Eisen und Gangart zerlegt werden. Unter Gangart versteht man in diesem Zusammenhang die nichteisenhaltigen Gesteine, die sich in Eisenerzen finden. Durch eine Verbindung der beiden Verfahren wurde 1964 das SL/RN-Verfahren entwickelt, bei dem Eisenoxide im Drehrohrofen mit festen Reduktionsstoffen reduziert werden. In den Ofen werden Erze oder sog. Grünpellets zusammen mit Kohle, besonders Braunkohle, im Überschuss als Reduktionsmittel und Dolomit zur Entschwefelung eingebracht. Der Ofenaustrag wird in einem Rohrkühler indirekt gekühlt und danach durch Sieben, Magnetscheidung und Berge-Kohletrennung in Eisenschwamm, Überschuss, Kohle und Asche getrennt.In some reduction processes for the production of metallized iron, the iron-containing material is introduced in the form of fine-grained particles. An example of such a procedure is the so-called SL / RN procedure, a combination of the Stelco-Lurgi procedure and the Republic Steel-National Lead procedure (RN). The Stelco-Lurgi process is a direct reduction process, which was originally designed for the production of sponge iron for steel furnaces and the use of iron-rich ores. The Republic Steel National Lead process is also a direct reduction process in which iron ores are broken down into their metallic iron components and gangue after reduction. In this context, gait is understood to mean the non-ferrous rocks that are found in iron ores. By combining the two processes, the SL / RN process was developed in 1964, in which iron oxides are reduced in the rotary kiln with solid reducing agents. Ores or so-called green pellets together with coal, especially brown coal, are introduced in excess as a reducing agent and dolomite for desulfurization. The furnace discharge is indirectly cooled in a tube cooler and then separated into sponge iron, excess, coal and ash by sieving, magnetic separation and Berge-coal separation.

Beim SL/RN-Verfahren werden üblicherweise Stückerze mit einer Korngröße 5-18 mm oder Pellets mit 9-16 mm eingesetzt. Ebenfalls Verwendung finden Eisensande oder Ilmenite einer Korngröße vorzugsweise größer 106 µm. Partikel mit einem Durchmesser < 63 µm sind für den Einsatz in einem SL/RN-Verfahren nicht geeignet, da sie zum Kleben und somit zur Ansatzbildung im Drehrohrofen führen, was zu Betriebsunterbrechungen führen kann.The SL / RN process usually uses lump ores with a grain size of 5-18 mm or pellets with 9-16 mm. Iron sands or ilmenites with a grain size preferably greater than 106 μm are also used. Particles with a diameter of <63 µm are not suitable for use in an SL / RN process because they lead to sticking and thus to build-up in the rotary kiln, which can lead to operational interruptions.

Um dennoch kleinere Partikel diesem Verfahren zugänglich zu machen, gibt es eine Reihe von Verfahren zur Bildung von Granalien mit dem gewünschten Durchmesser. Hierbei ist es möglich, durch die Verarbeitung und Zusatzstoffe, wie etwa Bindern, die Granalien so auszugestalten, dass die Staubentwicklung während ihrer Herstellung gering (< 10 Gew.-%) bleibt.In order to make smaller particles accessible to this process, there are a number of processes for forming granules with the desired diameter. It is possible to use the processing and additives, such as binders, to design the granules in such a way that the dust development remains low (<10% by weight) during their manufacture.

Aus der WO 98/ 49 352 A1 ist die Granulierung von feinkörnigen Eisenerzfraktionen bekannt, bei der als Bindermaterial bspw. Bentonit verwendet wird. Bentonit ist ein Gestein ist, das eine Mischung aus verschiedenen Tonmineralien enthält, wobei der wichtigste Bestandteil (60 bis 80 Gew.-%) Montmorillonit ist.From the WO 98/49 352 A1 the granulation of fine-grained iron ore fractions is known, in which, for example, bentonite is used as binder material. Bentonite is a rock that contains a mixture of different clay minerals, the most important component (60 to 80% by weight) being montmorillonite.

Die US 6 024 790 A beschreibt, dass es sinnvoll sein kann, dieses Bindermaterial Bentonit für seine Verwendungszwecke durch lonenaustausch mit den eingelagerten Kationen zu aktivieren. Ein aktivierter Bentonit hat in der Regel ein besseres Quellvermögen sowie eine höhere thermische Beständigkeit. Der in der US 6,024,790 beschriebene Aktivierungsvorgang ist über einen Zeitraum von mehreren Stunden bis zu einigen Tagen auszuführen, um einen ausreichenden lonenaustausch sicherzustellen.The US 6 024 790 A. describes that it can be useful to activate this binder material bentonite for its purposes by ion exchange with the stored cations. An activated bentonite usually has a better swelling capacity and a higher thermal resistance. The Indian US 6,024,790 The activation process described must be carried out over a period of several hours to a few days in order to ensure a sufficient ion exchange.

Aus der JP S63- 103 851 A ist bekannt, dem Bentonit geringe Mengen an Natriumhydroxid zuzugeben und so das Tonmaterial zu aktivieren.From the JP S63-103 851 A it is known to add small amounts of sodium hydroxide to the bentonite and thus to activate the clay material.

Die DE 25 17 543 A1 offenbart ein Verfahren zur Agglomerierung von Hüttenstäuben, bei dem der Hüttenstaub mit 2 bis 20 Gew.-% Bindemittel und etwa 0,5 bis 5 Gew.-% siliziumhaltigem Material vermischt wird, diese Mischung zu Pellets oder Granalien geformt und anschließend gehärtet wird. Es ist auch bekannt, dem Bindemittel weitere Zusätze wie etwa Natriumhydroxid, Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat in Mengen von etwa 3 Gew.-% beizufügen.The DE 25 17 543 A1 discloses a process for agglomeration of metallurgical dusts, in which the metallurgical dust is mixed with 2 to 20% by weight of binder and about 0.5 to 5% by weight of silicon-containing material, this mixture is shaped into pellets or granules and then hardened. It is also known to add further additives such as sodium hydroxide, sodium carbonate and sodium bicarbonate to the binder in amounts of approximately 3% by weight.

Aus der EP 1 290 232 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von metallisierten Eisenagglomeraten aus feinen eisenhaltigen Partikeln mittels eines Binders bekannt, wobei als Binder Zellulosefasern verwendet werden. Die Zellulosefasern wirken bei der Formung der Partikel als Binder, sind jedoch aufgrund ihres hohen Kohlenstoffgehaltes gleichzeitig auch als Reduktionsmittel im nachgeschalteten Reduktionsverfahren zu verwenden.From the EP 1 290 232 B1 A method is known for producing metallized iron agglomerates from fine iron-containing particles using a binder, cellulose fibers being used as the binder. The cellulose fibers act as binders in the formation of the particles, but due to their high carbon content they can also be used as reducing agents in the subsequent reduction process.

Auch die EP 0 916 742 A1 offenbart ein Verfahren, in dem bereits in die eisenhaltigen Granalien das Reduktionsmittel eingearbeitet wird. Dazu wird das eisenoxidhaltige Rohmaterial mit einem kohlenstoffhaltigen Material, einem organischen Binder und einem anorganischen Koagulierungsmittel vermischt und anschließend mit Wasser versetzt. Die so erhaltenen Pellets werden mit einem Dispersionsmittel versehen getrocknet und anschließend reduziert. Als Dispersionsmittel kann dabei unter anderem auch Natronlauge verwendet werden.Also the EP 0 916 742 A1 discloses a process in which the reducing agent is already incorporated into the iron-containing granules. For this purpose, the raw material containing iron oxide is mixed with a carbon-containing material, an organic binder and an inorganic coagulant and then mixed with water. The pellets thus obtained are dried with a dispersant and then reduced. Sodium hydroxide solution can also be used as a dispersing agent.

Die DE 12 62 311 A betrifft ein Verfahren und die zugehörige Vorrichtung zum Reduzieren von Eisenoxiden, wobei das verwendete Eisenkonzentrat pelletiert wird und anschließend die Pellets in einem Drehrohrofen gegeben werden. Dieser Drehrohrofen wird auf Temperatur von bis zu 1100°C geheizt, so dass dort die Pellets über eine mittlere Verweilzeit zwischen 4 bis 5 Stunden reduziert werden. Entscheidend ist, dass die Pellets direkt in eine Aufheizzone des Drehrohrkopfes eingebracht werden.The DE 12 62 311 A relates to a method and the associated device for reducing iron oxides, wherein the iron concentrate used is pelleted and then the pellets in one Rotary kiln can be given. This rotary kiln is heated to a temperature of up to 1100 ° C so that the pellets are reduced there over an average residence time of between 4 and 5 hours. It is crucial that the pellets are placed directly in a heating zone of the rotary tube head.

Die DE 10 2007 030 394 A1 beschreibt ein Verfahren zur Wärmebehandlung von sulfidischen Erzen, insbesondere Molybdän. Dabei wird ein angereichertes Konzentrat der sulfidischen Erze in einen ersten Wirbelschichtreaktor gegeben, wo es unter substöchiometrischen Bedingungen geröstet, also der Schwefel entfernt wird. Die derart behandelten Feststoffe werde anschließend in einer Trennstufe von dem Fluidisierungsgas getrennt und wenigstens ein Teil dieser Feststoffe zu einer Nachröstung in einen zweiten Reaktor eingebrahct, aus dem Metalloxide als Produkt abgeführt werden.The DE 10 2007 030 394 A1 describes a process for the heat treatment of sulfidic ores, in particular molybdenum. An enriched concentrate of the sulfidic ores is placed in a first fluidized bed reactor, where it is roasted under substoichiometric conditions, ie the sulfur is removed. The solids treated in this way are then separated from the fluidizing gas in a separation stage and at least some of these solids are incorporated into a second reactor for subsequent roasting, from which metal oxides are removed as product.

Bei dem aus der DE 44 37 549 A1 bekannten Verfahren erfolgt nach einer Trocknung des Eisenerzes eine thermische Härtung bei Temperaturen von 700 bis 1100 °C und anschließende Reduktion zu metallischem Eisen. Die Korngröße der Granalien wird mit > 100 bis 5000 µm angegeben.The one from the DE 44 37 549 A1 In known processes, after drying the iron ore, thermal hardening takes place at temperatures of 700 to 1100 ° C. and subsequent reduction to metallic iron. The grain size of the granules is specified as> 100 to 5000 µm.

Durch die Verarbeitung in einem Drehrohrofen, zusammen mit dem festen Reduktionsmittel und vergleichsweise langen Verweilzeiten kommt es jedoch in der Weiterverarbeitung, insbesondere im SL/RN-Verfahren, bei all diesen Verfahren bei Verwendung von Grünpellets zu einer erhöhten Bildung von feinem Abrieb. Ein hoher Abrieb erfordert einen hohen Aufarbeitungsaufwand, um diese Stäube so zurückgewinnen zu können, dass aus ihnen werthaltiges Produkt erzeugt werden kann. Anderenfalls geht das in den Stäuben enthaltene Material verloren.Due to the processing in a rotary kiln, together with the solid reducing agent and the comparatively long dwell times, further processing, especially in the SL / RN process, results in increased formation of fine abrasion in all these processes when using green pellets. A high level of abrasion requires a high level of processing in order to be able to recover these dusts in such a way that valuable product can be produced from them. Otherwise the material contained in the dusts will be lost.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, um Granalien zur weiteren Verarbeitung zu erzeugen, die eine solche Härte aufweisen, dass es auch in nachgeschalteten Verarbeitungsschritten nicht zu einem deutlichen Abrieb kommt.It is therefore an object of the present invention to provide a method and a device for producing granules for further processing which have such a hardness that there is no significant abrasion even in subsequent processing steps.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Das feinstkörnige Fe-Konzentrat wird mit einem Mischaggregat zugeführt und dort mit wenigstens einem Binder und Wasser vermischt. Außerdem können in diesem Mischaggregat auch noch weitere Zuschlagstoffe zugegeben werden. Da so entstehende Mischgut wird dann in einem Mikrogranulator zu Granalien geformt. Anschließend werden die Granalien in eine vorzugsweise zirkulierende Wirbelschicht eingebracht, wobei die Einbringung an der heißesten Stelle der Wirbelschicht erfolgt. Diese plötzliche Temperaturänderung führt zu einem raschen Sintern der kleinen Granalien und damit zu einer ausweichenden Festigkeit des Korns für die darauffolgende Reduktion in einem Drehrohrofen. In einer zirkulierenden Wirbelschicht ist der Wärmeaustausch aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeiten besonders gut, so dass der Sinterprozess weiter beschleunigt wird.The finest grain Fe concentrate is fed in with a mixing unit and mixed there with at least one binder and water. In addition, additional additives can also be added in this mixing unit. The resulting mix is then shaped into granules in a microgranulator. The granules are then introduced into a preferably circulating fluidized bed, the introduction being carried out at the hottest point of the fluidized bed. This sudden change in temperature leads to a rapid sintering of the small granules and thus to an evasive strength of the grain for the subsequent reduction in a rotary kiln. In a circulating fluidized bed, the heat exchange is particularly good due to the high flow velocities, so that the sintering process is further accelerated.

Dieses Verfahren widerspricht der üblichen Vorgehensweise, wonach die Einbringung des zu verarbeitenden Materials in die Wirbelschicht in einem Bereich erfolgt, in dem das Material keinen hohen Temperaturgradienten ausgesetzt ist, da insbesondere bei größeren Partikeln eine hohe Temperaturdifferenz zu Spannungen im Material und daraus folgend zu Rissen und Verformungen führen kann. Zudem sind durch die Einbringung an der heißesten Stelle höhere Anforderungen an das Material der Zufuhrleitung zu stellen. Auch eine Dosierung wird dadurch aufwendiger.This method contradicts the usual procedure, according to which the material to be processed is introduced into the fluidized bed in an area in which the material is not exposed to high temperature gradients, since, in particular in the case of larger particles, there is a large temperature difference between stresses in the material and consequently cracks and Can cause deformation. In addition, the introduction at the hottest point places higher demands on the material of the supply line. This also makes dosing more complex.

Die heißeste Stelle der Wirbelschicht befindet sich dort, wo die Verbrennung stattfindet bzw. wo die heißen Gase eintreten.The hottest part of the fluidized bed is where the combustion takes place or where the hot gases enter.

Es hat sich als weiterhin günstig herausgestellt, dass die eisenhaltigen Partikel einen Eisengehalt von wenigstens 30 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 50 bis 80 Gew.-% aufweisen, damit der Aufarbeitungsaufwand wirtschaftlich bleibtIt has also proven to be favorable that the iron-containing particles have an iron content of at least 30% by weight, preferably at least 50 to 80% by weight, so that the work-up effort remains economical

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Fe-Konzentrat eine Körnung von max. 5 Gew.-% gröber als 100 µm und ca. 55 bis 60 Gew.-% kleiner 32 µm hat, da bei im Mittel größeren Durchmessern eine Direkt-Verarbeitung wirtschaftlich sinnvoller sein kann.An advantageous embodiment of the invention provides that the Fe concentrate has a grain size of max. 5 wt .-% coarser than 100 microns and about 55 to 60 wt .-% less than 32 microns, since with larger diameters on average, direct processing can make more economic sense.

Das feinstkörnige Konzentrat kann als Filterkuchen oder als trockenes pulvriges Schüttgut vorliegen. Die spezifische Oberfläche der Partikel liegt zwischen 1.600 und 4.000 cm2/g, abhängig von der Mineralogie bzw. der Mineralzusammensetzung des verwendeten Eisenkonzentrats. Eine Vorverarbeitung, bspw. in Form von Mahlen, kann für eine homogenere Korngröße sinnvoll sein.The fine-grain concentrate can be in the form of a filter cake or dry powdery bulk material. The specific surface area of the particles is between 1,600 and 4,000 cm2 / g, depending on the mineralogy or the mineral composition of the iron concentrate used. Pre-processing, for example in the form of grinding, can be useful for a more homogeneous grain size.

Als Bindemittel eignet sich am besten ein anorganisches Bindemittel, wie z.B. Bentonit, da hierdurch unerwünschte Nebenreaktionen bei der sprunghaften Temperaturerhöhung während der Härtung ausgeschlossen werden können. Die Zugabemenge dieses Bindemittels sollte erfindungsgemäß zwischen 0,25 und 1,5 Gew.-% liegen, wobei sie grundsätzlich von der Mineralzusammensetzung und der spezifischen Oberfläche des Eisenkonzentrates abhängig ist.An inorganic binder, such as e.g. Bentonite, as this can prevent undesirable side reactions in the event of a sudden temperature increase during hardening. According to the invention, the amount of this binder added should be between 0.25 and 1.5% by weight, it basically being dependent on the mineral composition and the specific surface of the iron concentrate.

Das in dem Mikrogranulator zu Granalien geformte Mischgut sollte günstigerweise eine Korngröße zwischen 0,1 und 6 mm aufweisen, da mit dieser Partikelgröße sichergestellt ist, dass während der Einbringung in die heißeste Stufe des Reaktors praktisch das ganze Korn homogen aufgeheizt wird und es nicht innerhalb der einzelnen Partikel zu signifikanten Temperaturgradienten kommt.The mix formed into granules in the microgranulator should advantageously have a grain size between 0.1 and 6 mm, since with This particle size ensures that practically all of the grain is heated homogeneously during introduction into the hottest stage of the reactor and that there are no significant temperature gradients within the individual particles.

Weiterhin hat sich ein Wassergehalt von 8 bis 14 Gew.-% als besonders günstig herausgestellt, wobei dieser grundsätzlich von der jeweiligen Mineralzusammensetzung abhängig ist.Furthermore, a water content of 8 to 14% by weight has been found to be particularly favorable, this being fundamentally dependent on the respective mineral composition.

Die optimale Härtungstemperatur liegt zwischen 850 und 1.050 °C und weist innerhalb dieses Bereichs ebenfalls eine Abhängigkeit von der Mineralzusammensetzung auf. Versuche haben gezeigt, dass im erfindungsgemäßen Verfahren während der thermischen Härtung max. ca. 5 Gew.-% der Granalien als Abrieb anfallen, wobei als Abrieb hier der Kornanteil < 100 µm definiert wurde.The optimal curing temperature is between 850 and 1,050 ° C and within this range also depends on the mineral composition. Experiments have shown that in the process according to the invention, max. approx. 5% by weight of the granules are obtained as abrasion, the abrasive fraction being defined here as <100 µm.

Als Brennstoff für den Härtungsprozess kann Erdgas oder leichtes Heizöl direkt in dem Wirbelschichtreaktor bzw. in einem Heißgasgenerator verbrannt werden. Wird ein Heißgasgenerator verwendet, wird dem Wirbelschichtreaktor das Heißgas zugeführt.Natural gas or light heating oil can be burned directly in the fluidized bed reactor or in a hot gas generator as fuel for the hardening process. If a hot gas generator is used, the hot gas is fed to the fluidized bed reactor.

Alternativ kann Kohle als Brennstoff verwendet werden, wobei die Kohle in einem separaten Reaktor bei Temperaturen zwischen 650 und 950 °C geschwelt wird, die Schwelgase als Brennstoff in den Härtungsreaktor gebracht werden und der Schwelkoks heiß in nachgeschaltete Verfahrensstufen, vorzugsweise eine in einem Drehrohroren stattfindenden Reduktion, als Reduktionsmittel eingetragen wird.Alternatively, coal can be used as fuel, the coal being smoldered in a separate reactor at temperatures between 650 and 950 ° C., the carbonization gases being brought into the hardening reactor as fuel and the carbonization coke hot in subsequent process stages, preferably a reduction taking place in a rotary tube furnace , is entered as a reducing agent.

Es hat sich zudem als günstig herausgestellt, die Härtung in einer oxidierenden Atmosphäre, bevorzugt mit einem Sauerstoffgehalt in der zirkulierenden Wirbelschicht zwischen 2 und 10 Gew.-%, stattfinden zu lassen. Dadurch wird Eisen der Oxidationsstufe 2 auf Eisen der Oxidationsstufe 3 aufoxidiert und zusätzliche Wärmeenergie freigesetzt wird. Dadurch kann der Wärmeeintrag in dem Reaktor reduziert werden.It has also proven to be advantageous to allow the curing to take place in an oxidizing atmosphere, preferably with an oxygen content in the circulating fluidized bed of between 2 and 10% by weight. This makes iron the oxidation state 2nd on iron of the oxidation level 3rd is oxidized and additional heat energy is released. As a result, the heat input into the reactor can be reduced.

Während der Härtung in sauerstoffhaltiger Atmosphäre laufen folgende Reaktionen ab: 2 Fe3O4 + ½ O2 → 3 Fe2O3 (Oxidation des Magnetits zu Hämatit) Fe2O3 x H2O → Fe2O3 + H2O (Abspaltung des Kristallwasser z.B. des Goethits). Ist in der Atmosphäre kein Sauerstoff enthalten, findet nur die zweite Reaktion, die Abspaltung des Kristallwassers, statt.The following reactions take place during curing in an oxygen-containing atmosphere: 2 Fe 3 O 4 + ½ O 2 → 3 Fe 2 O 3 (oxidation of magnetite to hematite) Fe 2 O 3 x H 2 O → Fe 2 O 3 + H 2 O (elimination of the water of crystallization, eg of goethite). If there is no oxygen in the atmosphere, only the second reaction, the elimination of the water of crystallization, takes place.

Die gehärteten Mikrogranalien werden anschließend mit Kohle in einen Drehrohrofen reduzierend behandelt, wobei der Sauerstoff des Eisenoxids abgebaut wird und das Eisen in die metallische Phase übergeht. Das Verhältnis zwischen Kohlenstoff und Eisen (Cfix: Fe) beträgt 0,3 - 0,7 : 1. Während der Reduktion finden folgende Reaktionen statt: Fe2O3 + CO -> 2 FeO + CO2 CO2 + C → 2 CO FeO + CO → Femet + CO2 The hardened microgranules are then treated with coal in a rotary kiln to reduce the oxygen of the iron oxide and the iron passes into the metallic phase. The ratio between carbon and iron (C fix : Fe) is 0.3 - 0.7: 1. The following reactions take place during the reduction: Fe 2 O 3 + CO -> 2 FeO + CO 2 CO 2 + C → 2 CO FeO + CO → Fe met + CO 2

In der technischen Realisierung erscheint es besonders sinnvoll, die gehärteten Granalien aus dem Wirbelschichtreaktor ohne Kühlung heiß in den Drehrohofen einzubringen. Dadurch wird zum einen Energie gespart und zum anderen kann das Ofenvolumen verkleinert . und somit dessen Investitionskosten reduziert werden. Bei Heißaufgabe der Granalien entfällt die sonst zur erforderlichen Aufwärmung der Granalien im Drehrohrofen benötigte Ofenlänge. Der Drehrohrofen kann kürzer ausgeführt werden bzw. die Durchsatzleistung kann bei einem vorhandenen Drehrohrofen erhöht werden. Bei bestehenden Drehrohranlagen kann durch die heiße Einbringung die Durchsatzleistung erhöht werden. Die heißen Abgase des Wirbelschichtreaktors können zur Vorwärmung der notwendigen Prozessluft bzw. zur Dampferzeugung genutzt werden.In the technical implementation, it seems particularly useful to introduce the hardened granules from the fluidized bed reactor hot into the rotary kiln without cooling. On the one hand this saves energy and on the other hand the furnace volume can be reduced. and thus its investment costs can be reduced. When the granules are applied hot, the furnace length that is otherwise required to heat the granules in the rotary kiln is not required. The rotary kiln can be made shorter or the throughput can be increased with an existing rotary kiln. In existing rotary tube systems, the throughput can be increased by the hot introduction. The hot exhaust gases from the fluidized bed reactor can be used to preheat the necessary process air or to generate steam.

Um die in der Wirbelschicht und der Reduktion trotz der verbesserten Härtung entstehenden Stäube einer wirtschaftlichen Verwendung zuführen zu können, hat es sich als günstig herausgestellt, aus der Wirbelschicht und/oder der Reduktionsstufe diese Stäube über einen Staubabscheidesystem abzutrennen und entweder in die Vermischung oder aber in die Granulation zurückzuführen.In order to be able to economically use the dusts produced in the fluidized bed and the reduction despite the improved hardening, it has proven to be advantageous to separate these dusts from the fluidized bed and / or the reduction stage by means of a dust separation system and either in the mixture or in attributed the granulation.

Insbesondere bei kleineren Maßstäben, wie z.B. bei Labor- und Pilotversuchen, ist es aus Sicherheitsgründen sinnvoll, den Ofenaustrag auf eine Temperatur unterhalb 30 °C zu kühlen, wobei diese Kühlung bevorzugt unter Inertatmosphäre, wie etwa einer Stickstoffatmosphäre, erfolgen sollte. Das gekühlte Material, das eine Mischung aus Eisenschwamm, Char und Asche ist, wird in einen Magnetscheider aufgegeben, um den Eisenschwamm von Char und Asche zu trennen.Especially on smaller scales, e.g. for laboratory and pilot tests, for safety reasons it makes sense to cool the furnace discharge to a temperature below 30 ° C, this cooling should preferably take place under an inert atmosphere, such as a nitrogen atmosphere. The chilled material, which is a mixture of sponge iron, char and ash, is placed in a magnetic separator to separate the sponge iron from char and ash.

Die Erfindung umfasst weiterhin eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 7, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.The invention further comprises a system with the features of claim 7, which is suitable for carrying out the method according to the invention.

Eine solche Anlage weist eine Vorrichtung zur Durchmischung von eisenhaltigen Partikeln mit wenigstens einem Binder und Wasser zu einem Mischgut auf. Dieser Vorrichtung schließt sich eine Vorrichtung zur Granulierung des Mischguts zu Granalien an. Darauf folgt ein Reaktor mit einer zirkulierenden Wirbelschicht zur Härtung der Granalien. Der Wirbelschichtreaktor ist so ausgestaltet, dass die Zufuhrleitung der Granalien in den unteren Bereich des Wirbelschichtreaktors und damit die heißeste Stelle der Wirbelschicht mündet. Dazu müssen insbesondere das Material dieser Zufuhrleitung sowie eine dort vorgesehene Dosiereinrichtung so ausgestaltet sein, dass sie diesen Temperaturen dauerhaft standhält.Such a system has a device for mixing ferrous particles with at least one binder and water into one Mix on. This device is followed by a device for granulating the mixture into granules. This is followed by a reactor with a circulating fluidized bed for hardening the granules. The fluidized bed reactor is designed in such a way that the feed line of the granules opens into the lower region of the fluidized bed reactor and thus the hottest part of the fluidized bed. For this purpose, in particular the material of this supply line and a metering device provided there must be designed in such a way that it permanently withstands these temperatures.

In einer Weiterbildung des Erfindungsgedanken wird die Wirbelschicht mit heißem Gas gespeist und die Zufuhrleitung der Granalien mündet im Bereich dieser Eintrittsleitung, da an dieser Stelle die heißen Gase noch keine Wärmeenergie an das Wirbelbett verloren haben.In a further development of the inventive concept, the fluidized bed is fed with hot gas and the feed line of the granules opens in the area of this inlet line, since at this point the hot gases have not yet lost any thermal energy to the fluidized bed.

Günstig ist es zudem, wenn wenigstens eine Rückführleitung von dem Wirbelschichtreaktor und/oder einer nachgeschalteten Reduktionsvorrichtung in die Vorrichtung zur Durchmischung und/oder die Vorrichtung zur Mikrogranulierung vorgesehen ist.It is also advantageous if at least one return line is provided from the fluidized bed reactor and / or a downstream reduction device into the device for mixing and / or the device for microgranulation.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen zum einen darin, dass bisher nur Pellets verwendet werden konnten, die aus Magnetit- und Hämatit-Konzentraten bestanden und zudem relativ große Durchmesser (zwischen 9 und 16 mm aufweisen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch andere feinstkörnige Konzentrate verwendet und andere Körnungen eingesetzt werden, ohne dass sich unbeherrschbarer Staubkreislauf einstellt.The advantages of the method according to the invention are, on the one hand, that until now it was only possible to use pellets which consisted of magnetite and hematite concentrates and also have relatively large diameters (between 9 and 16 mm). With the method according to the invention, other fine-grain concentrates can also be used and other grains are used without uncontrollable dust cycle.

Zudem weisen die erfindungsgemäß gehärteten Mikrogranalien im Vergleich zu Stückerzen eine größere Porosität auf und lassen sich hierdurch schneller und besser reduzieren als Stückerze und die klassisch gebrannten Pellets, die bei über 1.300 °C gehärtet worden sind.In addition, the microgranules hardened according to the invention have a greater porosity compared to bar ores and can thus be reduced faster and better than bar ores and the classically fired pellets which have been hardened at over 1,300 ° C.

Zudem kann durch die Kombination des erfindungsgemäßen Härtungsreaktors und eines SL/RN-Ofen der heiße Austrag aus dem Härtungsofen direkt heiß in den Drehrohrofen chargiert werden. Dadurch wird Wärmeenergie eingespart und die spezifische Durchsatzleistung des Drehrohrofens erhöht.In addition, the combination of the hardening reactor according to the invention and an SL / RN furnace allows the hot discharge from the hardening furnace to be charged directly into the rotary kiln. This saves thermal energy and increases the specific throughput of the rotary kiln.

Schließlich erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren auch, dass alle anfallenden Stäube, nass oder trocken, in den Mikrogranulierungsprozess zurückgeführt werden, wodurch ein vollständig geschlossener Materialkreislauf gewährleistet ist.Finally, the method according to the invention also allows all dusts obtained, wet or dry, to be returned to the microgranulation process, thereby ensuring a completely closed material cycle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfasssung in den Ansprüchen oder deren Rückbezug.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing and an exemplary embodiment. All of the described and / or illustrated features, alone or in any combination, form the subject matter of the invention, regardless of how they are summarized in the claims or how they are referred back to.

Die einzige Figur zeigt das Fließbild einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The single figure shows the flow diagram of a plant for carrying out the method according to the invention.

Das feinkörnige Eisenerz wird in eine Mischvorrichtung 1 eingeleitet. In diese Mischvorrichtung 1 mündet außerdem wenigstens eine Zufuhrleitung 2, über die ein wenigstens aus Binder und Wasser bestehendes Gemisch eingebracht wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, getrennte Zufuhrleitungen für jeden einzelnen Zusatzstoff vorzusehen.The fine-grained iron ore is placed in a mixing device 1 initiated. In this mixing device 1 also opens at least one supply line 2nd , via which a mixture consisting at least of binder and water is introduced. Of course, it is also possible to provide separate feed lines for each individual additive.

Über Leitung 3 wird das so erzeugte Mischgut aus der Mischvorrichtung 1 in die Granuliervorrichtung 4 eingetragen. Dort werden aus dem Mischgut Granalien mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,1 bis 6 mm gebildet (Mikrogranulierung), die über Leitung 5 in den Wirbelschichtreaktor 10 eingebracht werden. In den vorzugsweise als zirkulierende Wirbelschicht ausgestalteten Wirbelschichtreaktor 10 wird über die Leitung 11 Fluidisiergas eingedüst, so dass sich über einem Rost 13 eine zirkulierende Wirbelschicht 14 ausbildet. Über Leitung 12 tritt kurz oberhalb des Rostes 13 heißes Gas ein, durch das die Wirbelschicht 14 beheizt wird. Anstelle der Zuführung der heißen Gase kann bei einem Reaktor mit Innenverbrennung über Leitung 12 oder eine zusätzliche, nicht dargestellte Leitung auch Brennstoff in den Wirbelschichtreaktor 10 eingebracht werden. Die Zufuhrleitung 5 der Granalien endet in direkter Nähe der Zufuhrleitung 12.Via line 3rd the mix thus produced is from the mixing device 1 into the pelletizer 4th registered. There, granules with an average grain diameter of 0.1 to 6 mm are formed from the mixed material (microgranulation), which are conducted 5 in the fluidized bed reactor 10th be introduced. In the fluidized bed reactor, which is preferably designed as a circulating fluidized bed 10th is about the line 11 Fluidizing gas injected so that it is above a grate 13 a circulating fluidized bed 14 trains. Via line 12 occurs just above the grate 13 hot gas through which the fluidized bed 14 is heated. Instead of supplying the hot gases in a reactor with internal combustion via line 12 or an additional line, not shown, also fuel in the fluidized bed reactor 10th be introduced. The supply line 5 the granules end in the immediate vicinity of the supply line 12 .

Die gehärteten, eisenoxidhaltigen Granalien werden über eine Leitung 15 einer Reduktionsstufe, insbesondere einem Drehrohrofen 16 zugeführt, in dem sie bspw. mittels eines SL-RN-Verfahren reduziert werden. Über Leitung 17 wird dazu bspw. Kohle als Reduktionsmittel in den Drehrohrofen 16 eingebracht.The hardened granules containing iron oxide are fed via a line 15 a reduction stage, especially a rotary kiln 16 supplied, for example, by means of an SL-RN method. Via line 17th For example, coal is used as a reducing agent in the rotary kiln 16 brought in.

Der in dem Wirbelschichtreaktor 10 entstehende Staub wird über eine Leitung 20 in einen Zyklon 21 geführt, in dem er aus dem Gasstrom abgetrennt wird. Der Feststoffanteil wird über Leitung 22 in die Mischvorrichtung 1 und/oder in die Granulierungsvorrichtung 4 zurückgeführt, um erneut zu Granalien aufgearbeitet zu werden.The one in the fluidized bed reactor 10th dust that is created is removed via a line 20th into a cyclone 21st out in which it is separated from the gas stream. The solids content is via line 22 into the mixing device 1 and / or in the granulating device 4th returned to be processed into granules again.

Das aus dem Wirbelschichtreaktor 10 abgezogene Gas wird über Leitung 30 einer Abgasnachbehandlung 31 zugeführt. Gereinigt kann das Gas dann über Leitung 32 in die Atmosphäre abgelassen und/oder als Prozessgas verwendet werden.That from the fluidized bed reactor 10th withdrawn gas is via line 30th exhaust gas aftertreatment 31 fed. The gas can then be cleaned via line 32 released into the atmosphere and / or used as a process gas.

Beispielexample

Granulierung:

  • Ein auf Pelletierfeinheit (< 100 µm) gemahlenes und aufbereitetes Magnetit-Konzentrat mit 69 Gew.-% Eisen wird mit 0,5 Gew.-% Bentonit und der erforderlichen Menge Wasser, die durch den gewünschten Feuchtegehalt der Granalien bestimmt wird, gemischt und anschließend granuliert. Der Feuchtegehalt der so erhaltenen Granalien soll etwa 10 Gew.-% betragen; die Korngröße der Granalien beträgt 0,1 bis 3 mm.
Granulation:
  • A magnetite concentrate with 69% by weight of iron ground and prepared to a pellet fineness (<100 µm) is mixed with 0.5% by weight of bentonite and the required amount of water, which is determined by the desired moisture content of the granules, and then granulated. The moisture content of the granules obtained in this way should be about 10% by weight; the grain size of the granules is 0.1 to 3 mm.

Härtung:

  • Die so entstandenen Granalien werden anschließend in einem Wirbelschichtreaktor in kontinuierlicher Betriebsweise bei ca. 980 °C gehärtet und anschließend auf ca. 30 °C gekühlt. Die Durchsatzleistung der verwendeten Anlage beträgt etwa 14 kg/h. Während der Härtung, die in einer sauerstoffhaltigen Gasatmosphäre stattfindet, wird Magnetit zu Hämatit aufoxidiert, womit zusätzlich Wärmeenergie freigesetzt wird.
Hardening:
  • The granules formed in this way are then hardened in a fluidized bed reactor in continuous operation at approximately 980 ° C. and then cooled to approximately 30 ° C. The throughput of the system used is about 14 kg / h. During the hardening, which takes place in an oxygen-containing gas atmosphere, magnetite is oxidized to hematite, which additionally releases thermal energy.

Reduktion der gehärteten Mikrogranalien in einem Kurztrommelofen:

  • 60 kg gehärte Mikrogranalien und 40 kg Kohle werden gemischt und in den Ofen chargiert. Das Cfix :Felot-Verhältnis beträgt 0,60. Die Charge wurde bei 1.020 bis 1.050°C ca. 4 Stunden behandelt. Nach der Kühlung unter Stickstoffatmosphäre wird eine Durchschnittsprobe entnommen und einem Schwachfeldmagnetscheider aufgeben, um die Restkohle und Asche zu trennen. Das magnetische Produkt, Eisenschwamm, weist folgende Analyse auf:
FeGesamt: 80,0 Gew.-% Fe2+: 2,6 Gew.-% FeMet: 76,8 Gew.-% Metallisierungsgrad: 96 Gew.-% Der Anteil von Partikeln mit einem Durchmesser < 0,1 mm lag im magnetischen Produkt bei 4,5 Gew.-%.Reduction of hardened microgranules in a short drum furnace:
  • 60 kg of hardened microgranules and 40 kg of coal are mixed and charged in the furnace. The C fix : Fe lot ratio is 0.60. The batch was treated at 1,020 to 1,050 ° C for about 4 hours. After cooling under a nitrogen atmosphere, an average sample is taken and placed in a weak-field magnetic separator to separate the residual coal and ash. The magnetic product, sponge iron, has the following analysis:
Fe total : 80.0% by weight Fe 2+ : 2.6% by weight Fe Met : 76.8% by weight Degree of metallization: 96% by weight The proportion of particles with a diameter of <0.1 mm was 4.5% by weight in the magnetic product.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
MischvorrichtungMixing device
2, 32, 3
Leitungmanagement
44th
GranuliervorrichtungPelletizer
55
Leitungmanagement
1010th
WirbelschichtreaktorFluidized bed reactor
11, 1211, 12
Leitungmanagement
1313
Rostrust
1414
Wirbelschichtfluidized bed
1515
Leitungmanagement
1616
Reduktionsstufe (Drehrohrofen)Reduction stage (rotary kiln)
1717th
Leitungmanagement
2020th
Leitungmanagement
2121st
Zykloncyclone
2222
Leitungmanagement
3030th
Leitungmanagement
3131
AbgasbehandlungExhaust treatment
3232
Leitungmanagement

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung von gehärteten Granalien aus eisenhaltigen Partikeln, wobei die eisenhaltigen Partikel mit wenigstens einem Binder und Wasser zu einem Mischgut vermischt werden, das Mischgut zu Granalien geformt wird und die Granalien zur Härtung in einen Wirbelschichtreaktor eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass Granalien noch feucht an der heißesten Stelle der Wirbelschicht in den Wirbelschichtreaktor eingebracht werden, dass die Temperatur in dem Wirbelschichtreaktor zwischen 850 und 1.050 °C liegt, dass die Härtung in dem Wirbelschichtreaktor in oxidierender Atmosphäre stattfindet und dass die gehärteten Granalien direkt einer nachgeschalten Reduktionstufe zugeführt werden.A process for producing hardened granules from iron-containing particles, the iron-containing particles being mixed with at least one binder and water to form a mixture, the mixture being shaped into granules and the granules being introduced into a fluidized bed reactor for hardening, characterized in that the granules are still moist be introduced into the fluidized bed reactor at the hottest point of the fluidized bed reactor, that the temperature in the fluidized bed reactor is between 850 and 1,050 ° C., that the hardening takes place in the fluidized bed reactor in an oxidizing atmosphere and that the hardened granules are fed directly to a downstream reduction stage. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die feuchten Granalien. in den unteren Bereich des Wirbelschichtreaktors eingebracht werden, in welchen auch heiße Gase einbracht werden oder in dem die Verbrennung eines Brennstoffs erfolgt.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the wet granules. be introduced into the lower region of the fluidized bed reactor, in which hot gases are also introduced or in which the combustion of a fuel takes place. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eisenhaltigen Partikel einen Eisengehalt von wenigsten 30 Gew.-% und/oder eine Körnung von maximal 5 Gew.-% gröber als 0,1 mm aufweisen.Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the iron-containing particles have an iron content of at least 30% by weight and / or a maximum grain size of 5% by weight coarser than 0.1 mm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der Binder ein anorganisches Bindemittel ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the binder is an inorganic binder. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Granalien eine Korngröße zwischen 0,1 und 6 mm und/oder einen Wassergehalt von 8 bis 14 Gew.-% aufweisen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the granules have a grain size between 0.1 and 6 mm and / or a water content of 8 to 14 wt .-%. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eisenhaltige Stäube, die in dem Wirbelschichtreaktor und/oder einem dem Wirbelschichtreaktor nachgeschalteten Reduktionsstufe entstehen, zur Vermischung und/oder zur Granulierung zurückgeführt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that iron-containing dusts which arise in the fluidized bed reactor and / or a reduction stage downstream of the fluidized bed reactor are returned for mixing and / or for granulation. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Vorrichtung (1) zur Durchmischung von eisenhaltigen Partikeln mit mindestens einem Binder und Wasser zu einem Mischgut, einer Vorrichtung (4) zur Granulierung des Mischgutes zu Granalien und einem Wirbelschichtreaktor (10) zur Härtung der Granalien bei einer Temperatur in dem Wirbelschichtreaktor (10) zwischen 850 und 1.050 °C in oxidierender Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, dass die Granuliervorrichtung (4) über eine Zufuhrleitung (5) direkt mit dem Wirbelschichtreaktor (10) verbunden ist und dass die Zufuhrleitung (5) der Granalien in den unteren Bereich des Wirbelschichtreaktors (10) mündet und dass eine Reduktionsstufe (16) direkt nachgeschaltet ist- Plant for carrying out a method according to one of the preceding claims with a device (1) for mixing iron-containing particles with at least one binder and water to form a mixture, a device (4) for granulating the mixture into granules and a fluidized bed reactor (10) for hardening the granules at a temperature in the fluidized bed reactor (10) between 850 and 1050 ° C. in an oxidizing atmosphere, characterized in that the granulating device (4) is connected directly to the fluidized bed reactor (10) via a feed line (5) and that the feed line ( 5) the granules open into the lower region of the fluidized bed reactor (10) and that a reduction stage (16) is connected directly downstream - Anlage nach Anspruch 7 mit einer Zufuhrleitung (11) für heiße Gase oder Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung (5) der Granalien im Bereich des Eintritts der Zufuhrleitung (11) der heißen Gase oder des Brennstoffs in den Wirbelschichtreaktor (10) mündet.Plant after Claim 7 with a feed line (11) for hot gases or fuel, characterized in that the feed line (5) of the granules opens into the fluidized bed reactor (10) in the region of the inlet of the feed line (11) for the hot gases or fuel. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Rückführleitung (20, 22) von dem Wirbelschichtreaktor (10) und/oder der nachgeschalteten Reduktionsstufe (16) in die Vorrichtung (1) zur Durchmischung und/oder die Vorrichtung (4) zur Granulierung führt.Plant after Claim 7 or 8th , characterized in that at least one return line (20, 22) leads from the fluidized bed reactor (10) and / or the downstream reduction stage (16) into the device (1) for mixing and / or the device (4) for granulation.
DE102012005454.8A 2012-03-20 2012-03-20 Method and device for producing hardened granules from iron-containing particles Active DE102012005454B4 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012005454.8A DE102012005454B4 (en) 2012-03-20 2012-03-20 Method and device for producing hardened granules from iron-containing particles
AU2013234571A AU2013234571B2 (en) 2012-03-20 2013-03-07 Process and apparatus for producing hardened granules from iron-containing particles
IN1929MUN2014 IN2014MN01929A (en) 2012-03-20 2013-03-07
EA201491633A EA025984B1 (en) 2012-03-20 2013-03-07 Process and apparatus for producing hardened granules from iron-containing particles
CN201380015110.9A CN104204244B (en) 2012-03-20 2013-03-07 By the technique and the equipment that produce hardened granules containing iron granules
PCT/EP2013/054558 WO2013139606A1 (en) 2012-03-20 2013-03-07 Process and apparatus for producing hardened granules from iron-containing particles
ZA2014/06402A ZA201406402B (en) 2012-03-20 2014-09-01 Process and apparatus for producing hardened granules from iron-containing particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012005454.8A DE102012005454B4 (en) 2012-03-20 2012-03-20 Method and device for producing hardened granules from iron-containing particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012005454A1 DE102012005454A1 (en) 2013-09-26
DE102012005454B4 true DE102012005454B4 (en) 2020-06-18

Family

ID=47884305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012005454.8A Active DE102012005454B4 (en) 2012-03-20 2012-03-20 Method and device for producing hardened granules from iron-containing particles

Country Status (7)

Country Link
CN (1) CN104204244B (en)
AU (1) AU2013234571B2 (en)
DE (1) DE102012005454B4 (en)
EA (1) EA025984B1 (en)
IN (1) IN2014MN01929A (en)
WO (1) WO2013139606A1 (en)
ZA (1) ZA201406402B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240124676A1 (en) * 2022-10-17 2024-04-18 Ut-Battelle, Llc Recycled polymer granulate for additive manufacturing and compression molding

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1262311B (en) 1962-06-30 1968-03-07 Metallgesellschaft Ag Method and device for reducing iron oxides (concentrates) to sponge iron
DE2517543A1 (en) 1975-04-21 1976-11-04 Univ Michigan Tech Agglomeration of steel plant waste dusts - by hydrothermal treatment of an aged wet mixt of dust, bonding agent and silica
JPS63103851A (en) 1986-10-21 1988-05-09 電気化学工業株式会社 Binder for fine powder iron ore solidification
DE4437549A1 (en) 1994-10-20 1996-04-25 Metallgesellschaft Ag Thermal treatment of iron ore to convert it into metallic iron@
WO1998049352A1 (en) 1997-04-30 1998-11-05 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Method for thermal treatment of granulated iron ore before reduction
EP0916742A1 (en) 1997-10-30 1999-05-19 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method of producing iron oxide pellets with low bentonite content
US6024790A (en) 1996-03-08 2000-02-15 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Activation of swelling clays
EP1290232B1 (en) 2000-06-05 2007-07-25 Midrex Technologies, Inc. Method of producing a metallized briquette
DE102007030394A1 (en) 2007-06-29 2009-01-08 Outotec Oyj Thermal treatment of sulfide ores such as molybdenite to produce molybdenum trioxide, by roasting enriched ore concentrate in first reactor, separating the solids in separator, and converting the solid to metallic oxide in second reactor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3984229A (en) * 1970-04-20 1976-10-05 Boliden Aktiebolag Method for producing coarse powder, hardened iron oxide material from finely divided raw material substantially consisting of hematite and/or magnetite
SE439327B (en) * 1980-12-08 1985-06-10 Bostroem Olle PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF A SUBSTANCE IN SUCCESSION CHARGES
AT507261B1 (en) * 2008-09-11 2010-09-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh PROCESS FOR THE PREPARATION OF AGGLOMERATES

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1262311B (en) 1962-06-30 1968-03-07 Metallgesellschaft Ag Method and device for reducing iron oxides (concentrates) to sponge iron
DE2517543A1 (en) 1975-04-21 1976-11-04 Univ Michigan Tech Agglomeration of steel plant waste dusts - by hydrothermal treatment of an aged wet mixt of dust, bonding agent and silica
JPS63103851A (en) 1986-10-21 1988-05-09 電気化学工業株式会社 Binder for fine powder iron ore solidification
DE4437549A1 (en) 1994-10-20 1996-04-25 Metallgesellschaft Ag Thermal treatment of iron ore to convert it into metallic iron@
US6024790A (en) 1996-03-08 2000-02-15 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Activation of swelling clays
WO1998049352A1 (en) 1997-04-30 1998-11-05 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Method for thermal treatment of granulated iron ore before reduction
EP0916742A1 (en) 1997-10-30 1999-05-19 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method of producing iron oxide pellets with low bentonite content
EP1290232B1 (en) 2000-06-05 2007-07-25 Midrex Technologies, Inc. Method of producing a metallized briquette
DE102007030394A1 (en) 2007-06-29 2009-01-08 Outotec Oyj Thermal treatment of sulfide ores such as molybdenite to produce molybdenum trioxide, by roasting enriched ore concentrate in first reactor, separating the solids in separator, and converting the solid to metallic oxide in second reactor

Also Published As

Publication number Publication date
CN104204244A (en) 2014-12-10
ZA201406402B (en) 2015-12-23
AU2013234571B2 (en) 2015-09-10
CN104204244B (en) 2017-03-01
EA025984B1 (en) 2017-02-28
EA201491633A1 (en) 2015-03-31
DE102012005454A1 (en) 2013-09-26
WO2013139606A1 (en) 2013-09-26
AU2013234571A1 (en) 2014-09-18
IN2014MN01929A (en) 2015-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2321437B1 (en) Process for producing agglomerates of finely particulate iron carriers
DE69909686T2 (en) Processing of iron and steel waste containing metal oxides by calcining them in the form of coke-containing briquets
AT506837B1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING RAW STEEL OR LIQUID STEEL PREPARATIONS
DE2105932B2 (en) Agglomeration of ferrous titanium ores
DE1263316B (en) Process for the production of nickel, nickel compounds and / or ferronickel from iron-containing, oxydic-silicate nickel ores
DE1508050B1 (en) Pellet with high compressive strength and good weather resistance, process for the production of such pellets with a high iron content with weather-resistant coating and device for carrying out the process
DE102012011240A1 (en) Process for producing hardened granules from iron-containing particles
DE2040811B2 (en) Process for making reduced iron ore pellets
DE3223203C1 (en) Process and plant for the production of binderless hot briquettes
DE69626120T2 (en) REDUCTION OF IRON OXIDE IN A TURN OVEN
DE3404952A1 (en) METHOD FOR REMOVING FOREIGN MATERIALS FROM THE MATERIAL CIRCUIT IN THE ELECTROTHERMAL PRODUCTION OF YELLOW PHOSPHORUS
DE4437549C2 (en) Process for producing metallic iron from fine-grained iron ore
DE3307175C2 (en)
DE102012005454B4 (en) Method and device for producing hardened granules from iron-containing particles
EP0012363B1 (en) Method of and means for reducing ores
DE1583183A1 (en) Hardened iron oxide containing pellets and process for their manufacture
DE69801157T2 (en) METHOD FOR RECYCLING WASTE MATERIALS FROM THE BRASS FOUNDRY
DE2428715C3 (en) Process and plant for the reduction and agglomeration of fine-grain ore
DD252617A5 (en) METHOD FOR USING THE IRON CONTENT OF IRON ORES, OXYGENIC SUBSTANCES, AND BY-PRODUCTS AND WASTE IRON AND STEEL INDUSTRY WASTE
DE102021204258A1 (en) Melting furnace for producing pig iron and slag of a desired quality
EP2662457A1 (en) Method and apparatus for the production of agglomerates and using the agglomerates in a FINEX ® process
DE2309112A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING REDUCED SELF-FISHED IRON ORE GRANALS
DE2239605C3 (en) Method and device for direct iron reduction
DE2118880A1 (en) Process for the treatment of fine-grained metal oxide-containing, preferably iron-oxide-containing material
DE1263797B (en) Process and device for the production of finely divided, carbonaceous iron that can be easily pressed into briquettes

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: METSO OUTOTEC FINLAND OY, FI

Free format text: FORMER OWNER: OUTOTEC OYJ, ESPOO, FI