DE1188289B

DE1188289B - Process for the enrichment of iron-containing chrome ores

Info

Publication number: DE1188289B
Application number: DEA36421A
Authority: DE
Inventors: Arne Ivar Backstroem; Karl Olov Nordin; Per Erik Levin; Vilfrid Alexander Jensen
Original assignee: Avesta Jernverks AB
Current assignee: Outokumpu Stainless AB
Priority date: 1960-01-18
Filing date: 1961-01-02
Publication date: 1965-03-04
Also published as: GB966548A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

C22bC22b

Deutsche Kl.: 40 a-39/00 German class: 40 a -39/00

Nummer: 1188 289Number: 1188 289

Aktenzeichen: A 36421VI a/40 aFile number: A 36421VI a / 40 a

Anmeldetag: 2. Januar 1961Filing date: January 2, 1961

Auslegetag: 4. März 1965Opening day: March 4, 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anreicherung von eisenhaltigen Chromerzen, vorzugsweise von Chromerzen mit einem niedrigen Chrom-Eisen-Verhältnis und niedrigem Chromoxydgehalt, durch reduzierende Behandlung des Erzes im festen Zustand bei Temperaturen im Bereich von vorzugsweise 1100 bis 1400⁰C und anschließendes Mahlen und Trennen, wobei neben einem Chromerzkonzentrat mit einem Verhältnis Chrom zu Eisen von 3 :1 und höherem Chromoxydgehalt noch ein im wesentlichen aus Eisen bestehendes metallisches Produkt erhalten wird.The invention relates to a method for the enrichment of iron-containing chromium ore, preferably of chromium ore with a low chromium-iron ratio and low Chromoxydgehalt, by reducing treatment of the ore in the solid state at temperatures in the range of preferably 1100 to 1400 ⁰ C, and then grinding and separating In addition to a chromium ore concentrate with a chromium to iron ratio of 3: 1 and a higher chromium oxide content, a metallic product consisting essentially of iron is also obtained.

Chromerze metallurgischer Qualität, d. h. zur Herstellung von Ferrochrom vorgesehene Erze, verlangen ein Chrom-Eisen-Verhältnis, das größer ist als 2,8 :1, und einen Mindestgehalt an Chromoxyd von 48%. Die bekannten Chromerzvorkommen der Welt bestehen jedoch im wesentlichen aus Chromerzen mit niedrigem Chrom-Eisen-Verhältnis und verhältnismäßig niedrigem Chromoxydgehalt. Unter der hier angewandten Ausdrucksweise eines niedrigen Chrom-Eisen-Verhältnisses, auch kurz »Verhältnis« genannt, ist ein derartiges Verhältnis zu verstehen, das über 0,6 :1 und unter 2,8 :1 liegt.Metallurgical grade chrome ores; d. H. ores intended for the production of ferrochrome a chromium-iron ratio greater than 2.8: 1 and a minimum chromium oxide content of 48%. The known chrome ore deposits in the world consist essentially of chrome ores with low chromium-iron ratio and relatively low chromium oxide content. Under the one here applied expression of a low chromium-iron ratio, Also called "relationship" for short, such a relationship is to be understood as the over 0.6: 1 and below 2.8: 1.

Es ist bereits bekannt, das Eisenoxyd im Chromerz mittels Kohlenstoff zu reduzieren und hierdurch das Verhältnis im Erz zu erhöhen. Die sich dabei ergebenden praktischen Schwierigkeiten haben sich jedoch als recht beträchtlich erwiesen. Die Reduktion von FeO zu Fe macht zwar keine Schwierigkeiten, aber das Eisen bleibt im Erz in äußerst feinverteilter Form zurück und läßt sich trotz feinster Vermahlung nur zum Teil durch Magnetscheidung entfernen.It is already known to reduce the iron oxide in chrome ore by means of carbon and thereby that Increase ratio in ore. The practical difficulties that have arisen have become apparent however, it turned out to be quite considerable. The reduction of FeO to Fe does not cause any difficulties, but the iron remains in the ore in an extremely finely divided form and, in spite of the finest Only partially remove the grind by magnetic separation.

Das neuartige Verfahren zur Anreicherung von eisenhaltigen Chromerzen ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, daß zur selektiven Reduktion des Erzes als Reduktionsmittel eine mindestens 7%> Chrom enthaltende Legierung, vorzugsweise Ferrochrom, verwendet wird.The novel process for the enrichment of iron-containing chrome ores is in contrast to this characterized in that for the selective reduction of the ore as a reducing agent, at least 7%> Chromium-containing alloy, preferably ferrochrome, is used.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, als Reduktionsmittel eine Mischung aus einer Chrom enthaltenden Legierung und einem zweiten Reduktionsmittel anzuwenden, wobei das zweite Reduktionsmittel Kohlenstoff darstellt. Hierbei ist insbesondere als Reduktionsmittel Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt in Betracht zu ziehen. Die Reduktionslegierung kann auch andere reduzierende Elemente, wie Silicium, enthalten. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Anwendung eines Reduktionsmittels, das ein Gemisch aus einer Chromlegierung und Kohlenstoff darstellt, in dem die Legierung Verfahren zur Anreicherung von eisenhaltigen
ChromerzenIt has proven advantageous to use a mixture of a chromium-containing alloy and a second reducing agent as the reducing agent, the second reducing agent being carbon. In particular, ferrochromium with a high carbon content is to be considered as a reducing agent. The reducing alloy can also contain other reducing elements such as silicon. In this context, it is advantageous to use a reducing agent which is a mixture of a chromium alloy and carbon, in which the alloy processes for the enrichment of ferrous
Chrome ores

Anmelder:Applicant:

Avesta Jernverks Aktiebolag, AvestaAvesta Jernverks Aktiebolag, Avesta

(Schweden)(Sweden)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Seiler und Dipl.-Ing. J. Pfenning,Dipl.-Ing. H. Seiler and Dipl.-Ing. J. Pfenning,

Patentanwälte, Berlin 19, Oldenburgallee 10Patent attorneys, Berlin 19, Oldenburgallee 10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Arne Ivar Backström,Arne Ivar Backström,

Karl Olov Nordin,Karl Olov Nordin,

Per Erik Levin,Per Erik Levin,

Vilfrid Alexander Jensen, Avesta (Schweden)Vilfrid Alexander Jensen, Avesta (Sweden)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweden vom 18. Januar 1960 (443)Sweden of January 18, 1960 (443)

wenigstens 0,2 Gewichtsprozent des enthaltenden Erzes entspricht.corresponds to at least 0.2 percent by weight of the ore contained.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verfährt man dergestalt, daß das Erz zuerst auf mechanischem Wege angereichert wird, insbesondere durch Rütteltischbehandlung, bei der sich mindestens eine leichtere und mindestens eine schwerere Fraktion ergibt, und daß anschließend das leichtere, chromoxydärmere Material zur Herstellung der als Reduktionsmittel dienenden Chromlegierung verwendet wird. Auf Grund der erfindungsgemäßen Verfahrensweise gelingt es, ein Ansammeln des bei der selektiven Reduktion ausreduzierten Eisens in größeren Körnern zu erreichen, die sich nach mäßigem Vermählen relativ leicht freilegen und z. B. magnetisch abscheiden lassen.According to a further preferred embodiment, the procedure is such that the ore is first mechanically Ways is enriched, in particular by vibrating table treatment, in which at least results in a lighter and at least one heavier fraction, and that then the lighter, Material with a lower chromium oxide content is used to manufacture the chromium alloy used as a reducing agent will. Due to the procedure according to the invention, it is possible to accumulate the in the to achieve selective reduction of reduced iron in larger grains, which after moderate Uncover weddings relatively easily and z. B. can be magnetically separated.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise erläutert, wobei das Beispiel 1 einer Verfahrensweise nach dem Stand der Technik entspricht. Prozentsätze verstehen sich auf der Gewichtsgrundlage.The invention is illustrated below by way of example, using Example 1 of a procedure corresponds to the state of the art. Percentages are on a weight basis.

509 517/348509 517/348

example 1

Analyse des Erzes mit niedrigem Chrom-Eisen-VerhältnisAnalysis of the ore with a low chromium-iron ratio

Cr₂O₃ 45,2%Cr ₂ O ₃ 45.2%

FeO 25,3%FeO 25.3%

Al₂O₃ 12,8%Al ₂ O ₃ 12.8%

SiO₂ 2,2%SiO ₂ 2.2%

MgO 9,4%MgO 9.4%

Verhältnis = 1,57:1Ratio = 1.57: 1

CaO SpurenCaO traces

P 0,002%P 0.002%

S 0,007%S 0.007%

Ni 0,15%Ni 0.15%

Co 0,03%Co 0.03%

IOIO

100 Gewichtsteile dieses Erzes, dessen Korngröße nach Vermahlung kleiner als 0,208 mm war, wurden mit 4 Gewichtsteilen Kohlenstoff mit einer Korngröße zwischen 0,208 und 0,147 mm und 1 Gewichtsteil Natriumchlorid mit einer Korngröße von weniger als 0,074 mm gemischt.100 parts by weight of this ore, the grain size of which was less than 0.208 mm after grinding, were with 4 parts by weight of carbon with a grain size between 0.208 and 0.147 mm and 1 part by weight Sodium chloride mixed with a grain size of less than 0.074 mm.

Zweck des Natriumchlorides war, den Prozeß zu fördern. Die Reaktion erfolgt schematisch nach folgender Formel:The purpose of the sodium chloride was to promote the process. The reaction takes place schematically according to the following Formula:

FeO · Cr₂O₃ + C-FeO · Cr ₂ O ₃ + C-

Fe + Cr₂O₃ + COFe + Cr ₂ O ₃ + CO

Die Mischung wurde in einem geschlossenen Tiegel während 10 Stunden auf 1200° C erhitzt.The mixture was heated to 1200 ° C. for 10 hours in a closed crucible.

Nach seinem Erkalten wurde das Material auf eine Korngröße kleiner als 0,074 mm gemahlen und Magnetscheidung unterworfen.After cooling, the material was ground to a grain size smaller than 0.074 mm and magnetic separation subject.

Hierbei ergaben sich zwei Fraktionen, und zwar eine Erzfraktion und eine Metallfraktion, von denen die erstere 83,9% und die letztere 16,1% betrug.This resulted in two fractions, namely an ore fraction and a metal fraction, of which the former was 83.9% and the latter was 16.1%.

3535

Die FraktionenThe factions hatten folgende Analysen:had the following analyzes: VoFeVoFe 13,4
59,413.4
59.4 Erzfraktion Ore fraction Metallfraktion ..Metal fraction .. VoCrVoCr 34,6
12,634.6
12.6

Der Cr-Gehalt der Erzfraktion entspricht 50,4%The Cr content of the ore fraction corresponds to 50.4%

Cr₂O₃.Cr ₂ O ₃ .

4040

Das Erzkonzentrat war leicht magnetisch und enthielt gemäß mikroskopischer Untersuchung Mineral- und Metallverwachsungen. Die Metallfraktion andererseits wies starke Verunreinigung mit Mineralkörnern auf, was sich auch an Hand der Analysenwerte zeigt, wonach die Summe von Cr und Fe lediglich 72% beträgt.The ore concentrate was slightly magnetic and, according to microscopic examination, contained mineral and metal adhesions. The metal fraction, on the other hand, showed severe contamination with mineral grains on, which can also be seen from the analysis values, according to which the sum of Cr and Fe is only 72%.

Das Verhältnis im Erzkonzentrat betrug 2,58 :1.The ratio in the ore concentrate was 2.58: 1.

Wie sich zeigt, bewirkte man eine Erhöhung des Verhältnisses im Erz, jedoch nicht in einem derartigen Ausmaß, daß das Material als ein für die Herstellung von Ferrochrom geeignetes Rohmaterial angesehen werden kann. Wie bereits oben erwähnt, bedarf es für diesen Zweck eines Verhältnisses von mindestens 2,8:1. Außerdem war die Chromverteilung zwischen der Erz- und der Metallfraktion ungünstig, nämlich 93,5 bzw. 6,5%.As can be seen, an increase in the ratio was effected in the ore, but not in such a way Extent that the material is considered a raw material suitable for the manufacture of ferrochrome can be. As mentioned above, this requires a ratio of at least 2.8: 1. In addition, the chromium distribution between the ore and the metal fraction was unfavorable, namely 93.5 and 6.5%, respectively.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der Nachteile, mit denen das bekannte Verfahren behaftet ist.The purpose of the present invention is to eliminate the disadvantages with which the known method is afflicted.

Bei Auswahl des Reduktionsmittels kann man zwischen zwei hauptsächlichen Alternativen wählen, und zwarWhen choosing the reducing agent, you can choose between two main alternatives, in fact

1. daß das Reduktionsmittel aus einer Chrom enthaltenden Legierung besteht oder1. that the reducing agent consists of a chromium-containing alloy or

2. daß das Reduktionsmittel aus dem Gemisch einer Legierung gemäß Alternative 1 mit einem zweiten Reduktionsmittel besteht.2. that the reducing agent from the mixture of an alloy according to alternative 1 with a second reducing agent consists.

Bei Wahl der Alternative 1 ist zu beachten, daß die Legierung mindestens 7% Chrom enthalten muß und vorzugsweise aus Ferrochrom besteht, damit der der Erfindung zugrunde liegende Effekt bewirkt wird. An Hand angestellter Versuche ist nämlich erwiesen, daß unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen die Gleichgewichtslage der Reaktion bei etwa 6% Chrom oder etwas darüber in der Metallphase liegt.When choosing alternative 1, it should be noted that the alloy must contain at least 7% chromium and preferably consists of ferrochrome, so that the effect on which the invention is based is brought about. In fact, on the basis of experiments it has been proven that under the actual operating conditions the The equilibrium position of the reaction is around 6% chromium or slightly above in the metal phase.

Bei Wahl der Alternative 2 ist durch Versuche bewiesen, daß selbst derart kleine Zusätze an Legierung, wie 1% des enthaltenen Erzgewichtes, eine deutliche Verbesserung der Trenneigenschaften des behandelten Materials bewirken verglichen mit dem bekannten Verfahren, bei dem als Reduktionsmittel lediglich Kohlenstoff verwendet wird.If alternative 2 is chosen, tests have shown that even such small additions of alloy, like 1% of the ore weight contained, a significant improvement in the separating properties of the treated material effect compared to the known method in which as a reducing agent only carbon is used.

Mit dem Ausdruck »ein zweites Reduktionsmittel« sind ein oder mehrere reduzierende Elemente gemeint, insbesondere Kohlenstoff oder Calciumcarbid oder Silicium.The term "a second reducing agent" means one or more reducing elements, especially carbon or calcium carbide or silicon.

Das Reduktionsmittel wird zweckmäßig in einer solchen Menge zugesetzt, daß im wesentlichen nur Eisenverbindungen reduziert werden. Als besonders geeignete Reduktionslegierung kann Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt, d. h. mit 4 bis 8 % C, genannt werden.The reducing agent is expediently added in such an amount that essentially only Iron compounds are reduced. Ferrochrome can be used as a particularly suitable reducing alloy high carbon, d. H. with 4 to 8% C.

Durch die Erfindung erfolgt eine teilweise, selektive Reduktion in fester Phase der in dem Erz mit niedrigem Chrom-Eisen-Verhältnis enthaltenen Eisenoxyde. Hierbei erhält man metallisches Eisen, das später von dem nicht reduzierten Teil getrennt wird. Die Trennung wird durch verhältnismäßig weitgehendes Zermahlen der Reaktionsmischung erleichtert. Für diesen Zweck haben sich Magnetscheidungsverfahren als zweckmäßig erwiesen, was jedoch nicht die Eignung anderer, sich nicht auf die magnetischen Eigenschaften des Materials gründender Verfahren ausschließt, z. B. von Verfahren, die auf unterschiedlichem spezifischem Gewicht oder auf selektiver Auflösung der im Reaktionsgemisch enthaltenen Komponenten, z. B. in Säuren, basieren.The invention results in a partial, selective reduction in the solid phase of that in the ore iron oxides contained in a low chromium-iron ratio. Here you get metallic iron, the is later separated from the non-reduced part. The separation is made by relatively far-reaching Grinding the reaction mixture facilitated. For this purpose, magnetic separation processes have been used Proven to be useful, but this does not affect the suitability of others not to rely on the magnetic Excludes properties of the material founding processes, e.g. B. of procedures based on different specific weight or selective dissolution of the components contained in the reaction mixture, z. B. in acids.

Während der selektiven Reduktion der Eisenoxyde wird FeO teilweise durch Cr₂O₃ gemäß nachstehender schematischer Formel ersetzt:During the selective reduction of the iron oxides, FeO is partially replaced by Cr ₂ O ₃ according to the following schematic formula:

3FeO+ 2Cr^-3Fe3FeO + 2Cr ^ -3Fe

Cr₂O₃ Cr ₂ O ₃

Das nachstehende Beispiel betrifft die Durchführung der selektiven Reduktion gemäß der Erfindung. Das Reduktionsmittel bestand aus Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt. Die Versuchsbedingungen im übrigen waren genau die gleichen wie im Beispiel 1.The following example relates to the implementation of the selective reduction according to the invention. The reducing agent consisted of high carbon ferrochrome. The experimental conditions otherwise they were exactly the same as in Example 1.

Example 2

Das verwendete Erz hatte dieselben Analysenwerte wie im Beispiel 1. Das als Reduktionsmittel verwendete Ferrochrom hatte folgende Zusammensetzung: 60% Cr, 12% Si, 6% C und der Rest im wesentlichen Fe.The ore used had the same analytical values as in Example 1. The one used as a reducing agent Ferrochrome had the following composition: 60% Cr, 12% Si, 6% C and the remainder essentially Fe.

100 Gewichtsteile Erz, auf eine Korngröße kleiner als 0,208 mm zermahlen, wurden mit 10 Gewichtsteilen Ferrochrom mit einer Korngröße zwischen 0,208 und 0,147 mm und 1 Gewichtsteil Natriumchlorid, das eine unter 0,074 mm liegende Korngröße hatte, innig gemischt. Zweck des verwendeten Natriumchlorids war die Förderung des Prozesses.100 parts by weight of ore, ground to a grain size smaller than 0.208 mm, were mixed with 10 parts by weight of ferrochrome with a grain size between 0.208 and 0.147 mm and 1 part by weight of sodium chloride, which has a grain size below 0.074 mm had mixed intimately. The purpose of the sodium chloride used was to promote the process.

Die Reaktion erfolgt schematisch nach der FormelThe reaction takes place schematically according to the formula

3 FeO Cr₂O,+ 2 Cr3 FeO Cr ₂ O, + 2 Cr

3 Fe + 4 Cr₂O₃ 3 Fe + 4 Cr ₂ O ₃

Die Mischung wurde in einem Tiegel während 10 Stunden auf 1200° C erhitzt, dann gemahlen und anschließend wie im Beispiel 1 im Magnetverfahren geschieden.The mixture was heated in a crucible to 1200 ° C. for 10 hours, then ground and then divorced as in Example 1 in the magnetic process.

Hierbei wurden zwei Fraktionen erhalten, und zwar eine Erzfraktion, die 87,2%, und eine Metallfraktion, die 12,8% des Reaktionsgemisches betrug.Two fractions were obtained, namely an ore fraction, which is 87.2%, and a metal fraction, which was 12.8% of the reaction mixture.

Die Fraktionen hatten folgende Zusammensetzung:The parliamentary groups had the following composition:

°/oCr° / oCr VoFeVoFe Erzfraktion Ore fraction 37,6
6,937.6
6.9 8,4
83,08.4
83.0 Metallfraktion Metal fraction

Der Cr-Gehalt der Erzfraktion entspricht 55,0% Cr₂O₃.The Cr content of the ore fraction corresponds to 55.0% Cr ₂ O ₃ .

Im Gegensatz zum Versuch 1 ließen sich die Metallkörner mühelos durch Mahlung freilegen, so daß die Magnetscheidung mehr selektiv durchgeführt werden konnte. Bei mikroskopischer Untersuchung der Erzfraktion zeigte sich, daß sich nur eine sehr geringe Menge metallischen Eisens im Erz befand. Außerdem war die Metallfraktion wesentlich reiner als im vorhergehenden Beispiel, was femer aus der Tatsache hervorgeht, daß die Summe von Cr + Fe 89,9% betrug. Außerdem waren in diesem Fall die Metallkörner wesentlich größer als im vorhergehenden. In contrast to Experiment 1, the metal grains could be easily exposed by grinding, see above that the magnetic separation could be carried out more selectively. On microscopic examination the ore fraction showed that there was only a very small amount of metallic iron in the ore. In addition, the metal fraction was much purer than in the previous example, which is also evident from the The fact is that the sum of Cr + Fe was 89.9%. Besides, in this case they were Metal grains much larger than in the previous one.

Das Erzkonzentrat hatte ein Verhältnis von 4,48 :1. Die Chrom verteilung zwischen der Erz- und der Metallfraktion betrug 97,3% und 2,7% und war somit beträchtlich günstiger als im Beispiel 1.The ore concentrate had a ratio of 4.48: 1. The chrome distribution between the ore and the metal fraction was 97.3% and 2.7% and was thus considerably more favorable than in Example 1.

Ursache des höheren Cr₂O₃-Gehaltes von 55% ist einerseits, daß ein großer Teil des FeO durch die Reduktion eliminiert wurde, wodurch sich der Chromoxydanteil erhöhte, und ferner die teilweise Ersetzung von FeO durch Cr₂O₃.The cause of the higher Cr ₂ O ₃ content of 55% is, on the one hand, that a large part of the FeO was eliminated by the reduction, which increased the chromium oxide content, and also the partial replacement of FeO by Cr ₂ O ₃ .

Example 3

In diesem Beispiel bestand das Reduktionsmittel aus einer Mischung von Kohlenstoff und Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt. Die verwendete Ferrochrommenge betrug lediglich 25 % der im Beispiel 2 verwendeten. Die Zusammensetzung des Erzes und des Ferrochroms war in beiden Fällen die gleiche.In this example the reducing agent consisted of a mixture of carbon and ferrochrome with high carbon content. The amount of ferrochrome used was only 25% of that in Example 2 used. The composition of the ore and the ferrochrome were the same in both cases.

100 Gewichtsteile Erz mit einer Korngröße von unter 0,208 mm wurden mit 2,5 Gewichtsteilen Ferrochrom, das eine zwischen 0,208 und 0,147 mm liegende Korngröße hatte, 3,7 Gewichtsteilen Koks gleicher Korngröße wie das Ferrochrom, und 1 Gewichtsteil Natriumchlorid mit einer Korngröße unter 0,074 mm gemischt.100 parts by weight of ore with a grain size of less than 0.208 mm were mixed with 2.5 parts by weight of ferrochrome, which had a grain size between 0.208 and 0.147 mm, 3.7 parts by weight of coke same grain size as ferrochrome, and 1 part by weight of sodium chloride with a grain size below 0.074mm mixed.

Die Mischung wurde in einem Tiegel während 10 Stunden auf 1200° C erhitzt, gemahlen und anschließend in derselben Weise wie bei den vorhergehenden Versuchen im Magnetverfahren geschieden.The mixture was heated to 1200 ° C. in a crucible for 10 hours, ground and then divorced in the same way as in the previous experiments using the magnetic method.

Es ergaben sich zwei Fraktionen, und zwar eine Erzfraktion, die 86,0% und eine Metallfraktion, die 14,0% des Gewichtes betrug.There were two fractions, namely an ore fraction, the 86.0% and a metal fraction, the Was 14.0% by weight.

Die Zusammensetzung der Fraktionen war folgende: The composition of the political groups was as follows:

Auch bei diesem Versuch ließen sich die Metallkörner leicht durch Mahlung freilegen und im Magnetverfahren abscheiden. Die Metallfraktion war außerordentlich rein, die Summe von Cr + Fe betrug 90,6%.The metal grains could also be used in this experiment easily exposed by grinding and separated using the magnetic process. The metal faction was extremely pure, the sum of Cr + Fe was 90.6%.

Das Erzkonzentrat hatte ein Verhältnis von 3,54:1, und die Erz- und Metallfraktionen hatten eine Chromverteilung von 97,3 % und 2,7 %. Um den Cr.,O₃-Gehalt eines Chromerzes zu erhöhen, unterwirft man das Erz gewöhnlich einer mechanischen Anreicherung. Eine derartige mechanische Anreicherung hat jedoch keinen nennenswerten Einfluß auf das Verhältnis, da Chrom und Eisen im Mineral in Form einer chemischen Verbindung vorkommen. Die Anreicherung kann so vor sich gehen, daß das Erz erst gebrochen und/oder gemahlen und anschließend auf dem Rütteltisch behandelt wird. Als Ergebnis erhält man zwei oder mehr schwerere und leichtere Fraktionen, deren Verhältnis zueinander sich in gewissen Grenzen regeln läßt. Die schwerere Fraktion oder die schwereren Fraktionen haben einen höheren Cr₂O₃-Gehalt, während die leichtere Fraktion oder die leichteren Fraktionen einen niedrigeren Cr₂O₃-Gehalt als das ur-The ore concentrate had a ratio of 3.54: 1 and the ore and metal fractions had a chromium distribution of 97.3% and 2.7%, respectively. In order to increase the Cr., O ₃ content of a chrome ore, the ore is usually subjected to mechanical enrichment. Such a mechanical enrichment, however, has no significant influence on the ratio, since chromium and iron occur in the mineral in the form of a chemical compound. The enrichment can take place in such a way that the ore is first broken and / or ground and then treated on the vibrating table. The result is two or more heavier and lighter fractions, the ratio of which can be regulated within certain limits. The heavier fraction or the heavier fractions have a higher Cr ₂ O ₃ content, while the lighter fraction or the lighter fractions have a lower Cr ₂ O ₃ content than the original

sprüngliche Material haben. Lediglich das schwerere Material pflegt verwendet zu werden, während das leichtere Material Abfall ist. Die hierbei verlorengehende Cr₂O₃-Menge kann beträchtlich schwanken, je nach dem Typ des behandelten Erzes und dem gewünschten Anreicherungsgrad. Man pflegt jedoch mit 5 bis 10% Chromoxydverlust zu rechnen. Innerhalb angemessener Grenzen gilt, daß, je größer die Menge abgeschiedenen leichten Materials, um so höher der Chromoxydgehalt im Konzentrat, aber auch um so teurer das Konzentrat infolge der höheren Chromoxydverluste. Letzteres trifft jedoch nur zu, wenn die leichtere Fraktion als Abfall betrachtet wird. Der obige Kostenzusammenhang verliert seine Gültigkeit, wenn die leichtere Fraktion in wirtschaftlieh günstiger Weise genutzt werden kann.have original material. Only the heavier material tends to be used, while the lighter material is waste. _{The amount of Cr 2} O ₃ lost in this process can vary considerably, depending on the type of ore being treated and the degree of enrichment desired. However, one usually reckons with a loss of 5 to 10% chromium oxide. Within reasonable limits, the greater the amount of light material deposited, the higher the chromium oxide content in the concentrate, but also the more expensive the concentrate due to the higher chromium oxide losses. However, the latter only applies if the lighter fraction is considered waste. The above cost context loses its validity if the lighter fraction can be used in an economically advantageous manner.

Example 4

An Hand dieses Beispiels wird veranschaulicht, wie man gemäß vorliegender Erfindung ein zuvor auf dem Rütteltisch angereichertes Chromerz anreichern kann. Hierdurch läßt sich eine weitere Steigerung des Chromoxydgehaltes über den im Beispiel 2 erhaltenen hinaus bewirken.This example illustrates how, according to the present invention, a previously enriched chrome ore on the vibrating table. This allows a further increase in the Cause chromium oxide content beyond that obtained in Example 2.

Das verwendete Erz enthielt 45 % Cr₂O₃ und hatteThe ore used contained 45% Cr ₂ O ₃ and had

ein Verhältnis von 1,5 :1. Das Erz war gemahlen und auf dem Rütteltisch angereichert mit folgendem Ergebnis: a ratio of 1.5: 1. The ore was ground and enriched on the vibrating table with the following result:

5555 Gewichtsprozent
% Cr₀O,
Chromverteilung in % ...Weight percent
% Cr ₀ O,
Chromium distribution in% ... Schwere
FraktionHeaviness
fraction Leichte
FraktionEasy
fraction 75,1
47,3
78,975.1
47.3
78.9 24,9
38,2
21,224.9
38.2
21.2

I o_/oCrI o _{/ oC} r Erzfraktion Ore fraction 36,8
6,636.8
6.6 % Fe% Fe Metalifraktion Metal fraction 10,4
84,010.4
84.0

Der Cr-Gehalt der Erzfraktion entspricht 53,8 %The Cr content of the ore fraction is 53.8%

Cr₂O₃.Cr ₂ O ₃ .

Beide Fraktionen hatten ein Verhältnis von annähernd 1,5 :1, das also durch die Behandlung nicht nennenswert beeinflußt worden war.Both fractions had a ratio of approximately 1.5: 1, not that due to the treatment had been significantly influenced.

Das 47,3% Chromoxyd enthaltende Konzentrat wurde anschließend in derselben Weise, wie im Beispiel 2 beschrieben, behandelt, d. h., es wurde unter Verwendung von Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt als Reduktionsmittel selektiv reduziert.The concentrate containing 47.3% chromium oxide was then prepared in the same manner as in Example 2 described, treated, i.e. i.e., it was made using high carbon ferrochrome selectively reduced as a reducing agent.

Hierbei ergaben sich zwei Fraktionen, eine Erzfraktion, die 86,1%, und eine Metallfraktion, die 13,9% des Gewichtes des Reaktionsgemisches betrug.This resulted in two fractions, an ore fraction, the 86.1%, and a metal fraction, the 13.9% of the weight of the reaction mixture.

Die Fraktionen hatten folgende Zusammensetzung: _g The fractions had the following composition: _g

"VoCr"VoCr «/ο Fe«/ Ο Fe Erzfraktion Ore fraction 39,2
10,039.2
10.0 10,4
74,810.4
74.8 Metallfraktion Metal fraction

Der Chromgehalt der Erzfraktion entspricht 57,3% Cr₂O₃.The chromium content of the ore fraction corresponds to 57.3% Cr ₂ O ₃ .

Dadurch, daß man der metallurgischen Anreicherung eine mechanische Anreicherung vorausgehen läßt, kann man also den endgültigen Cr₂O₃-Gehalt beträchtlich steigern.By allowing the metallurgical enrichment to be preceded by a mechanical enrichment, the final Cr ₂ O ₃ content can be increased considerably.

Außerdem geht die leichte, chromoxydärmere Fraktion bei der mechanischen Anreicherung nicht verloren, sondern bildet ein hervorragendes Rohmaterial zur Herstellung des Ferrochroms mit hohem Kohlenstoffgehalt für die selektive Reduktion. Bei der mechanischen Anreicherung ist die Menge leichter Fraktion so abzupassen, daß aus ihr die für die selektive Reduktion benötigte Menge Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt hergestellt werden kann.In addition, the light fraction, which is lower in chromium oxide, does not go in the mechanical enrichment lost, but is an excellent raw material for the production of ferrochrome with high Carbon content for the selective reduction. In the case of mechanical enrichment, the amount is easier to match fraction so that from it the amount of ferrochrome required for the selective reduction can be made with high carbon content.

Bei Durchführung der selektiven Reduktion mittels einer Mischung von Ferrochrom und Kohlenstoff und einem daraus resultierenden Verbrauch von Ferrochrom, der geringer ist als in obigem Beispiel, verringert man zweckmäßig bei der mechanischen Anreicherung die Menge leichter Fraktion entsprechend. Alternativ kann man das leichte Material in zwei oder mehr Fraktionen aufteilen und lediglich die schwerere oder die schwereren von ihnen zur Herstellung des Ferrochroms mit hohem Kohlenstoffgehalt verwenden, während man die leichtere Fraktion oder die leichteren Fraktionen als Abfall betrachtet.When carrying out the selective reduction using a mixture of ferrochrome and carbon and a resulting consumption of ferrochrome, which is lower than in the above example, is reduced it is expedient for mechanical enrichment to adjust the amount of light fraction accordingly. Alternatively, the light material can be divided into two or more fractions and only the heavier one or use the heavier of them to make the high carbon ferrochrome, while the lighter fraction or fractions are considered waste.

Die Wahl einer Legierung wie das in den obigen Beispielen verwendete Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt beruht im wesentlichen auf wirtschaftlichen Erwägungen. Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt ist in der Herstellung billig, da es sich in einem Arbeitsvorgang aus Chromerz, Chromschlacke oder anderem chromhaltigem Material herstellen läßt. Durch seine Teilnahme an der Reduktion des FeO im Erz kommt ferner der Kohlenstoff zu nutzbringender Anwendung. Es liegt jedoch nichts im Wege, daß man für diesen Zweck eine kohtenstoffarme oder völlig kohlenstofffreie Legierung verwendet. The choice of an alloy such as the high carbon ferrochrome used in the examples above is essentially based on economic considerations. High carbon ferrochrome is cheap to manufacture because it is made from chrome ore, chrome slag, in a single operation or other chromium-containing material can be produced. By participating in the reduction of the FeO in the ore, carbon is also used to good effect. However, there is nothing in the Ways of using a low carbon or completely carbon free alloy for this purpose.

Dasselbe trifft im wesentlichen auch auf den Siliciumgehalt zu. Ein zu niedriger Si-Gehalt bedeutet höhere Herstellungskosten und erschwertes Mahlen der Legierung. Der in der Legierung vorhandene Si-Gehalt nimmt auch an der Reduktion des FeO teil. Ein allzu hoher Si-Gehalt dagegen kann sich als schädlich erweisen, da er einen stark erhöhten SiO₂-Gehalt im Konzentrat bewirkt, der bei Herstellung einer Chromlegierung aus dem Konzentrat durch Reduktion mit Si von Nachteil ist.The same is essentially true of the silicon content. Too low a Si content means higher production costs and difficult grinding of the alloy. The Si content present in the alloy also takes part in the reduction of the FeO. An excessively high Si content, on the other hand, can prove to be harmful since it _{causes a greatly increased SiO 2} content in the concentrate, which is a disadvantage when a chromium alloy is produced from the concentrate by reduction with Si.

Der Eisengehalt in obiger Legierung beträgt etwa 22%, was einem Verhältnis in der Legierung von ungefähr 2,7:1 entspricht. Es läßt sich jedoch sowohl ein höheres als auch ein niedrigeres Verhältnis denken. Ein niedrigeres Verhältnis dürfte in diesem Fall zweckmäßiger sein, wobei das Verhältnis 1:1 oder noch niedriger sein kann, was die Verwendung geringwertiger und billiger Rohstoffe zur Herstellung der Legierung ermöglicht. Eine angemessene Erhöhung des Eisengehaltes im Ferrochrom bewirkt im Grunde genommen nichts anderes, als das bei der selektiven Reduktion eine größere Menge Legierung zugesetzt werden muß.The iron content in the above alloy is about 22%, which is a ratio in the alloy of corresponds to approximately 2.7: 1. However, it can be both think of a higher as well as a lower ratio. A lower ratio is likely in this Case more expedient, the ratio being 1: 1 or even lower, which means the use of inferior and cheaper raw materials for production the alloy allows. An appropriate increase in the iron content in ferrochrome causes im Basically nothing else than the selective reduction of a larger amount of alloy must be added.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Beispielen angegebenen Mahlungsgrade, Temperaturen und Zeiten usw. beschränkt. Die angegebenen Mahlungsgrade zeitigen zwar gute Ergebnisse, aber es ist durchaus möglich, z. B. gröberes Rohmaterial zu verwenden, insbesondere bei Erhöhung der Temperatur oder verlängerter Behandlungszeit bei voller Temperatur. Der gewünschte Mahlungsgrad ist im übrigen im wesentlichen eine Kostenfrage, die von Fall zu Fall entschieden werden muß. Die obere Mahlgrenze liegt etwa bei 2 mm. Das Natriumchlorid muß feiner gemahlen werden als das Erz und das Reduktionsmittel.The invention is not limited to the degrees of grinding, temperatures and specified in the examples Limited times etc. The specified degrees of grinding produce good results, but it is quite possible, e.g. B. to use coarser raw material, especially when increasing the temperature or extended treatment time at full temperature. The desired degree of grinding is in The rest is essentially a question of costs that must be decided on a case-by-case basis. The upper Grinding limit is around 2 mm. The sodium chloride must be ground finer than the ore and that Reducing agent.

Die für die Reduktion zu verwendende Temperatur hängt von der Sinterungstendenz des Materials ab, die für verschiedene Erze unterschiedlich sein kann, ferner von dem verwendeten Ofentyp und der Behandlungszeit im Ofen. Als obere und untere Grenze kann jedoch 1450 und 950° C genannt werden.The temperature to be used for the reduction depends on the sintering tendency of the material which can be different for different ores, also on the type of furnace used and the Treatment time in the oven. However, 1450 and 950 ° C can be mentioned as upper and lower limits will.

Maßgeblich für die Behandlungszeit sind in erster Linie der Ofentyp und die Temperatur.The type of furnace and the temperature are primarily decisive for the treatment time.

Bei den in den Beispielen beschriebenen Versuchen wurde das Material in Tiegeln erhitzt, die Reduktion läßt sich jedoch auch in Drehofen, Durchstoßofen, Schachtofen oder anderen Ofentypen durchführen.In the experiments described in the examples, the material was heated in crucibles which However, reduction can also be done in rotary kilns, pusher ovens, Carry out a shaft furnace or other furnace types.

Das Verhältnis zwischen den einzelnen Komponenten beruht auf der Zusammensetzung des Erzes, der Analyse des Reduktionsmittels sowie der gewünschten Analyse der Produkte.The relationship between the individual components is based on the composition of the ore, the analysis of the reducing agent and the desired analysis of the products.

Es hat sich gezeigt, daß bestimmte Verbindungen, wie Chloride, Fluoride und Alkaliverbindungen, sich auf die Durchführung des Verfahrens günstig auswirken. It has been shown that certain compounds such as chlorides, fluorides and alkali compounds have a beneficial effect on the implementation of the procedure.

Claims

Patent claims:

1. A method for the enrichment of iron-containing chromium ore, preferably of chromium ore with a low chromium-iron ratio and low Chromoxydgehalt, by reducing treatment of the ore in the solid state at temperatures in the range of preferably 1100 to 1400 ⁰ C, and then grinding and separating wherein In addition to a chromium ore concentrate with a chromium to iron ratio of 3: 1 and a higher chromium oxide content, a metallic product consisting essentially of iron is obtained, characterized in that an alloy containing at least 7% chromium, preferably ferrochrome, is used as a reducing agent for the selective reduction of the ore, is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that a reducing agent Mixture of a chromium-containing alloy and a second reducing agent used will.

3. The method according to claim 2, characterized in that the second reducing agent Carbon is used.

4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the reducing agent High carbon ferrochrome is used.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reducing alloy also contains other reducing elements such as silicon.

6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the reducing agent a mixture of a chromium alloy and carbon is used in which the Alloy makes up at least 0.2% of the weight of the ore contained.

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7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the ore is first enriched mechanically, in particular by vibrating table treatment which results in at least one lighter and at least one heavier fraction, and that subsequently the lighter, less chromium oxide material for the production of the reducing agent Serving chrome alloy is used.

Considered publications:
German Patent No. 916 675;
U.S. Patent No. 2197 146.