DE1224338B

DE1224338B - Verfahren zur Aufbereitung von Austragsprodukten der direkten Reduktion von oxydischen Eisenerzen

Info

Publication number: DE1224338B
Application number: DEM62500A
Authority: DE
Inventors: Walter Koch; Ottmar Zuegel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1964-09-19
Filing date: 1964-09-19
Publication date: 1966-09-08
Also published as: ES317575A1; NL6512164A; NO116547B; BE669738A; GB1052909A; US3462262A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C21b

Deutsche Kl.: 18 a -13/08

Nummer: 1 224 338

Aktenzeichen: M 62500 VI a/18 a

Anmeldetag: 19. September 1964

Auslegetag: 8. September 1966

Es sind Verfahren zur direkten Reduktion von Eisenerzen bekannt, die im wesentlichen darin bestehen, ein Gemisch des oxydischen Erzes mit festem Brennstoff und einem den Schwefelgehalt des festen Brennstoffes bindenden Zuschlag, wie Kalk oder Dolomit, im Drehrohrofen bei Temperaturen knapp unterhalb des Erweichungspunktes zu einem schwammeisenartigen Produkt mit hohem Gehalt an metallischem Eisen zu reduzieren. Aus verschiedenen Gründen ist es dabei wünschenswert, mit einem erheblichen Überschuß an Reduktionskohle zu arbeiten. Wenn die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gewahrt bleiben soll, muß selbstverständlich der aus dem Drehrohrofen ausgetragene Kohleüberschuß aus dem Austragsgemisch abgetrennt und wieder in den Prozeß zurückgeführt werden.

Die Abtrennung des reduzierten Eisenerzes aus dem Austragsgemisch bereitet zwar keine Schwierigkeiten, besonders wenn das Erz in pelletisiertem Zustand eingesetzt wird. Dagegen ist die Abtrennung der im Restgemisch verbleibenden überschüssigen Kohle, die in einem Korngrößenbereich von 0 bis 5 mm vorliegt, von der Asche, dem Kalk und dem gebildeten CaS bzw. MgS mit bisher bekannten Methoden nicht zufriedenstellend oder nur unter erheblichem apparativem und wirtschaftlichem Aufwand möglich. So können z. B. die elektrostatischen Trennverfahren nur in einem engen Korngrößenbereich arbeiten. Das Sinkschwimmaufbereitungsverfahren ist deshalb nicht anzuwenden, weil die Unterschiede in den spezifischen Gewichten der zu trennenden Stoffe sehr gering sind und außerdem der als Medium zu verwendende feinstkörnige Schwerstoff sich in den Poren der aktivierten Kohle einlagern und diese dadurch verunreinigen würde. Mit Flotationsverfahren läßt sich die nach dem Verfahren der direkten Reduktion von Eisenerzen anfallende Uberschußkohle technisch und wirtschaftlich nur im Korngrößenbereich bis zu 2 mm aufbereiten, so daß für die gröberen Kornanteile ein weiteres Aufbereitungsverfahren anzuwenden wäre.

Die als Ölflotation oder Öltrennverfahren bekannten Arbeitsweisen zur Aufbereitung bergbaulich gewonnener Erze und Kohlen, die z. B. im Leitfaden der Erzaufbereitung von Gerd Salzmann— Hamann, in der deutschen Patentschrift 932 002 und in der deutschen Patentanmeldung B 17046 VI a/ la beschrieben sind, sind hier ebenfalls nicht anwendbar, weil die ursprünglichen Eigenschaften der Kohle durch die vorangegangene thermische Behandlung und die damit verbundene Aktivierung so verändert werden, daß nach vorausgegangener Benet-Verfahren zur Aufbereitung von
Austragsprodukten der direkten Reduktion von
oxydischen Eisenerzen

Anmelder:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14

Als Erfinder benannt:
Walter Koch, Mülheim/M.;
Ottmar Zügel, Frankfurt/M.

zung mit Wasser dieses durch die Flotationsreagenzien von der Oberfläche der porösen Kohle nicht mehr verdrängt wird und daher ein befriedigender Trenneffekt nicht zu erzielen ist.

Außerdem erfordert die Ölflotation einen viel feineren Aufmahlungsgrad des zu trennenden Gemisches, als sie im Austragsgemisch des Drehrohrofens vorliegt und eine Vermahlung auf die erforderliehe Korngröße eine wirtschaftliche Rückführung der Kohle in den Prozeß nicht gestattet.

Weiterhin ist ein Verfahren zur Aufbereitung feingemahlener Graphiterze bekannt, bei dem das feingemahlene Ausgangsprodukt in feinverteiltem Zustand durch feinzerstäubtes Petroleum fällt. Anschließend erfolgt die Trennung durch Einführen in Wasser unter Umrühren. Auch dieses Verfahren, das ein feingemahlenes Ausgangserz erfordert, ist für die Aufbereitung der bei direkten Reduktionsverfahren von Eisenerzen anfallenden Uberschußkohle nicht anwendbar, weil eine Rückführung dieser Kohle erforderlich ist und damit eine Aufmahlung vermieden werden muß.

Es wurde nun gefunden, daß durch Behandlung des nach der Abtrennung der reduzierten Eisenoxyde verbleibenden Kohle-Kalk-Erz-Gemisches, z. B. durch Bedüsung mit Ölen, wie leichtem Heizöl, Bunker-C-Öl oder auch unbehandeltem Erdöl, in verhältnismäßig geringer Menge eine Hydrophobierung der Kohle bewirkt wird, wobei überraschenderweise so viel Lufteinschlüsse in dem Porenvolumen der Reaktionskohle erhalten bleiben, daß die Kohle

. . . 609 659/253

Claims

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in Wasser aufschwimmt. Wird das so vorbehandelte Die Analyse der einzelnen Fraktionen ergab fol-

Ausgangsgemisch in Wasser eingetragen und die gende Werte:

Trübe mechanisch agitiert, dann schwimmt praktisch Glührückstand der Aufgabe

nur die Kohle, diese aber zum weitaus überwiegen- (Kornfraktion unter 3 mm) 13,7 %

den Teil, d. h. zu mmdestens 90%, bezogen auf den 5 „,.., .. , . , , „ ,,
Kohlevorlauf im Trenngut, auf, während Kalk, Gluhruckstand der gewonnenen Kohle-Asche, CaS usw. absinken. Für die erfindungs- fraküon (aus dem Ruhrgefaß abgezo-

gemäße Rückgewinnung der Überschußkohle aus 8^ene Kohletedchen) 10,9·/»

dem Ofenaustrag sind nur 5 bis 10 Gewichtsprozent Gluhverlust der Abgange

Öl, bezogen auf das eingesetzte Trenngut, erforder- io (Bodenabzug des Rührgefäßes) 83,3 %

lieh. Da von dieser Ölmenge der größte Teil von der Gewichtsausbringen in der Kohlefrak-

Kohle adsorbiert wird, geht sie in dem Prozeß nicht tion, bezogen auf den Kohleinhalt des

verloren, sondern ihr Heizwert kommt der Wärme- Drehrohrofenaustrages 96,5 %>

bilanz des Verfahrens zugute.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfin- 15 ^{a en 3118}P^{1110 e}·

dungsgemäßen Verfahrens wird die Wasserzugabe in 1. Verfahren zur Rückgewinnung des Kohle-

das Trenngefäß so geregelt, daß ein pH-Wert der gehaltes aus dem Austragsprodukt eines Ofens,

Trübe im. basischen Bereich und vorzugsweise über in dem oxydische Eisenerze unterhalb der Er-

10 gehalten wird. Es wurde gefunden, daß in diesem weichungstemperatur zum mefalüschen Eisen re-

Bereich ein guter Trenneffekt mit gleichzeitig beson- 20 duziert worden sind, nach Abtrennung des Eisen-

ders großer Trenngeschwindigkeit erreicht wird. Bei gehaltes auf trockenem Weg, dadurch ge-

der Verwendung hochviskoser Öle, wie z.B. Bunker- kennzeichnet, daß das verbleibende Ge-

C-Öl, hat sich eine Trennung in heißem Wasser als misch mit Öl behandelt, in Wasser eingetragen

vorteilhaft erwiesen. wird und nur die aufschwimmenden Teile in den

25 Ofen zurückgeführt werden.

Äusführungsbeispiel · 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch, mit 5 bis 10 Ge-

In einem Drehrohrofen wurden Eisenerzpellets mit wichtsprozent Öl vor dem Eintrag in das Wasser

Anthrazitkohle als Reduktionsmittel reduziert. Der behandelt wird.

Drehrohrofenaustrag wurde in bekannter Weise 30 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,

durch Absiebung und Magnetscheidung getrennt. Die dadurch gekennzeichnet, daß das zu trennende

dabei anfallende Fraktion mit einer Korngröße unter Gemisch in einer Korngröße von 0 bis 5 mm der

3 mm wurde in einer rotierenden Trommel mit 8,6 % Trennung unterworfen wird.

Bunker-C-Öl besprüht. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, da-

Das mit Öl besprühte Gemisch wurde in einen 35 durch gekennzeichnet, daß das Trenngut mit un-

Wasserbottich eingeführt. Der Inhalt des Wasser- behandeltem Erdöl, Bunker-C-Öl, Leichtöl

bottichs wurde durch einen Rührer gerührt. Zur Ver- od. dgl. behandelt wird.

meidung des Mitrotierens der gesamten Trübe war 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, da-

der Rührer von Stabilisierungselementen umgeben. durch gekennzeichnet, daß das Trenngut mit

Die aufschwimmenden Kohleteilchen wurden von 40 Bunker-C-Öl behandelt wird und die Trennung

der Trübeoberfiäche abgeschöpft, getrocknet und in heißem Wasser erfolgt,

ausgewogen. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, da-

Die am Boden des Rührgefäßes anfallende kohle- durch gekennzeichnet, daß der pH-Wert des

arme Fraktion wurde durch Filtration vom Wasser Wassers im Trenngefäß im basischen Bereich

getrennt und ebenfalls getrocknet und ausgewogen. 45 vorzugsweise über 10 eingestellt wird.

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