DE1224758B - Process for pelletizing fine-grained ores, preferably in preparation for direct reduction - Google Patents

Process for pelletizing fine-grained ores, preferably in preparation for direct reduction

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DE1224758B DEM65009A DEM0065009A DE1224758B DE 1224758 B DE1224758 B DE 1224758B DE M65009 A DEM65009 A DE M65009A DE M0065009 A DEM0065009 A DE M0065009A DE 1224758 B DE1224758 B DE 1224758B
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Description

Verfahren zum Pelletisieren feinkörniger Erze, vorzugsweise als Vorbereitung für die Direktreduktion Es ist bekannt, feinkörnige Erze, insbesondere oxydische und/oder karbonatische Eisenerze nach entsprechend feiner Aufmahlung und Befeuchtung durch einen Abrollvorgang, z. B. auf Pelletisiertellern oder in Granuliertrommeln, zu kugelförmigen Gebilden, den sogenannten Pellets oder Granalien, zu verformen. Der für die Pelletisierung erforderliche Aufmahlungsgrad hängt von der Bindefähigkeit des verwendeten Erzes ab und liegt im allgemeinen bei etwa 70 % unter 4 bis 60 u. Diese Operation des Pelletisierens oder Granulierens hat unter anderem erhebliche Bedeutung als Vorbereitung für die direkte Reduktion von oxydischen und/oder karbonatischen Eisenerzen im Drehrohrofen mit Hilfe von den Pellets einverleibten oder der Charge extra zugemischten kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels erlangt. Der Einsatz solcher Pellets oder Granalien an Stelle von stückigen Erzen in die Direktreduktion bietet nicht nur den Vorteil, daß man das einzusetzende Erz vorher beliebig fein aufmahlen und dementsprechend gut aufbereiten kann, so daß in die Reduktion sehr hochprozentige Erze eingesetzt werden können, sondern auch noch den weiteren Vorteil, daß die Pellets infolge ihrer großen Innenoberfläche chemisch sehr reaktionsfreudig sind und daher eine raschere Reduktion gestatten, als bei Einsatz stückiger Erze möglich wäre. Darüber hinaus ist ein in Form von Kugeln gleichmäßigen Durchmessers anfallendes schwammeisenartiges Produkt wertvoller als ein pulverförmiges bzw. ein zusammengesintertes Produkt sehr unterschiedlicher Teilchengröße.Process for pelletizing fine-grained ores, preferably as a preparation for direct reduction It is known to use fine-grained ores, especially oxidic ores and / or carbonate iron ores after appropriately fine grinding and moistening by a rolling process, e.g. B. on pelletizing plates or in granulating drums, to form spherical structures, the so-called pellets or granules. The degree of grinding required for pelletization depends on the binding capacity of the ore used and is generally about 70% below 4 to 60 u. This operation of pelletizing or granulating has, among other things, considerable Significance as preparation for the direct reduction of oxidic and / or carbonate Iron ores incorporated in the rotary kiln with the help of the pellets or the batch extra added carbon-containing reducing agent obtained. The use of such Pellets or granules instead of lumpy ores in the direct reduction offers not only has the advantage that the ore to be used can be ground up as finely as desired beforehand and accordingly can prepare well, so that in the reduction very high percentage Ores can be used, but also have the further advantage that the pellets are chemically very reactive due to their large inner surface and therefore allow a faster reduction than would be possible with the use of lumpy ores. In addition, there is one in the form of spheres of uniform diameter A sponge iron-like product is more valuable than a powdery or sintered one Product of very different particle sizes.

Eine wesentliche Anforderung, die gerade für solche Verfahren der direkten Reduktion im Drehrohrofen an die Erzpellets gestellt wird, ist das Erfordernis ausreichender Festigkeit. Bei der Pelletfestigkeit wird unterschieden zwischen der sogenannten Grünstandsfestigkeit, d. h. der Festigkeit der feuchten Pellets, der Trockenfestigkeit, d. h. der Festigkeit der Pellets nach dem Trocknen, die Festigkeit der Pellets nach dem Hartbrennen und die Festigkeit der Pellets nach dem Reduzieren zu Metallschwamm. Gemäß nicht zum bekannten Stand der Technik gehörenden älteren Vorschlägen können auch grüne, d. h. ungetrocknete und ungebrannte Pellets direkt in den Drehrohrofen eingeführt und zu Metallschwamm reduziert werden. In diesem Fall ist natürlich die Pelletfestigkeit nach dem Hartbrennen nicht von Interesse.An essential requirement that is particularly important for such procedures Direct reduction in the rotary kiln to the ore pellets is the requirement sufficient strength. A distinction is made between the pellet strength so-called green strength, d. H. the firmness of the moist pellets, the Dry strength, d. H. the strength of the pellets after drying, the strength of the pellets after hard burning and the strength of the pellets after reducing to metal sponge. According to older ones not belonging to the known state of the art Suggestions can also be green, i. H. undried and unfired pellets directly introduced into the rotary kiln and reduced to metal sponge. In this In this case, of course, the pellet strength after hard firing is of no interest.

Weitaus am höchsten ist die Pelletfestigkeit nach dem Hartbrennen bzw. Reduzieren, wesentlich geringer dagegen die Festigkeit der grünen Pellets. Noch schlechter als die Festigkeit der grünen Pellets ist die Festigkeit der Pellets nach dem Trocknen und vor dem Hartbrennen bzw. Reduzieren, solange die Pellets nur aus den Erzen und Wasser ohne zusätzliche Bindemittel aufgebaut werden.The pellet strength is by far the highest after hard burning or reduce, but the strength of the green pellets is much lower. The strength of the pellets is even worse than the strength of the green pellets after drying and before hard burning or reducing, as long as the pellets only can be built up from the ores and water without additional binding agents.

Es ist auch bekannt, daß die Pelletfestigkeit durch Zusatz von Bindemitteln erhöht werden kann. Als solche Bindemittel sind vor allem Kalk in Form von gebranntem und gelöschtem Kalk, Ton in Form von Bentonit, Montmorillonit u. dgl. und Stärke bekannt.It is also known that the pellet strength can be increased by adding binders can be increased. Such binders are mainly lime in the form of burnt and slaked lime, clay in the form of bentonite, montmorillonite and the like, and starch known.

Pellets, die unter Verwendung solcher Bindemittel hergestellt sind, zeigen den Abfall der Festigkeit vom grünen zum trockenen Zustand nicht, sondern im Gegenteil eine leichte Zunahme der Festigkeit. Ein Nachteil dieser bekannten festigkeitserhöhenden Zusätze besteht darin, daß die im allgemeinen sehr hohe Reinheit des in die Pelletisierung eingesetzten feinkörnigen Konzentrates durch dieses Zusätze wieder teilweise verschlechtert wird. Der einzige festigkeitserhöhende Zusatz, der diese nachteilige Eigenschaft nicht zeigt und auch die weitaus beste Festigkeitserhöhung ergibt, nämlich Stärke, üblicherweise in Form einer etwa 10o/oigen Lösung, ist dagegen wegen ihres wesentlich höheren Preises wirtschaftlich praktisch nicht anwendbar.Pellets made using such binders, do not show the drop in strength from the green to the dry state, but on the contrary, a slight increase in strength. A disadvantage of this known Strength-increasing additives are that the generally very high purity of the fine-grain concentrate used in the pelletization by these additives again partially deteriorated. The only strength-increasing additive that this disadvantageous property does not show and also by far the best increase in strength results, namely starch, usually in the form of an approximately 10% solution, is against it economically inapplicable due to their much higher price.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung der bekannten Festigkeitserhöhung von Pellets aus feinkörnigen Eisen- und/oder Nickeloxyden bzw. oxydischen oder karbonatischen Eisen- und/oder Nickelerzen mittels festigkeitserhöhenden Zusätzen, die diese Nachteile vermeidet. Erfindungsgemäß wird als festigkeitserhöhender Zusatz verdünnte Salpetersäure verwendet. Dadurch können Festigkeitserhöhungen erzielt werden, die sogar noch über die hinausgehen, die mit dem bisher besten bekannten festigkeitserhöhenden Zusatz, der Stärke, erzielt werden konnten. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht auch darin, daß die Festigkeitserhöhung nicht durch eine Verschlechterung der Reinheit des in die Pelletisierung eingesetzten Konzentrates erkauft werden muß, wie dies bei Verwendung anderer festigkeitserhöhender Zusätze normalerweise der Fall ist.The present invention relates to an improvement on the known Increased strength of pellets made of fine-grained iron and / or nickel oxides or oxidic or carbonate iron and / or nickel ores by means of strength-increasing Additives that avoid these disadvantages. According to the invention is used as a strength-increasing Addition of dilute nitric acid used. This allows strength increases to be achieved going even beyond the ones with the best known to date strength-increasing additive, strength, could be achieved. A special The advantage of the method according to the invention is that the increase in strength not due to a deterioration in the purity of the material used in the pelletization Concentrates must be bought, as is the case when using other strength-increasing ones Additions is usually the case.

Insbesondere bei der bevorzugten Anwendungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich der Vorbereitung für die Reduktion von oxydischen Eisen- und/oder Nickelerzpellets im Drehrohrofen, werden Pellets erhalten, die ein Fertigprodukt liefern, welches genauso rein ist, als ob es ohne Verwendung festigkeitserhöhender Zusätze hergestellt worden wäre. Während der Passage der Pellets durch den Drehrohrofen wird die zugesetzte Salpetersäure in Form von Stickoxyden restlos ausgetrieben, die ihrerseits praktisch restlos zu Stickstoff reduziert werden, so daß weder im Reduktionsofen noch in den nachgeschalteten Leitungen Korrosionsschwierigkeiten auftreten. Zusätze von 0,1 bis 1 Gewichtsprozent HNO3, bezogen auf trockenes Metalloxyd, sind in jedem Fall ausreichend. Vorzugsweise wird HN03 in einer Menge von 0,2 bis 0,6 Gewichtsprozent, bezogen auf i trockenes Metalloxyd, angewendet. Eine besonders .bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Pelletisierverfahrens besteht in der Pelletisierung von hochkonzentriertem feinkörnigem Nickeloxyd, gegebenenfalls im Gemisch mit Eisenoxyden, als Vorbereitung für die Herstellung von Pellets aus Nickelschwamm oder Ferronickelschwamm im Drehrohrofen durch direkte Reduktion.In particular in the preferred mode of application of the invention Process, namely the preparation for the reduction of oxidic iron and / or Nickel ore pellets in the rotary kiln, pellets are obtained which are a finished product deliver which is just as pure as if it were without the use of strength-increasing substances Additives would have been made. During the passage of the pellets through the rotary kiln the added nitric acid is driven out completely in the form of nitrogen oxides, which in turn are practically completely reduced to nitrogen, so that neither in Reduction furnace still having corrosion problems in the downstream lines appear. Additions of 0.1 to 1 percent by weight HNO3, based on dry metal oxide, are sufficient in any case. Preferably, HN03 is used in an amount from 0.2 to 0.6 percent by weight, based on i dry metal oxide, applied. One special .Preferred application of the pelletizing process according to the invention consists in the Pelletization of highly concentrated fine-grained nickel oxide, possibly im Mixture with iron oxides, as preparation for the production of pellets from nickel sponge or ferronickel sponge in a rotary kiln through direct reduction.

Die erfindungsgemäß erzielbare Festigkeitssteigerung sowohl im grünen wie auch im getrockneten Zustand im Vergleich zu der mit bekannten festigkeitserhöhenden Zusätzen sind in der nachstehenden Tabelle, die durchweg für Pellets mit einem Durchmesser von etwa 12 mm gilt, zusammengestellt. Das NiO hatte eine Korngröße von 70 % unter 40 #L. Versuch a I b I c I d I e Zusatz Art ... ...... .............. .. .. .. .... . . .. .. . . . - Ca (OH), Bentonit Stärke HNO3 N Oge.in Gewichtsprozent, bezogen. auf trockenes - 0,5 0,5 0,5 0,3 Wassergehalt der Grünpellets . .... ...... . . .. .. .. . 5,3 5,7 5,5 4,2 3,7 Grünfestigkeit, kp pro Pellet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5 0,4 0,7 2,0 2,3 Trockenfestigkeit, kp pro Pellet . .. .... . . . . . . . . . . . 0,2 0,6 1,2 3,0 3,7 Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß schon mit einer Menge von 0,3 Gewichtsprozent HNO3 eine bessere Festigkeitssteigerung erzielt werden kann als mit 0,5 Gewichtsprozent Ca(OH)2, Bentonit oder Stärke. Noch deutlichere Festigkeitssteigerungen wurden erzielt bei Einsatz eines Gemisches von 2,7 Gewichtsteilen hochkonzentriertem Nickeloxyd mit 1 Gewichtsteil Magnetit, wobei dem Gemisch 0,7% HNO3 in Form einer 13,7%igen Lösung zugesetzt worden waren. Die auf diese Weise erhaltenen Pellets, ebenfalls mit einem Durchmesser von etwa 12 mm, hatten eine Grünfestigkeit von 1 kp pro Pellet und eine Trockenfestigkeit von 8 kp pro Pellet.The increase in strength achievable according to the invention both in the green and in the dried state compared to that with known strength-increasing additives are compiled in the table below, which applies consistently to pellets with a diameter of about 12 mm. The NiO had a grain size of 70% below 40 #L. attempt a I b I c I d I e additive Type ... ...... .............. .. .. .. ..... . .. ... . . - Ca (OH), bentonite starch HNO3 N Oge. In percent by weight, based on. on dry - 0.5 0.5 0.5 0.3 Water content of the green pellets. .... ....... . .. .. ... 5.3 5.7 5.5 4.2 3.7 Green strength, kp per pellet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.5 0.4 0.7 2.0 2.3 Dry strength, kp per pellet. .. ..... . . . . . . . . . . 0.2 0.6 1.2 3.0 3.7 The table shows that even with an amount of 0.3 percent by weight of HNO3, a better increase in strength can be achieved than with 0.5 percent by weight of Ca (OH) 2, bentonite or starch. Even more significant increases in strength were achieved when using a mixture of 2.7 parts by weight of highly concentrated nickel oxide with 1 part by weight of magnetite, 0.7% HNO3 in the form of a 13.7% solution being added to the mixture. The pellets obtained in this way, also with a diameter of about 12 mm, had a green strength of 1 kg per pellet and a dry strength of 8 kg per pellet.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Pelletisieren feinkörniger Eisen- und/oder Nickeloxyde oder Erze durch Abrollenlassen der mit einer für die Bindung der Partikeln ausreichenden Menge Feuchtigkeit vermischten Oxyde oder Erze in der Granuliertrommel oder auf dem Pelletisierteller unter Zusatz von festigkeitserhöhenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß als festigkeitserhöhender Zusatz Salpetersäure verwendet wird. Claims: 1. A method for pelletizing fine-grain iron and / or nickel oxides or ores by rolling the with one for the bond Oxides or ores mixed in with the particles sufficient amount of moisture Granulating drum or on the pelletizing plate with the addition of strength-increasing Substances, characterized in that nitric acid is used as the strength-increasing additive is used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäure in eines Menge entsprechend 0,1 bis 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 0,6 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes Metalloxyd, angewendet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the nitric acid in an amount corresponding to 0.1 to 1 percent by weight, preferably 0.2 to 0.6 Percentage by weight, based on dry metal oxide, is used. 3. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 für die Herstellung von Grünpellets aus Metalloxyden und/oder Erzen, die ohne vorheriges Trocknen und/oder Hartbrennen einem Drehrohrofen aufgegeben werden, in dem sie unterhalb der Schmelz- oder Erweichungstemperatur direkt zu Metallschwamm reduziert werden. 3. Application of the method according to claims 1 and 2 for the production of green pellets Metal oxides and / or ores, which without prior drying and / or hard firing a Rotary kilns are abandoned in which they are below the melting or softening temperature can be reduced directly to metal sponge. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grünpellets aus feinkörnigem Nickeloxyd, gegebenenfalls im Gemisch mit feinkörnigem Eisenoxyd, aufgebaut werden.4. The method according to claim 3, characterized characterized in that the green pellets made of fine-grain nickel oxide, optionally in a mixture with fine-grained iron oxide.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0014255A1 (en) * 1979-02-02 1980-08-20 Th. Goldschmidt AG Process for the densification of flue dust containing zinc oxides

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0014255A1 (en) * 1979-02-02 1980-08-20 Th. Goldschmidt AG Process for the densification of flue dust containing zinc oxides

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