DE732799C

DE732799C - Process for the preparation of ferrous materials with a high silica content

Info

Publication number: DE732799C
Application number: DESCH117789D
Authority: DE
Inventors: Willy Stelkens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1939-02-18
Filing date: 1939-02-18
Publication date: 1943-03-12

Description

Verfahren zur Aufbereitung eisenführender Stoffe hohen Kieselsäuregehaltes Es ist bekannt, daß" man das Eisenoxyd in Eisenerzen durch Rösten in Gegenwart reduzierender Kohlenoxydgase zu Magnetiteisen reduzieren und dann durch Magnetabscheidung eine Anreicherung erzielen kann. Sobald jedoch eine stärkere Verwachsung zwischen Eisenoxyd und Kieselsäure vorliegt, ist auf diese Weise eine zufriedenstellende Anreicherung des Eisengehaltes nicht zu erreichen, weil das reduzierte Eisenoxyd mit der Kieselsäure verwachsen bleibt.Process for the preparation of ferrous materials with a high silica content It is known that the iron oxide in iron ores can be roasted in the presence of reducing agents Reduce carbon oxide gases to magnetite iron and then through magnetic separation a Can achieve enrichment. However, as soon as a stronger intergrowth between iron oxide and silica is present in this way is a satisfactory enrichment the iron content cannot be achieved because the reduced iron oxide with the silicic acid remains overgrown.

Es ist ferner bekannt, eisenführende Stoffe in der Weise aufzubereiten, daß dieselben in zerkleinertem Zustande mit einem im wesentlichen festen kohlens'tof'fhaltigen Stoff gemischt werden und diese Mischung dann auf eine Temperatur zwischen 3oo bis 6oo° in Abwesenheit von Luft erhitzt wird. Durch die Berührung mit dem erhitzten kohlenstoffhaltigen Stoff und den während der Erhitzung gebildeten Gasen sollen die eisenführenden Stoffe dabei unter Bildung von magnetischen Oxyden reduziert werden. Ein solches Vorgehen ist mit dem wesentlichen Nachteil belastet, daß dabei das nach dem Ausmagnetisieren des Eisens verbleibende Gemisch von Gangart und Koks auch noch seinerseits aufbereitet werden muß. da man aus wirtschaftlichen Gründen auf den Koks selbst nicht verzichten und das Gemisch als solches wegen des hohen, durch die-darin enthaltene Gangart bedingten Aschengehaltes für Beheizungszw,ecke nicht unmittelbar oder nur unter Schwierigkeiten verfeuern kann.It is also known to prepare ferrous materials in such a way that that they, in the crushed state, contain an essentially solid carbonaceous substance Substance to be mixed and this mixture then to a temperature between 3oo to 6oo ° is heated in the absence of air. By touching the heated one carbonaceous substance and the gases formed during heating the ferrous substances are reduced with the formation of magnetic oxides will. Such a procedure is burdened with the essential disadvantage that it the mixture of gangue and coke that remains after the iron has been magnetized out also has to be processed on its part. because one for economic reasons do not do without the coke itself and use the mixture as such because of the high, Ash content for heating purposes due to the gangue contained therein cannot burn immediately or only with difficulty.

Ausgehend von der überraschenden Feststellung, daß bei der Verarbeitung stark kieselsäurehaltiger Eisenerze die heißen Schweldämpfe kohlenstoffhaltiger verschwelbarer Stoffe eine ausgesprochene Sonderwirkung zeitigen, dahingehend, durch Zerfall in kleinere Molekülverbände und Bildung von Molekulanvasser auf das Kieselsäuregerüst sprengend und aufspaltend zu wirken und so die stark kieselsäureführenden Erze in einem bisher nicht bekannten Umfange aufbereiten zu lassen, gelingt es nun gemäß der Erfindung, durch ein bestimmtes Vorgehen den vorerwähnten Nachteil auszuschalten und eisenführende Stoffe hohen Kieselsäuregehaltes, insbesondere eisenarme Erze, durch Reduktion d,-rselben in vorzugsweise fein zerkleinertem Zustande mittels verschwelbarer Stoffe bei einer 6oo' nicht übersteigenden Temperatur mit bestem Erfolg und ohne das Erfordernis einer zusätzlichen Aufarbeitung aufzubereiten. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die verschwelbaren Stoffe für sich verschwelt imd nur die dabei entstehenden Schweldämpfe auf das Gut zur Einwirkung gebracht werden, wobei also der Koks von vornherein für sich bleibt tuld gesondert für sich verwertet werden kann, und worauf die Eisenverbindungen durch Magnetscheider oder mit Hilfe von Lösungen von der Kieselsäure abgetrennt werden können.Based on the surprising finding that in the processing iron ores with a high concentration of silicic acid, the hot smoldering vapors of carbonaceous ones more celibate Substances have a very special effect, to the effect that it breaks down into smaller molecular assemblies and forms molecular water to have a bursting and splitting effect on the silicic acid structure and thus the strongly silica-containing ones It is now possible to have ores processed to a previously unknown extent according to the invention to eliminate the aforementioned disadvantage by a certain procedure and ferrous materials with a high silica content, especially ores that are low in iron, by reducing the same in preferably finely comminuted state by means of carbonizable Substances at a temperature not exceeding 600 'with the best success and without to deal with the need for additional work-up. This is according to the invention achieved by the fact that the carbonizable substances carbonized for themselves and only the the resulting smoldering vapors are brought into action on the property, with so the coke from the outset for itself remains tuld be used separately for itself can, and what the iron compounds by magnetic separators or with the help of solutions can be separated from the silica.

Die durch ein solches Vorgehen im Sinne der Erfindung erzielbare gute ?Aufbereitung eisenführender Stoffe holten Kieselsäuregelialtes dürfte in dem Bestreben der Schweldämpfe begründet sein. kurz nach dem Freiwerden in der Hitze sich zu spalten bzw. zu kracken. Wenn daher diese Schweldämpfe auf sauerstofführende Metallverbindungen, wie Eisenoxyd, stoßen, so entziehen sie denselben durch ungesättigte Hydroxylgruppen und damit unter Bildung von Reaktionshasser Sauerstoff. Da diese Wasserbildung .innerhalb des Molekülverbandes bei einem wesentlich über dem Siedepunkt des Wassers liegenden Hitzegrad vor sich geht, so entsteht wahrscheinlich durch die Wasserdampfspannung ein Oberdruck im.Molekulargefüge, der dann seinerseits eine weitgehende Auflockerung zur Folge hat. Einer Aufbereitung gemäß der Erfindung sind alle eisenführenden, kieselsäurereichen Erze, Mineralien, Sande und sonstigen Stoffe, wie auch Bauxit und dessen bei der Tonerdegewinnung anfallenden Rückstände, sowie Schwefelkies, wie er z. B. in Meggen in Westfalen neben Schwerspat gewonnen wird, u. dgl. m. zugänglich.-Bei Einhaltung günstigster Arbeitsbedingungen kann der Verbrauch an Schwelgut im Rahmen des vorliegenden Verfahrens sehr weit zurückgedrängt werden; andererseits gibt es dabei kaum wertmäßige Verluste, weil da,-zersetzte bzw. gekrackte Schwelerzeugnis in niedrigere Benzine zerfällt, die durch Kondensation zu gewinnen sind, während die sich bildende größere Menge Schwelgas zum Beheizen :des Schwelofens bzw. des Erhitzers für das Erz ausgenutzt werden kann.The good ones that can be achieved by such a procedure within the meaning of the invention ? Processing of ferrous materials brought out silica gel is likely in the endeavor the smoldering vapors. to split in the heat shortly after being released or to crack. Therefore, if these smoldering vapors on oxygen-bearing metal compounds, like iron oxide, they withdraw it through unsaturated hydroxyl groups and thus with the formation of reaction hate oxygen. Since this water formation .within of the molecular association at a level that is significantly above the boiling point of water Heat level is going on, it is probably caused by the water vapor tension an overpressure in the molecular structure, which in turn results in extensive loosening has the consequence. A preparation according to the invention are all iron-bearing, Silica-rich ores, minerals, sands and other substances, as well as bauxite and its residues resulting from the extraction of alumina, as well as pebbles, how he z. B. in Meggen in Westphalia is obtained in addition to heavy spar, and the like Compliance with the most favorable working conditions can reduce the consumption of Schwelgut in the frame of the present proceedings are pushed back very far; on the other hand there is hardly any losses in value because there, -decomposed or cracked smoldering product breaks down into lower gasolines, which can be obtained by condensation while the larger amount of carbonization gas that forms for heating: the smoldering furnace or the Heater for the ore can be used.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich alle verschwelbaren Stoffe, welche beim Schwelen den Schweldämpfen der Braun- und Steinkohle ähnliche Dämpfe entwickeln, wie z. B. entsprechende Torfarten, bituminöse Schieferarten, üldestillationsrü.ekstände u. dgl. m.All are suitable for carrying out the method according to the invention carbonizable substances, which when smoldering the smoldering vapors of brown and hard coal develop similar vapors, such as B. corresponding types of peat, bituminous slate types, oil distillation residues and the like m.

Das in feinpulveriger Form anfallende Eisenerzkonzentrat kann entweder unmittelbar im sog. Fallofen ausgeschmolzen werden oder auch nach vorheriger Brikettierung im normalen Hochofen mit durchgesetzt werden.The iron ore concentrate obtained in fine powder form can either are melted directly in the so-called fall furnace or after prior briquetting be enforced in the normal blast furnace.

Die Durchführung des vorliegenden Verfahrens kann im einzelnen z. B. in der «'eise erfolgen, daß man die Behandlung in einem Ofen mit getrennter, zweckmäßig in an sich bekannter Weise im Gegenstrom bewirkter Führung der eisenhaltigen Stoffe und der zu verschwelenden Stoffe vornimmt. Dies kann z. B. derart geschehen, daß man die fein zerkleinerten eisenhaltigen Stoffe einerseits und die zu verschwelenden Stoffe andererseits in z. B. durch ein Drahtnetz oder gesonderte Unterlagen getrennten Schichten durch einen Schwelofen zusammen derart hindurchführt, daß die Schweldämpfe, so wie diese von dem Schwelgut abgespalten werden, unmittelbar mit der zu behandelnden eisenführenden Schicht in Berührung kommen. Unter Ausnutzung des Gegenstromverfahrens kamt man auf diese Weise bei geringerem Einsatz an Schwelkohle große Leistungen an durchgesetztem Erz o. dgl. in gleichmäßiger Behandlungsstufe erreichen.The implementation of the present process can be carried out in detail, for. B. can be done in the same way that the treatment is carried out in an oven with separate, expediently effected in a manner known per se in countercurrent guidance of the ferrous Substances and the substances to be carbonized. This can e.g. B. happened in this way that the finely chopped ferrous substances on the one hand and those to be smoldered Substances on the other hand in z. B. separated by a wire mesh or separate documents Laying layers through a smoldering furnace together in such a way that the smoldering vapors, just as these are split off from the Schwelgut, directly with the one to be treated iron-bearing layer come into contact. Using the countercurrent process In this way, great performance is obtained with less use of black coal in the ore o. the like. Reach in a uniform treatment stage.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man in zwei in unmittelbarer Verbindung miteinander stehenden Öfen arbeitet, in deren einem die Verschwelung durchgeführt und in deren anderem die eisenhaltigen Stoffe auf die jeweilige Schweltemperatur erhitzt und mit den aus dem ersteren austretenden heißen Schweldämpfen in innige Berührung gebracht werden, wobei ebenfalls die Reduktion der Eisensauerstoffverbindungen und eine Lockerung des Eisens von der Gangart erreicht wird. Nach dem Abkühlen des behandelten Gutes kann dann .auch in diesem Falle der gelockerte bzw. magnetisch gewordene Eisenanteil von der Kieselsäure durch Scheidung auf Magnetabscheidern getrennt werden. Desgleichen kann aus dem aufgelockerten Gut das von der Kieselsäure freigelegte Eisen auch durch chemisches Herausläsen herausgezogen werden. Wie weiterhin gefunden wurde, ist es bei alledem zweckmäßig, das Behandlungsgut vor dem Abtrennen der Eisenverbindungeil von der Kieselsäure einer Zerkleinerung, vorzugsweise einer feiner°n Vermahlung, zu unterwerfen, @da hierdurch die Abtrennung wesentlich erleichtert wird.Another embodiment of the method is that one works in two ovens that are directly connected to one another, in whose One carried out the carbonization and in the other the ferrous substances heated to the respective smoldering temperature and with the emerging from the former hot smoldering vapors are brought into intimate contact, with the reduction as well the iron-oxygen compounds and a loosening of the iron from the gait is achieved will. After the treated material has cooled down, the Loosened or magnetic iron content from the silica due to separation separated on magnetic separators. The same can be done from the loosened good the iron exposed by the silica is also extracted by chemical leaching will. As has also been found, it is expedient in all of this to treat the item to be treated before separating the iron compound part from the silica a comminution, preferably to be subjected to a finer grinding, @ because this makes the separation essential is facilitated.

Ausführungsbeispiele i. An einem liegenden Schwelofen nach dem Herdsystem Bartling-Honigmann -wird die Herdplatte mehrfach so unterteilt, daß nebeneinander Schwelkohle und Eisenerz auf getrennt nebeneinanderliegenden Herdplatten geführt werden können. Die Ofenbeschickung wird so durchgeführt, daß beim Durchsatz i ooo kg Schwelkohle und 300o kg fein zerkleinertes Erz in der Schwelzone aneinander v orbeigeführt werden. Dabei-werden die Herdplatten gerüttelt, so daß sowohl bei dem Schwelgut als auch bei dem Erzgut eine fortwährende Veränderung der Lage und damit in der Berührungsfläche mit den Gasen !eintritt. Aus dem so vorbehandelten eisenarmen und lieselsäurereichen Erz kann dann nach dem Erkalten z. B. durch Magnetabscheidung ein verhüttungswürdiges Eisenkonzentrat gewonnen werden.Embodiments i. On a lying smoldering oven based on the stove system Bartling-Honigmann -the stove top is divided several times so that next to each other Charcoal and iron ore passed on separately adjacent hotplates can be. The furnace loading is carried out so that the throughput i ooo kg of black coal and 300o kg of finely crushed ore in the smoldering zone against each other be carried out. The hotplates are shaken, so that both Schwelgut as well as the ore estate a continuous change of the situation and thus occurs in the contact area with the gases! From the pretreated low-iron and ore rich in lactic acid can then, after cooling, e.g. B. by magnetic separation a smeltable iron concentrate can be obtained.

z. In einem nur durch Außen1ielieizung betriebenen Schwelofen stehender Bauart, z. B. vom System Borsig-Geisen, wird eine Schwelbraunkohle verschwelt. Die dabei entstehenden heißen Dämpfe werden abgesaugt und unmittelbar einem Ofen für die Behandlung des Erzes zugeführt, -welcher ähnlich wie die Erzröster bekannter Bauart durchgebildet ist und in weichem das Erz auf eine Temperatur von. etwa 500'-' vorerhitzt und durch Drehen des Einsatzes in ständiger Bewegung gehalten wird. Durch eine solche Behandlung wird das fein zerkleinerte Eisenerz aufgelockert bzw. das reduzierte Eisenoxyd von der anhaftenden Kieselsäure leichter mechanisch trennbar, -wobei die Trennung durch Vermahlen des behandelten Gutes gegebenenfalls noch besonders unterstützt werden kann,.z. Standing in a smoldering oven operated only by outside heating Type of construction, e.g. B. from the Borsig-Geisen system, a smoldering lignite is carbonized. the The resulting hot vapors are sucked off and put directly into an oven for the treatment of the ore supplied, -which similar to the ore roaster known Bauart is formed and in which the ore to a temperature of. about 500'- ' preheated and kept in constant motion by rotating the insert. By Such a treatment loosens the finely crushed iron ore or that Reduced iron oxide can be more easily separated mechanically from the adhering silica, -Wherein the separation by grinding the treated material possibly still special can be supported.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the preparation of ferrous substances high silica content, especially low-iron ores, by reducing them in preferably finely crushed state by means of carbonizable substances at a 6oo 'temperature not exceeding, characterized in that the carbonizable Substances for themselves carbonized and only the smoldering vapors that arise on the property are brought to action, whereupon the iron compounds by magnetic separators separated from the silica.

2. The method according to claim i, characterized in that that the treatment in a furnace with separate, expediently carried out in countercurrent Management of the ferrous materials and the materials to be smelted is carried out.