DE827033C - Verfahren und Vorrichtung zum magnetisierenden Roesten von Haematit und anderem Erzgut - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum magnetisierenden Roesten von Haematit und anderem Erzgut

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DE827033C
DE827033C DEE1300A DEE0001300A DE827033C DE 827033 C DE827033 C DE 827033C DE E1300 A DEE1300 A DE E1300A DE E0001300 A DEE0001300 A DE E0001300A DE 827033 C DE827033 C DE 827033C
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Percy Hoke Royster
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Erie Mining Co
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Erie Mining Co
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    • B03C1/00Magnetic separation
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    • B03C1/015Pretreatment specially adapted for magnetic separation by chemical treatment imparting magnetic properties to the material to be separated, e.g. roasting, reduction, oxidation
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    • C22B1/02Roasting processes
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum magnetisierenden Rösten von Hämatit und anderem Erzgut Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufbereitung geringwertiger Eisenerze und anderer eisenhaltiger Stoffe. Insbesondere betrifft sie ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung, um den verhältnismäßig un.inagnetischen Eisenoxydbestandteil, z. B. Fe203, eines Erzgutes, der bei der Anreicherung dieses Gutes durch magnetische Trennung des Magnetitanteils vom Ganggestein und anderen. verhältnismäßig unmagnetischen Bestandteilen anfällt, in Magnetit überzuführen.
  • Gemäß vorliegender Erfindung wird das magnetisierende Röstverfahren so durchgeführt, daß ein Kohlendioxyd und Kolilenmonox_vd, aber keinen freien Sauerstoff enthaltendes Gas durch ein, eisenhaltiges Erzgut, dessen Eisenanteil weitgehend aus Ferrioxyd (FcZ 03) besteht, getrieben wird, wobei das Erzgut auf einer erhöhten Reaktionstemperatur gehalten wird, und das Gas sich bei der Verfahrenstemperatur nur mit Fe304 im thermodynamischen Gleichgewicht befindet. Dies bedeutet, daß das Gas derart zusammengesetzt ist, daß es bei der Verfahrenstemperatur bezüglich Fe2O3 reduzierend, bezüglich Fe 0 und Fe jedoch oxydierend wirkt. Unter diesen Bedingungen wird das Fe203 des Erzgutes zu Fe304 reduziert, wobei praktisch das gesamte, im Gas ursprünglich vorhandene CO in C02 übergeht.
  • Das Verfahren ist ein Kreislaufverfahren. Nach jedem Durchgang des Gases durch die Masse des erhitzten Erzgutes wird ein geringer Teil des Gases, und zwar ein dem anschließend erläuterten Regenerierungszusatz im wesentlichen entsprechender Volumenteil abgeblasen. Das übrige Gas wird durch Zusatz eines reduzierenden Gases, dessen red,uzierender Bestandteil hauptsächlich Kohlenmonoxyd ist, regeneriert, wobei der Zusatz so groß gewählt wird, daß das ursprüngliche Verhältnis von CO zu CO.= wiederhergestellt ist. Das so regenerierte Gas wird dann erneut durch die Masse des erhitzten Erzgutes getrieben.
  • Bei einigen Eisenerzmaterialien kann die durch die exotherme Reaktion 3 Fee 03 + CO = 2 Fei 04 + CO.= frei werdende Wärmemenge ausreichen, um das Erz auf der für die Reduktion erforderlichen Temperatur zu halten. In anderen Fällen wird die exotherme Wärme nicht ausreichen, so daß dem zu behandelnden Erzgut Wärme zugeführt werden muß.
  • Für die Durchführung des Verfahrens kommen zwei allgemeine Typen von Apparaturen in Frage, die in beliebiger Modifikation verwendet werden können, nämlich: i. ein Paar ini wesentlichen vertikale, isolierte,Öfen, die miteinander durch eine zentral gelegene, isolierte Verbrennungskammer verbunden sind, d. h. eine Nebeneinander-Anordnung, zusammen mit Vorrichtungen, um in jedem Ofen eine schwerkraftsbedingte Abwärtsbewegung einer Erzgutsäule und das Durchstreichen des Reduziergases nacheinander durch den einen Säulenteil, die zentrale Verbrennungskammer und den anderen Säulenteil zu ermöglichen, und 2. Geradeaus-Anordnungen, bei denen die beiden Öfen übereinander angeordnet sind, und die Charge sich auf Grund der Schwerkraft aus dem oberen in den unteren Ofen durch ein verhältnismäßig verengtes Verbindungsrohr bewegt, und zu denen Vorrichtungen gehören, die einen dauernden Aufwärtsstrom des Gases durch die Charge im unteren Ofen, dann durch eine zentral wirksame Verbrennungskammer und weiter aufwärts durch die Charge im oberen Ofen ermög-1 ichen.
  • Im folgenden wird die Erfindung mit Hinweisen auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung ist Abb. i ein Gleichgewichtsdiagramm in dem ternären System Fe-C-O und Abb. 2 eine schematischeDarstellung einerApparaturanordnung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient.
  • Bei Temperaturen oberhalb 554° (Tc, der kritischen Temperatur, oberhalb deren Fe 0 stabil ist) und in Gegenwart von Kohlenoxyden stellt Magnetit die Gleichgewichtsform des Eisenoxyds dar, wenn das Verhältnis zwischen CO., und CO oberhalb der Kurve a liegt. Das magnetisierende Rösten kann bei einer beliebigen Temperatur oberhalb 554° mit Erfolg durchgeführt werden, wenn das Gas dieser Bedingung entspricht. Hierbei entsteht kein Fe O, wobei die Dauer der Einwirkung, die Innigkeit der Berührung, der Charakter des Erzes, die An- oder Abwesenheit eines inerten Gases, z. B. Stickstoff, oder die Gasmenge pro Erzeinheit ohne Bedeutung ist. Frühere Versuche, eine Überreduktion, d. h. zum nichtmagnetischen Fe0, zu vermeiden, wurden so durchgeführt, daß z. B. die Menge des Reduktionsmittels, die Reaktionszeit oder die Innigkeit der Berührung verringert wurden. Es wird darauf hingewiesen, daß Fe203 in Abb. i nicht erscheint. In Gegenwart von etwas mehr als der geringsten Spur von CO, z. 13. bei einem Verhältnis zwischen CO. und CO von iooo bis ioooo zu i, kann Fe203 im Gleichgewicht nicht bestehen. Die Ordinate ioo % am oberen Rand der Abb. i begrenzt das Fez03-Gebict, das zu winzig ist, um überhaupt gezeichnet werden zu können.
  • Bei Temperaturen unterhalb 554° ist Fe0 nicht beständig. Eine Überreduktion bei solch niedrigen Temperaturen gestaltet sich noch weit schwieriger. Durch Überreduktion in diesem Temperaturbereich entsteht metallisches Eisen, welche: mehr als doppelt so stark magnetisch ist als Magnetit, wobei jedoch zur Umwandlung von Fe., 03 in Fe neunmal so viel CO als zur Umwandlung einer äquivalenten Menge Fe203 in Fe304 erforderlich ist.
  • In der schematischen Zeichnung Abb. 2 wird eine Kreislaufanordnung dargestellt, zu der in geschlossener Reihenfolge ein reversibles Gebläse, (las Hauptleitungsrohr 2, der Regeneratorofen 3, das Hauptleitungsrohr 4, die Reaktionskammer 5, das Hauptleitungsrohr 6, der Regeneratorofen 7 und das Hauptleitungsrohr 8 gehört. Ein Rohr 9 stellt die Verbindung her zwischen der Quelle (nicht gezeichnet) eines unter Druck stehenden Reduziergas-es und den Hauptleitungsrohren 2 und 8, wobei die mit Ventilen versehenen Zweigrohre io bzw. i i dazu dienen, das Reduziergas abwechselnd in das eine oder andere Hauptleitungsrohr zu leiten. Das Hauptleitungsrohr 2 ist an ein mit Ventil versehenes Zweigrohr 12 angeschlossen, um Gas aus dem System ablassen zu können, und das Hauptleitungsrohr 8 ist an das mit Ventil versehene Zweigrohr 13 angeschlossen, welches eine ähnliche Aufgabe hat. Die Reaktionskammer 5 ist an zwei mit Ventil versehene Luftstromrohre 14 und t5 und an zwei mit Ventil versehene Heizgasrohre 16 und 17 angeschlossen. Die Reaktionskammer 5 ist weiterhin mit einer Vorrichtung 18, die die Beschickung der Kammer mit nichtmagnetischem Material ermöglicht, und mit einer Vorrichtung i9 ausgestattet, die die Ausbringung des magnetisierend gerösteten Produktes au-s der Kammer ermöglicht, ohne daß an den beiden Stellen gleichzeitig ein wesentlicher Gasdurchgang zu oder aus der Reaktionskammer möglich ist.
  • Bei der Durchführung des Verfahrens wird ein ursprünglich weitgehend unmagnetisches Eisenerz in die Reaktionskammer 5 eingebracht. Dieser Teil der Apparatur kann herkömmlicher Art sein, z. B. kann es ein Mehrfachherdofen (vom Harreschoff-. Wedge- oder McDougall-Tvp) oder ein Drehofen. wie er in der Kalk- und Zementindustrie verwendet wird, oder ein vertikaler Schachtofen des üblichen Gegenstromtyps sein. In einigen Fällen kann man auch einen über einen Kiihlofen angeordneten 11eizofen verwenden. Oder man kann auch eine Anordnung von zwei oder mehr Vertikalöfen verwenden, in denen das Erz ansatzweise zur Verarbeitung kommt und während der Reaktion nicht bewegt wird.
  • Um ein magnetisierendes Rasten durchzuführen, ist es lediglich erforderlich, daß die Reaktionskanirner derart konstruiert ist, daß eine genügende chemische Berührung zwischen dem Reaktionsgas und (lern zu behandelnden Erz gewährleistet ist.
  • Von den chemischen Reduktionsmitteln besitzt nur eines ein praktisches Interesse, nämlich das CO. _11s Reduziergas, (las durch Rohr 9 (Abb. 2) in das System eingeleitet wird, kann man Hochofengas oder ein anderes Industriegas, <las als wesentliches und wirksames Reduktionsmittel CO und gelegentlich auch noch Hz enthalten kann. verwenden. Befindet sich ein Eisenerzbergwerk in der Nähe, so kann es vorteilhaft sein. ein Gas zu verwenden, das durch Vergasung eines festen, kohlehaltigen Brennstoffs in eitlem 1Terschlackungsgaserzeuger gewonnen wird, wie es in »Chem. und @ietall-I?nergic« Rd. 53 (I946), S. 136, beschrieben ist.
  • Das durch 16 oder 17 eingeführte Heizgas kann mit dem durch das Rohr 9 eingeleiteten Red'uziergas identisch sein, obwohl häufiger Kohlenwasserstoffe, wie z. 13. Naturgas und Ileizöl, pro Wärmeeinheit billiger sein werden als stark CO-haltige Gase.
  • 13ei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Apparatur, wie sie in :11>1>. 2 schematisch gezeichnet ist, wird das rohe Erzmaterial in die Reaktionskammer 5 entweder kontinuierlich oder ansatzweise im geeigneten Maßstab eingebracht, während äquivalente Mengen behandelten Erzes durch i9 ausgebracht und mit Hilfe eines reversiblen Gebläses t ein Strom eines im Kreislauf geführten Trägergases durch den Kreis 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 urlKl 2 getrieben wird, wobei es nacheinander den Ofen 3, die Reaktionskammer 5 und den Ofen 7 durchquert. Zu Beginn des beschriebenen Verfahrens befindet sich Ofen 3 auf cler Rösttemperatur T, die hei 300 bis i ioo" oder höher liegen kann und auf die in einer vorangegangenen Operation aufgeheizt worden ist. Die gewählte Rösttemperatur bestimmt sich nach (lern Charakter des Erzes, seiner Zusammensetzung und der Bauart der Reaktionskammer 5. Bei Vorliegen von hartem, dichtem, stückigem Erz, (las für Gas verhältnismäßig undurchdringlich ist, empfiehlt es sich, praktisch die höchste Temperatur anzuwenden, ohne daß jedoch ein wesentliches Schmelzen des Röstproduktes eintritt, um so eine beschletrnigte Reduktion sicherzustellen. Bei Vorliegen von porösem, weichem Erz vom Mesabitvp ist es günstig, hei Temperaturen unterhalt) 870° und sogar unterhalb 5.10° zu arbeiten. In solchen Fällen, wo eine besonders schnelle Diffusion des Reaktionsgases eintritt, sind äußerst niedrige Temperaturen anwendbar, z. B. 26o bis 3I5°.
  • Das in den Kreislauf wieder eintretende Gas wird vor seinem Eintritt in den Ofen 3 chemisch aufgefrischt, und zwar dadurch, daß eine sorgfältig geregelte Menge Reduziergas durch das geöffnete Rohr io reingeführt und dem durch Rohr 2 fließenden Kreislaufgas zugemischt wird.
  • Die Menge des eingeführten Reduziergases wird je nach der Menge des in die Reaktionskammer 5 eingebrachten Eisens sorgfältig bemessen. Um i kg als Fee 03 vorliegendes Eisen in Fe304 zu verwandeln, werden. o,0682 m3 CO (trocken, bei i6° und 76o mm Hg) in C02 umgewandelt. Deshalb kann die durch io eingeleitete CO-Merige auf einen etwas darüberliegenden Wert, z. B. auf 0,0771 m', begrenzt werden, um die Nutzleistung des Reduziergases so weit wie praktisch möglich in Anspruch ztt nehmen. Alles überschüssige und die genannte Zahl von 0,o682 m' übersteigende CO wird unverwendet und nutzlos ausgeschieden. In der Praxis. kann man bei vielen Erzen mit weniger als 0,o682 m' CO pro Kilogramm Eisen auskommen, wobei das Gas nahezu tooo/otig ausgenutzt wird. Es trifft zwar zu, daß die Umwandlung von. Hämatit in Magnetit in solchen Fällen nicht vollständig zu Ende verläuft, jedoch sind die magnetischen Eigenschaften des Endproduktes stark genug, um eine befriedigende magnetische Trennung durchführen zu können. Es wurde gefunden, daß bei Verwendung von: kleinkörnigem Erz, das von verunreinigendem Ganggestein lose eingeschlossen ist, bereits 0,037 bis 0,o4.1 m3 CO pro Kilogramm Eisen ein Produkt liefern, das eine saubere magnetische Trennung zuläßt. Wegen der Kosten des Reduktionsgases lohnt es sich im allgemeinen wirtschaftlich nicht, das magnetisierende Rösten weiterzutreiben, als es zur Durchführung der gewünschten Trennung erforderlich ist.
  • Die Umwandlung des Fee 03 in Fei 04 durch CO-Reduktion verläuft exotherm, wobei eine erhebliche Wärmemeng erzeugt und in dein zu reduzierenden Erzgut ein Temperaturanstieg um mehrere hundert Grad bewirkt wird. Diese Wärme wird in der Reduktionszone erzeugt und muß mittels des Gasstromes durch das gesamte Erzgut geleitet werden, welches entweder als unbewegtes Lager (ansatzweises Verfahren) oder als bewegtes Lager in einem Gegenstromofen vorliegt. Deshalb ist es vorteilhaft, die Menge dies die Reaktionskammer 5 durchströmenden Gases so zu bemessen, daß sie 0,3o8 bis 0,92.1m3 proKilogramm Erz beträgt. Hierdurch soll erreicht werden, daß genügendWärmekapazität vorhanden ist, um die thermischen Bedingungen im Erzgut steuern zu können. Bei Verwendung einer thermisch unzulänglichen Reaktionskammer, wie z. B. eines Drehofens, kann der Wärmeaustausch nur in geringem Umfange beherrscht werden, so claß sich häufig ein hoher Gesamtgasbedarf von 1,233 bis 1,85o m3 pro Kilogramm Erz ergibt.
  • Es wurde gefunden, daß in Großapparaturen, in denen täglich mehrere tausend Tonnen. Erz verarbeitet werden, die durch die Reduktion erzeugte exotherme Wärme, bei Einbringung von nur wenig feuchten Rohmaterialien, genügt oder genügen kann, um die gewünschte Rösttemperatur in der Apparatur aufrechtzuerhalten und Wärmeverluste auszugleichen, die durch die isolierten Wände, durch Ausbringung des Erzes und durch Ablassen von Gas aus dem Ofen 7 eintreten. In vielen Fällen ist es aber auch erforderlich, der Apparatur zusätzliche Wärme zuzuführen. Dies kann durch Zuführung eines Heizstoffes durch das Rohr 16 und eines Luftstromes durch Rohr 14 bewirkt werden. Wenn zusätzliche Wärme erforderlich ist, müssen die Heizstoff- und Luftanteile sorgfältig aufeinander abgestimmt werden, um eine vollkommene Verbrennung zu gewährleisten, d. h. die Sauerstoffmenge des Luftstromes muß mit der für eine vollkommene Verbrennung des Heizstoffes, erforderlichen, stöchiometrischen Menge in Einklang gebracht werden, so daß nur die vier Verbrennungsprodukte C02, H20, SO., und N2 entstehen und kein überschüssiges 02 oder CO zurückbleibt. Es ist schwierig, die zur Aufrechterhaltung der gewünschten thermischen Bedingungen erforderliche Heizstoffmenge genau anzugeben, da der Wärmebedarf sehr wesentlich von dem Typ des verwendeten Ofens, seiner Konstruktion, der Wirksamkeit der Wärmeiibertragungwie auch von der Leistungsfähigkeit der beiden Ofen 3 und 7 abhängt. Bei Verwendung von zweckmäßig konstruierten Ofen mit unregelmäßiger Füllung (aus kleinen Körpern von etwa 3 cm durchschnittlichem Durchmesser) und einer Reaktionskammer kommt man pro Minute bereits mit 22,4 bis 33,6 m3 Gas aus, das aus einem Verschlackungsgaserzeuger gewonnen wird. Am ungünstigsten liegt der Fall, wenn für die Ofen 3 und 7 die übliche,verhältnismäßig großeZwischenkammer für den Gasdurchgang lassende Konstruktion mit eingebautem regelmäßigem Steingitterwerk und für die Reaktionskammer 5 der übliche Drehofen oder Alehrfachherdtyp verwendet wird.
  • In diesem Fall ist es, gut möglich, daß die Heizstoff- und. Luftmenge größer ist als das Volumen des in den Kreislauf zurückgeführten Gases. Da das aus dem Ofen 7 kommende, zurückgeführte Gas fast ausschließlich aus N2, C02 und H20 besteht, wie. dies auch für die gasförmigen Produkte aus der Verbrennung von Heizstoff und Luft zutrifft, so beeinflussen die relativen Mengen des zurückgeführten Gases und des Verbrennungsgases nur wenig die Gaszusammensetzung oder die chemische Lenkung des Verfahrens.
  • Das Verfahren verlangt anfangs eine Kontrolle nur bei der Festlegung des Verhältnisses zwischen Heizgas (Rohr 16) und Luftstrom (Rohr 14). Eine zweite Verfahrenskontrolle betrifft die Bestimmung des Verhältnisses zwischen dem Volumen, des in den Kreislauf zurückgeführten Gases (Rohr 2) und dem des Reduziergases (Rohr 1o), um so laufend die für die magnetisierende Röstung des in die Vorrichtun- eingeführten Fe2O3 erforderliche Menge CO sicherstellen und die Wärmekapazität des Gesamtgases zu der @\'ärmekapazität des Erzes in das richtige Verhältnis bringen zu können.
  • Es ist klar, daß das Reduziergas während der Reaktion mit dem Eisenerz keine Volumensänderung erleidet, da das Volumen des C02-Gases mit <lern Volumen des oxydierten CO-Gases identisch 1 st. Wenn zusätzliche Wärme nicht erforderlich ist, , dann wird aus dem Ofen ,7 durch das Entlüftungsrohr 13 ein gewisses Volumen Gas abgelassen, das volumenmäßig dem durch Rohr io eingeführten Reduziergas entspricht. Wenn zusätzliche Wärme durch Verbrennen von Heizgas und Luft zugeführt wird, dann wird die Menge des Ablaßgases um das `'olumen der Verbrennungsprodukte des Heizgases vermehrt. Das oben beschriebene Verfahren wird Direktstromverfahren genannt. In seinem Verlauf wird Wärme aus dem Ofen 3 fortgenommen und dem Ofen 7 zugeführt. Wenn die Temperatur des aus dem Ofen 3 in das Rohr 4 eintretenden Gases zu stark fällt, und wenn die Temperatur des aus dem Ofen 7 in das Rohr 8 eintretenden Gases auf eine unzulässige Höhe steigt, dann wird die Strömungsrichtung des Gebläses i umgekehrt und das Kreis-!aufgas gezwungen, den Kreisweg i, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 und i zu nehmen. In diesem Falle wird das Reduziergas durch das Rohr i i eingeleitet und das überflüssige Gas durch das Rohr 1 2 ausgetrieben. Luft und Heizgas werden gleichzeitig durch 15 bzw. 17 eingeleitet, während. 14 und 16 geschlossen bleiben. Dieses Verfahren wird I?nikehrstromverfahren genannt.
  • Das kontinuierliche Verfahren wird so durchgeführt, daß das Direktstrornverfahren und das Umkehrstromverfahren in der üblichen Weise miteinander abgewechselt -,-,-erde-n.
  • Das oben beschriebene Verfahren kann auch zur gelenkten Reduktionsröstung inanganhaltigerEisenerze verwendet werden, wobei der Fiseiioxvdanteil des Erzes im wesentlichen in Magnetit und der Manganoxydanteil höherer Oxydationsstufen des Erzes im wesentlichen in Mangan-(2)-oxyd umgewandelt wird.
  • Das nachfolgende Beispiel dient zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung, ohne sie jedoch auf die angegebenen Einzelheiten einzuschränken.
  • Beispiel Es wurde ein mageres Erzverwendet, das 48,110;'0 Fe, 17,650111o Si O.= und i o.< i i' o Feuchtigkeit enthielt. Das Fe lag vorwiegend als nichtmagnetisches Fe 0. vor. Das Erz wurde bis zu 2.5 ein großen Stücken zerkleinert und durch ein Sieb von 4,8 mm lichter Maschenweite gesiebt. Die Siebanalyse des auf diesem Sieb erhaltenen Produktes ergab folzende Werte:
    Größe Gewichtsprozent
    über 25,4 mm ............... 1,88
    - 19,05 - ............... 5,82
    - 12,7 - ............... 7,42
    - 9.; - ............... 21,61
    - 6.35 - ............... 32,10
    - 4.23- ............... 12.81
    - 0,72 - ............... 13.47
    - 0,39 - ............... i,o6
    - 0,25 - ............... 0,59
    feiner als 0,25- ............... 3,24
    i oo, oo
    Dieses Produkt wurde bei einer Anfangstemperatur von 21' in einer durchschnittlichen Menge von 829 kg pro Stunde in cinc#n Schachtofen eingeführt. Das -Mischgas wurde am Boden des Schachtofens in einer 1lenge von 7,64 m3 pro Minute eingeleitet, so daß das Verhältnis zwischen -Mischgas und Erz o,55 m3 zti i kg betrug. In diesem Stadium enthielt das Mischgas 8,o% Kohlenmonoxyd, etwa 21,o% Kohlendioxyd, etwa 7o,o0,'o Stickstoff und etwa o, I % Wasserdampf. Die in dem Verbrennungsraum des Schachtofens verbrannte Heizölmenge betrug i7,91 pro Tonne Erz. Die aus dem Gebläse dem Heizölbrenner des Verbrennungsraumes zugeführte Luftmenge belief sich auf 1,04 m$ pro Minute. Das Mischgas hatte beim Durchgang von der Mitte des Schachtofens zum Verbrennungsraum eine Vorheizt.emperatur von 61o° und beim Ausgang aus dem Verbrennungsraum und Eintritt in den Boden der oberen Hälfte des Schachtofens eine Temperatur von 84o°. Die Ausgangstemperatur des gerösteten Erzes betrug i85°. Die Temperatur des am Kopf des Schachtofens in einer Menge von 8,31 m$ pro :Minute ausströmenden, verbrauchten Mischgases betrug i49°. Bei der Durchführung dieses Versuches zeigte das verbrauchte Mischgas beim Austritt aus dem Schachtofen folgende Analysenwerte: 2.5%Kohlenmonoxyd, etwa 19,2o%Kohlendioxyd, etwa 58,0% Stickstoff und etwa 19,30o/0 Wasserdampf.
  • Von dem verbrauchten Mischgas wurden 2,o9 mg pro Minute in die Atmosphäre abgeblasen. Zu dem Restgas wurden pro Minute 1,43 ms Generatorgas mit einem Gehalt von 32 % Kohlenmonoxyd, etwa 2,6% Kohlendioxyd und etwa 64,0% Stickstoff hinzugegeben. Diese zur Regenerierung des '-\Iischgases zugeführte Menge Kohlenmonoxyd belief sich auf 0,o68 ms für jedes Kilogramm Eisen (Fe) im Beschickungsgut. Das so in. einer Menge von 7,64 ms pro Minute gebildet-e Mischgas enthielt 8,0% Kohlenmonoxyd, etwa 21,0% Kohlendioxyd und etwa 70,0% Stickstoff. Dieses Mischgas strömte dann durch das Erzbeschickungsgut im Schachtofen.
  • In dem zum Schachtofen strömenden Mischgas lag zwischen dem Kohlendioxyd und der Summe aus Kohlendioxyd und Kohlenmonoxyd ein Verhältnis von 0,73 zu 1 vor.
  • Aus den obigen Werten errechnet sich folgende Ausnutzung des Reduziergases:
    % CO
    Frischgas ........................... ioo,oo
    Kreislaufgas (bezogen auf Frischgas) .... 34,6
    Eingangsgas (bezogen auf Frischgas) .... 134,6
    verbraucht beim Rösten ................ 82,1
    abgeblasenes Gas ..................... 11,7
    verbranntes Gas ...................... 6,2
    Das geröstete Erz wurde auf magnetische Bestandteile untersucht, wobei sich folgende Werte ergaben:
    °/a Fe % Fe
    Gewichts- bezogen auf
    Produkt prozent % Fe Gesamt- % SiOE vom
    Gesamteisen
    produkt
    Magnetisches Konzentrat......... 71,03 62,98 44,74 7,58 9300
    Nichtmagnetische Rückstände .... 21,40 15,77 3.37
    Röstverlust ..................... 7,57
    Gesamtprodukt .............. .. ... 100,00 17,65
    Geröstetes Erz .................. 52,05
    Ungeröstetes Erz................ 48,11

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum magnetisierenden Rösten von eisenhaltigem Erzgut, in dem das Eisen größtenteils in der Ferriform vorliegt, unter Umwandlung der Ferrioxydbestandteile in Magnetit, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen: a) Kreislaufführung eines Stromes eines nichtoxydierenden Mischgases durch ein Kreissystem, in dem sich das Erzgut bei erhöhter Temperatur zwischen 26o° und seiner Schmelztemperatur befindet, und worin das Mischgas im wesentlichen aus Stickstoff, Kohlendioxyd, Wasser und Kohlenmonoxyd besteht und das Verhältnis seiner CO.-Menge zu seiner (CO;,, + CO)-Menge auf einem Wert gehalten wird, der oberhalb der Kurven (b und a) des Gleichgewichtsdiagramms gemäß Zeichnung Abb. i liegt; b) Regenerierung des Mischgases bezüglich seiner Zusammensetzung und seines Volumens nach jedem Durchgang durch das Erzgut dadurch, daß ein kleinerer Teil des Mischgases ausgeschieden und durch die gleiche Menge eines Gases ersetzt wird, das Stickstoff und Kohlendioxyd enthält und reich an Kohlenmonoxyd ist, wobei die zugesetzte CO-Menge so zu wählen ist, daß auf jedes Kilogramm des Fe-Gehaltes des behandelten Erzgutes etwa 0,04 bis etwa 0,o9 m3 CO kommen; c) Heizung des Mischgases vor jedem Durchgang durch das Erzgut auf eine Temperatur zwischen 26o° und dem Fließpunkt des Erzgutes; d) und Aufrechterhaltung der Temperatur des Erzgutes zwischen 26o° und dem Schmelzpunkt des Erzgutes durch Zuführung von. Wärme mittels des geheizten Mischgases, wobei das Volumen des Mischgases innerhalb einer Menge von 0,3 bis 0,93 ms pro Kilogramm des behandelten Erzgutes so gewählt wird, daß es genügend- Wärmekapazität enthält, um das Erzgut auf eine solche Temperatur zu heizen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzgut, während ihm das :Mischgas entgegenströrnt, auf eine Temperatur zwischen 55o° und seiner Schmelztemperatur geheizt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB das Volumen des Mischgases auf 0,3 bis 0,93 ms pro Kilogramm des behandelten Erzgutes gehalten wird. .
  4. 4. Vorrichtung zum magnetisierenden Rösten von eisenhaltigem Erzgut zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 3, bestehend aus einer Reaktionskammer, die mit Anordnungen zur Einbringung des zu behandelnden Erzgutes und zur Austragung des gerösteten Gutes sowie "Zuführungen für Heizgas und Luft versehen und, in einen Gaskreislauf eingebaut ist, in dem sich außer dieser Reaktionskammer ein reversibles Gebläse mit z@\,ei Verbindungen zur Reaktionskammer und je einem, in jede dieser Verbindungen eingeschalteten, durch Umstellung der Richtung der Gehläsewirkung abwechselnd betätigbaren Regeneratorofen befindet, und der mit Zuleitung für das in diesen Kreislauf eingeführte bzw. ergänzte Redttziergas und mit Ablaßvorrichtung für das verbrauchte Reduziergas bzw. die gasförmigen Verbrennungsprodukte versehen ist.
DEE1300A 1946-09-10 1950-06-10 Verfahren und Vorrichtung zum magnetisierenden Roesten von Haematit und anderem Erzgut Expired DE827033C (de)

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DE1188522B (de) * 1960-11-14 1965-03-11 Oxydes Francais Sa Verfahren zur Vorbereitung von nichtmagnetischen, oxydischen Eisenerzen fuer die Magnetscheidung

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