DE843981C

DE843981C - Recovery of iron from Thomas slag using a magnetic separator

Info

Publication number: DE843981C
Application number: DEW1390D
Authority: DE
Inventors: Karl Dr-Ing Bechtold
Original assignee: Westfalia Dinnendahl Groeppel AG
Current assignee: Westfalia Dinnendahl Groeppel AG
Priority date: 1940-04-11
Filing date: 1940-04-11
Publication date: 1952-07-14

Description

Zurückgewinnung von Eisen aus Thomasschlacke mittels Magnetscheider Es ist versucht worden, das in der Thomasschlacke befindliche Eisen (9 bis 13 ";'" Fe) durch Magnetscheider zurückzugewinnen. Diese Aufgabe konnte bisher deswegen wirtschaftlich nicht gelöst werden, weil das Eisen in der Thomasschlacke zum größten Teil in unmagnetischer Form, z. B. Eisenoxydul und Eisenoxydverbindungen, enthalten ist.Recovery of iron from Thomas slag by means of magnetic separators Attempts have been made to recover the iron (9 to 13 ";'" Fe) contained in the Thomas slag by means of magnetic separators. This task could not be solved economically so far because the iron in the Thomas slag for the most part in non-magnetic form, z. B. Eisenoxydul and Eisenoxydverbindungen is included.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, daß zur Überführung der in der Schlacke enthaltenen unmagnetischen Eisenverbindungen in Eisen und magnetische Eisenverbindungen der Schlacke während des Abschlackens feste Reduktionsmittel, insbesondere Kohle, Koks oder Waschberge, zugegeben werden und daß die Schlacke nach der sich hieran anschließenden Vermahlung magnetisch aufbereitet wird. An sich ist bei der Thomasschlacke eine Reaktion bekannt, gemäß welcher das unmagnetische Eisenoxydul in metallisches Eisen und magnetisches Eisenoxyduloxyd umgewandelt wird, und zwar hat man festgestellt, daß eine solche Umwandlung bei einer sehr stark verlangsamten Abkühlung der Schlacke eintritt. Es handelt sich dabei anscheinend nicht um die Umwandlung eines reinen Eisenoxyduls, sondern einem Mischkristall von nicht näher bekannter Zusammensetzung. Die beschriebene Reaktion ist für die Verwendung bei Untersuchungen über den Aufbau der Thomasschlacke vorgesehen. Gemäß einem nicht zum Stand der Technik gehörenden, auf der beschriebenen Reaktion beruhenden Vorschlag soll eine derartig langsam abgekühlte Thomasschlacke zerkleinert und anschließend -der - Magnetaufbereitung unterworfen werden. Für den Grobbetrieb ist aber dieses- Verfahren nicht geeignet, weil die Abkühlung sich über einen sehr langen Zeitraum erstrecken muß, wenn überhaupt eine merkliche Umwandlung des-Eisenoxyduls in Eisen und Eisenoxyduloxyd stattfinden soll. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit der Verwendung von sehr großen Abdeckgruben für die Abkühlung der Schlacke.According to the invention it is now proposed that to transfer the in The non-magnetic iron compounds contained in the slag in iron and magnetic Iron compounds of the slag during deslagging solid reducing agents, in particular coal, coke or washing mountains, are added and that the slag is magnetically processed after the subsequent grinding. Per se a reaction is known in the Thomas slag, according to which the non-magnetic Iron oxide is converted into metallic iron and magnetic iron oxide, namely, it has been found that such a conversion slowed down very much with one The slag cools down. It is apparently not the one Conversion of a pure iron oxide, but a mixed crystal from no closer known composition. The reaction described is for use with Investigations into the structure of the Thomas slag are planned. According to one not Proposal belonging to the state of the art and based on the reaction described such a slowly cooled Thomas slag is to be crushed and afterward - to - be subjected to magnet preparation. For the rough operation, however, this- Procedure not suitable because the cooling takes place over a very long period of time must extend, if at all, a noticeable conversion of the iron oxide into iron and iron oxide should take place. Another disadvantage is the need the use of very large cover pits for cooling the slag.

Es ist weiterhin eine magnetische Aufbereitung von aus der Stahlerzeugung herrührenden Schlacken be- kannt, bei welchen man die Schlacke in besonderer Weise vorbehandelt, um sie in zwei Anteile zu zerlegen, von denen der eine an Eisen und Mangan und der andere an Phosphor und Kieselsäure angereichert ist. Dabei soll zur Erleichterung der Trennung d% Bildung großer Kristalle z. B. durch Anwendung von Dampf oderdurch Impfen der Schlacke vor. dem Erstarren angestrebt werden. Bei diesem Verfahren handelt es sich nicht wie bei der Erfindung um einen - Reduktionsvorgang zur Aufbereitung des Eisenoxyduls in Eisen bzw. magnetische Eisenverbindungen. Abgesehen davon hat die Behandlung der heißen Thomasschlacke mit Dampf den Nachteil, daß sich der Wasserdampf durch das in der Schlacke vorhandene freie Eisen zersetzt, so daß infolge Bildung von Knallgas die Gefahr von Explosionen besteht. Schließlich wird durch die Zugabe von Wasserdampf eine nachteilige Beeinflussung der Zitronensäurelöslichkeit bedingt. Magnetic processing of slag from steel production is also known, in which the slag is pretreated in a special way in order to split it into two parts, one of which is enriched in iron and manganese and the other in phosphorus and silica is. To facilitate the separation, d% formation of large crystals z. By using steam or by inoculating the slag. should be aimed at solidification. This process is not, as in the invention, a - reduction process for processing the iron oxide into iron or magnetic iron compounds. Apart from this, the treatment of the hot Thomas slag with steam has the disadvantage that the water vapor is decomposed by the free iron present in the slag, so that there is a risk of explosions as a result of the formation of oxyhydrogen gas. Finally, the addition of steam has an adverse effect on citric acid solubility.

Die Rückführung schwach magnetischer Eisenerze in die stark magnetische Form durch Verwendung einer teilweisen Reduktion ist seit langem bekannt. Bei der magnetischen Röstung solcher Eisenerze liegen aber gänzlich andere Verhältnisse und Bedingungen vor, da das Eisen hierbei im wesentlichen in der Form von freien Eisenoxyden vorliegt, während in der Thomasschlacke die Eisenoxyde im wesentlichen in gebundener Form, insbesondere als Calciumferrite, enthalten sind. Im Gegensatz zu den Verhältnissen bei der magnetischen Röstüng erfolgt bei dem Verfahren nach der Erfindung die Reduktion in flüssigem Zustand der Schlacke. Da die Thomasschlacke einen wesentlich geringeren Eisengehalt besitzt als die magnetisch zu röstenden Erze, wäre eine magnetische Röstung bei der Thomasschlacke technisch und wirtschaftlich nicht durchführbar. Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nach der Erfindung wird erst dadurch gewährleistet, daß feste Reduktionsmittel der flüssigen Schlacke zugesetzt werden, weil man auf diese Weise in die Lage versetzt wird, mit verhältnismäßig geringen Mengen von Reduktionsmitteln auszukommen, trotzdem aber die Eisenoxyde aus ihren schwer reduzierbaren Verbindungen als Calciumferrite zu lösen.The return of weakly magnetic iron ores to the strong magnetic form by using partial reduction has long been known. In the magnetic roasting of such iron ores, however, the proportions and conditions are completely different , since the iron is essentially in the form of free iron oxides, while the iron oxides are essentially contained in the Thomas slag in bound form, in particular as calcium ferrites . In contrast to the situation in magnetic roasting, in the method according to the invention, the reduction takes place in the liquid state of the slag. Since the Thomas slag has a significantly lower iron content than the ores to be magnetically roasted, magnetic roasting of the Thomas slag would not be technically and economically feasible. The economy of the method according to the invention is only ensured by adding solid reducing agents to the liquid slag, because in this way one is able to get by with relatively small amounts of reducing agents, but nevertheless the iron oxides from their difficult to reducible compounds as Dissolve calcium ferrites.

Die Verwendung von festen Reduktionsmitteln, wie z. B. Koks, bei derThomasschlacke ist für verschiedene Zwecke bekannt. So hatte man vorgeschlagen, Thomasschlacke in flüssigem Zustand mit Alkalicarbonat oder Wasserglas zu vermischen, um das Aufschließen zu erleichtern, und zur Erhöhung der Wirkung dieser Zusätze gleichzeitig reduzierende Stoffe, wie z. B. Koks, zuzusetzen und das in der Schlacke vorhandene Eisenoxyd in Oxydulverbindungen überzuführen.The use of solid reducing agents, such as. B. coke, in derThoma slag is known for various purposes . It had been proposed to mix Thomas slag in the liquid state with alkali carbonate or water glass in order to facilitate the digestion, and to increase the effect of these additives at the same time reducing substances such . B. coke to add and convert the iron oxide present in the slag into Oxydulverbindungen.

Bei einem anderen bekannten Verfahren soll eine hochprozentige Phosphatschlacke von hoher Zitronensäurelöslichkeit dadurch gewonnen werden, daß der auf dem Eisenbad schwimmenden basischen Schlacke in der Entphosphorungsperiode zwecks Verhinderung der Schlackenvermehrung Koks od. dgl. zugesetzt wird, um die frei werdenden Oxydule der Schlacke zu reduzieren.In another known method, a high-percentage phosphate slag of high citric acid solubility is to be obtained by adding coke or the like to the basic slag floating on the iron bath during the dephosphorization period in order to prevent the slag from increasing in order to reduce the oxydules released in the slag.

Gemäß einem ähnlichen Verfahren wird zur Gewinnung einer Phosphatschlacke mit hoher Zitronensäurelöslichkeit der Schlacke in der Entphosphorungsperiode Kohlenstoff und anschließend Kieselsäure zugesetzt. Abgesehen davon, daß es sich hier nicht um die Vorbereitung der Schlacke für eine magnetische Aufbereitung handelt, findet eine Entphosphorung grundsätzlich niemals im Schlackentopf statt.A similar method is used to obtain a phosphate slag with high citric acid solubility of the slag in the dephosphorization period carbon and then added silica. Except that it's not here is about the preparation of the slag for magnetic processing takes place dephosphorization never takes place in the slag pot.

Es ist weiterhin. bekannt, der Thomasschlacke deswegen Kohle oder Koks zuzusetzen, um ein Aufwallen des Schlackenbades zu bewirken und dadurch größere Sandmengen zu lösen, wodurch wiederum die Zitronensäurelöslichkeit des Thomasmehls erhöht wird. Bei allen diesen Verfahren liegt weder die Aufgabe noch die Wirkung der Erfindung vor.It is still. known to add coal or coke to the Thomas slag in order to cause the slag bath to bulge and thereby dissolve larger amounts of sand, which in turn increases the citric acid solubility of Thomas flour. In all of these processes, there is neither the object nor the effect of the invention.

Bei den Verfahren nach der Erfindung richtet sich die Menge des zuzusetzenden Reduktionsmittels nach der Zusammensetzung der Schlacke, insbesondere nach dem Gehalt an urmagnetischen Eisenverbindungen. In der Regel wird der Mindestzusatz an Kohle oder Koks 2 Gewichtsprozent des Schlackengewichtes be-tragen müssen. Meistens wird aber dieser Zusatz noch höher liegen und 3 bis g",@ und mehr, in manchen Fällen bis io°/a betragen.In the method according to the invention, the amount of reducing agent to be added depends on the composition of the slag, in particular on the content of uragnetic iron compounds. In general, the minimum addition of coal or coke will have to take 2 weight percent of the slag weight loading. In most cases, however, this addition will be even higher and amount to 3 to g ", @ and more, in some cases up to 10 ° / a.

Zweckmäßig werden zur Begünstigung der Reaktion Vorkehrungen getroffen, um ein allzu schnelles Absinken der Temperatur der Schlacke während des Reduktionsvorganges zu verhindern. Dies kann durch Abdecken des Schlackentopfes geschehen. Natürlich ist es auch möglich, die Temperatur durch geeignete Maßnahmen zu steigern, wodurch die Umwandlung begünstigt wird.Appropriately, precautions are taken to facilitate the reaction, an all too rapid drop in the temperature of the slag during the reduction process to prevent. This can be done by covering the slag pot. Naturally it is also possible to increase the temperature by suitable measures, whereby the conversion is favored.

Im Anschluß an die von der Erfindung vorgenommene Behandlung wird die Thomasschlacke zu Mehl vermahlen und dann auf einen geeigneten Magnetscheider aufgegeben. Als besonders zweckmäßig hat sich gerade bei diesem Gut die Verwendung eines mit Wechselstrom gespeisten Trommelscheiders ergeben.Subsequent to the invention carried out by the treatment, the slag is ground to powder and then applied to a suitable magnetic separator. The use of a drum separator fed with alternating current has proven to be particularly useful for this particular product.

Bei den bisherigen Versuchen, die Thomasschlacke magnetisch aufzubereiten, wurde bis 28°;!" Ausbringen an Eisen erzielt, bei einer Anreicherung von höchstens 2s°/". Demgegenüber wurde nach dem Verfahren nach der Erfindung ein Eisenausbringen von " bei einer Anreicherung von 6o",'" erreicht.In previous attempts to process the Thomas slag magnetically, was achieved up to 28 °! " 2s ° / ". In contrast, according to the method according to the invention, iron was extracted of "at an enrichment of 6o", '"achieved.

Claims

PATENT CLAIM: A method for recovering iron from Thomas slag by means of a magnetic separator using a reaction to convert the primordial magnetic iron compounds contained in the slag into iron and magnetic iron compounds, characterized in that solid reducing agents, in particular coal, are used to convert the primordial magnetic iron compounds of the slag during deslagging. Coke or washing mountains, are added and the slag is magnetically processed after the subsequent grinding. Cited publications: German Patent Nos. 81329 and 301 839; U.S. Patent No. 1,937,039; Wi esner, rThoma slag and natural phosphate «, 1896, p.87; "Archiv für das Eisenhüttenwesen", 1929, p. 533, left column, 1939, p. 483 and 484. "Messages from the Kaiser Wilhelm Institute for Iron Research", Düsseldorf, Abhandlung 307, Vol. XVIII, Lfg. Il, P. 153-