DE944434C

DE944434C - Process for the processing of iron ores containing manganese

Info

Publication number: DE944434C
Application number: DEO1528A
Authority: DE
Inventors: Assur Gjessing Oppegaard
Original assignee: TITAN CO AS
Current assignee: TITAN CO AS
Priority date: 1950-03-30
Filing date: 1951-03-30
Publication date: 1956-06-14

Description

Verfahren zur Aufarbeitung von manganhaltigen Eisenerzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufarbeitung manganhaltiger Eisenerze, bei denen das Mangan im eigentlichen Eisenmineral anwesend ist.Process for the processing of manganese-containing iron ores The invention relates to a process for the processing of manganese-containing iron ores in which the manganese is present in the actual iron mineral.

Die in, der Natur vorkommenden manganhaltigen Eisenerze können in zwei Gruppen eingeteilt werden, nämlich in Erze, bei denen das Mangan im eigentlichen Eisenmineral und in Erze, bei denen das Mangan in der die Eisenminerale begleitenden Gangart anwesend ist. Bei einigen norwegischen Erzen ist das Mangan als Granat, das die Eisenminerale begleitet, anwesend, während lediglich ein geringer Teil des Mangans in dem eigentlichen Eisenmineral anwesend ist. In den Fällen, wo das Mangan im eigentlichen Eisenmineral anwesend ist, befindet es sich wahrscheinlich entweder in dem Kristallgitter des Eisenminerals als isomorphe Mischung, oder es ist mehr oder weniger gleichzeitig mit dem Eisen gefällt worden. In beiden Fällen ist in dem Erz eine innige Mischung von Mangan und Eisen gegeben.The manganese-containing iron ores occurring in nature can be found in two groups are divided, namely into ores, in which the manganese in the actual Iron mineral and in ores, in which the manganese in the accompanying the iron minerals Gait is present. In some Norwegian ores, the manganese is garnet, that accompanies the iron minerals, while only a small part of the Manganese is present in the actual iron mineral. In those cases where the manganese is present in the actual iron mineral, it is likely to be either in the crystal lattice of the iron mineral as an isomorphic mixture, or it is more or less felled at the same time as the iron. In both cases, in given the ore an intimate mixture of manganese and iron.

Bei einigen schwedischen Erzvorkommen ist das Mangan in dem Kristallgitter des eigentlichen Eisenminerals anwesend, und in dem oft vorkommendenEisenspat(Siederit) scheintes ebensozusein.In some Swedish ore deposits, the manganese is in the crystal lattice of the actual iron mineral present, and in the often occurring iron spar (Siederit) it seems to be the same.

Unter den schwedischen Erzen gibt es Arten, die zwischen 5 und ro o/o Mangan und 55 bis 5o % Eisen enthalten. Ahnliche Erze werden in den Vereinigten Staaten gefunden, und hier treten. auch viele Vorkommen mit höherem Mangangehalt bei niedrigerem Eisengehalt auf.Among the Swedish ores there are types that range between 5 and ro o / o manganese and 55 to 5o% iron. Similar ores are used in the United States found, and step here. also many occurrences with a higher manganese content at a lower one Iron content.

Alle diese Erze enthalten beträchtliche Mengen von Gangart, wodurch sich die Gewinnung der Manganwerte dieser Erze schwierig gestaltet.All of these ores contain significant amounts of gangue, thereby creating The extraction of the manganese values of these ores turns out to be difficult.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß dasErz einer teilweisenTrockenreduktion unterzogen wird, worauf das teilweise reduzierte Erz einer Magnetscheidung unterworfen wird und das magnetische Konzentrat, in dem Eisen in Form von metallischem Eisen und von Eisenoxyd und Mangan in Form von Manganoxyd vorliegt, aufgearbeitet wird. ' Das erfindungsgemäße. Verfahren beruht auf der Beobachtung, daß, wenn das Eisenerz einer Trokkenreduktion bis zur Bildung einer begrenztem Menge von metallischem Eisen unterzogen wird, das Mangan in dem reduzierten Eisenerz an das Eisen physikalisch gebunden bleibt, so daß das Eisen und das Mangan als Konzentrat durch nachfolgende Manganscheidung gewonnen werden kann. Neben der Gangart werden durch die Magnetscheidung auch überschüssiges Reduktionsmittel, Asche u. dggl. ausgeschieden, und es wird ein Konzentrat mit hohem Eisen- und Mangangehalt und niedrigem Gehalt an Gangart gewonnen. Solange die Reduktion nicht weitergetrieben wird als bis zu ungefähr 9o % metallischem Eisen, bezogen auf Totaleisen, wird das Mangan an das Eisen gebunden bleiben; bei einem höheren Reduktionsgrad jedoch, beispielsweise bei 95 bis 98% metallischen Eisens, bezogen auf Totaleisen, wird das Eisen im allgemeinen so weit zusammensintern, daß das als Oxyd anwesende Mangan von dem Eisen getrennt wird und sich selbst an die das Eisenerz begleitende Gangart bindet. Während der folgenden Magnetscheidung wird daher eine teilweise, in diesem Stadium unerwünschte Trennung von Eisen und Mangan erfolgen.The invention has set itself the task of avoiding these disadvantages. It is characterized in that the ore is subjected to a partial dryness reduction whereupon the partially reduced ore is subjected to magnetic separation and the magnetic concentrate in which iron in the form of metallic iron and of iron oxide and manganese is present in the form of manganese oxide, is worked up. ' The inventive. Method is based on the observation that when the iron ore a dry reduction up to the formation of a limited amount of metallic iron is subjected, the manganese in the reduced iron ore to the iron physically remains bound, so that the iron and the manganese as a concentrate by subsequent Manganese separation can be obtained. In addition to the gait, the magnetic separation also excess reducing agent, ash and the like. eliminated, and it will a concentrate high in iron, manganese and low in gangue won. As long as the reduction is not taken further than about 9o % metallic iron, based on total iron, the manganese is bound to the iron stay; at a higher degree of reduction, however, for example at 95 to 98% metallic iron, based on total iron, the iron is generally so far sinter together so that the manganese present as oxide is separated from the iron and binds itself to the gait accompanying the iron ore. During the following Magnetic separation therefore becomes a partial separation which is undesirable at this stage made of iron and manganese.

Das vorreduzierte Konzentrat kann in einem Schmelzofen weiter aufgearbeitet werden, wo die Art der Behandlung je nach der Zusammensetzung des Konzentrats und dem zu erzielenden Produkt variiert werden kann.The pre-reduced concentrate can be further processed in a melting furnace be where the type of treatment depending on the composition of the concentrate and the product to be achieved can be varied.

Wenn der Reduktionsgrad bei der Trockenreduktion unter 9o % gehalten wird, wird das durch Magnetscheidung erhaltene Konzentrat im wesentlichen frei von Gangart sein und nur geringe Spuren von Schwefel und Phosphor'aufWeisen. Das Konzentrat enthält im allgemeinen 7 bis 35'/o lblangan als Manganoxyd und 3o bis So% Eisen hauptsächlich als metallisches Eisen und zum Teil als Eisenoxyd. .If the degree of reduction in the dry reduction is kept below 9o% the concentrate obtained by magnetic separation becomes essentially free of His gait and only small traces of sulfur and phosphorus. The concentrate in general contains 7 to 35% of long-grain manganese oxide and 30 to 50% iron mainly as metallic iron and partly as iron oxide. .

Bei den beschriebenen Verfahren zur Herstellung des magnetischen Konzentrats kann für die Reduktion ein an sich minderwertiges Reduktionsmittel, wie z. B. Koksgrus, verwendet werden, ohne daß Schwefel und-Phosphor aus dem Reduktionsmittel und denn Erz in das Eisen übergeführt werden, so daß die letzteren-durch die folgende Magnetscheidung abgetrennt werden. Es ist besonders zweckmäßig, die Reduktion in einem Drehofen mit seitlichen Luftzuführungsrohr'en durchzuführen. Bei diesem Ofen kann die Temperatur gleichmäßig auf der fast gesamten Ofenlänge gehalten werden ohne lokaIeÜberhitzungen. Alles C O wird zu CO, verbrannt, so daß der Heizwert der Kohle oder des Kokses in dem Ofen vollkommen ausgenutzt wird.In the described method for producing the magnetic concentrate, a reducing agent of inferior quality, such as. B. coke breeze can be used without sulfur and phosphorus from the reducing agent and the ore being converted into the iron, so that the latter are separated by the following magnetic separation. It is particularly expedient to carry out the reduction in a rotary kiln with lateral air supply tubes. With this oven, the temperature can be maintained evenly over almost the entire length of the oven without local overheating. All CO to O C, burned, so that the calorific value of the coal or the coke is completely utilized in the furnace.

Es wurde gefunden, daß es an sich nicht nötig ist, mehr als ungefähr 5o % des Eisens zu metallischer Form zu reduzieren, um eine befriedigende Magnetscheidung zu bewirken, aber die Ausbeute aus der Magnetscheidung steigt mit steigendem Reduktionsgrad, und eine an sich mögliche nachfolgende vollständige Reduktion kann leichter durchgeführt werden, wenn der Grad der Vorreduktion hoch ist, beispielsweise 7o bis 8o % metallisches Eisen, bezogen auf Totaleisen. Bei einem Reduktionsgrad von nur 5o bis 6o % wurde gefunden, daß die Eisenausbeute in dem Konzentrat im allgemeinen etwa 75 bis 8o % des Eisengehaltes des Erzes betragen wird, während bei einem Reduktionsgrad von 7o bis 9o % die Eisenausbeute in dem Konzentrat etwa 90 % oder höher sein kann, bezogen auf den Eisengehalt des Ausgangserzes.It has been found that it is not necessary in and of itself, more than approximately Reduce 5o% of the iron to metallic form for a satisfactory magnetic separation to effect, but the yield from the magnetic separation increases with increasing degree of reduction, and a subsequent complete reduction, which is possible per se, can be carried out more easily become, if the degree of pre-reduction is high, for example 7o to 8o% metallic Iron, based on total iron. With a degree of reduction of only 5o to 6o% found that the iron yield in the concentrate was generally about 75 to 80 % of the iron content of the ore will be, while with a degree of reduction of 7o to 9o% the iron yield in the concentrate can be about 90% or higher, based on the iron content of the original ore.

Die Reinheit des erhaltenen Konzentrats wechselt mit der Qualität des verwendeten Erzes, üblicherweise werden Konzentrate erhalten mit nur a bis q.% Gangart und mit einem niedrigen Gehalt an Schwefel und Phosphor. Wenn der Schwefelgehalt zu hoch liegt, ist es zweckmäßig, das Eisenerz vor der Reduktion zu rösten, um den Schwefel größtenteils zu entfernen.The purity of the concentrate obtained changes with the quality of the ore used, usually concentrates are obtained with only a to q.% Gait and with a low content of sulfur and phosphorus. When the sulfur content is too high, it is advisable to roast the iron ore prior to reduction in order to avoid the Most of the sulfur removed.

Für die Behandlung des vorreduzierten Konzentrats im Schmelzofen kann es zweckmäßig sein, das gesamte Mangan und das gesamte Eisen zu metallischer .Form zu reduzieren und dadurch direkt eine Eisen-Mangan,Legierung in Form von Eisenmangan oder Spiegeleisen zu erhalten.For the treatment of the pre-reduced concentrate in the melting furnace it may be expedient to give all of the manganese and all of the iron to metallic form to reduce and thereby directly an iron-manganese, alloy in the form of iron-manganese or to get fried iron.

In gewissen Fällen ist es vorteilhaft, während des Schmelzens die Reduktion so weit zu treiben, daß das Eisen als Metall niedergeschmolzen wird, während das Mangan in Oxydform verbleibt und in die Schlacke geht. Aus dieser Schlacke kann das Mangan später als Eisenmangan gewonnen werden.In certain cases it is advantageous to use the To drive reduction so far that the iron is melted down as metal while the manganese remains in oxide form and goes into the slag. From this slag can the manganese can later be extracted as iron manganese.

In anderen Fällen ist es wiederum vorteilhaft, während des Schmelzvorganges lediglich das im magnetischen Konzentrat als Metall anwesende metallische Eisen niederzuschmelzen und das Eisenoxyd und auch das Manganoxyd in die Schlacke gehen zu lassen.In other cases it is again advantageous during the melting process only the metallic iron present as metal in the magnetic concentrate melt down and the iron oxide and also the manganese oxide go into the slag allow.

Aus den Schlacken kann das Mangan später beispielsweise als Eisenmangan oder Spiegeleisen gewonnen werden.The manganese can later be extracted from the slag as iron manganese, for example or fried iron can be obtained.

Welche der vorerwähnten Verfahren zu wählen sind, hängt ab von der Zusammensetzung des Konzentrats und von der zu erzielenden Art des Manganproduktes.Which of the aforementioned methods to choose depends on the Composition of the concentrate and the type of manganese product to be achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the processing of manganese-containing iron ores in which the manganese is present in the actual iron mineral, characterized in that the ore is subjected to a partial dry reduction, whereupon the partially reduced ore is subjected to magnetic separation and a magnetic concentrate, in the iron in the form of metallic iron and of iron oxide and manganese in the form of manganese oxide is obtained.

2. Procedure according to claim r, characterized in that the dryness reduction has taken this far it is found that more than 50 ° / o metallic iron, based on the total iron of the ore, are formed.

3. The method according to claim r and 2, characterized in that the content of metallic iron in the dry reduction below 90 ° / o, based on on the total iron of the ore.

4. Procedures for further processing of the concentrate obtained according to claim r to 3, characterized in that the Concentrate is subjected to further treatment in a melting furnace.

5. Procedure according to claim 4, characterized in that the magnetic concentrate during the treatment in the furnace is reduced so far that the manganese and also the Iron can be melted down to a metallic form.

6. The method according to claim 4, characterized in that the magnetic concentrate during the treatment is reduced so far in the furnace that essentially all of the iron to metallic form is melted down, while substantially all of the manganese goes into the slag in the form of manganese oxide.

7. The method according to claim 4, characterized characterized in that the metallic iron contained in the concentrate during the treatment is melted down in the furnace as metallic iron, while the iron oxide and the manganese oxide go into the slag. B. The method according to claim 4, 6 and 7, characterized in that the manganese-containing slag for the purpose of producing mirror iron or iron manganese is subjected to further work-up. G. Procedure according to Claims r to 3, characterized in that the dryness reduction in a rotary kiln is carried out with laterally arranged air supply pipes.