DE971799C

DE971799C - Process to increase the magnetic properties of iron ores

Info

Publication number: DE971799C
Application number: DEW406A
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Frohn; Hans Willersinn; Heinrich Willersinn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-11-16
Filing date: 1949-11-16
Publication date: 1959-10-29

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AMISSUED ON

29. Oktober 1959October 29, 1959

KLASSE 1 b GRUPPE INTERNAT. KLASSE B 03c CLASS 1 b GROUP INTERNAT. CLASS B 03c

W406 VIJ ιbW406 VIJ ιb

Hans Willersinn, Altenstadt/Iller,Hans Willersinn, Altenstadt / Iller,

Heinrich Willersinn, Krailling bei MünchenHeinrich Willersinn, Krailling near Munich

und 2)r.=§ng. Walter Frohn, Münchenand 2) r. = §ng. Walter Frohn, Munich

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

von Eisenerzenof iron ores

Patentanmeldung bekanntgemacht am 7. Februar 1952Patent application published February 7, 1952

Patenterteilung bekanntgemacht am 19. März 1959Patent issued March 19, 1959

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur magnetisierenden Aufbereitung von Eisenerzen, insbesondere solchen von geringem Eisengehalt, mit anschließender magnetischer Scheidung.The invention relates to a method for the magnetizing processing of iron ores, in particular those with a low iron content, followed by magnetic separation.

Es sind Verfahren bekannt, bei denen eisenarmes Erz auf Korngrößen von 6,4 bis 35 mm gebrochen und sodann die durch Rühren oder Bewegung in Drehrohröfen umgewälzte Schüttgutoberfläche der Einwirkung von über 600⁰C heißen Feuergasen unterworfen wird. Bei diesem Verfahren wird die Bildung von stark magnetischem braunem Eisenoxyd angestrebt. Das Brauneisen des Erzes wird zu diesem Zweck durch Reduktion in Eisenoxyduloxyd umgewandelt und anschließend durch Kühlung mit Luft bei Temperaturen unterhalb 500⁰C wieder oxydiert. Um die abträgliche Wirkung von in den Röstofen eingedrungener Falschluft, die die Reduktionswirkung des Generatorgases wesentlich abschwächt, zu verhindern, wird dem zu verarbeitenden Erz in manchen Fällen Kohle beigemischt. Bei diesem Verfahren werden die im Schüttgut tieferliegenden Teile von den Feuergasen so lange nicht direkt getroffen, wie sie in der Tiefe liegen, sondern kommen erst dann mit den Feuergasen in Berührung, wenn sie durch die Bewegung für kurze Zeit an die Oberfläche des Schüttgutes gelangen, und auch dann kommt nur immer im wesentlichen die obere Hälfte jedes Kornes mit den Feuergasen in direkte Berührung, während die untere Hälfte jedes Kornes von denThere are known methods in which low-iron ore to particle sizes of 6.4 mm to 35 broken and then the agitated by stirring or movement in rotary kilns bulk surface of the action of hot flue gases over 600 ⁰ C is subjected. In this process, the formation of strongly magnetic brown iron oxide is sought. The limonite ore is converted to this end by reduction in Eisenoxyduloxyd and then oxidized again by cooling with air at temperatures below 500 ⁰ C. In order to prevent the detrimental effect of false air that has penetrated the roasting furnace, which significantly weakens the reducing effect of the generator gas, coal is added to the ore to be processed in some cases. In this process, the parts lying deeper in the bulk material are not directly hit by the fire gases as long as they are in the depth, but only come into contact with the fire gases when they reach the surface of the bulk material for a short time due to the movement, and even then only the upper half of each grain comes into direct contact with the gases of the fire, while the lower half of each grain comes into direct contact with the

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daneben- und darunterliegenden Schichten des Schüttgutes abgedeckt wird. Die Röstzeit liegt dabei in der Größenordnung von etwa 25 -Minuten Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren werden gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Erze auf eine unter 3 mm liegende Korngröße ge-. mahlen, mit kohlenstoffreichen festen Körpern vermischt und kurzfristig, d. h. etwa 3 Minuten lang mittels Bewegung durch die Feuergase hindurch in innige Berührung mit den feinkörnig zerkleinerten kohlenstoffreichen festen Körpern gebracht. Durch diese innige Berührung der Erzkörner mit den Feuergasen und mit den kohlenstoffreichen festen Körpern wird, nicht nur eine erhebliche Zeitersparnis und somit ein größerer Durchsatz in gleicher Zeit erzielt, sondern es ergibt sich für gleiche geröstete Mengen auch ein dem Bekannten gegenüber wesentlich verminderter Energiebedarf.adjacent and underlying layers of the bulk material is covered. The roasting time is up it will be in the order of magnitude of about 25 minutes in contrast to the previous method according to the method according to the invention, the ores are reduced to a grain size of less than 3 mm. grind, mixed with carbon-rich solids and short-term, d. H. about 3 minutes long by moving through the fire gases in intimate contact with the fine-grained crushed carbon-rich solids. Through this intimate touch of the ore grains with the fire gases and with the carbon-rich solids becomes, not just one considerable time savings and thus a greater throughput achieved in the same time, but it results For the same roasted quantities, it is also significantly less than what you know Energy requirements.

Die Magnetisierbarkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Eisenerze ist eine wesentlich höhere, als sie nach dem bekannten Verfahren erreicht wird. Bei einmaligem Durchgang durch einen Magnetabscheider wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aus Ausgangsmaterialien, die einen Eisengehalt von etwa 20% aufweisen, ein Konzentrat mit einem Eisengehalt von 50 bis 55% erzielt, während bei dem bekannten Verfahren, ausgehend von dem gleichen Ausgangsmaterial, nur eine Anreicherung auf einen Eisengehalt von etwa 40 bis 45^fl/o erreicht wird.The magnetizability of the iron ores treated by the process according to the invention is significantly higher than that achieved by the known process. With a single pass through a magnetic separator, a concentrate with an iron content of 50 to 55% is achieved in the process according to the invention from starting materials which have an iron content of about 20%, while in the known process, starting from the same starting material, only an enrichment is achieved to an iron content of about 40 to 45 ^fl / o is achieved.

Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich vorzugsweise zur Aufbereitung eisenarmer Erze. Infolge seiner einfachen Durchführbarkeit und seinem sehr niedrigen Brennstoffverbrauch kommt es in geeigneten Fällen aber auch zur Behandlung von eisenreicheren Erzen in Betracht.The method according to the invention is preferably suitable for processing low-iron ores. As a result of its ease of implementation and its very low fuel consumption In suitable cases, however, it can also be used for the treatment of iron-rich ores.

Bei der Durchführung des neuen Verfahrens wird das der Anreicherung bedürftige Roherz wie üblich in mehreren Arbeitsgängen unter Verwendung von Steinbrechern, Hammermühlen, Feinwalzwerken usw., gegebenenfalls unter Einschaltung einer Zwischentrocknung, auf eine Korngröße von etwa 0,6 bis 3 mm gemahlen. Der jeweilige Mahlungsgrad richtet sich nach der Art und der Menge der in dem Erz vorhandenen Verwachsungen. Die verwendeten kohlenstoffreichen Materialien werden, wenn sie nicht schon von vornherein in feinkörniger Form vorliegen, auf eine Korngröße von etwa 1 mm zerkleinert. Als kohlenstoffreiche Materialien, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzt werden können, kommen in erster Linie Steinkohlen, Braunkohlen, Torf und zerkleinerte Holzabfälle, wie z. B. Kohlengruß, Sägemehl und Torfmull in Betracht. Es handelt sich dabei vorzugsweise um billige und überall in großen Mengen zur Verfügung stehende Materialien. When carrying out the new process, the raw ore in need of enrichment is ground to a grain size of about 0.6 to 3 mm, as usual, in several operations using stone crushers, hammer mills, fine rolling mills, etc., optionally with intermediate drying. The respective degree of grinding depends on the type and amount of adhesions present in the ore. The carbon-rich materials used are, if they are not already in fine-grained form from the outset, crushed to a grain size of about 1 mm. As carbon-rich materials that can be used in the method according to the invention, primarily hard coal, lignite, peat and shredded wood waste, such as. B. coal, sawdust and peat debris into consideration. These are preferably cheap materials that are widely available in large quantities.

Das angewandte Mischungsverhältnis zwischen den feingemahlenen Erzen und den kohlenstoffreichen Substanzen kann in weiten Grenzen variiert werden. Als besonders günstig haben sich Mischungen von 1 Volumteil kohlenstoffhaltige Substanzen auf 10 Volumteile gemahlenes Feinerz erwiesen; jedoch wurden Mischungen vom Verhältnis ι : 50 noch als geeignet gefunden. Das angewandte Mischungsverhältnis hängt unter anderem von der Korngröße des Mahlgutes sowie der Beschaffenheit des kohlenstoffreichen Materials ab. Je feiner die Korngröße des Erzes ist, desto weniger kohlenstoffreiches Material wird benötigt.The applied mixing ratio between the finely ground ores and the carbon-rich ones Substances can be varied within wide limits. Have proven to be particularly cheap Mixtures of 1 part by volume of carbonaceous substances to 10 parts by volume of ground fine ore proven; however, mixtures with a ratio of ι: 50 were still found to be suitable. The applied Mixing ratio depends, among other things, on the grain size of the ground material and its consistency of the carbon-rich material. The finer the grain size of the ore, the more less carbon-rich material is needed.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man das Mischgut durch in den Röstofen eingebaute Rührvorrichtungen oder Mischschnecke^ durch rotierende Öfen mit eingebauten Rührschaufeln, durch Niederrieselnlassen über in einen Schachtofen eingebaute Stufenbleche od. dgl. einer intensiven Bewegung unterwerfen, um die Mischungskomponenten untereinander und mit den Feuergasen in innige Berührung zu bringen. Schließlich läßt sich auch in der Weise arbeiten, daß man 'das Mischgut mittels Injektoren den heißen Feuergasen in feinverteilter Form zuführt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Umwandlung der fast unmagnetischen Eisenoxyde in Eisenverbindungen von bisher nicht erreichtem Magnetismus erzielt. Die Wirksamkeit des neuen Verfahrens hinsichtlich der erzielten Magnetisierung des behandelten Eisenerzes ist derartig hoch, daß eine kurzfristige Behandlung, z. B. von einigen Minuten, bei Temperaturen von 650 bis 850⁰C genügt, um eine hochgradige Aufmagnetisierung zu erreichen.To carry out the process according to the invention, the material to be mixed can be subjected to intensive agitation by means of agitators built into the roasting furnace or mixing screws ^ by rotating furnaces with built-in agitator blades, by letting it trickle down over step plates built into a shaft furnace or the like, in order to move the mixture components with one another and with the flue gases to bring them into intimate contact. Finally, it is also possible to work in such a way that the mixture is fed into the hot fire gases in finely divided form by means of injectors. The method according to the invention converts the almost non-magnetic iron oxides into iron compounds with a previously unattained magnetism. The effectiveness of the new process with regard to the magnetization of the treated iron ore achieved is so high that a short-term treatment, e.g. B. from a few minutes, at temperatures of 650 to 850 ⁰ C is sufficient to achieve a high degree of magnetization.

Die Scheidung des in der erfindungsgemäßen Weise aufbereiteten Erzes von der Gangart erfolgt in üblichen Magnetabscheidern.The ore processed in the manner according to the invention is separated from the gangue in common magnetic separators.

Zusammengefaßt bestehen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens im wesentlichen darin, daß durch kürzeste magnetisierende Röstung eine hochgradige Aufmagnetisierung der Eisenerze erreicht wird. Die kurze Behandlungszeit von nur einigen Minuten hat einen sehr geringen Brennstoffverbrauch und einen hohen Durchsatz zur Folge. Es sind daher nur verhältnismäßig geringe Investitionen erforderlich. Da die Arbeitstemperaturen zwischen 650 und 850⁰C liegen, können minderwertige Brennstoffe Anwendung finden.In summary, the advantages of the method according to the invention consist essentially in the fact that a high degree of magnetization of the iron ores is achieved through the shortest possible magnetizing roasting. The short treatment time of just a few minutes results in very low fuel consumption and high throughput. Only relatively small investments are therefore required. Since the working temperatures are between 650 and 850 ^° C., inferior fuels can be used.

Nachstehend wird die Durchführung und Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne daß jedoch die Erfindung auf die angegebenen Mengenverhältnisse, Temperatur- und Versuchsbedingungen beschränkt wäre. The implementation and mode of operation of the method according to the invention are described below Hand of an exemplary embodiment explained in more detail without, however, the invention on the specified Quantities, temperature and test conditions would be limited.

Als Ausgangsmaterial wurde ein Roherz verwendet, das bei der Analyse einen Eisengehalt (Fe) von 19,5 °/o, einen Kieselsäuregehalt (SiO₂) von 20,7% und einen Kalziumoxyd-Aluminiumoxyd-Gehalt (CaO-T-Al₂O₃) von 20,4% ergab.A raw ore was used as the starting material which, in the analysis, had an iron content (Fe) of 19.5 _{%, a silica content (SiO 2} ) of 20.7% and a calcium oxide-aluminum oxide content (CaO-T-Al ₂ O ₃ ) of 20.4%.

Das Roherz wurde in einer Kugelmühle auf eine Korngröße von 1 mm gemahlen, 100 Volumteile des gemahlenen Gutes wurden mit 10 Volumteilen feinkörnigem Braunkohlengruß innig vermischt. Die erhaltene Mischung wurde in einen mit Braunkohle geheizten Kammerofen eingebracht, wo sie der direkten Einwirkung der vorbeiströmenden Feuergase unter ständigem Umwälzen aus-The raw ore was ground in a ball mill to a grain size of 1 mm, 100 parts by volume of the ground material were intimately mixed with 10 parts by volume of fine-grain brown coal grit. The mixture obtained was introduced into a chamber furnace heated with lignite, where they are exposed to the direct action of the fire gases flowing past with constant circulation

gesetzt war. Die Messung der Arbeitstemperatur, die etwa 750⁰C betrug, erfolgte mittels eines Pyrometers, mit dem die Ofenwand in unmittelbarer Nähe des aufgelegten Gutes geprüft wurde. Nach einer Verweilzeit von etwa 3 Minuten wurde die Mischung aus dem Ofen herausgeschoben und nach der Abkühlung über einen Magnetabscheider geführt. Die Scheidung erbrachte in einem einmaligen Durchgang ein Konzentrat, das sich als außerordentlich hochmagnetisch erwies und folgende Analysenwerte zeigte:was set. The measurement of the operating temperature which was about 750 ⁰ C was carried out, using a pyrometer with which the furnace wall was tested in the immediate vicinity of the placed good. After a dwell time of about 3 minutes, the mixture was pushed out of the oven and, after cooling, passed through a magnetic separator. The divorce produced a concentrate in a single pass that proved to be extremely highly magnetic and showed the following analytical values:

Fe-Gehalt 51,55 bis 53,25°/»Fe content 51.55 to 53.25 ° / »

7%
etwa 15%7%
about 15%

Si O₂-Gehalt etwaSi O ₂ content about

CaO+ALOo-Gehalt ..CaO + ALOo content.

Claims

PATENT CLAIM:

Method of increasing the magnetic

ao properties of iron ores, in which the comminuted ores mixed with carbon-rich solids are exposed to the action of fire gases at temperatures of more than 600 ^° C., characterized in that the ores are ground to a grain size below 3 mm as, with carbon-rich solids Bodies mixed and briefly, ie for about 3 minutes, brought into intimate contact with the fine-grained comminuted carbon-rich solid bodies by means of movement through the fire gases.

Considered publications:

German Patent Nos. 271695, 144954; British Patent No. 496,999;

U.S. Patent Nos. 2240718, 2204576;

Ironworks Archive, 1948, p. 105 to 110;

Journal "Stahl und Eisen", 1939, p. 342;

Taggart, "Handbook for Mineral Dressing," January 1948, 13-33, 13-34.

Legacy Patents Considered:

German patents No. 822 402, 840 254, 845 181.

& 809 762/25 3.