DE974379C

DE974379C - Process for thermal cleavage and magnetizing roesting of iron spar or iron manganese spar

Info

Publication number: DE974379C
Application number: DEB28668A
Authority: DE
Inventors: Adolf Dr Johannsen; Georg Dr Wittmann; Herbert Dr-Ing Wolf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1953-12-03
Filing date: 1953-12-03
Publication date: 1960-12-08

Description

Verfahren zur thermischen Spaltung und magnetisierenden Röstung von Eisenspat oder Eisenmanganspat Es ist bekannt, durch Rösten von Eisenmanganspat in Schachtöfen das in ihm enthaltene Eisen-Mangan-Carbonat thermisch zu spalten und gleichzeitig durch schwache Oxydation in stark magnetisches Eisen-Mangan-Oxyd überzuführen, das nach Vermahlung magnetisch von der Gangart getrennt werden kann. Um die für die Röstung erforderliche Temperatur von 70o bis 8oo°C zu erreichen, werden dem Rohspat i bis 2 °/o Koks zugeschlagen. Damit ein ungehinderter Gasabzug im Schachtofen gewährleistet ist, darf der Rohspat nicht in beliebigen Korngrößen dem Ofen zugeführt werden.Process for thermal cleavage and magnetizing roasting of Iron spar or iron manganese spar It is known from roasting iron manganese spar to thermally split the iron-manganese carbonate it contains in shaft furnaces and at the same time through weak oxidation into strongly magnetic iron-manganese oxide that can be magnetically separated from the gait after grinding. In order to reach the temperature of 70o to 8oo ° C required for roasting, 1 to 2 ° / o of coke is added to the raw spar. This means that the gas can be vented unhindered is guaranteed in the shaft furnace, the raw spar must not be of any grain size fed into the furnace.

Erfahrungsgemäß eignen sich hierfür nur Korngrößen zwischen q. und 15 mm. Von den bei der Zerkleinerung des Rohspats für die Beschickung des Ofens anfallenden Korngrößen von unter q mm kann man zwar die Fraktion von o,5 bis q. mm in dem Maße mitverwenden, wie Wärmestauungen im Ofen, die durch diese kleineren Korngrößen hervorgerufen werden, erwünscht sind. Der übrige Teil der Fraktion von 0,5 bis q. mm aber muß direkt, ohne daß vorher eine magnetische Anreicherung durchgeführt wird, im Hochofen verarbeitet werden. Die Fraktion von o bis 0,5 mm, die etwa 2 °/o des zerkleinerten Rohspats beträgt, kann weder im Schachtofen noch direkt verarbeitet werden und wurde bisher auf die Halde gefahren.Experience has shown that only grain sizes between q are suitable for this. and 15 mm. Of the grain sizes of less than q mm resulting from the comminution of the raw spar for charging the furnace, the fraction from 0.5 to q. mm to the extent that heat build-ups in the furnace caused by these smaller grain sizes are desired. The remaining part of the fraction from 0.5 to q. mm must, however, be processed directly in the blast furnace without a magnetic enrichment being carried out beforehand. The fraction from 0 to 0.5 mm, which is about 2% of the crushed raw spar, can neither be processed in the shaft furnace nor directly and has so far been taken to the dump.

Bekannt ist auch, daß zwecks Erzeugung von y-Fe203 aus Roteisenstein, Brauneisenerzen oder Eisenspat zweistufig gearbeitet werden muß, indem man vor der Oxydation zu Ferrioxyd eine Reduktion zu Eisenoxyduloxyd durchführt.It is also known that for the purpose of producing y-Fe203 from Roteisenstein, Brown iron ore or iron spar must be worked in two stages by one before the Oxidation to ferric oxide carries out a reduction to ferric oxide.

Es wurde nun gefunden, daß man auch das Feingut, und zwar sowohl für sich als auch im Gemisch mit der groben Fraktion, in wirtschaftlicherWeise verarbeiten kann und auch für die Oxydation zu y-Ferrioxyd nur eine Verfahrensstufe benötigt, wenn man den Eisenspat oder Eisenmanganspat mit einer Korngröße von o bis 4 mm für sich oder zusammen mit dem hierfür an sich bekannten Korngrößenbereich von 4 bis 15 mm nach dem Wirbelschichtverfahren in ein und derselben Wirbelschicht behandelt, wobei man die von unten zugeführten sauerstoffhaltigen Gase vorgewärmt zuleitet, die Temperatur der Wirbelschicht auf 400 bis 8oo°C, vorzugsweise 50o bis 650°C, und die Höhe der Wirbelschicht, auf den Ruhezustand bezogen, auf unter 1,5 m hält.It has now been found that one can also use the fine material, both for as well as in a mixture with the coarse fraction, process in an economical way can and also only requires one process step for the oxidation to y-ferric oxide, if you use iron spar or iron manganese spar with a grain size of O up to 4 mm individually or together with the grain size range known per se for this from 4 to 15 mm according to the fluidized bed process in one and the same fluidized bed treated, preheating the oxygen-containing gases fed in from below fed, the temperature of the fluidized bed to 400 to 8oo ° C, preferably 50o to 650 ° C, and the height of the fluidized bed, based on the idle state, to below 1.5 m holds.

Die in anderem Zusammenhang an sich bekannte Zuführung der sauerstoffhaltigen Gase im vorgewärmten Zustand ist notwendig, da die für die thermische Spaltung des Eisenspätes oder Eisenmanganspates benötigte Wärmemenge von der bei der Oxydation des Eisenoxyds zu stark magnetischem Eisenoxyd frei werdenden Wärmemenge nicht ganz gedeckt wird. Zur Deckung des Wärmebedarfs kann man zweckmäßig einen Teil des heißen, die Wirbelschicht verlassenden Gasgemisches der Wirbelschicht von neuem zuführen. Auf diese Weise läßt sich gleichzeitig der Sauerstoffpartialdruck des in der Wirbelschicht gebildeten Gasgemisches auf einen solchen Wert einstellen, daß eine Überoxydation des Röstgutes, die zu nichtmagnetischem Eisenoxyd bzw. nichtmagnetischen Eisen-Mangan-Oxyd-Gemischen führt, vermieden wird.The supply of oxygen-containing components, which is known per se in another context Gases in the preheated state is necessary because the for the thermal splitting of the Iron late or iron manganese spate required amount of heat from that of the oxidation the amount of heat released from iron oxide to strongly magnetic iron oxide is not quite is covered. To cover the heat demand, you can expediently part of the hot, the gas mixture leaving the fluidized bed is fed back into the fluidized bed. In this way, the oxygen partial pressure in the fluidized bed can be reduced at the same time Adjust the gas mixture formed to such a value that over-oxidation of the roasted goods, which result in non-magnetic iron oxide or non-magnetic iron-manganese-oxide mixtures leads, is avoided.

Da selbst bei den im Gegensatz zum Schachtofenverfahren, bei dem normalerweise bei 70o bis 80o° C gearbeitet wird, vorzugsweise angewendeten Temperaturen von etwa 50o bis 650°C Verweilzeiten des zu behandelnden Gutes in der Wirbelschicht von etwa 5 bis io Minuten genügen, lassen sich aber auch mit vorgewärmter Luft allein neben sehr hohen Raumzeitausbeuten gute Ergebnisse in bezug auf den Grad der magnetisierenden Röstung erzielen.As even with the in contrast to the shaft furnace process, in which normally is carried out at 70o to 80o ° C, preferably used temperatures of about 50o to 650 ° C residence times of the material to be treated in the fluidized bed of about 5 to 10 minutes are sufficient, but can also be left alone with preheated air very high space-time yields good results with regard to the degree of magnetization Achieve roasting.

Statt ausschließlich mit vorgewärmten Gasen zu arbeiten, kann man den Wärmebedarf der Umsetzung teilweise auch durch Einführen flüssiger oder fester Brennstoffe in die Wirbelschicht decken.Instead of working exclusively with preheated gases, you can the heat requirement of the implementation partly also by introducing liquid or solid Cover fuels in the fluidized bed.

Für die Erzielung der Wirbelbewegung in der Schicht genügt im allgemeinen ein Druck von weniger als 2 m, vorzugsweise weniger als i m Wassersäule, mit dem die vorgewärmten Gase in die Schicht eingeführt werden. Die Einhaltung einer dementsprechenden Wirbelschichthöhe von - auf den Ruhezustand bezogen - 1,5 m ist in der Wirbelschichttechnik bekannt. Beispiel i Eisenmanganspat mit einer Korngröße von unter z mm, der 26,8 °/, Eisen, 5,4 °/, Mangan und 3o,1 °/, Kohlendioxyd enthält, wird kontinuierlich einer im Ruhezustand 6o cm hohen und durch von unten mit einem Druck von o,6 m Wassersäule eingeführte, auf :z50' C vorgewärmte Luft in auf und ab wirbelnde Bewegung versetzten Schicht zugeführt. Durch Vorheizen der Schicht wird die thermische Spaltung und magnetisierende Röstung des Eisenmanganspates in Gang gebracht. Die Temperatur in der Schicht wird anschließend konstant auf 60o bis 650°C gehalten. Das fertig behandelte Gut wird aus der Schicht kontinuierlich oder periodisch abgezogen. Der Durchsatz beträgt stündlich 3,1 t Eisenmanganspat je qm der Grundfläche der Schicht. Das abgezogene Gut besteht zu 86,6 °/, aus einem magnetischen Anteil mit 46,z °/, Eisen, 9,4°/o Mangan und 0,25°/o Kohlendioxyd und zu z3,40/, aus unmagnetischem Material mit 2,27°/a Eisen, 0,33 °/, Mangan und o,18 °/, Kohlendioxyd.A pressure of less than 2 m, preferably less than in the water column with which the preheated gases are introduced into the layer, is generally sufficient to achieve the vortex movement in the layer. Maintaining a corresponding fluidized bed height of - based on the idle state - 1.5 m is known in fluidized bed technology. Example i Iron manganese spar with a grain size of less than z mm, which contains 26.8%, iron, 5.4%, manganese and 3o, 1%, carbon dioxide, is continuously a height of 60 cm when at rest and through from below A pressure of 0.6 m column of water, preheated to: 50 ° C air, fed in an up and down swirling layer. By preheating the layer, the thermal cleavage and magnetizing roasting of the iron manganese spate is initiated. The temperature in the shift is then kept constant at 60 ° to 650 ° C. The finished treated material is withdrawn from the layer continuously or periodically. The hourly throughput is 3.1 t of iron manganese spar per square meter of the base area of the layer. The withdrawn material consists of 86.6 per cent, a magnetic portion with 46, 2 per cent, iron, 9.4 per cent manganese and 0.25 per cent carbon dioxide and 3, 40 per cent, of non-magnetic material 2.27% iron, 0.33% manganese and 0.18% carbon dioxide.

Beispiel 2 Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel i werden stündlich je qm Grundfläche der Schicht 2,8 t feingemahlener Eisenmanganspat mit 23,3 °/, Eisen, 4,6 °/, Mangan und 23,4 °/, Kohlendioxyd in die Wirbelschicht eingeführt.Example 2 Under the same conditions as in example i 2.8 t of finely ground iron manganese spar per hour per square meter of surface area of the layer 23.3%, iron, 4.6%, manganese and 23.4%, carbon dioxide introduced into the fluidized bed.

Das behandelte Gut wird kontinuierlich abgezogen und magnetisch geschieden. 980/, des abgezogenen Gutes sind magnetisch und bestehen aus 33,9 °/o Eisen, 6,7 °/, Mangan und o,45 °/o Kohlendioxyd. Der unmagnetische Anteil in Höhe von 2 °/, des abgezogenen Gutes enthält 2,640/, Eisen, 0,410/, Mangan und 0,7o °/, Kohlendioxyd.The treated material is continuously withdrawn and separated magnetically. 980% of the withdrawn goods are magnetic and consist of 33.9% iron, 6.7% manganese and 0.45% carbon dioxide. The non-magnetic portion of 2% of the withdrawn goods contains 2.640% iron, 0.410% manganese and 0.7o% carbon dioxide.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for thermal cleavage and magnetizing Roasting of ground iron spar or iron manganese spar in one operation, thereby characterized in that one uses the iron spar or iron manganese spar with a grain size of o up to 3 mm individually or together with the grain size range known per se for this from 4 to 15 mm according to the fluidized bed process in one and the same fluidized bed treated, preheating the oxygen-containing gases fed in from below feeds, the temperature of the fluidized bed to 40o to 8oo ° C, preferably 50o to 650 ° C, and the height of the fluidized bed, based on the idle state, to below 1.5 m holds.

2. The method according to claim i, characterized in that the preheated Gases with a pressure of less than 2 m, preferably less than 1 m column of water introduces into the fluidized bed.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that that one part of the hot gas mixture leaving the fluidized bed in the Recirculated fluidized bed.

4. The method according to claim i to 3, characterized in that that one introduces liquid or solid fuels into the fluidized bed. Into consideration printed publications: German Patent Specifications Nos. 384 327, 444 847; German Patent application D 616 VI / ib (published on December 14, 1950); U.S. Patent No. 2,343,780; "Stahl und Eisen", 1929, p.466/467, and 1937, p. 805 ff .; »Applied Chemistry ”, Part B, 1948, No. io, p. 269; "Chemical Engineering" Vol. 55, December 1947, Pp. 112 to 114.