NO831249L - Fremgangsmaate ved separasjon og utvinning av jern og dets legeringsmetaller fra oksyder - Google Patents
Fremgangsmaate ved separasjon og utvinning av jern og dets legeringsmetaller fra oksyderInfo
- Publication number
- NO831249L NO831249L NO831249A NO831249A NO831249L NO 831249 L NO831249 L NO 831249L NO 831249 A NO831249 A NO 831249A NO 831249 A NO831249 A NO 831249A NO 831249 L NO831249 L NO 831249L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- iron
- metals
- alloy
- ferroalloy
- blown
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 82
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 41
- 229910002065 alloy metal Inorganic materials 0.000 title claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 14
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052592 oxide mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 101100113004 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) fta1 gene Proteins 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 carbon nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OEIMLTQPLAGXMX-UHFFFAOYSA-I tantalum(v) chloride Chemical compound Cl[Ta](Cl)(Cl)(Cl)Cl OEIMLTQPLAGXMX-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000592 Ferroniobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005569 Iron sulphate Substances 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLPKUAZGUYTTST-UHFFFAOYSA-L S(=O)(=O)([O-])[O-].[Fe+2].[Cr+3] Chemical compound S(=O)(=O)([O-])[O-].[Fe+2].[Cr+3] SLPKUAZGUYTTST-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910003074 TiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010349 cathodic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001844 chromium Chemical class 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N iron niobium Chemical compound [Fe].[Fe].[Nb] ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021506 iron(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001773 titanium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/12—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
- C21B13/125—By using plasma
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
- C22B4/005—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys using plasma jets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
- C25C1/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions or iron group metals, refractory metals or manganese
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Description
!Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved sépa-Jrasjon av jern fra finkornet, oksydmineralråvarer inneholdende Jen eller flere ferrolegeringsmaterialer ved reduksjonssmelt-ining for fremstilling av en ferrolegering som anvendes som : anodemateriale ved elektrolytisk utløsning av tilstedeværende I jern i dette med utfeining av rent jern ved katoden under en I samtidig dannelse av en anoderest som utgjør et konsentrat jay legeringsmetallet eller -metallene.
i
Ferrolegeringsmetaller finnes i første rekke innen gruppene IV a, V a og VI a i det periodiske system. De forekommer ofte i oksydmaterialer sammen med jernoksyder og kan ikke sepa-
reres fra jernet ved mekanisk anrikning. Eksempler på slike
1 i oksydmaterialer er ilmenitt FeO.TiO,,, niobitt FeO.Nb2C>5, samt kiromitt FeO.Cr-O-,.
iio
i I Utgående fra eksempelvis et oksydmateriale av ovenfor nev!ntetype kan det ved hjelp av reduksjonssmeltning fremstilles den tilsvarende ferrolegering, dvs. i henhold til ovenfor nevnte, nemlig ferrotitan, ferroniob henholdsvis ferrokrom.
Da legeringsmetallene i de ovenfor nevnte grupper alle er mere uedle enn jern kan de renfremstilles ved fjerning av jern ved forslagging.i
Heller ikke anodisk utløsning av jernet er noen brukbar utvei. Til tross for at legeringsmetallene angripes før jernet kan !
de ikke danne oppløselige salter i nøytrale vandige oppløs,-
i '■ ninger fordi de går over i et fint hydroksydslam som danner
en vanskelig sedimenterbar suspensjon hvorved suspensjons-partiklene bygges inn i katodejernet og forurenser dette'. Ytterligere oppstår det en elektrokjemisk ubalanse ved at j ved anoden oksyderes såvel jernet som legeringsmetallet mensj kun jernet utfelles ved katoden. Dette er ikke forenlig i med Faraday's lov. I steden søkes fremstilt en ferrolegering som kan anvendes som anodemateriale ved elektrolytisk utløs-! ning av jernet under dannelse av en anoderest som i det i i iI
i i vesentlige er fullstendig befridd for jern. j
Ved å binde legeringsmetallene som karbider ved reduksjons-
I !sm; eltning, dvs. fremstilling av en såkalt karburet-legering, I skapes bedre forutsetninger for elektrolytisk utfelning av i jern. Legeringsmetallene har alle sammenlignet med jern en !større affinitet til karbon og karbonet i smeiten vil derfor i • fo!rtrinnsvis være bundet til disse. Når smeiten størkner I utiskilles karbider, hvilke som regel har høye smeltepunkter 1 I og . danner separate krystaller i jer runa trisen. Ved anodisk<i>I utløsning av en slik legering frilegges karbidkrystallene [uten å oksyderes og med ikke alt for lave innhold danner de I som anoderest et sammenhengende skjelett som kun fører til!en meget liten strømmotstand. Da nå elektrokjemisk balanse er tilstede, dvs. kun anodereaksjonen er utløsning av jern [og den eneste katodereaksjonen er utfelling av jern kan elektrolysen foregå praktisk talt til alt jernet er utløst. ■
j Reduksjonssmeltning skjer for tiden for foreliggende oppfinn'-]else normalt i elektriske lysbueovner. I dette tilfellet!kan ikke finkornet utgangsmateriale anvendes men dette må I først agglomereres eksempelvis ved pelletisering. De oksydmaterialer det her dreier seg om har imidlertid meget høye I smeltepunkter og enkelte av dem anvendes til og med som ild—j i ,fast materiale. Dette medfører at agglomereringen blir en !i| I meget vanskelig og omkostningskrevende prosess, som man helst I '. , o I
i vil unngå. i
; I
i
■ Hensikten med foreliggende oppfinnelse er således å tilvéie-j bringe en fremgangsmåte for renfremstilling av ferrolegerings-• materialer fra finkornede oksydutgangsmaterialer, ved hvilken i fremgangsmåte de ovenfor nevnte ulemper elimineres. j
i Dette oppnås ved den innledningsvis beskrevne fremgangsmåte i henhold til foreliggende oppfinnelse som hovedsakelig er særpreget ved at reduksjonssmeltningen utføres i en plasma- j oppvarmet ovn, inn i hvilken det finkornede oksydmaterialet :blåses sammen med karbonpulver og sirkuleres i en plasmap ! ;generator kraftig overoppvarmet gass, idet karbonpulvermengen doseres slik at legeringsmetallet eller -metallene under! reduksjonen hovedsakelig danner karbider, hvorved den tidligere nevnte anoderest etter elektrolyse hovedsakelig består a\ s _
légeringsmetallkarbider, som deretter kan viderebehandles i i I li; henhold til kjente fremgangsmåter, såsom direkte klorering (etc. for en sluttrenfremstilling av legeringsmetallet eliLer
. ! jliiegeringsmetallene.
i I'henhold til oppfinnelsen er det således ikke nødvendig å
i i ! i anvende koks, idet stenkullpulver virker utmerket. Den sirku-;lerende avgass som først og fremst utgjøres av karbonoksyd gis i ved oppvarmning i plasmageneratoren fortrinnsvis et energii-
i 3 II i innhold på 4 - 6 kWh/Nm , hvilket gjør det mulig å utføre de^I sterkt endoterme reduksjons- og karbiddannende reaksjoner.
i ;I] i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen innblåses ' nitrogengass som også oppvarmes i plasmageneratoren, samjtidig • li!med den sirkulerende avgassen, i ovnen, idet en ferrolegering<;>dannes, inneholdende en blanding av karbider og nitrider av !legeringsmetallene, hvilken blanding vil inngå i anoderesten , som dannes ved elektrolysebehandlingen.
!Som regel har legeringsmetallene, sammenlignet med jern,
i • ; større affinitet til nitrogen og karbonnitridene, dvs. i blandinger av karbider og nitrider oppfører seg på sammej måte \ som karbidene. For visse metaller som eksempelvis zirkonium
■ ! gir karbonnitrering bedre utbytte enn kun karbiddannelsei! .
i ' Selve reduksjonssmeltningen kan utføres på forskjellige j I
■ måter. I henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen inn- \
1 blåses det oksydinneholdende utgangsmateriale og det karbon-■ holdige reduksjonsmiddel i et reaksjonsrom, som kontinuer! ligi genereres i en koksfylt sjakt under påvirkning av den varI me,!i . i plasmageneratoren oppvarmede avgass, hvorved omsetningen utføres i det nevnte reaksjonsrom og danner smelter av ferrolegering karburet og slagg, som bringes til å strømme neci gjennom sjakten til dens bunn for avtapning og separering. Denne metode gir høy oppkulling fra koksen.
I
I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen innblåses de plasmaoppvarmede gassene, det oksydholdige utgangsmateriale og det karbonholdige reduksjonsmateriale underj over- I ' fj1 laten av et slaggbad, idet reaksjonene utføres i de gas.s->si trømmer som dannes og dannet ferrolegering-karburet utskiillesVjed slaggbadets bunn. Ved denne utf ørelsesf orm kan karbid-d! annelsen nøye avpasses ved regulering av mengden av tilfIørtkarbonholdig reduksjonsmiddel. Ved denne fremgangsmåte kan ocjså stykkformet oksydmateriale tilføres til slaggbadets j overflate.
i
U
I; henhold til en ytterligere utf ørelsesf orm av oppfinnelsen ! innblåses de plasmaoppvarmede gassene, det oksydholdige jut-I ; g' angsmaterialet, samt det karbonholdige reduksjonsmateriaIle ! under overflaten av en smelte av den aktuelle f errolegerjing,
I fra hvilken dannet slagg fraskilles. Også denne fremgangsmåte
I fører til høy oppkulling og gir en besjiktning av fast oksycj-! ! i mI■ateriale på slaggbadets overflate.
I Ytterligere fordeler og særpreg ved oppfinnelsen vil fremgå i I av den etterfølgende detaljerte beskrivelse i tillegg tiil j et antall tillempninger og et utførelseseksempel av forelig-I gende oppfinnelse, samt den vedlagte tegning som viser et
j eksempel på et prosess-skjerna for renfremstilling av titan.
■ Oppfinnelsen vil i første rekke beskrives i forbindelse medj renf remstilling av titan. Det skal imidlertid observeres, at'
I : oi ppfinnelsen ikke på o noen måte er begrenset til kun freml -<!>; i stilling av titan men er også egnet slik som antydet ovenfor ! il i for renfremstiIling av alle ferrolegeringsmetallene fra j i gruppene IV a, V a og VI a. j .
1
■ i
i Det vanligst forekommende titanmineral er ilmenitt, hvis j ! sumformel kan skrives FeTiO^• Den ved reduksjonen i henhold i til oppfinnelsen dannede karburetlegering inneholder karbidet TiC som er meget stabilt og har et smeltepunkt på ca. j
<1>3250°C. Den kan videre lett kloreres til TiCl4, hvilket jvili j bli beskrevet senere. j |
I I
Som oksydholdig utgangsmateriale ble anvendt et ilmenitt-slagg med følgende sammensetning:
Slaggen ble smelteredusert i en ovn med koksfylt sjakt og den nødvendige energi tilført ved hjelp av en plasmageneratqr. Under de herskende, meget kraftig reduserende betingelser utredusertes ca. 90 % av titaninnholdet og 95 % av jerninn-j<:>holdet under dannelse av ferrotitan-karburet. Den gjenværende del av oksydinnholdet danner en slagg. Ved siden av slig! tilføres et karbonholdig reduksjonsmiddel til reduks jons^ovnen. j Slagg inneholdende hovedsakelig MgO og Si02avtrekkes separdt ! ved at ferrotitan^karburetet avtrekkes for videre behandling. i Med 1 tonn inngående ilmenittslig som beregningsbasis erholdes i ■ d1 en materialbalanse som gjengis i den etterfølgende tabeill.
U itvunnet ferrotitan-karburet granuleres og nettkurver av et iiner<t>materiale, såsom titan fylles med granulene. Kurvene plasseres i celler med en for jernutfelling passende elektro-lytt, eksempelvis FeC^~NH^Cl med en konsentrasjon på 15 c Fe/l og 135 g NH^Cl/l, idet tilstedeværende ammoniumklorid ljår til hensikt å forhindre at j ern (II) hydroksyd felles jut I til tross for at pH ligger nær 6. Granulene angripes konsen--
j trisk og tilbake blir skjelettlignende karbider med mege,t i
lavt jerninnhold. Disse kan ansees å utgjøre et konsentrat i og i foreliggende tilfelle av titan.
j
i De erholdte jernkatoder, ofte betegnet "flakes" anvendes i som høyrent jernskrot. Regnet på samme basis som ovenfor ! erholdes 304 kg titan og 330 kg Fe.
I i
j Tiitankarbidet er et meget velegnet utgangsmateriale for videre bearbeiding. For fremstilling av det rene legerings-metall er det ofte ønskelig først å danne det tilsvarende ! metallklorid og titankarbidet er meget lett å klorere, spesielt i sammenlignet med oksydet. j
• For oksydene kreves såkalt reduserende klorering, dvs. opp- • varmning til 800 - 900°C i brikettform, mens karbidene om-settes direkte med klor ved ca. 600°C. Fra kloridet frem-
i stilles deretter det rene metall, eksempelvis ved metalio- !
. i t! ermisk reduksjon. j I I;
j Oppfinnelsen egner seg, som tidligere nevnt, like godt for ;
separering fra jern og renfremstilling av de øvrige legeringsmetaller. I det etterfølgende redegjøres for eksemplifiseringens skyld for fremgangsmåten og fordeler ved tilpasning av Jopp-
'■ f1 innelsen for andre legeringsmetaller enn titan. Oppregn i inge!n
gjør imidlertid ikke noe krav på å være fullstendig, idet
j mange andre tilpasninger av oppfinnelsen også er tenkbare, j i j Zirkon ZrSiO^er det vanligst forekommende zirkoninneholdende materiale. For jernrikt zirkon finnes det mulighet for å J
i mtiinldpare sse løonpnpsofmin. neZlisrekonn, imum en danånnr er jerlnetint nhkoarldboent ietrr idla. vFt oertr jI-dinernrj-
vis bør utf ørelsesf ormen med koksfylt sjakt anvendes, hvjilket j gjør det mulig å fjerne større deler av silisiuminnholdet j i i iform av gassformig SiO.
I
j Fjor nogenlunde høye innhold av vanadium kan man direkte fra j den smeltede slagg, i henhold til oppfinnelsen, utredusere j f errovanadium-karburet. For høyere vanadiuminnhold er dejt d■i erimot passende å utnytte en 2-trinns fremgangsmåte, hv!or det først utføres en lett reduksjon og en så stor del av jerninnholdet uttas at en vanadiumrik ferrolegering kan i i fremstilles i det neste trinn for videre behandling i henhold ti il oppfinnelsen. På lignende måte kan vanadiuminneholdeInde magnetitt og andre lignende materialer behandles i henhold til oppfinnelsen.
i i
i Niob og tantal forekommer vanligvis i mineralene niobitt og
I tantalitt, som ved siden av varierende innhold av pentoksydér
i i i I av disse metaller også inneholder oksyder av jern og mangani I henhold til konvensjonelle metoder utløses ' jernet og niangån-oksydet i saltsyre hvoretter tilbakeværende pentoksydér |må utløses i fluss-syre for senere å overføres til klorider som i vannoppløsning separeres ved væskeekstraksjon i rent niobr i klorid og tantalklorid. Etter hydrolyse til oksyder kan<j>de
rene metaller til slutt fremstilles.!
:<1><1>
' I henhold til foreliggende oppfinnelse kan man direkte fremf ! stille ferroniob-ferrotantal-karburet, fra hvilken et karbid-konsentrat kan fremstilles ved anodisk utløsning av jern og mangan. Karbidkonsentratet kan direkte kloreres og fra den dannede blanding av pentaklorider separeres niob- og tantalf kloridene ved destillasjon, som i dette tilfellet er vannfrie og ved metallotermisk reduksjon lett kan overføres til die : rene metaller. !
! I
I I
i
i , , Tantal forekommer ytterligere ofte i tinnmalm og forblir i slagget etter utreduksjon av tinn. Ved behandling av slikt slagg i henhold til oppfinnelsen kan ferrotantalkarburet fremstilles direkte fra den flytende slagg. !
I Krom forekommer nesten kun som kromitt (Fe, Mg)O.CR-0,.
i Rent krom fremstilles i henhold til konvensjonell teknikk
ved at en type ferrokrom-karburet fremstilles ved reduksjjon åv stykkmalm eller pellets med koks, hvoretter utlutning kan skje med svovelsyre. Utlutningen skjer med ammoniumsulfid-lioldig retur svovelsyre fra elektrolytisk utfelling av krom og fra den dannede krom-jernsulfatoppløsning kan ved en serie krystallisasjoner fremstilles et rent ammoniumkrorr-sulfat, som ved elektrolytisk spaltning gir kromkatoder og retursvovelsyre. Jernet må vrakes i form av jernsulfat.
i
Ved utnyttelse av foreliggende oppfinnelse oppnås flerej
fordeler, nemlig at finkornet kromitt i form av konsentrat
fra anrikning av fattig malm kan anvendes som utgangsmateriale. Reduksjonen kan utføres med kull, det er ikke nødvendig med noen utløsning av krom fra anodematerialet i den nøvtraie e, lektrolytt, anoderesten kan direkte utlutes med re~ tursvfiove^-syre, fremstilling av rent kromsalt for elektrolysen lettes
og sluttligen kan jerninnholdet utnyttes som rene jernkatoder.
■ 'Videre kan nevnes at krommalmer ofte inneholder platina-r metaller. Disse kan også gjenvinnes ved tilpasning av fo<i>re-liggende fremgangsmåte, idet fremgangsmåten passende deljes i to trinn. I det første trinn utføres en lett reduksjon jog kun en del av jernet reduseres, idet dette jern vil før^ med I seg platinametaller som metaller og ikke som karbider. Fatterelektrolytisk utløsning av jernet erholdes platinametallene j i i form av et anodeslam.
<!>i Oppfinnelsen kan også utnyttes ved utvinning av rent molybden
<i>jfra jernholdig avfallsmateriale og også volfram og uran kan utvinnes ved foreliggende fremgangsmåte.
Claims (3)
1. Fremgangsmåote ved separering av jern og en eller flere f^errolegeringsmetaller fra finkornede, oksydmineralråvarjer, ved reduksjonssmeltning for fremstilling av en ferrolegering I som anvendes som anodemateriale ved elektrolytisk utløsning
av jerninnholdet i dette og utfelning av rent jern ved katodene, under en samtidig dannelse av en anoderest, sem utgjør et konsentrat av legeringsmetallet eller legerings
metallene, karakterisert ved at reduk-
dsejot nfssimnekolrtnneidnge eon kusytdfmøartees rii aelen t pblalåsmsaeos ppsvamamrmeen t moed vnk, ari bohvnpijulklveenr
og sirkuleres, i en i en plasmagenerator kraftig oppvarmet avgass, idet karbonpulvermengden doseres slik at legeringsmetallet eller legeringsmetallene ved reduksjon hovedsakelig danner karbider, idet de nevnte anoderester etter elektio-~";.yse hovedsakelig består av legeringsmetallkarbider, som deretter kan videre bearbeides i henhold til kjente metoder,
sI åsom direkte klorering etc. for en avsluttende renfrems' tilf! ling av legeringsmetaller eller -metallene.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert y e d at i plasmageneratoren overoppvarmes nitrogengass s'■ amtidigmed at den sirkulerende avgass innblåses i ovnen,
hvorved det dannes en ferrolegering inneholdende en blanding av karbider og nitrider av legeringsmetallene, hvilken blanding under den etterfølgende elektrolytiske behandling danner j anoderesten.'
! i
' i I
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, karakteri-i 1 i i isert ved at det oksvdinneholdende utgangsmateriale;t i ; * i j og det karboninneholdende reduksjonsmateriale innblåses i] I ét reaksjonsrom som kontinuerlig genereres i en koksfylt
sjakt under innvirkning av de varme, i plasmageneratoren I oppvarmede gasser, idet reaksjonen utføres i det nevnte) | ori g eakslsajgog nsbrorm ingog es datninl edå e sstmrøemlmtee r naed v gfejernronolm egesrjainkgt-ekn artbiul rdéitens
bl unn for avtapning og separering. iI I 4I. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakteri
sert ved at de plasmaoppvarmede gasser, det oksy-genholdige utgangsmateriale og det karbonholdige reduksjons-i I mjaterial<e> innblåses under overflaten av et slaggbad, ide;t omsetningen skjer i de gass-strømmer som dannes og dannett ferrolegeringskarburet utskilles ved slaggbadets bunn. |
- 5si. eFrremt gangvsmeåd te i-aføt lgde e kprlaav sma1 oopg pva2r, medke gaarssaerk, dtet eorkisyd--holdige utgangsmateriale, samt det karbonholdige reduks;ions-j materiale innblåses under overflaten av en smelte av den j aktuelle ferrolegering, fra hvilken dannet slagg fjernes.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8203320A SE431231B (sv) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | Sett att separera och utvinna jern och dess legeringsmetaller ur finkorniga oxidravaror |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO831249L true NO831249L (no) | 1983-11-29 |
Family
ID=20346920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO831249A NO831249L (no) | 1982-05-28 | 1983-04-07 | Fremgangsmaate ved separasjon og utvinning av jern og dets legeringsmetaller fra oksyder |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4454013A (no) |
JP (1) | JPS58213810A (no) |
AU (1) | AU556311B2 (no) |
BE (1) | BE896739A (no) |
BR (1) | BR8302493A (no) |
DD (1) | DD209852A5 (no) |
DE (1) | DE3314228A1 (no) |
FI (1) | FI831326L (no) |
FR (1) | FR2527644A1 (no) |
GB (1) | GB2122223A (no) |
IT (1) | IT1160784B (no) |
NO (1) | NO831249L (no) |
SE (1) | SE431231B (no) |
YU (1) | YU91383A (no) |
ZA (1) | ZA833033B (no) |
ZW (1) | ZW9683A1 (no) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NZ239070A (en) * | 1990-07-25 | 1992-11-25 | Anglo Amer Corp South Africa | Recovery of titanium values from a complex matrix by chlorinating titanium nitride in the matrix |
US6733561B2 (en) | 1993-07-22 | 2004-05-11 | Anglo Operations Limited | Production of high titania slag from ilmenite |
WO2005007566A2 (en) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Drexel University | Nanoporous carbide derived carbon with tunable pore size |
CN106987673B (zh) * | 2017-03-31 | 2018-11-27 | 北京科技大学 | 一种选冶联合从含钛铌铁精矿中富集铌的方法 |
CN111118295A (zh) * | 2020-01-18 | 2020-05-08 | 刘冠诚 | 一种冶炼尾渣等离子体转化综合回收环保工艺 |
CN112795793B (zh) * | 2021-03-19 | 2021-08-03 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 铌铁矿综合利用方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3967954A (en) * | 1971-04-09 | 1976-07-06 | Benilite Corporation Of America | Pre-leaching or reduction treatment in the beneficiation of titaniferous iron ores |
US3856918A (en) * | 1973-03-28 | 1974-12-24 | American Cyanamid Co | Process for the beneficiation of titaniferous ores utilizing hot wall continuous plasma reactor |
AU1340276A (en) * | 1975-05-07 | 1977-11-03 | Ici Australia Limited | Removal of iron from ferruginous materials |
US4234333A (en) * | 1979-04-25 | 1980-11-18 | Fansteel, Inc. | Process for recovering metal carbide powder from cemented carbides |
-
1982
- 1982-05-28 SE SE8203320A patent/SE431231B/sv not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-04-07 NO NO831249A patent/NO831249L/no unknown
- 1983-04-14 FR FR8306124A patent/FR2527644A1/fr not_active Withdrawn
- 1983-04-15 IT IT2062183A patent/IT1160784B/it active
- 1983-04-19 FI FI831326A patent/FI831326L/fi not_active Application Discontinuation
- 1983-04-20 DE DE19833314228 patent/DE3314228A1/de not_active Withdrawn
- 1983-04-21 YU YU91383A patent/YU91383A/xx unknown
- 1983-04-28 ZW ZW9683A patent/ZW9683A1/xx unknown
- 1983-04-29 ZA ZA833033A patent/ZA833033B/xx unknown
- 1983-05-04 AU AU14218/83A patent/AU556311B2/en not_active Ceased
- 1983-05-06 GB GB08312424A patent/GB2122223A/en not_active Withdrawn
- 1983-05-12 BR BR8302493A patent/BR8302493A/pt unknown
- 1983-05-16 BE BE0/210765A patent/BE896739A/fr not_active IP Right Cessation
- 1983-05-23 US US06/496,813 patent/US4454013A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-05-25 DD DD83251243A patent/DD209852A5/de unknown
- 1983-05-27 JP JP58092595A patent/JPS58213810A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI831326L (fi) | 1983-11-29 |
IT8320621A0 (it) | 1983-04-15 |
GB2122223A (en) | 1984-01-11 |
DE3314228A1 (de) | 1983-12-01 |
FI831326A0 (fi) | 1983-04-19 |
JPS58213810A (ja) | 1983-12-12 |
IT1160784B (it) | 1987-03-11 |
FR2527644A1 (fr) | 1983-12-02 |
SE8203320L (sv) | 1983-11-29 |
ZW9683A1 (en) | 1983-07-20 |
GB8312424D0 (en) | 1983-06-08 |
ZA833033B (en) | 1984-12-24 |
BR8302493A (pt) | 1984-01-17 |
BE896739A (fr) | 1983-09-16 |
DD209852A5 (de) | 1984-05-23 |
YU91383A (en) | 1985-12-31 |
AU556311B2 (en) | 1986-10-30 |
SE431231B (sv) | 1984-01-23 |
US4454013A (en) | 1984-06-12 |
AU1421883A (en) | 1983-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2518839C2 (ru) | Обработка титановых руд | |
WO2001023627A1 (en) | Process to selectively recover metals from waste dusts, sludges and ores | |
JP2009518544A (ja) | 金属生成のための熱および電気化学的処理 | |
US20200109462A1 (en) | Method for the production of cobalt and associated oxides from various feed materials | |
JP6219325B2 (ja) | 金属マンガンの製造方法 | |
Antuñano et al. | Hydrometallurgical processes for Waelz oxide valorisation–An overview | |
CN103382530A (zh) | 回收混合氯化物介质中钛的方法 | |
CN105200242B (zh) | 一种从含砷炼铅氧气底吹炉烟灰中回收镉的方法 | |
CN106315584A (zh) | 利用含钛矿物或炉渣制备碳氧化钛或/和碳化钛的方法 | |
WO1994004709A1 (en) | Upgrading titaniferous materials | |
AU2011238419B2 (en) | Improved synthetic rutile process A | |
CA3055422A1 (en) | A method for preparing a leach feed material | |
NO831249L (no) | Fremgangsmaate ved separasjon og utvinning av jern og dets legeringsmetaller fra oksyder | |
EP0717783A1 (en) | Upgrading titaniferous materials | |
JP2002129250A (ja) | 金属チタンの製造方法 | |
JP2003105457A (ja) | 含チタン精鉱からの酸化チタンと酸化鉄の分離回収方法 | |
US3660078A (en) | Process for the preparation of titanium dioxide concentrates | |
JP5704410B2 (ja) | 製鉄用ヘマタイトの製造方法 | |
EP0935005B1 (en) | Process for treating metallic dust, mostly oxididised waste, in particular galvanising dust and/or steelworks smoke | |
US2972530A (en) | Smelting process for recovering columbium and/or tantalum from low grade ore materials containing same | |
US2752300A (en) | Beneficiating titanium oxide ores | |
EP1590494B1 (en) | A method for increasing the chrome to iron ratio of chromites products | |
US2770529A (en) | Method for preparing chlorination feed material | |
JPS6150127B2 (no) | ||
AU2011342842B2 (en) | Upgrading of titaniferous material |