RU2432405C1 - Procedure for manganese ore complex processing - Google Patents

Procedure for manganese ore complex processing Download PDF

Info

Publication number
RU2432405C1
RU2432405C1 RU2010126447/02A RU2010126447A RU2432405C1 RU 2432405 C1 RU2432405 C1 RU 2432405C1 RU 2010126447/02 A RU2010126447/02 A RU 2010126447/02A RU 2010126447 A RU2010126447 A RU 2010126447A RU 2432405 C1 RU2432405 C1 RU 2432405C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
manganese
smelting
added
manganese ore
Prior art date
Application number
RU2010126447/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Прокопьевич Коробейников (RU)
Анатолий Прокопьевич Коробейников
Александр Николаевич Филин (RU)
Александр Николаевич Филин
Виктор Владимирович Барыльников (RU)
Виктор Владимирович Барыльников
Виктор Васильевич Ерастов (RU)
Виктор Васильевич Ерастов
Николай Филиппович Якушевич (RU)
Николай Филиппович Якушевич
Юрий Васильевич Пожидаев (RU)
Юрий Васильевич Пожидаев
Original Assignee
Анатолий Прокопьевич Коробейников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Прокопьевич Коробейников filed Critical Анатолий Прокопьевич Коробейников
Priority to RU2010126447/02A priority Critical patent/RU2432405C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2432405C1 publication Critical patent/RU2432405C1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: lime or limestone are added to charge containing manganese ore and coke for obtaining slag of basicity as high, as 2.8 and charge is melted. Upon melting produced melt is refined by introduction of carbonates, chlorides and fluorides of alkali and/or alkali-earth metals or their mixtures and treated with ultra-sound of frequency equal to 18-21 kHz with separation of ferro-manganese and slag. Separated slag is cooled. Bi-water gypsum at amount of 4-6% of slag weight is added into slag which is milled to size as big, as 320 cm2/g and cement is produced. ^ EFFECT: raised efficiency of manganese ore processing with production of ferro-manganese and utilisation of slag for production of cement. ^ 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству марганцевых сплавов.The invention relates to metallurgy, namely to the production of manganese alloys.

Известен способ выплавки высокоуглеродистого ферромарганца в электропечах [1. Стр.250-265] и в доменных печах. Сущность способа заключается в плавке шихты, содержащей кокс, известняк, доломит, марганцевые руды. Содержание фосфора в концентратах составляет 0,35% и более. Содержание фосфора в выплавленном ферромарганце достигает 0,35-0,60%. Одновременно при плавке получают шлак с основностью (CaO/SiO2) 1,09-1,25. Для повышения качества металла желательно применять рафинировочный шлак с основностью 2,8. Указанный шлак складируется в отвалы. Недостаток этих способов заключается в низком качестве ферромарганца, высоких потерях марганца со шлаком (4,6-12,8%).A known method of smelting high-carbon ferromanganese in electric furnaces [1. Pp. 250-265] and in blast furnaces. The essence of the method is to melt a mixture containing coke, limestone, dolomite, manganese ores. The phosphorus content in concentrates is 0.35% or more. The phosphorus content in the smelted ferromanganese reaches 0.35-0.60%. At the same time, when melting, slag with a basicity of (CaO / SiO 2 ) of 1.09-1.25 is obtained. To improve the quality of the metal, it is desirable to use refining slag with a basicity of 2.8. The specified slag is stored in dumps. The disadvantage of these methods is the low quality of ferromanganese, high losses of manganese with slag (4.6-12.8%).

Известен также бесфлюсовый способ выплавки ферромарганца, сущность которого заключается в выплавке сплава без присадки флюсов [1. Стр.263-265]. Недостаток этого способа: низкое качество металла, большие потери марганца с отвальным шлаком (62%). Резко понижается качество металла при использовании в составе шихты карбонатных и силикатных марганцевых руд, одновременно увеличивается количество шлака и потери марганца со шлаком.Also known is the flux-free method of smelting ferromanganese, the essence of which is the smelting of the alloy without the addition of fluxes [1. P.263-265]. The disadvantage of this method: low quality metal, large losses of manganese with dump slag (62%). The quality of the metal sharply decreases when carbonate and silicate manganese ores are used in the mixture, while the amount of slag and the loss of manganese with slag increase.

Наиболее близким аналогом по назначению и совокупности существенных признаков является патент RU 2347835 С2 (МПК С22С 33/04, 27.07.2008) [2], в котором раскрыт способ комплексной переработки марганцевых руд, включающий плавку шихты, содержащей марганцевую руду и кокс, с получением шлака и ферромарганца. При этом применяют богатую низкофосфористую руду и высокофосфористую.The closest analogue to the purpose and combination of essential features is patent RU 2347835 C2 (IPC C22C 33/04, 07/27/2008) [2], which discloses a method for complex processing of manganese ores, including melting a charge containing manganese ore and coke, to obtain slag and ferromanganese. In this case, rich low-phosphorous ore and high-phosphorous ore are used.

Недостаток этого способа заключается в низком качестве ферромарганца 0,35% фосфора. В результате чего необходимо применять богатую марганцевую руду с низким содержанием фосфора (г/мп=0,0021). В России отсутствуют низкофосфористые марганцевые руды. Второй недостаток указанного способа - не используется шлак.The disadvantage of this method is the low quality of ferromanganese 0.35% phosphorus. As a result, it is necessary to use rich manganese ore with a low phosphorus content (g / mp = 0.0021). In Russia, low-phosphorous manganese ores are absent. The second disadvantage of this method is that slag is not used.

Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении качества сплавов, в снижении потери марганца с отвальным шлаком, эффективном использовании шлака.The problem solved by the invention is to improve the quality of the alloys, to reduce the loss of manganese with dump slag, the efficient use of slag.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении качества сплава путем рафинирования с использованием в качестве реагентов карбонатов, хлоридов, фторидов щелочных и щелочноземельных металлов, снижении потерь марганца с шлаком, применении шлака для изготовления цемента путем подбора состава шихты для выплавки сплавов.The technical result obtained by carrying out the invention is to improve the quality of the alloy by refining using carbonates, chlorides, fluorides of alkali and alkaline earth metals as reagents, reducing the loss of manganese with slag, using slag for the manufacture of cement by selecting the composition of the charge for smelting alloys.

Для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата применяется способ комплексной переработки марганцевых руд, включающий выплавку марганцевых сплавов, отличающийся тем, что в шихту перед плавкой добавляют известь или известняк для образования шлака основностью не менее 2,8, после плавки проводят рафинирование полученного расплава путем введения карбонатов, хлоридов и фторидов щелочных и/или щелочноземельных металлов или их смесями и обработкой ультразвуком частотой 18-21 кГц с отделением ферромарганца и шлака, отделенный шлак охлаждают, добавляют в него двуводный гипс в количестве 4-6% от массы шлака и проводят помол до крупности не менее 320 см2/г с получением цемента.To achieve the technical result provided by the invention, a method for complex processing of manganese ores is used, including the smelting of manganese alloys, characterized in that lime or limestone is added to the mixture before smelting to form slag with a basicity of not less than 2.8, after melting, the obtained melt is refined by introducing carbonates, chlorides and fluorides of alkali and / or alkaline earth metals or mixtures thereof and sonication with a frequency of 18-21 kHz with separation of ferromanganese and slag, department nny slag is cooled, it dihydrate gypsum in an amount of 4-6% by weight of the slag and grinding is carried out to a particle size of not less than 320 cm 2 / g to obtain cement.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что к настоящему времени оксидные марганцевые руды практически переработаны. Появилась необходимость использования карбонатных и силикатных марганцевых руд. Карбонатные и силикатные руды относятся к числу труднообогатимых и содержат повышенное количество фосфора и минеральных примесей. Рациональные технологии переработки этих руд не известны. В предлагаемом изобретении рекомендуется перерабатывать и использовать породообразующие минералы, содержащиеся в руде, путем совместной плавки шихты с добавкой шлакообразующего компонента известняка или извести с получением высокоосновного шлака с основностью не менее 2,8. Шлаки с основностью 2,8, измельченные до крупности не менее 320 см2/г, обладают вяжущими свойствами. Предлагается в изобретении после выплавки сплава выделять шлак и использовать его для производства цемента путем совместного помола с добавкой двуводного гипса.The essence of the claimed invention lies in the fact that to date, manganese oxide ores are practically processed. There was a need for the use of carbonate and silicate manganese ores. Carbonate and silicate ores are among the hardly refractory and contain an increased amount of phosphorus and mineral impurities. Rational processing technologies for these ores are not known. In the present invention, it is recommended to process and use the rock-forming minerals contained in the ore by co-smelting the mixture with the addition of a slag-forming component of limestone or lime to obtain highly basic slag with a basicity of not less than 2.8. Slag with a basicity of 2.8, crushed to a particle size of at least 320 cm 2 / g, have astringent properties. It is proposed in the invention to separate slag after smelting the alloy and use it for cement production by co-grinding with the addition of two-water gypsum.

Известно, что при выплавки металла в шлаке остается корольковый металл. Применение ультразвуковой обработки расплавленного шлака и металла позволяет перевести корольки сплавов в ферромарганец и увеличить выход полезного материала. Решение этой задачи достигается обработкой расплава ультразвуком частотой 18-21 кГц.It is known that when smelting metal, slag metal remains in the slag. The use of ultrasonic treatment of molten slag and metal makes it possible to transfer the kings of alloys to ferromanganese and increase the yield of useful material. The solution to this problem is achieved by treating the melt with ultrasound at a frequency of 18-21 kHz.

При выплавке марганцевых сплавов фосфор из руды практически полностью переходит в металл. Предлагается сплавы рафинировать с применением карбонатов, фторидов, хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов. Эти реагенты можно вводить в металл путем вдувания инертными газами, кислородом либо вводить в расплав с помощью штанги упакованные реагенты или металлические контейнеры с реагентами.In the smelting of manganese alloys, phosphorus from ore is almost completely converted into metal. It is proposed to refine the alloys using carbonates, fluorides, chlorides of alkali or alkaline earth metals. These reagents can be introduced into the metal by blowing with inert gases, oxygen, or packed reagents or metal containers with reagents can be introduced into the melt using a bar.

Исследованиями установлено, что при снижении частоты ультразвука ниже 18 кГц не достигается необходимое извлечение корольков металла из шлака в сплав. Увеличение частоты ультразвука более 21 кГц не увеличивает извлечение металла из шлака в сплав. Оптимальным режимом является обработка расплава ультразвуком частотой 18-21 кГц в течение 13 минут. Увеличение продолжительности воздействия ультразвука более 13 минут не рационально (Таблица).Studies have established that with a decrease in the frequency of ultrasound below 18 kHz, the necessary extraction of metal kings from slag into the alloy is not achieved. An increase in the ultrasound frequency of more than 21 kHz does not increase the extraction of metal from slag into the alloy. The optimal mode is the processing of the melt by ultrasound at a frequency of 18-21 kHz for 13 minutes. An increase in the duration of exposure to ultrasound more than 13 minutes is not rational (table).

Пример. Ферромарганец получали в трехфазной электрической печи мощностью 10000 кВ·А. Ванна прямоугольная размером 7,6×2,9 метра. Электроды самообжигающиеся диаметром 1 м. Глубина ванны 2,1 м. Электроды расположены в ряд на расстоянии 2,2 метра между осями. Плавка осуществлялась непрерывным процессом с погружением электродов в шихту на 1,2-1,4 метра.Example. Ferromanganese was obtained in a three-phase electric furnace with a capacity of 10,000 kVA. A rectangular bathtub measuring 7.6 × 2.9 meters. The electrodes are self-baking with a diameter of 1 m. The depth of the bath is 2.1 m. The electrodes are arranged in a row at a distance of 2.2 meters between the axes. Melting was carried out by a continuous process with the immersion of the electrodes in the charge of 1.2-1.4 meters.

Для эксперимента применяли высокофосфористую кусковую руду Мазульского месторождения. Состав калоши: марганцевая руда кусковая; размер кусков 90-140 мм - 300 кг, прессованная железная стружка - 15 кг, коксик от ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат», известняк Мазульского месторождения. В шихту перед плавкой добавили известняк для образования шлака плотностью 2,2. Расход электроэнергии составил 4800 кВт×ч на 1 т ферромарганца. По окончании плавки металл и шлак выпускали в ковш, после чего в него вводилась рафинировочная смесь. Для рафинирования применяли смесь NaCl 50% (по массе), Nа2СО3 - 50%. Рафинировочная смесь упаковывалась в металлические пакеты, изготовленные из тонкого железного листа. Пакеты вводились в расплав металлическими штангами. Шлаковый расплав обрабатывался ультразвуком частотой 21 кГц в течение 13 минут. После чего шлак переливался в шлаковни, охлаждался и дробился в молотковой дробилке, смешивался с двуводным гипсом и размалывался до крупности 350 см2/г. Исследованиями установлено, что указанным способом получен цемент марки М500.For the experiment, highly phosphorous lump ore of the Mazul deposit was used. The composition of galosh: manganese lump ore; the size of the pieces is 90-140 mm - 300 kg, pressed iron shavings - 15 kg, coke from OJSC Kuznetsk Metallurgical Plant, limestone of the Mazulsky deposit. Limestone was added to the mixture before melting to form a slag with a density of 2.2. Electricity consumption amounted to 4800 kW × h per 1 ton of ferromanganese. At the end of the smelting, metal and slag were discharged into the ladle, after which a refining mixture was introduced into it. For refining, a mixture of NaCl 50% (by mass), Na 2 CO 3 - 50% were used. The refining mixture was packaged in metal bags made of thin iron sheet. Bags were introduced into the melt with metal rods. The slag melt was sonicated at a frequency of 21 kHz for 13 minutes. After that, the slag was poured into slag, cooled and crushed in a hammer mill, mixed with two-water gypsum and grinded to a particle size of 350 cm 2 / g. Studies have established that the specified method obtained cement grade M500.

В опыте 2 для плавки применялась шихта состава (килограмм на 1 т ферромарганца): марганцевая руда - 3100, кокс - 600, известь - 3500, стружка стальная - 190.In experiment 2, a mixture of the composition (kilogram per 1 ton of ferromanganese) was used for melting: manganese ore - 3100, coke - 600, lime - 3500, steel shavings - 190.

Для рафинирования применялась смесь состава: NaCl - 40%, Na2CO3 - 40%, NaF - 20%. Количество смеси 3% от массы ферромарганца.A mixture of composition was used for refining: NaCl - 40%, Na 2 CO 3 - 40%, NaF - 20%. The amount of the mixture is 3% by weight of ferromanganese.

В опытах 1, 2 получены одинаковые результаты по качеству ферромарганца и по качеству цемента, что представляет практический интерес для производства с возможностью утилизации шлака.In experiments 1, 2, the same results were obtained on the quality of ferromanganese and on the quality of cement, which is of practical interest for production with the possibility of slag utilization.

Главным фактором повышения эффективности переработки марганцевых руд является полное использование марганцевых руд, а именно использование породообразующих минералов (силикаты, полевые шпаты), содержащих кальций, магний, кремнезем, оксидное железо, для выплавки из этих компонентов сырья для производства цемента (клинкера). Предлагаемое изобретение позволяет полностью использовать марганцевую руду с получением ферромарганца и цемента.The main factor in increasing the efficiency of processing manganese ores is the full use of manganese ores, namely the use of rock-forming minerals (silicates, feldspars) containing calcium, magnesium, silica, oxide iron for smelting raw materials from these components for the production of cement (clinker). The present invention allows the full use of manganese ore to obtain ferromanganese and cement.

Результаты обработки расплава ультразвуком при различных условиях плавкиUltrasonic treatment of the melt under various melting conditions Частота ультразвука, кГцThe frequency of ultrasound, kHz Продолжительность обработки ультразвуком, минутыThe duration of sonication, minutes Количество шлака от массы металла, %The amount of slag from the mass of metal,% Основность шлака CaO/SiO2 Slag basicity CaO / SiO 2 Количество гипса в шлаке, %The amount of gypsum in the slag,% Количество рафинировочной смеси, %The amount of refining mixture,% Содержание металла в шлаке, масс.%The metal content in the slag, wt.% 1313 66 18eighteen 1313 1313 15fifteen 1313 2323 15fifteen 18eighteen 66 11eleven 18eighteen 1313 4four 18eighteen 2323 4four 2121 66 66 2121 1313 4four 2121 2323 4four 2727 66 4four 2727 1313 4four 2727 2323 4four 1010 55 1010 2,82,8 4four 33 4four 15fifteen 15fifteen 55 2,82,8 55 33 4four 2121 1313 1313 2,82,8 66 33 4four 18eighteen 1010 15fifteen 1one 55 33 4four 2121 1313 20twenty 22 55 33 4four 2121 1313 20twenty 2,82,8 55 4four 2121 1313 20twenty 2,52.5 55 33 4four 1212 1313 20twenty 55 1one 55 2121 1313 20twenty 55 1,51,5 77 2525 1313 20twenty 2,82,8 55 2,52.5 33

Продолжение таблицы 1Continuation of table 1 1313 20twenty 2,82,8 55 33 4four 1313 20twenty 2,82,8 55 33 66 1313 20twenty 2,82,8 55 33 7,97.9 1313 20twenty 66 33 Оптимальные условия 21кГцOptimal conditions 21kHz 1313 20twenty 2,82,8 55 33 4four

Источники информацииInformation sources

1. Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов. М., «Металлургия», 1988, с.783.1. Gasik M.I., Lyakishev N.P., Emlin B.I. Theory and technology for the production of ferroalloys. M., "Metallurgy", 1988, p. 783.

2. Патент RU 2347835 С2 (МПК С22С 33/04, 27.07.2008).2. Patent RU 2347835 C2 (IPC C22C 33/04, July 27, 2008).

Claims (1)

Способ комплексной переработки марганцевых руд, включающий плавку шихты, содержащей марганцевую руду и кокс, отличающийся тем, что в шихту перед плавкой добавляют известь или известняк для образования шлака основностью не менее 2,8, после плавки проводят рафинирование полученного расплава путем введения карбонатов, хлоридов и фторидов щелочных и/или щелочноземельных металлов или их смесей и обработки ультразвуком частотой, равной 18-21 кГц, с отделением ферромарганца и шлака, отделенный шлак охлаждают, добавляют в него двуводный гипс в количестве, равном 4-6% от массы шлака, и проводят помол до крупности, равной не менее 320 см2/г, с получением цемента. A method of complex processing of manganese ores, including melting a charge containing manganese ore and coke, characterized in that lime or limestone are added to the charge before smelting to form slag with a basicity of not less than 2.8, after smelting, the obtained melt is refined by introducing carbonates, chlorides and alkali and / or alkaline earth metal fluorides or mixtures thereof and sonication with a frequency equal to 18-21 kHz, with the separation of ferromanganese and slag, the separated slag is cooled, two-water gypsum is added to it in a col amount equal to 4-6% by weight of the slag, and grinding is carried out to a particle size equal to at least 320 cm 2 / g to obtain cement.
RU2010126447/02A 2010-06-28 2010-06-28 Procedure for manganese ore complex processing RU2432405C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126447/02A RU2432405C1 (en) 2010-06-28 2010-06-28 Procedure for manganese ore complex processing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126447/02A RU2432405C1 (en) 2010-06-28 2010-06-28 Procedure for manganese ore complex processing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2432405C1 true RU2432405C1 (en) 2011-10-27

Family

ID=44998104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126447/02A RU2432405C1 (en) 2010-06-28 2010-06-28 Procedure for manganese ore complex processing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2432405C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГАСИК М.И. и др. Теория и технология производства ферросплавов. - М.: Металлургия, 1988, с.263-265. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jayasankar et al. Production of pig iron from red mud waste fines using thermal plasma technology
JP5656172B2 (en) Method for recovering valuable metals from slag
RU2010128551A (en) METHOD FOR PRODUCING MELT OF STEEL WITH MANGANese CONTENT UP TO 30%
Dawei et al. Carbothermic reduction of chromite fluxed with aluminum spent potlining
US20200024145A1 (en) Method for resource recovery from silicon slag and deoxidizing agent for iron and steelmaking
CN104862452B (en) A kind of aluminum oxide carbon ball is applied to the technique that LF makes steel
JPH06145836A (en) Production of alloy utilizing aluminum slag
RU2335564C2 (en) High titanium ferro alloy produced by two stages reduction out of ilmenite
RU2563068C2 (en) Method of accompanying production of ferrotitanium silicon during blast-furnace smelting of titanium magnetite concentrates
JP2001323329A (en) Chromium containing metal and its production method
RU2432405C1 (en) Procedure for manganese ore complex processing
CN106591580A (en) New method for preparing ferro-tungsten through low-content tungsten ore
KR100566595B1 (en) Steel refinery flux
RU2441927C2 (en) Method for alumina industry slag treatment
CN114107773A (en) 50 ferrovanadium-silicon and preparation method thereof
KR101469678B1 (en) Low carbon-metal manganese and low carbon-ferromanganese manufacturing method by using continuous thermit reaction
CN115261540A (en) Method for recovering iron and tailings in red mud
US2760859A (en) Metallurgical flux compositions
RU2455379C1 (en) Method to melt low-carbon manganiferous alloys
CN205954085U (en) Equipment of metallic lead recovery of hot aluminium ash and slag preparation steelmaking auxiliary material
JP6026210B2 (en) Metal refining method
RU2148102C1 (en) Method of preparing ferromanganese
CN115029555B (en) Method for preparing ultralow-carbon silicon-based multi-element alloy by utilizing industrial solid waste production
CN116555502B (en) Method for preparing ferro-silico-manganese alloy from converter slag
RU2041961C1 (en) Method for steel making