RU2701245C1 - Способ дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов - Google Patents
Способ дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701245C1 RU2701245C1 RU2018135781A RU2018135781A RU2701245C1 RU 2701245 C1 RU2701245 C1 RU 2701245C1 RU 2018135781 A RU2018135781 A RU 2018135781A RU 2018135781 A RU2018135781 A RU 2018135781A RU 2701245 C1 RU2701245 C1 RU 2701245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dephosphorization
- melt
- concentrates
- manganese
- oxide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
-
- 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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/11—Removing sulfur, phosphorus or arsenic other than by roasting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии. Способ дефосфорации расплава карбонатных марганцевых концентратов включает осуществление расплавления концентрата в электрической печи. После его расплавления в расплав добавляют кварцит из расчета получения основности оксидного расплава CaO/SiO2, равной 0,2-1,0, и после достижения температуры оксидного расплава 1400°С проводят его дефосфорацию путем продувки газообразным монооксидом углерода. В результате обеспечивается высокая степень дефосфорации карбонатных марганцевых концентратов. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам дефосфорации марганцевых руд и концентратов, и может быть использовано для снижения содержания фосфора в данных продуктах.
Целью изобретения является дефосфорация карбонатных марганцевых руд и концентратов, используемых для выплавки марганцевых ферросплавов.
На территории России марганцевые руды представлены преимущественно тремя типами: карбонатными, окисными и окисленными. Около 90% запасов представлены труднообогатимыми карбонатными рудами со средним содержанием марганца 20% и повышенным содержанием фосфора (0,2-0,3% и более), запасы оксидных руд, содержащих 23-26% Мn, составляют 6%, остальное смешанные руды. Одним из наиболее важных показателей, характеризующих качество марганцевых руд и концентратов, является модуль фосфора - Р/Mn, отношение содержания фосфора к содержанию марганца в сырье. Для получения стандартных по фосфору марганцевых ферросплавов это отношение в марганцевом сырье должно быть ≤0,003. Отечественные карбонатные марганцевые руды характеризуются высоким значением модуля фосфора: Р/Мn=≥0,01, поэтому карбонатные марганцевые руды и концентраты отечественных месторождений, чтобы выплавить из них стандартные марганцевые ферросплавы с требуемым содержанием фосфора, необходимо подвергать дефосфорации.
В качестве прототипа выбран способ дефосфорации марганцевых руд и концентратов (Патент РФ 2594997. Способ дефосфорации марганцевых руд и концентратов / Дашевский В.Я., Юсфин Ю.С., Полулях Л.А., Петелин А.Л., Макеев Д.Б., Александров А.А., Леонтьев Л.И., Губанов В.И., Подгородецкий Г.С. Бюл. 2016. №23). По этому способу, с целью дефосфорации расплавов марганцевых руд и концентратов, фосфор восстанавливают из расплава газообразным монооксидом углерода (СО), который продувают через оксидный марганецсодержащий расплав. Реакция между оксидом фосфора Р2О5, растворенным в расплаве, и монооксидом углерода протекает на стенках пузырьков СО, поднимающихся в расплаве. Полноте протекания этой реакции способствует тот факт, что полости пузырьков СО является химическим вакуумом для продукта реакции - газообразного фосфора (Р2), поскольку парциальное давление Р2 в пузырьках изначально равно нулю. Газообразный фосфор удаляется с отходящими газами. Недостатком способа-прототипа является тот факт, что он не рассматривает процесс дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов.
Карбонатные марганцевые руды характеризуются повышенной основностью вмещающей породы (CaO/SiO2>1). Наличие свободного оксида кальция СаО в карбонатных марганцевых рудах и концентратах осложняет протекание реакции дефосфорации, поскольку СаО образует с оксидом фосфора Р2О5 прочное соединение - фосфат кальция 3СаО⋅Р2О5. Результатом использования описанного выше способа-прототипа дефосфорации марганцевых руд и концентратов для дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов будет низкая степень дефосфорации, поскольку фосфор связан в прочное соединение - фосфат кальция 3СаО⋅Р2О5.
Техническим результатом, достигаемым в изобретении, является высокая степень дефосфорация карбонатных марганцевых руд и концентратов.
Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что, с целью нейтрализации вредного влияния оксида кальция на процесс дефосфорации и достижения высокой степени дефосфорация расплавов карбонатных марганцевых руд и концентратов, в расплав добавляют оксида кремния SiO2, который связывает свободный оксид кальция в силикат кальция CaO⋅SiO2, соединение более прочное, чем фосфат кальция 3СаО⋅Р2O5. В результате разрушается связь оксида фосфора с оксидом кальция и устраняется препятствие, мешающее успешному протеканию процесса дефосфорации.
Процесс дефосфорации расплава карбонатных марганцевых руд и концентратов по предлагаемому способу ведут следующим образом. В марганецсодержащий расплав добавляют кварцит (оксид кремния) из расчета получения в оксидном расплаве основности CaO/SiO2, равной 0,2-1,0. После этого расплав продувают монооксидом углерода СО с целью дефосфорации. Выбранные пределы по величине основности оксидного расплава обеспечивают устойчивое протекание реакции взаимодействия газообразного моноокида углерода с оксидом фосфора, содержащимся в расплаве. Снижение основности ниже 0,2 приводит к существенному замедлению скорости протекания реакции дефосфорации, а повышение основности выше 1,0 - к прекращению протекания реакции дефосфорации.
Пример. Изучен процесс дефосфорации карбонатного марганцевого концентрата по известному и предлагаемому способам. В экспериментах использовали марганцевый концентрат, содержащий, %: 25,20 Мn; 3,60 Fe; 0,15 Р; 13,87 SiO2; 15,72 СаО; 1,47 Аl2O3; 2,85 MgO; 26,58 ппп; Р/Мn=0,0059; CaO/SiO2=1,13. После расплавления в связи с улетом потерь при прокаливании концентрат содержал, %: 34,32 Мn; 4,90 Fe; 0,20 Р; 18,89 SiO2; 21,41 СаО; 2,00 Аl2O3; 3,88 MgO; Р/Мn=0,0058; CaO/SiO2=1,13.
По известному способу концентрат расплавили в электрической печи. После достижения температуры 1400°С расплав продували монооксидом углерода. Масса концентрата в каждом опыте составляла 5 кг. При содержании фосфора в расплавленном концентрате 0,20% в расплаве было 10 г фосфора. Предварительными опытами было установлено, что степень использования монооксида углерода для данной установки составляет 65%. Потребное количество монооксида углерода составляет 27,8 л. Монооксид углерода подавали от газогенератора через фурму с расходом 1 л/мин в течение 30 мин. Результаты экспериментов приведены в таблице.
По предлагаемому способу к концентрату после расплавления в электрической печи добавили кварцит из расчета получения в смеси основности CaO/SiO2, равной 0,6. В связи с улетом потерь при прокаливании расплав содержал, %: 29,39 Мn; 4,20 Fe; 0,17 Р; 30,55 SiO2; 18,33 СаО; 1,71 Аl2O3; 3,32 MgO; Р/Мn=0,0058; CaO/SiO2=0,6. После достижения температуры 1400°С расплав продували монооксидом углерода. Масса концентрата в каждом опыте составляла 5 кг. При содержании фосфора в расплавленном концентрате 0,17% в расплаве было 8,5 г фосфора. Предварительными опытами было установлено, что степень использования монооксида углерода для данной установки составляет 65%. Потребное количество монооксида углерода составляет 23,7 л. Монооксид углерода подавали от газогенератора через фурму с расходом 1 л/мин в течение 30 мин. Результаты экспериментов приведены в таблице.
Как видно из приведенных данных, в результате продувки оксидного марганесодержащего расплава основностью CaO/SiO2=1,13 газообразным монооксидом углерода содержание фосфора в расплаве осталось близким к исходному, т.е. процесс дефосфорации не получил заметного развития. Напротив, снижение основности оксидного марганецсодержащего расплава до СаО/SiO2=0,6 позволило в результате продувки снизить содержание фосфора в расплаве до <0,03%, степень дефосфорации
Технико-экономические преимущества предлагаемого способа дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов заключается в том, что его использование позволит получать карбонатные марганецсодержащие продукты с требуемым низким содержанием фосфора.
Claims (1)
- Способ дефосфорации расплава карбонатных марганцевых концентратов в электрической печи, отличающийся тем, что в расплав концентрата добавляют кварцит из расчета получения основности оксидного расплава CaO/SiO2, равной 0,2-1,0, а дефосфорацию проводят после достижения температуры оксидного расплава 1400°С путем продувки газообразным монооксидом углерода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135781A RU2701245C1 (ru) | 2018-10-10 | 2018-10-10 | Способ дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135781A RU2701245C1 (ru) | 2018-10-10 | 2018-10-10 | Способ дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701245C1 true RU2701245C1 (ru) | 2019-09-25 |
Family
ID=68063418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018135781A RU2701245C1 (ru) | 2018-10-10 | 2018-10-10 | Способ дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701245C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU908867A1 (ru) * | 1980-07-22 | 1982-02-28 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт | Способ дефосфорации карбонатных марганцевых концентратов |
US20110265608A1 (en) * | 2008-05-06 | 2011-11-03 | Dong-Shik Min | Process for production of ultra low phosphorous and carbon ferromanganese by using of ferromanganese slag |
RU2594997C1 (ru) * | 2015-06-26 | 2016-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ дефосфорации марганцевых руд и концентратов |
-
2018
- 2018-10-10 RU RU2018135781A patent/RU2701245C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU908867A1 (ru) * | 1980-07-22 | 1982-02-28 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт | Способ дефосфорации карбонатных марганцевых концентратов |
US20110265608A1 (en) * | 2008-05-06 | 2011-11-03 | Dong-Shik Min | Process for production of ultra low phosphorous and carbon ferromanganese by using of ferromanganese slag |
RU2594997C1 (ru) * | 2015-06-26 | 2016-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ дефосфорации марганцевых руд и концентратов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6743915B2 (ja) | 溶鋼の脱硫処理方法及び脱硫剤 | |
RU2594997C1 (ru) | Способ дефосфорации марганцевых руд и концентратов | |
RU2701245C1 (ru) | Способ дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов | |
TW201938799A (zh) | 熔銑的脫磷方法 | |
US4373949A (en) | Method for increasing vessel lining life for basic oxygen furnaces | |
JP5233383B2 (ja) | 溶鋼の精錬方法 | |
CN110191968A (zh) | 铁水的脱磷方法 | |
JP2003105417A (ja) | 溶銑の脱りん方法 | |
JP2000129329A (ja) | 溶銑の脱りん方法 | |
JPH10265816A (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
CA1143947A (en) | Method for increasing vessel lining life for basic oxygen furnaces | |
RU2232730C2 (ru) | Способ получения пуццолановых или гидравлических вяжущих для цементной промышленности из основных оксидных шлаков | |
JP2003147426A (ja) | 製鋼方法 | |
KR20030042748A (ko) | 전로용강 승열제와 이를 이용한 전로정련방법 | |
RU2241046C2 (ru) | Способ и использование нитрата кальция для вспенивания шлаков в производстве стали | |
JPS5910974B2 (ja) | 溶銑の脱燐方法 | |
KR101280941B1 (ko) | 탈류제 및 이의 제조 방법 | |
JP2856106B2 (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
FI73462B (fi) | Metod foer framstaellning av staol med laog vaetehalt. | |
JPH06108137A (ja) | 低硫鋼の溶製方法 | |
US20170275714A1 (en) | Mixture, use of this mixture, and method for conditioning a slag located on a metal melt in a metallurgical vessel in iron and steel metallurgy | |
JP2002275521A (ja) | 高炭素溶鋼の脱燐精錬方法 | |
JP2002241823A (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
JP2002146421A (ja) | 溶銑の脱硫剤 | |
US168263A (en) | Improvement in the manufacture of iron |