SU1624041A1 - Способ переработки железосодержащих материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к переработке железосодержацих материалов, содержащих вольфрам, с получением ферросплава. Цель изобретени  - переработка железовольфрамопых пиритных промпродуктов непосредственно в же- лезопольфрамовый сплав и упрощение процесса. Предложено в печи формировать коксочыи слой, с помощью его расплавл ть шихту, в которой в качестве флюса использовать содосуль- фатнын продукт с массовым соотношением соды и сульфата натри  (2-3): 10 и расходовать его в количестве 50-80% от массы промпродукта, при этом соотношение высоты коксового сло  и получаемого расплава поддерживать рагшмч (0,3-0,5):1. За счет использовани  содосульфатного продукта и регламентации параметров процесса получают непосредственно желе- зоволыЬрамопын сплав с извлечением вольфрама на уровне 96,7-97,5%, в то врем  как обычно получение такого сплава включает четыре передела с суммарным извлечением вольфрама менее 927,. с Ј (Л

Description

05

ьо

4Ь

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к переработке железосодержащих материалов, содержащих вольфрам, с получением ферросплава.

Цель изобретени  - переработка железовольфрамовых пиритных промпродуктов непосредственно в железо- вольфрамовый сплав и упрощение процесса .

В электропечи из кокса формируетс  коксовый слой, с помощью его

нагревают и расплавл ют шихту, в которой в качестве флюса предложено использовать содосульфатный продукт с массопьм соотношением соды и сульфата натри  (2-3):10 и расходовать его в количестве 50-80% от массы промпродукта, при этом отношение высоты коксоього сло  и получаемого расплава поддерживаетс  равтм (0,3-0,5):1.

При проплавлении железовольфрамовых пиритных промпродуктов на рудно-термических печах прогревом расплава через коксовый слой в местах контакта графитовых электродов и кокса происходит образование мик- родуг, обеспечивающих локальное повышение температуры в услови х сильной восстановительной среды, что приводит к восстановлению металлов и образованию ферровольфрамового сплава.

Содосульфатный продукт, используемый в качестве натриевого соединени , - дешевый промпродукт химического производства и представл ет собой смесь карбоната натри  (соды) и сульфата натри  переменного состава . Использование его в электроплавке вместо кальцинированной соды снижает эксплуатационные расходы по сравнению с известным способом.

Обща  схема механизма взаимодействи  реагентов представл етс  в следующем виде:

FeO + W0 + Na20 + S + С + Si-

-# nFemW(S + С + Si).

Результатом процесса  вл етс  получение сложной низкотемпературной эвтектики - ферровольфрамового сплава с ограниченным содержанием углерода , серы и кремни . Температуру расплава можно держать в интервале 1150 - 1200°С, что снижает энергозатраты относительно известного способа . Введенные в шихту содосулъ- фатного продукта в количестве 50- 80% от массы промпродукта обеспечивает св зывание силикатной части в жидкотекучий ишак (стекломассу), что создает благопри тные услови  дл  интенсивной диффузии вольфрама и железа к коксовому слою и восстановлению оксидов металлов.

Сода в шихте способствует протеканию реакции образовани  оксида же- леза, затем восстановлению металлов, л присутствие сульфата натри  обеспечивает нужную концентрацию серы в расплаве и образование низкотемпературной эвтектики.

Ведение плавки прогревом расплава через коксовый слой при отношении высоты коксового сло  и расплава менее 0,3:1 не гарантирует получение нужной высоты сло  восстановител ,- обеспечивающей образова

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ние микродуг, локальное повышение температуры, услови  дл  эффективного восстановлени  железа и вольфрама с образованием ферровольфрамового сплава.

Увеличение указанного отношени  выше 0,5-1 уменьшает полезный объем перерабатываемого материала, т.е. снижает производительность агрегата .

При массовом соотношении соды и сульфата натри  ниже 2:10 не обеспечиваетс  полное протекание реакции образовани  оксида железа из сульфида и восстановление металлов.

При массовом соотношении соды и сульфата натри  выше 3:10 процесс восстановлени  не улучшаетс .

Расход содосульфатного продукта меньше 50% от массы промпродукта не обеспечивает достаточную жипкотеку- честь расплава, диффузию вольфрама и железа к коксовому слою, что снижает степень восстановлени  металлов.

Расход содосульфатного продукта более 80% от массы промпродукта увеличивает количество шлака и потерю с ним металлов, приводит к перерасходу реагента.

Плавки провод т на укрупненной лабораторной электропечи площадью пода 0,16 м2 с двум  графитовыми электродами диаметром 75 мм.

Выпуск расплава осуществл ют через нижнюю летку в чугунный котел. Продукты плавки разделывают, взвешивают н анализируют на содержание железа и вольфрама.

В качестве исходного материала используют железовольфрамовый пирит- ный промпродукт, содержащий 2,5% вольфрама, 27,5% диоксида кремни , 15% железа, предоставленного в основном в виде пирита.

Пример 1. Шихту, содержащую 100 кг железовольфрамового пиритного промпродукта и 50 кг содосульфатного продукта, содержащего 16% карбоната натри  и 80% сульфата натри  (остальное примеси), плав т совместно с коксом при 1200 С. Массовое соотношение соды и сульфата натри  2:10, а расход содосульфатного продукта составл ет 50% от массы промпродукта.

Высота расплава в печи 250 мм, высота коксового сло  75 мм. Отношение высоты коксового сло  и расплава

0,3:1. Расплав прогревают через кок- совьи слой 45 мин.

Продукты плавки: 1 7,9 кг ферроволь- фрамового сплава, содержащего 13,5% вольфрама и 81,5% железа, остальное - сера, кремний, углерод, а также 93,5 кг силикатного шлака, содержащего 0,09% вольфрама и 0,43% железа.

Извлечение в сплав составило:

вольфрама - 96,7%, железа - 97%.

Пример 2. Пихту, содержащую 100 кг железовольфрамового пиритного промпродукта, 65 кг содосульфатного продукта, содержащего 19% карбоната натри  и 76% сульфата натри  (остальное - примеси), плав т совместно с коксом при 1175°С. Массовое соотношение соды и сульфата натри  2,5:10, а расход содосульфатного продукта с составл ет 65% от массы промпродукта.

Высота расплава в печи 275 мм, высота коксового сло  110 мм. Отношение высоты коксового сло  и расплава 0,4:1. Расплав прогревают че- рез коксовый слой 35 мин.

Продукты плавки: 17,5 кг ферро- вольфрамового сплава, содержащего 13,9% вольфрама и 82% железа, остальное - сера,, кремний, углерод, а также 115 кг силикатного ишака, содержащего 0,07% вольфрама и 0,61% железа.

Извлечение в сплав составило: вольфрама - 97%, железа - 95%.

Пример 3. Шихту, содержащую 100 кг железовольфрамового пиритного промпродукта, 80 кг содосульфцт- ного продукта, содержащего 21,9% карбоната натри  и 73% сульфата натри  (остальное - примеси), плав т совместно с коксом при 1150°С. Массовое соотношение соды и сульфата натри  3:10, а расход содосульфатного продукта составл ет 80% от массы пром- продукта.

Высота расплава в печи 300 мм, высота коксового сло  150 мм. Отношение высоты коксового сло  и расплава 0,5:1.

Расплав прогревают через коксовый слой 30 мин.

Продукты плавки: 18,2 кг ферро- вольфрамового сплава, содержащего 13,4% вольфрама и 79% железа, остальное - сера, кремний и углерод, а также 125 кг силикатного шлака, содержащего 0,05% вольфрама и 0,5% железа.

Извлечение в сплав составило вольфрама - 97,5%, железа - 96%.

Предлагаемый способ дает возможность получать ферровольфрамовый сплав при переработке железовольфра- мовых пиритных промпродуктов непосредственно в плавильном агрегате с использованием в процессе дешевого промпродукта химического производства . Обычно сернистые отходы вольфрама перерабатываютс  по схеме: получение плавкой вольфраматной части - химическа  переработка - выделение вольфрамового ангидрида - получение сплана. Суммарное извлечение ванади  по таком схеме не превышает 92% вместо 96,7-97,5% по предлагаемому способу.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ переработки железосодержащих материалов, включающий их расплавление совместно с коксом и флюсом, последующий выпуск продуктов плавки, отличающийс  тем, что, с целью переработки желе- зовольфрамовых пиритных промпродуктов непосредственно в железовольфрам о вый сплав и упрощени  процесса, в печи формируют коксовый слой, с помощью его осуществл ют нагрев и пропл вление шихты, в которой в качестве флюса используют содосуль- фатный продукт с массовым соотношением соды и сульфата натри  (2-3) НО и расходом его в количестве 50-®0% v от массы промпродукта, при этом отношение высоты коксового сло  и получаемого расплава поддерживают равным (О,3-0,5):1.