SU596373A1

SU596373A1 - Способ получени железного порошка

Info

Publication number: SU596373A1
Application number: SU762416392A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Фадеевич Мокшанцев; Юрий Александрович Мельников; Андрей Петрович Мельник; Павел Александрович Егоров; Дмитрий Дмитриевич Успенский; Виктор Никитич Курканин; Герман Михайлович Кузькин
Original assignee: Череповецкий Филиал Северо-Западного Заочного Политехнического Института; Череповецкий Химический Завод
Priority date: 1976-10-27
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1978-03-05

Description

(54) ,СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКА

1

Изобретение относитс к порошковой металлургии.

Известен хлоридный способ получени железного порошка из железных, а также комплексных руд, например, из пиритных огарков, заключающийс в том что пиритный огарок восстанавливают углеродом при 1000°С, затем полученное губчатое железо обрабатывают технической сол ной кислотой. Раствор хлористого железа отдел ют от осадка фильтрацией, упаривают до концентрации насыщени и подвергают кристаллизации . Кристаллы хлористого железа восстанавливают при 500-550 С lj.

Недостатками этого способа вл ютс сложность технологии, св занна с многочисленностью технологических операций , а также коррози аппаратуры и загр знение воздуха рабочих помещений вследствие использовани сол ной кислоты .

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности г вл етс способ получени железного порошка из железосодержащего материала , включающий обработку исходного материала раствором гидроокиси натрии в автоклаве при температуре 160 в течение 2 ч, выщелачивание разбавленной

серной кислотой дл удалени алюмосиликатов натри , фильтрацию, сушку,измельчение и восстановление водородом при 750°С в течение 2 ч. При этом получают тонкодисперсное пирофорное железо, которое при помощи длительного отжига в токе инертного газа перевод т в пассивную форму 2.

к недостаткам известного способа

относ тс невысока степень извлечени соединений кремни и алюмини из исходного материала и, вследствие этого , относительно большие их концентрации в полученном железном порошке,

что приводит к ухудшению свойств изготовленных из него спеченных изделий.

Цель изобретени - повышение .степени извлечени окислов алюмини и кремни .

. Дл достижени поставленной цели в предлагаемом способе обработку исходного материала в автоклаве ведут при концентрации гидроокиси н-атри 425-525 г/л, температуре 220-240 С,

давлении 32,5-42,5 кг/см в течение 20-30 мин при соотношении исходного материала к раствору гидроокиси натри рапном 1 : 2,5 - 1 : 3,5

При этом восстановление получеиного концентрата провод т при темперагуре 1050-1150°C в течение 90-120 мин с использованием комбинированного восстановител - конвертированного природного газа в сочетании с углеродсодержащим материалом,

В качестве исходного материала,со держащего окислы кремни и алюмини , используют пиритный огарок.

Нижние пределы параметров(концентраци раствора гидроокиси натри , 425 г/л, температура 220°С/ давление 32,5 кг/см, врем 20 мин, соотношение огарок: раствор гидроокиси натри 1:2,5) обусловлены тем, что приболее низких значени х не обеспечиваетс достаточно полна степень удалени окислов кремни и алюмини из огарка.

Увеличение концентрации раствора гидроокиси натри , используемого длй| обработки огарка,более 525 г/Л|,давлё НИН более 42,5 кг/см,температуры более 240.с,продолжительности процес са более 30 мин соотношени Т , s Ж больше., чем 1 s 3,5 нецелесообразно, так как приводит также к повышению содержани окислов S-iOg и в твердой фазе,что вызвано образование в этих услови х нерастворимых соединений кремни и алюмини .

Восстановление концентрата, полученного после выщелачивани примесей кремни И алюмини , целесообразно вести при 1050-1150 0 в течение 90120 мин. Это позвол ет получать не пирофорное железо, требующее перевода .-его в пассивную форму путем дли.тельного ,обжига или выдержки, в среде инертного газа, а губчатое же.лезо - в пассивной форме. Зтраты на размол губчатого железа значительно, меньше, чем затраты на пассивирование пирофорного железа.

Предпочтительным вл етс использование комбинированного восстановител - конвертированного природного газа в-сочетании, с углеродсодержашим. материалом. Дл этого концентрат предварительно смешивают с углеродсодержагдим материалом (древесным углем, сажей или коксиком), который вл етс н« только восстановителем, но и разрыхлителем шихты, так как при окислении углеродсодержащего материала объем образующихс газообрдзных продуктов в два раза больше, чем объем углекислого газа и паров воды, образующихс при восстановлении окислов железа. Весовоо соотношение концентрата и углеродсодержащего материала принимают от 8:1 до 12:1.

Пример. В качестве сырь используют пкритный огарок (фракци 0,16) следующего состава, вес.%: Fe 55,6; SiO 8,7; , 1,б6;СаО 0,96 HI/O 0,02; Си 0,36; Zn 0,72; S 0,94; А.. 0,17; 1 т огарка смешивают с 3 т

водного раствора гидроокиси натри и направл ют в автоклав, где в течение 25 мин обрабатывают при давлении 37,5 кг/см2 и температуре 230°С. На выходе из автоклава отдел ют твердую фазу от жидкой и промывают водой до рН г 7,0. В результате получают- 0,89т концентрата Состава, вес.%: Ре 67,2; Si020,l2f АбзОд 0,10; СаО 0,64;

MffO 0,50,- Cut 0,39,-i Zn 0,64; Б 0,629;

A 0,1.

Далее концентрат обрабатывают Бй-ныГЛ раствором сол ной кислоты в количестве 2,7 т. в течение 30 мин прь температуре 20с. Это делают с целью

перевода в водорастворимую форму окислов кальци и магни (при этом соединени меди и цинка .остаютс в твердой фазе). Затем твердую фазу отдел ют и промывают теплой водой с температугрой 50-6.0®С и высушивают. Получают 0|,88 т концентрата следующего состава ,вес.%:Ре 68,3; Si Ог 0,12 ; , 10 СаО 0,03 ;%0 0,07;Са 0,3872 0,647 S.0,625;iA& 0701. Этот концентрат смб

щивают с 0,09 т древесного угл и обрабатывают шихту конвертированннм; природным газом при температуре 1050- 1150®С в течение 90 мин, в результате чего получают 0,62 т губчатого железа с содержанием общего железа не менее 98,0% и металлического не менее 96,5%. Губчатое железо размалывают и получают железный порошок следующего

98;

Ре„

химического/состава, вес.

ОБЩ,

Cogu, 0,06; CU 0,51; Zn 0,63; Мп 0,1;

Si-,088;Ae 0,09; S 0,035; Р 0,01;

А50,04;. СаО 0,11; 0,14; Од 0,26.

Использование предложенного способа получени железного порошка из сырь , содержащего окислы кремни и алюмини , например пиритного;огарка, обеспечивает высокую степень извлечени Si Og и APgOj (99,5% и 97,0% соответственно ), в то врем как известный способ позвол ет достичь степени извлечени SiO и равной 91%. Кроме того создаетс возможность; удалени АбзО, в водорастворимой форме в одну стадию непосредственно при обработке исходного материала гидроокисью натри в автоклаве.

Claims

Формула изобретени

Способ получени железного порошка из железосодержащего материала, включающий обработку исходного материала раствором гидроокиси натри в

60 Автоклаве,последующую обработку разбавленной кислотой, восстановление полученного концентрата и размол, о т личающийс ;тем, что, с целью повьпиени степени извлечени окислов

65 кремни и алюмини , обработку исходного материала в автоклаве ведут при концентрации гидроокиси натри 425525 г/л, температуре 220-240°С, давлении 32,5-42,5 кг/см в течение 2030 мин, при соотношении исходного материала к раствору гидроокиси натри равном 1:2,5-1:3,5. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Порошкова металлурги . Сб.трудов ЦНИИЧМ, вып. 72, М. , Метал.пурб с. 5.
2. Патент ФРГ 970077,кл. 18а 13/00/ 1958.