SU726199A1 - Способ подготовки сидеритовых руд к доменной плавке - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СИДЕРИТОВЫХ РУД К ДОМЕННОЙ ПЛАВКЕ

;, : .1 , Изобретение относитс  к области чёр ной металлургии и может быть использовано при подготовке к доменной плавк сидеритовых руд. Известны способы подготовки сидеритовьк руд, включающие магнетизирующий обжиг в окислительной атмосфере в шахтных печах Д и на агломерационных машинах . Эти способы неэкономичны . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному  вл етс  способ подготов доменной плавке сидеритовой рудыБакальского месторождени  Щ}Способ , включает дробление исходной руды на фракции до 60,мм, грохочение на фракции мм и 10-0 мм окислительный обжиг руды фракции бО10 мм в шахтных печах при температуре 80О-1ООО С в течение 27О мин, гро хочение обожженного продукта на фракции 6О-8 и 8-0 мм, магнитную сепарацию каждой фракции на сепараторах слабого пол . Окислительный обжиг крупнокусковой руды S шахтных печах ведут продуктами сгорани  природного газа с коэффициентом расхода воздуха сХ 1,8-2,О. , К недостаткам способаотноситс  выделение при магнитной сепарации крупноокускованных концентратов (6О-8 мм), бедных по содержанию железа (47-49%), так как в процессе окислительного обжига железосодержащий карбонатный минерал - сидерплезит ( FegygMg-oj) СО разлагаетс  и преобразуетс  в магнезиоферрит ( MgO), содержащий 5 760 ,2% железа, количество которого в продуктах обжига не. превышает 8О%. Кроме того, при окислительном обжиге гидроокислы железа не магнетизируютс  и при магнитной сепарации вместе с пустой породой удал ютс  в хвосты, вследствие этого хвосты содержат 26-28% железа и потери металла при обогащении достигают 13%.

Другим недостатком способа  вл етс  незначительна  (25-30%) степень десульфурац и обожженной руды, поэтому при переработке по этой технологии руд; содержащих более 0,3% серы, получают концентраты,-некондиционные по содержанию серы,

Цель изобретени  - повышение эффективности процесса за счет увеличени  содержани  железа металлического в руде и уменьшени  потерь его с хвостами, а также снижение содержани  серы в концентрате .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что руду вначале обжигают в течений 250-300 мин в нейтральной или слабовосстановительной среде продуктами сгорани  природного газа, содержащими 5-9% окиси углерода, с коэффициентом расхода воздуха 0,9-1,0 в присутствии рециркулирук щйх газов, а затем довосстанавливают в той же печи в течение 60-9О мин смесью газов, содержащей 7О-8О об.% водорода и 15-25 об.% природного газа, i

При обжиге сидероплезита в нейтральной или слабовосстановительной среде продуктами сгорани  Природного газа в присутствии газов, образовавшихс  от разложени  карбонатов, отсутствует свободный кислород, поэтому только; часть закиси железа окисл етс  до MgO РеЛи ё результате степень восстановлени  обожженного продукта доходит до 20% по . кислороду .. .

Процесс диссоциации сидероплезита ( )СОз,  вл ющегос  основным железосодержащим i минералом сидеритовых руд Бакальского месторождени , при нагревании описьтаетс  уравнением:

(

Продукты диссоциации, образовавшиес  по уравнению (1), взаимодействуют между собой с образс занием магнезиоферрита МдОРе Оз и вюстита (закиси железа FeO

Суммарный процесс диссоциации сидароплезита описьгааетс  уравнением:

If s So s VWeO- e FeO SCO/eoCZ

При последующем довосстановлении обоженного продукта смесью водорода и природного газа часть железа восстанав пнваетс  до мeтaлличJecкoгo состо ни  и бдаовременно происходит восстановление ридроокислов железа.

Степень восстановлени  продуктов об дига достигает 7О-90% (по кислороду), а содержание железа в концентрате после магнитного обогащени  повьпыаетс  до 65-75%. Кроме того, за счет восстано&лени  ги;роокислов железа снижаетс  содержание железа в хвостах магнитной сепарации .

Использование восстановительного газа , содержащего значительное количество водорода (80%), способствует эффективному удалению серь из обожженной руды .

На чертеже показана схема реализации способа.

На схеме изображены: шахтна  печь I с выносной топкой 2; система очистки колошникового газа, включающа  циклоны 3, аппараты 4 мокрой газоочистки, газодувки 5, рекуператоры 6.дл  поДогрева смеси водорода с природным газом; система очистки водорода, включающа  циклоны 7, аппараты 8 мокрой газоочистки , газодувки 9; грохот 10, магнитный йепаратор 11.

Способ осуществл етс  следующим образом . Крупнокусковую сидеритовую руду загружают в шахтную печь 1 в зону обжига . Туда же через выносную топку 2 подают продукты сгорани  природного газа при коэффициенте расхода воздуха 0,9-1,0. Обжиг ведут в течение 250300 мин при температуре 95О-1б5О°С в нейтральной или слабовосстановительнрй среде, содержащей 5-9% окиси углерода , в противотоке продуктов сгорани  природного газа в присутствии газов, образов авт ихс  в процессе разложени  карбнатов . Эти газы вьгоод т из печи через . .циклоны 3 и аппараты 4 газоочистки, часть их рециркул ционной газодувкой 5 подают в выносную топку 2 шахтной печи 1, а остальную часть сбрасывают в дымовую трубу. Использование газа, обрававшегос  при разложении карбонатов, позвол ет создать слабрвосотановительную , атмосферу и снизить температуру продуктов сгорани  природного газа. Обожженный продукт, восстановленный в зоне обжига до 20% (по ккспорору} и разогретый до 95О-1О5С С, через разделительную зону поступает в зону восстановлени , где в пр мотоке смеси газов, содержащей 7О-80 об.% водорода и 15-25 об.% природного газа, происходит окончател ное восстансфление обожженного продукта до 7О-90% (по кислороду) и удаление серы КЗ него.

При разложении природного газа в зоне восстановлени  на углерод и водород компенсируютс  затраты водорода на восстановление руды о учетом перетока водорода в зону обжига. Переток части газа из зоны восстановлений предотвращает накопление в циркулпрубмом водороде двуокиси углерода, сероводорода и азога./ Разогрев обожженного продукта в зоне обжига до 950-1О50 С обеспечивает высокую скорость восстановительного про цесса в зоне восстановлени . Процессы восстановлени  обожженной руды и разложени  природного газа в этой зоне осущес твл ют при снижении температуры с 950 до . Дл  обеспечени  необходимого теплового режима зоны восстановлени  смесь водорода и природного газа нагревают до . 60О-65Ос в рекуператоре 6, Металлизованный продукт образующийс  в процессе восстановлени , 5гол етс  катализатором разложени  при|эо/ ного газа. Обработанный водород с парами- влаги вьюрд т из печи через системы очистки водорода и рециркул ционной газодувкой 9 подают в зону восстановлени  и зону охлаждени  шахтной печи, где обожженный продукт охлаждают до 50 С. Затем продукт направл ют на грохот 10, который раздел ет его на фракции 60-8 и 8-О мм.

Температура, С а) в зоне обжига

950-1050 950-1050

950-650

6ОО-65О

1100-120О 110О-12ОО

ЗОО

ЗОО

6О

1200000 2900ОО

34

138,2

34

66,О Обожженный продукт фракции 8-0 мм и исходную руду фракции 10-0 мм наарав-. л ют на агломерацию. Обожженный продукт крупностью 608 мм направл ют на сухую магнитную сепарацию , осуществл емую на сепараторах 11с напр  сенностью магнитного пол  1ООО Э. Магнитный концентрат  вл етс  готовым продуктом дл  доменной плавки . Способ проверен в лабораторных услови х на установках ВИИИМТ производительностью 30-7О кг/ч и в промьпиленных услови х в шахтной печи Белорецкого металлургического комбината производительностью 30 т/сут. М-агнитна  сепараци  восстановленного продукта осуществлвн лась в институте Уралмеханобр на сухом барабанном сепараторе промышленного образца при напр женности магнитного пол  iOOO Э. Испытьгоалась сидеритова  руда Бакальского месторождени . Параметры и показатели процессов обжига и магнитной сепарации по предлага-. .емому способу и прототипу приведены в табл . 1-3. Т а б л и ц а 1

б)на смШШнйе с водородом в цикле рециркул ции

в)на отопление газоподогревател 

Коэффициент расхода воэруха при отоплении зоны жига

СреДа

Степень восстановлени 

Степень десульфурации

f , . : Технологические показатели обжи 1п-магнитного

Грохочение Фракци 

6О-1Омм исходной Отсев 1ОО мм

рудыИсходна 

руда

8 -

726199 . Продолжение табл. 1

60,6

11,60 ,95-1,001,8-2,0

Восстанови-Окислительтельна на  84-87О

33,8

90-92

70,11 75,031,90 75,78

29,89 25,0ЗО,38 24,22

1ОО,О 10О,0 31,51 100,О Т а б л и ц а 2 обогащени  исходной руды

Химический состав сырой руды фракции бЬ--1О мм, продуктов обжига и магнитной сепарации

Предлагаемый способ позвол ет получать восстановленный продукт, содержащий ЗО-60% металлического железа, при сухой магнитной сепарании которого вьгдел ютс  концентраты с содержанием 67,1% железа (48,66% при окислительном обжиге). Хвосты выдел ютс  с содержанием 17,3% железа (27,37% при окислительном обжиге). Потери железа

Т Q б л и ц а 3

С крупнокускрвыми ,(6О-8 мм) хвостами снизились с 9,17 до 2,617о. Степень десульфурации по предлагаемому способу достигла 9О-92% (22-33,8% при окислительном обжиге).

Технико-экономические расчеты, выполненные Гипромезом, показали; что применение металлизованного концентрата вместо концентрата, полученного из,

Claims (3)

Формула изобретения Способ подготовки сидеритовых руд к доменной плавке, включающий обжиг классифицированной крупнокусковой руды в шахтных печах с последующим магнитным обогащением обожженного про- 20 дукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения’ эффективности процесса за счет увеличения содержания железа металлического в руде и уменье шения потерь его с хвостами, а также снижения содержания серы в концентр апринятые во внимание при экспертизе

1. Обогащение сидеритовых руд за 15 рубежом .-Информация, 5, сер. 2,

ЦНИИЧМ, 1962, с. 6.

2. Квасков Л. П., Хохлов Д.Г. иАхлюстина Л. И. Технология обогащения магнегзиальных карбонатных руд.-Труды УШ Международного конгресса по обогащению полезных ископаемых, Ленинград, 1968, с. 219.

3. Федоренко И. В., Жунев А. Г. и др. Обогащение обожженных бакальских.

^2S сидеритовых руд. 'Горный журнал', 1976, № 7, с. 58-61 (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 609/24 'Филиал ППП 'Патент', г.

Тираж 694 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4