Способ обогащения марганцевых руд

(511 4 В 03 В 7/О ЕТЕНИЯ Изобретениесырья комбининости к обогмарганцевых рно для подготцевых продуктредел у,Цель изобремарганцвого кв нем примеси тени я - поонцентратафосфора. шение качеств счет снижени Сущностчто исходнобогащаютлученный ко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский и проектныйинститут по обогащению и агломерации рудчерных металлов Механобрчермет и Днепропетровский металлургический институтим. Л. И, Брежнева(54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ МАРГАНЦЕВЪХ РУД(57) Изобретение относится к обогащениюфосфорсодержащих марганцевых руд комотносится к обогащению рованными методами, в частащению фосфорсодержащих уд, и может быть использоваовки низкосортных марганов к металлургическому песпособа заключается в том,марганцевую руду дробят, обленную руду отсадкой, поцентрат измельчают совместно бинированными методами и м. о. использо.вано для подготовки низкосор 1 ного марганцевого сырья к металлургическому перс- делу. Цель изобретения - поцышсние качества марганцевого концентрата за счет снижения в нем примеси фосфора. Исходную марганцевую руду дробят и обогащают отсадкой. Концентрат отсадки измельчают совместно с углеродистым восстановителем при соотношении соответственно от 1:0,32 до 1:0,052 и затем обжигают при 1100 - 1300 С в присутствии измельченного железа.Образующийся при этом газообразный фосфор реагирует с железом. Полученную железофосфорсодержащую фазу отделяют магнитной сепарацией, Последующим обогащением отсадкой из обесфосфоренного обожженного продукта выделяют марган- а цевый концентрат. При этом обжим ведут при содержании измельченного железа, в 30 - 100 раз превышающем содержание фос- Уф фора в концентрате,отсадки исходной руды, а крупность частиц железа и концентрата одинакова. 2 з. и. ф-лы, 1 табл. с углеродистым восстановителем, обжигают Ж в восстановительной атмосфере при 1100 - фЪ 1300 С в присутствии измельченного железа, магнитной сепарацией отделяют образовавшуюся железофосфорсодержащую фазу, после чего обогащают обожженный продукт отсадкой. При этом концентрат отсадки исходной руды пз;.ельчают с углеродистым восстановителем при соотношении 3 от 1:0,33 до 1:0,052, обжиг ведут при содержании измельченного железа, в 30 - 1 ОО раз превышающем содержание фосфора в концентрате отсадки, а крупность частиц измельченного железа равна крупности частиц концентрата.3При совместном измельчении марганцевого концентрата с углеродистым восстановителем происходят механохимические процессы, заключающиеся в образовании новойповерхности, которая, обладая высокой активностью, быстро науглероживается, создавая развитый тесный контакт фосфорсодержа(цих и углеродистых материалов, Углеродистые материалы являются наиболее эффективными восстановителями фосфора, который входит в основном в состав трикальцийфосфата марганцово-рудного сырья.Внедрение атомов углерода в кристаллическую решетку трикальцийфосфа 1 а сопровождается отрывом кислорода от фосфат-ионов.Наличие оксида кремния в руде снижаеттемпературу восстановления фосфора и ускоряет этот процесс. В процессе восстановител ьцо(о Оож ига окс д кремния ггссн 5(етцятиокись фосфор (Р О,) из ся(с(, т, после цсго оца реагирует с,гз(еродом,Образуюс(сиЙс( л рсгессе Г(ос."г (но(зленця газообразнь(й фосс(ор улавливают прицо(они активногодсорбецтаметалли(еского железа. Форсфор активно вступаетв реакцию с металлической фазой железа,образуя прочные фосфиды железа. Общееуравнение реакции восстановления и улавливания фосфора может быть представлено вслсдукнцм виде:Саз(РО +5 С+п 8(О +6 Ге-.2 ГезР++5 СО+ (СаО) зпЯ(02,Тем церату рн ые пределы восстановительного обжига определены условиями восстацовления и удаления фосфора. Температура1100 С является температурой начала активного разложения фосфатов в восстановительных условиях. Снижение ее не позволяет получить условия для возгонки фосфора.Повышение темпертуры сверх 1300 С вызывет активное с;(екацие всей шихты, чтозатрудняет дальнейн(се выделение металлической фазы, и содержание фосфора в готовом материалс новыц(ется ца 20 - 25 Я(относительных).Соо го(пение рудного и углеродистогокомпонентов диктуется условиями активногопртекания процесса восстановления фосфс(ра. При содержании углеродистого восстановителя ниже ццжцего предела це дости.гается необходимая стецець дефосфорации."11 ри содержании углеродистого восстановителя выше верхнего редела происходит новы(пенис температуры, а также чрезмерноеразвитие ясидкой фазы в микрообъемах,мешающее дальнейшему процессу дефосфорации.Для ранних(ерого распределения металлического железа во всем объеме материала и улуцпц.ция цх контакта рзмер (астицв доз(жец быть соизмерим с размером рудных цстиц.Указанные пределы по содержанию адсорбсцта в шихтс диктуются следующимисоображения : при сопержации его мень. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ше нижнего предела степень удаления фосфора снижается на 17 - 18 г, а при входе его в шихту сверх верхнего предела ухудшаются условия разделения фаз, увеличиваются потери марганца с металлической фазой,Пример 1. Исходную окисную марганцевую руду дробят до крупности 20 мм на щековой дробилке и обогащают на отсадоцной ма(пине. Полученный концентрат содержит, Я; Мп 34; 8(О 21; Р 0,24.Концентрат измельчают на щековой дробилке до крупности 5 - 0 мм совместно с коксиком. Смесь состоит из 85 Я марганцевого концентрата и 15 О," коксика. При анализе кусочков руды обнаружено до 5 - 6 Я углерода, адсорбированного при совместном измельчении в порах руды и на вновь образованной поверхности. Измельченную смесь загружают в трубчатую печь, в которой поддерживают восстановительную атмосферу (а(0, - -0,85), температура в горячей зоне составляет 1150 - 1160 С.Одновременно в печь дозируют металлическую железную стружку (фр. 5 - 0 мм) в количестве 12 Я по отношению к концентрату (в 50 раз больше, чем содержание фосфора в руде). Смесь обжигают во вращающейся трубчатой печи длиной 1000 мм и внутренним диаметром 600 мм в течение 25 мин. Затем из обожженного продукта на магнитном сепараторе выделяют фосфиды железа, а оставшееся обогащают отсадкой. Концентрат содержит 39,5 Я марганца и 0,1 Я фосфора, выход 69,3 ОО.Пример 2. Исходную карбонатную марганцевую руду обрабатывают по примеру 1. Конечный концентрат содержит 51,5 Я марганца и 0 12 Я фосфора, выход 69 3/.Прил(ер 3. Окисную марганцевую руду обрабатывают по примеру 1 при различных параметрах: температуре обжига, соотношении марганцевого концентрата и коксика и массовой доле железа. Результаты испытаний приведены в таблице.Г 1 араллельо для сравнения проведены опыты известным способом в идентичных условиях, Из полученных данных следует, цто концентрат, получаемый по предлагаемому способу, имеет более высокую металлургическую ценность (отношение Р/Мп по предлагаемому способу составляет от 0,003 до 0,0025, а по известному отношение Р/Мп - 0,0045). Из такого концентрата возможно выплавлять марганцевые сплавы в одну стадию без подшихтовки малофосфористого шлака.Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа происходит снижение содержания фосфора в концентрате, а также повышение качества концентрата.Формула изобрете(шя. Способ обогащения марганцевых руд, включающий дробление исходной руды, от25 15 0,003 0,0025 0,0028 0,0057 0,0053 дукте Составитель В. ЧикладзеРедактор М. Г 1 етрова Техред И. Верее Корректор Л. ОбрзчарЗаказ 1290/9 Тираж 498 ПодписноеВНИИПИ Госучарственного комитета по изобретениям и открьтиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4(5Г 1 роизводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, л.агарина, 19 садку дробленной руды с получением концентрата, измельчение концентрата отсадки, его обжиг и последующую отсадку обожженного продукта с получением марганцевого концентрата, отличающийся тем, что, с целью повышения качества марганцевого концентрата за счет снижения в нем примеси фосфора, в операцию измельчения концентрата отсадки вводят углеродистый восстановитель, в операцию обжига концентрата отсадки вводят измельченное железо и осуществляют ее в восстановительной атмосфере при 1100 - 1300 С с получением железофосфорсодержащей фазы, после чего осуществляют магнитное отделение железоПараметры и показатели процесса Соотношение марганцевого концентрата и углеродистого восстановителяТемпература, СОтношение железа металлическогок фосфору, содержащемуся в концентрате, разМассовая доля металлического железа, ЕСтепень удаления фосфора, ЕОтношение Р/Мп в готовом профосфорсодержащей фазы нз обожженногопродукта.2, Способ по п. 1, отличающийся тем,что в операцию измельчения концентрата от 5 садки вводят углеоодистый восстановитель при их соотношении соответственно1:0,33 - 1:0,052. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обжиг концентрата отсадки ведут при содержании измельченного железа, в 30 - 100 раз превышающем содержание фосфора в концентрате отсадки, при этом крупность измельчения железа равна крупности измельчения концентрата отсадки.