Способ переработки железосодержащих материалов

(57) Изобретение относит металлургии, в частности ботке желеэосодержащих м содержащих вольфрам, с п Ферросплава. Цель изобре ЕЛЕ ЗОС ЕР к цветнои к пере атерядл олучени тения иперенои раов, ем из кокса формируой, с помощью его желеэовольфрародуктов на рудГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) 1:азахский фгла г Ивательского проектноготорского института блдталлов и алмазов Гикал(56) Лвторскос свилетелВ 1453407, кл, С 2 В 3Лвторское свидетельсгг) 132 1766, кл . С 22 В 1 Изобретение относится к цвет металлургии, в частиости к пере ботке железосодержащих материал содержащих вольфрам, с получени ферросплава. Цель изобретения - переработ железовольфрамовых пиритных прои продуктов непосредственно в жел вольфрамовый сплав и упрощение цесса. В электропечи ется коксовый сл2работка желеэовольфрдиовых пиритных промпродуктов непосредственно в желеэовольфраиовый сплав и упрощение процесса. Предложено в печи формировать коксо)гый слой, с помощью его расплавлять шпхту, в которой в качестве флюса гспольэовдть содосульФатный продукт с массолыи соотнопением соли и сульФата натрия (2-3):10 и расходовать его л количестве 50-307 от идссьг лромлролуктд, при этом соотношение высоты коксового слоя н получдсмого рдсллдлд поддерживать рдггглч (0,3-0,5):1, За счет испольэовдпия содосульфдтного продукта и регламснтации параметров процесса получают непосрелственно железовольЬраиовггсплав с иэвлечениеи вольФрама на уровне 96,7-97,53) в то время кдк обычно получение такого сплава включает четыре передела с суммарным извлечением вольфрама менее 923,нагревают и расплавляют шихту, вкоторой в качестве Флюса предложеноиспольэовать содосульфатный продуктс массовыи соотношением соды и сульфата натрия (2-3):10 и расходоватьего в количестве 50-803 от массыпромпродукта, при этом отношениевысоты коксоього слоя и получаемогорасплава поддерживается равнггмно-термических печах прогревом расплава через коксовый спой в местах контакта графитовых электродов и кокса происходит образование микрадуг, обеспечивающих локальное повышение температуры в условиях сильной восстановительной среды, что приводит к восстановлению металлов и образованию Ферровольфрамового сплава.Содосульфатный продукт, используемый в качестве натриевого соединения, - дешевый промпродукт химического производства и представляет собой смесь карбоната натрия (соды) и сульфата натрия переменного состава. Использование его в электроплавке вместо кальцинированной соды снижает эксплуатационные расходы по сравнению с известным способом.Общая схема механизма взаимодействия реагентов представляется в следующем виде:ГеО + ЯО + НаО + Б + С + Б 1-- э пРеши(Я + С + 81) .Результатом процесса является получение сложной ниэкотемпературнойэвтектики - ферровольфрамового сплава с ограниченным содержанием углерода, серы и кремния. Температуру расппава можно держать в интервале1150 - 1200 С, что снижает энергозатраты относительно известного способа, Введенные в шихту содосульФатного продукта в количестве 50803 от массы промпродукта обеспечивает связывание силикатной части вжидкотекучий шлак (стекломассу), чтосоздает благоприятные условия дляинтенсивной диффузии вольфрама и железа к коксовому слою и восстановлению оксидов металлов.Сода в шихте способствует протеканию реакции образования оксида железа, затем восстановлению металлов,а присутствие сульфата натрия обеспечивает нужную концентрацию серы врасплаве и образование низкотемпературной эвтектики,Ведение плавки прогревом расплава через коксовый слой при отношении высоты коксового слоя и расплава менее 0,3:1 не гарантирует получение нужной высоты слоя восстановителя,. обеспечивающей образование микродуг, локальное повышениетемпературы, условия для эффективного восстановления железа и вольфрама с образованием ферровольфрамо 5вого сплава.Увеличение указанного отношениявьвпе 0,5-1 уменьшает полезный объемперерабатываемого материала, т.е,снижает производительность агрега 10та.При массовом соотношении соды исульфата натрия ниже 2:10 не обеспечивается полное протекание реакцииобразования оксида железа из суль 5фида и восстановление металлов.При массовом соотношении соды исульфата натрия выше 3:10 процессвосстановления не улучшается.Расход содосульфатного продуктаменьше 507 от массы нромпродукта необеспечивает достаточную жидкотекучесть расплава, диффузию вольфрамаи железа к коксовому слою, что сни 25 жает степень восстановления металлов.Расход содосульфатного продуктаболее РОЗ от массы промпродукта увеличивает количество шлака и потерюс ним металлов, приводит к перерасходу реагента.Плавки проводят на укрупненнойлабораторной электропечи ппощадьюпода 0,16 м 2 с двумя графитовьмиэлектродами диаметром 75 мм,Выпуск расплава осуществляют через нижнюю летку в чугунный котел.Продукты плавки разделывают, взвешивают и анализируют на содержаниежелеза и вольфрама.В качестве исходного материала ис 40пользуют железовольфрамовый пиритный проипродукт, содержащий 2,5 Хвольфрама, 27,5" диоксида кремния,153 железа, предоставленного в основном в виде пирита.45 П р и м е р 1. Шихту, содержащую100 кг железовольфрамового пиритногопромпродукта и 50 кг содосульфатногопродукта, содержащего 1 ЬХ карбонатенатрия н 807 сульфата натрия (остальное примеси), плавят совместнос коксом при 1200 СМассовое соотаношение соды и сульфата натрия 2:10, 55а расход содосульфатного продуктасоставляет 507 от массы промпродукта,Высота расплава в печи 250 мм, высота коксового слоя 15 мм. Отношениевысоты коксового слоя и расплава35 Составитель О, ВеретенниковТехред К,дипык Редактор И.Петрова Корректор Н. Ревская Заказ 170 Тираж ПодписноеВНЖПИ Госудврственного комитета по изобретениям и откпытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, 3-35, Рауаская наб,д. 4/5 Производственно-издательский комбинат фПатвит", г.ужгород, ул. Гагарина,01 1624040,3:1. Расплав прогренают через коксовый слой 45 мин,Продукты планки: 17,9 кг Ферровольфрамового сплава, содержащего 13,5%вольфрама и 81,5% железа, остальное5сера, кремний, углерод, а также93, 5 кг силикатного шлака, содержащего 0,09% вольфрама и 0,437. железа,Извлечение в сплав составиловольФрама - 96,7%, железа - 977.П р и м е р 2, 1 Ъхту, содержащую100 кг железонольфрамоного пиритногопромпродукта, 65 кг содосульфатногопродукта, содержащего 197 карбоната 15натрия и 76% сульфата натрия (остальное - примеси), плавят совместно скоксом при 1175 С. Иассоное сооткоошение соды и сульфата натрия 2,5;10,а расход содосульфатного продукта с Юсоставляет 65% от массы дромпродукта.Высота расплава в печи 275 мм,высота коксового слоя 110 мм, Отношение высоты коксового слоя и расплава 0,4:1. Расплав прогревают через коксовый слой 35 мин,Продукты плавки: 17,5 кг ферровольфрамового сплава, содержащего13,97 вольфрама и 82% железа, остальное - сера кремний, углерод, 30а также 115 кг силикатного шлака,содержащего 0,07% вольфрама и 0,61%железа.Извлечение в сплав составило;вольфрама - 977, железа - 957.П р и м е р 3. Шихту, содержащую100 кг желеэовольфрамоного пиритного промпродукта, 80 кг содосульфатного продукта, содержащего 21,9% карбоната натрия и 73% сульфата натрия щ(остальное " примеси), плавят совместно с коксом при 1150 С, Иассовоесоотношение соды и сульфата натрия3: 1 О, а расход содосульфатного продукта составляет 80% от массы промпродукта,Высота расплава в печи 300 ьвч, высота коксового слоя 50 мм, Стноаеиие высоты коксового слоя и расплава0,5 Ф 1. 50 16Расплав прогренают через коксовый слой 30 мин.Продукты плавки: 18,2 кг ферровольфрамового сплава, содержащего 13,4% вольфрама и 797 железа, остальное - сера, кремний и углерод, а также 125 кг силикатного шлака, содержащего 0,057 вольФрама и 0,57 железа.Извлечение н сплав составило. вольфрама - 97,57, железа - 96%,Предлагаемый способ дает воэможность получать Ферронольфрамовый сплав при Переработке железовольфрамовых пиритных промпродуктон непосредственно в планильном агрегате с использованием н процессе дешевого промпродукта химического производства. Обычно сернистые отходы вольфрама перерабатываются по схеме: получение плавкой нольфраматной части - химическая переработка - выделение вольфрамового ангидрида - получение сплава, Суммарное извлечение ванадия по такой схеме не превышает 927. вместо 96,7-97,5% по предлагаемому способу. Формула и зобре тенияСпособ переработки желеэосодерждщпх материалов, включающий их расплавление совместно с коксом н флюсом, последующий выпуск продуктов плавки, о 1 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью переработки аелезовольфрамовых пиритных проипродуктов непосредственно в желеэовойьфрамовый сплав и упрощения процесса, в печи формируют коксовый слой, с помощью его осуществляют нагрев и проплавление шихты, в которой в качестве флюса используют содоСульФатный продукт с массовве соотмоееннем соды и сульфата натрия (2-3)ф 0 и расходом его в количестве 50-803от массы ромпродукта, прк эток отношение высоты коксового слоя в получаемого расплава поддерзиваот раюыи (0,3-0,5) г 1.