Способ дефосфорации флотационных карбонатных марганцевых концентратов

(19) (11) 1)5 С 22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ЯЦЩ Ф АНИЯ САНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВУ(54) СПОСОБЦИОННЫХ КА ВЫХ КОНЦЕН(57) Способ дкарбонатныхИзобретение огии, в частносконцентратов Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке марганцевых концентратов к металлургическому переделу. и может быть использовано при электротермическом производстве ферросплавов,Целью изобретения является интенсификация процессов деформации и обжига за счет вовлечения в производство флотационных карбонатных марганцевых концентратов и малодефицитных газовых углей.Повышенное содержание фосфора в разрабатываемых в настоящее время карбонатных марганцевых рудах исключает возможность получения непосредственно из них стандартных по содержанию фосфора марганцевых ферросплавов, поскольку 90- 95",ь фосфора в процессе электроплавки пе(21) 4648012/(088,8)свидетельство СССР С 22 В 1/00, 1980.ДЕФОСФОРАЦИИ ФЛОТАРБОНАТНЫХ МАРГАНЦЕТРАТОВефосфорации флотационных марганцевых концентратов. тносится к черной металлурти к подготовке марганцевых к металлургическому переделу, и может быть использовано при электро- термическом производстве ферросплавов.Целью изобретения является интенсифика- циР процесса дефосфооации марганцевого сырья и обжига. При обжиге флотационных карбонатных марганцевых концентратов в кольцевой печи концентраты смешивают со слабоспекающимся газовым углем в соотношении 1:0:(0,7 - 1,5), полученную смесь уплотняют при давлении прессования 650-750 кг/см . Обжиг полученных брикетов ведут при 720 - 940 С. Такая технология позволяет получить степень дефосфорации концентрата до 41-42 за счет кристаллохимической перестройки манганокальцита в процессе обжига, Использование изобретения позволяет вовлечь мелкие флотационные марганцевые концентраты и газовый 3 угрль в сферу производства ферросплавов.2 табл. реходит в сплав. Для дефосфорации карбонатных марганцевых концентратов обычно применяется обжиг в трубчатых печах с использованием дефицитных сортов углеродистосо восстановителя, природного газа и водяного пара, Однако эта технология не позволяет использовать в качестве сырья значительные количества флотационных карбонатных марганцевых концентратов (мелких классов), так как в этом случае имеет место существенный вынос пыли.Сущность изобретения заключается в интенсификации процесса восстановления фосфора при обжиге брикетов, полученных из мелких флотационных карбонатных марганцевых концентратов путем поессования, при использовании в качестве восстановителя газового угля в определенном соотно 3 1694669вении с концентратом, Обжиг ведут в кольцевой печи при 720-940 С.Фосфор в карбонатных марганцевыхконцентратах содержится в двух основныхформах: индивидуализированные кальциевые фосфаты типа курскита и франколита, атакже фосфор, относящийся к марганцеворудным минералам и имеющий с.ними адсорбционную или кристаллохимическуюсвязь.Температурный интервал нагрева 720940 С устанавливают, исходя из того, чтопри 720 - 800 С происходит кристаллохими-.ческая перестройка решетки указанных выше минералов, а при повышениитемпературы от 800 до 940 С создается необходимый восстановительный потенциалгазовой фазы, при которой часть фосфораможет быть удалена.Интервал давления прессования 650 -750 кг/см обусловлен целями достижения достаточной структурной прочностисмеси. Низкие величины давления (ниже"650 кг/см )приводятк образованию сабоуплотненной смеси, а при увеличении давления выше 750 кг/см структурная прочность смеси практически не изменяется.При выборе кольцевой печи в качествеобжигового агрегата ориентировались навозможность повышения производительности обжиговых агрегатов за счет вовлеченияв производство мелких флотационных карбонатных марганцевых концентратов взамен высокосортных окисных, инекоксующихся углей взамен дефицитноговосстановителя - металлургического кокса.При выбранных температурах в кольцевойпечи создается благоприятная возможностьудаления фосфора в газовую фазу, так какскорость процесса восстановления мелкихчастиц флотационного марганцевого концентрата, находящихся в тесном контакте сгазовым углем, повышается,Естественная влажность угля исключает применение водяного пара, а наличиевлаги в присутствии углерода угля повышает восстановительный потенциал печи. Выделяющиеся при восстановлении фосфата.,пары фосфора способны окисляться в присутствии паров воды и твердого углерода доР 205, что выводит один из продуктов реак.ции из зоны реакции, способствуя повышению скорости восстановления фосфора, Сучетом того, что часть фосфора в руде связана с кальцием в виде трикальцийфосфата,высокий восстановительный потенциал газовой фазы, создаваемый в кольцевой печи,обеспечивает условия для восстановленияфосфата кальция и предотвращает вторичное окисление образовавшегося при восстановительном обжиге манганозита до высших окислов марганца.Примеры конкретного осуществленияспособа в лабораторных условиях, сопоста вительный анализ физико-химическихсвойств и оснорных показателей процесса дефосфорации проводили в два этапа, на первом из которых изменяли величины соотношений компонентов в шихте при сред них значениях остальных заявляемыхпараметров(табл 1), а на втором - изменяли величины давления и температуры при среднем соотношении компонентов в шихте (табл.2).15 Флотационный карбонатный марганцевый концентрат состава, мас,7 ь: Мп 26.1; Р 0,218; ЯЮ 2 12,15; СаО 11,65; А 120 з 2,21; пппб, 32,8; Р/Мп = 0,00815 смешивали с газовым углем в различных соотношениях в каж дом опыте, брикетировали при давлении700 кг/см и обжигали смесь в кольцевой печи при 800 С на первом этапе. Химический состав обожженных продуктов, их структурная прочность и степень дефосфо рации по предлагаемому способу представлены в табл.1. Оптимальным соотношением смеси флотационного карбонатного марганцевого концентрата и газового угля является соотношение 1,0:(0,7-1,5) (примеры 4-6 30 табл.1), так как в этом случае достигаетсядостаточная степень дефосфорации при вовлечении в производство флотационного марганцевого концентрата.Как видно из табл,1 (примеры 1-3), до статочную степень дефосфорации можнодостичь и при соотношениях 1,0:2,3,1,0.4,0;1,0:9,0, но в этом случае уголь используют в избытке, а малое количество флотационного марганцевого концентрата 40 не позволяет вовлечь его в полной мере всферу производства. В примерах 7-9 (табл,1) используется недостаточное количество угля для восстановления всего количества вводимого концентрата, чем и 45 объясняется более низкая степень дефосфорации.На втором этапе при среднем соотношении флотационного карбонатного мар-, ганцевого концентрата и газового угля 50 1,0:1,0 опробованы разные параметры давления и температуры (табл,2). Иэ данных таблицы следует, что высокие значения степеней дефосфорации достигаются при 720- 940 С при обжиге в кольцевой печи 55 после уплотнения шихты при давлении650-750 кг/см.Использование изобретения позволяетдостичь степени дефосфорации флотационных марганцевых концентратов до 41-42 , вовлечь эти концентраты в производство1694669 интенсификации процессов дефосфорации, и обжига за счет вовлечения в производство флотационных карбонатных марганцевых концентратов и малодефицитных газовых 5 углей, в качестве углеродсодержащего матеоиала используют слабоспекающийся газовый уголь, взятый в соотношении к концентрату 0,7 - 1,5):1,0, при этом смесь уплотняют под давлением 650-750 кг/см, а2 10 обжиг ведут в кольцевой печи при 720940 С. ферросплавов. Ожидаемый экономическийэффект при этом составляет около 6 млн,рублей йа 1 млн,т. производства силикомарганца,формула иэоб рете н и яСпособ дефосфорации флотационныхкарбонатных марганцевых концентратов,включающий смешивание концентратов суглеродсодержащим материалом и обжигшихты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью Таблица 1 Химический состав продукта, ,Основные показатели процесса дефосфо рации,Содержание компонента шихты,соотношение струк- степень ту рная дефоси рочно- форасть ии газовыйуголь При средних значениях остальных параметров - Рр. = 700 кг см, Т = 800 С,15 Таблица 2 м соотношении нтрата и газово отационного карбонатного маргля 1,0:1,0. При среданцевого кон 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 90 80 70 60 50 40 30 .20 10 1,0:9,0 1,0:4,0 1,0:2,3 1,0: 1,5 1,0;1,0 1,0;0,7 1,0.0,4 1,0:0,25 1,0:0,1 77,1 68,5 60,0 51,4 42,8 34,3 25,7 17,4 8,5 4,42 .8,85 13,3 17,7 22,8 27,4 32,0 36,6 41,4 0,017 0,035 0,063 0,085 0,10 0,12 0,15 0,16 0,18 0,0038 0,0039 0,0047 0,0048 0,0043 0,0043 0,0046 0,0043 0,0045 65 63 68 70 68 65 52 45 40 48,7 41,3 36,5 41,2 41,9 42,1 37,9 39,9 39;2