Способ извлечения марганца из марганецсодержащих шлаков

(51) 5 ЕТ ОБ И АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТ тся к области чертности к способам марганецсодержаной промышленнозвлечения марганца роизводства силиконовления коксиком ердых шлаков в элекной печи. шение степени лучения низкородистого маргается тем, что ка из плавильизвесть в колиовность шлака лак для извлемесь комплекГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ, 1971,М 5500443, кл. С 22 В 47/00ВЛЕЧЕНИЯ МАРГАНЦА ИЕРЖАЩИХ ШЛАКОВ Изобретение относ ной металлургии, в ча извлечения марганца и щих шлаков ферроспла сти,Известен способ и из отвального шлака и марганца путем восста окислов марганца из тв трорудовосстановител ь Недостатком такого способа является высокий расход удельной электроэнергии, низкое извлечение марганца и трудоемкость проводимых операций,Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения марганца из жидкого шлака силикомарганца смесью коксика и алюминия с введением жидкого отвального шлака производства металлического марганца или углеродистого ферромарганца 50 - 200% от веса исходного шлака,(57) Использование: извлечение марганца из марганецсодержащих шлаков восстановлением, Сущность: в качестве восстановителя используют комплексный сплав, содержащий, мас.%: 45-60 кремния, 15-25 марганца, 5 - 16 кальция, 4 - 10 алюминия, 0,1 - 0,3 фосфора, 0,1 - 0,8 магния, 0,1 - 0,6 меди, остальное - железо, подачу восстановителя ведут в смеси с известью в соотношении 1:(0,5 - 1); при восстановлении марганца из шлаков, основность менее 0,7 перед восстановлением в шлак вводят известь в количестве, обеспечивающем основ- ность шлака 0,7 - 1,0. 1 з,п, ф-лы, 2 табл. Недостатком известного способа является то, что он включает технически трудоемкие операции - смешивание жидких шлаков в одной емкости, что способствует снижению температуры жидких шлаков и тем самым снижению эффективности протекания экзотермических реакций. К аналогичному эффекту приводит и добавка восстановительной смеси, содержащей ал юминиевый порошок и коксик. В совокупности известный способ не обеспечивает максимальное извлечение марганца из шлаЦель изобретения - повь извлечения марганца и по фосфористого и низкоугле санцевого сплава.Поставленная цель дост после выпуска металла и шл ного агрегата в ковш подают честве,обеспечивающем ос 0,7 - 1,0, затем в скаченный чения марганца добавляют510 15 20 25 30 40 45 50 сного сплава на основе кремния и извести в соотношении 1:(0,1 - 1). При этом комплексный сплав должон содержать компоненты, мас.о: 45 - 60 кремний, 15 - 25 марганец, 5- 10 кальция, 4-10 алюминий, 0,1-0,3 углерод, 0,03-0,3 фосфор, железо и примеси остальное. Заявляемое изобретение, на наш взгляд, соответствует критерию "новизна", так как признаки изложенные в отличительной части формулы изобретения в известных аналогичных решениях нами обнаружены не были.При извлечении марганца из шлака с использованием восстановительной смеси, содержащей комплексный сплав на основе кремния и известь, происходит расплавление сплава и реагирование элементов сплава (Я, Са, АО со шлаком. При этом выделяется больше количество тепла вследствие чего повышается температура шлака на 100-150 С и окись марганца выходит из равновесного состояния обеспечивая максимальное извлечение марганца, Надо отметить и то, что присутствие в смеси извести сдвигает реакцию вправо болееинтенсивно. Пределы соотношения смеси обеспечивают скорость и полноту протекания восстановительных реакций. Соотношение в смеси комплексного сплава и извести ниже 1 - 0,5 не эффективно, а при соотношении выше 1-1 заметно увеличивается объем смеси и при добавке к шлаку понижает ее температуру, что со своей стороны сказывается на полноте восстановления марганца.Сопоставительный анализ свойств, проявляемыхуказанными признаками в известных в науке и технике решениях и заявляемом способе показал, что предлагаемая новая совокупность признаков проявляет свойства, не совпадающие со свойствами отличительных признаков в известных решениях, а именно, предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения марганца и получить низкофосфористый, низкоуглеродистый марганцевый сплав, Таким образом, заявляемоетехническое решение соответствует критерию "Существенные отличия".Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами его осуществления: получение марганецсодержащих шлаков для извлечения из них марганца по способу-прототипу и заявляемому осуществляли путем выплавки марганцевых ферросплавов в рудовосстановительной печи мощностью 100 кВт. Для слива металла и шлака, выпущенных иэ печи, футерованные ковши были расположены каскадно (2 ковша).По способу-прототипу скачивание шлака силикомарганца и слив расплавленного шлака металлического марганца производили в ковш на дно которого была задана смесь алюминиевого порошка и коксика. При этом извлечение марганца составило 70,696По заявленному способу в ковш под выпуск металла и шлака, в случае необходимости, была подана известь для достижения основности шлака 0,7-1,0. Во время скачивания шлака, или при выпуске из печи, на струю давали смесь комплексного сплава и извести в соотношении 1:(0,5-1,0). Извлечение марганца при этом составило 71,0 - 77,2 .Химические составы используемых материалов приведены в табл.1, а результаты извлечения марганца по способу-прототипу и предлагаемому - в табл.2. Формула изобретения1. Способ извлечения марганца иэ марганецсодержащих шлаков, включающий подачу восстановителя и последующее восстановление марганца, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степени извлечения марганца и получения ниэкофосфористого и низкоуглеродистого марганцевого сплава, в качестве восстановителя используют комплексный сплав, содержащий, мас.%: кремний 45 - 60; марганец 15-25; кальций 5-15; алюминий 4-10; фосфор 0,1-0,3; магний 0,1-0,8; медь 0,1-0,6; железо - остальное и подачу восстановителя ведут в смеси с известью в соотношении 1:(0,5-1,0).2. Способ поп.1, отл и ча ю щий с я тем, что при восстановлении марганца иэ шлаков основностью менее 0,7 перед восстановлением в шлак вводят известь в количестве, обеспечивающем основность шлака 0,7-1,0,1765225 Таблице 1 Хинический состав испольэуеиых иатериалов Мимический состав, мвс.2 Наименование материсвссс, свс / сс 1 всвсс.с1 свссвсв алов 8,5 о 180 5,51 Шлак 8 Ил 4580 1907 28,80 4550 31,40 1576 1735 0,5 0,405 0,02 0,22 1,ОЗ 1,50 0,0250,0030,01 500 2,90 0,96 3,35 0107 1,49 Шлак мет.марганца 2065 Глек угл, РеИп 4334 Шлак сред.-неугл.РеИп 4784 25,30 1840 2,04 0,80Ре0,25Ре28,35Ре9,85 5,40Л0,20 0,015 0,015 0,19 Соз7,54 Известь 0,50 8930 2,02 0,007 0,150 25,00А7,48 182 38 07 451 2,10ИВ0,67в Комплексный сплав2009 32 Са50,09 1077 006 0,03 0,3 0,60 0,02 004 Таблица 2 Способ Расход используемых материалов, кг Химический состав полученных сплавов, мас.В епеньвлечея иарнца, 2 Известьпри выпуске вкозы Ип солеркацнйалак Осмоеность Восстановительная смесь Ра Р С 1 от 1 А"по- Коксик Комплек- Известьпоиск сныйсплав Извест;ный 1 15 0,99 06 0,3 - - 70,69 69,10 21,95 685 0,06 0,09 2,40 1,04 2,25 1,00 2,05 0,94 195 0,92 1,85 0,89 175086 0,12 0,45 0,96 0,870,73 0,15 71,80 0,15 73,10 0,20 73,80 ф 1,30 75,00 0,40 76,50 0,50 7350 0,40 72,951,0 76,80 0,58 77,20 638068,15 68,20 70,10 70,80 71,00 69,20 1,2 71,50Поололяение табл. 2 о л зСпособ Химический состав полученных сплавов, мас.2 т 1 В Т. И Сг Со Р 2 п Лз Со Известный 1 0,9 0,2 0,6 0,12 0,04 0,005 0,006 0,002 0,03 0,02 0,06 0,01 Ваявляеиый 2 0,8 0,2 0,6 0,84 0,2 0,61 0,83 0,2 0,60 0,43 0,18 050 0,54 0,18 0,50 0,65 0,2 0,61,13 0,2 0,60,34 0,11 о,53 0,15 0,18 0,36 0,11 0,60 0,12 070 0,12 0,71 0,09 044 0,09 0,70 0,12 0,73 0,12 0,80 0,06 0,50 0,050 030 0,006 0,005 0,006 0,004 а 005 0,004 0,006 0,004 0,004 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 и р и м е ч а н и е , В примерах 2"8 использован алак от производства силикомарганца, в примере 9 - алак углеродистого Ферромарганца, в примере 10 - алак среднеуглеродистого ферромарганца. Составитель З.КапанадзеТехред М.Моргентал Корректор Н.Ревскаягч 3 з 3355 Тираж аказПодписное осуда и ГКНТ СССР ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5