DE1164440B

DE1164440B - Process for processing iron and titanium-containing ore in the rotary kiln on iron shells

Info

Publication number: DE1164440B
Application number: DEA27734A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Rudolph Gerlach
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1957-08-17
Filing date: 1957-08-17
Publication date: 1964-03-05

Description

Verfahren zur Verarbeitung von eisen- und titanhaltigem Erz im Drehrohrofen auf Eisenluppen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von eisen- und titanhaltigem Erz im Drehrohrofen unter Gewinnung von Eisenluppen und einer titandioxydhaltigen Schlacke.Process for processing iron and titanium-containing ore in a rotary kiln auf Eisenluppen The invention relates to a method for processing iron and titanium-containing ore in the rotary kiln with the extraction of iron flakes and one titanium dioxide-containing slag.

Es ist bereits der Vorschlag bekanntgeworden, zum Abtrennen von Eisen aus Erzen und anderen Stoffen, die neben Eisen auch schwerer als dieses reduzierbare Metalle enthalten, die Erze, mit festen Brennstoffen gemischt, im Drehrohrofen bei Temperaturen unter 1400° C einem Reduktionsverfahren zu unterwerfen, bei dem nur das Eisen reduziert, in Luppen übergeführt und in dieser Form von der die unreduzierten Metalle enthaltenden Schlacke getrennt wird. Für dieses Verfahren ist auch bereits vorgesehen worden, durch Zusatz von Alkalien die in der Schlacke verbleibenden Oxyde der Metalle in lösliche Formen überzuführen, so daß sie durch Auslaugen gewonnen werden können.The proposal to separate iron has already become known from ores and other substances which, in addition to iron, are also heavier than this reducible Metals contain ores mixed with solid fuels in the rotary kiln To subject temperatures below 1400 ° C to a reduction process in which only the iron is reduced, converted into lobes, and in this form from the unreduced Slag containing metals is separated. For this procedure is also already been provided, the oxides remaining in the slag by adding alkalis of metals to be converted into soluble forms so that they can be obtained by leaching can be.

Zur Gewinnung von Alkali-Erdalkalititanaten durch thermischen Aufschluß von eisenreichen Titanerzen ist auch bereits der Aufschluß dieser Erze mit Zusätzen von Kalk bzw. Kalkstein zusammen mit Ätznatron oder Soda vorgenommen worden, wobei das Eisen und die Alkali-Erdalkalititanate im flüssigen Zustand gewonnen wurden. Auf die Gewinnung derartiger Titanate bezieht sich die Erfindung nicht. .For the extraction of alkali-alkaline earth titanates by thermal digestion of iron-rich titanium ores is also the digestion of these ores with additives made of lime or limestone together with caustic soda or soda, whereby the iron and the alkali-alkaline earth titanates were obtained in the liquid state. The invention does not relate to the extraction of such titanates. .

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Eisen oder Stahl aus Eisenoxyden sollen die Eisenoxyde ohne Verwendung eines Reduktionsmittels durch Hitze in Berührung mit Natriumchlorid oder gleichwertigen Verbindungen und Kieselsäure oder kieselsäurehaltigem Material unter Verhinderung des Luftzutritts und unter Anwendung eines Flußmittels zu Metall reduziert werden. Erfindungsgemäß erfolgt die Reduktion der Eisenoxyde unter Anwendung fester Brennstoffe.In a known method of making iron or steel from iron oxides, the iron oxides should be carried out without the use of a reducing agent Heat in contact with sodium chloride or equivalent compounds and silica or silicic acid-containing material with prevention of air admission and under Use of a flux can be reduced to metal. Takes place according to the invention the reduction of iron oxides using solid fuels.

Mit festem Brennstoff als Reduktionsmittel arbeitet auch ein anderes bekanntes Verfahren, bei dem aus ilmenithaltigen Erzen Eisenschwamm und ein Titandioxydkonzentrat gewonnen wird. Die unter Zusatz von Alkaliverbindungen erfolgende Reduktion der ilmenithaltigen Erze kann im Drehrohrofen durchgeführt werden. Die Menge der zugesetzten Alkaliverbindungen soll aber nicht so groß sein, daß sich eine Schlacke bildet. Vielmehr soll der Alkalizusatz so gering bemessen werden, daß kein Schmelzen oder Sintern der einzelnen Körner eintritt. Im Gegensatz hierzu muß bei dem Verfahren nach der Erfindung der Alkalizusatz so bemessen werden, daß sich eine teigige, für die Erzeugung von Eisenluppen geeignete Schlacke bildet. Ein Sintern der Masse darf auch bei einem bekannten Verfahren nicht eintreten, das der Gewinnung aktiven Eisenschwammes aus erschöpften Katalysatormassen dient. Die Behandlung der Massen mit einem Reduktionsmittel soll in Gegenwart von Verbindungen der Alkali- oder Erdalkalimetalle erfolgen. Die Reduktionstemperatur muß so gewählt werden, daß ein Sintern der bei der Reduktion entstehenden Eisenteilchen nicht eintritt, da andernfalls das Produkt für die vorgesehene Verwendung als Katalysator nicht mehr geeignet ist. Ein Zusatz von Alkaliverbindungen in einer solchen Menge, daß eine teigige Schlacke entsteht, die für die Bildung von Luppen erforderlich ist, kommt für dieses bekannte Verfahren nicht in Frage.Another one also works with solid fuel as the reducing agent Known process in which sponge iron and a titanium dioxide concentrate are made from ores containing ilmenite is won. The reduction of the taking place with the addition of alkali compounds Ores containing ilmenite can be carried out in the rotary kiln. The amount of added However, alkali compounds should not be so large that a slag is formed. Rather, the addition of alkali should be so small that no melting or Sintering of the individual grains occurs. In contrast, the procedure according to the invention of the alkali addition so that a doughy, for the production of iron flakes forms suitable slag. Sintering of the mass is allowed even with a known method that the extraction of active sponge iron does not occur is used from exhausted catalyst masses. Treatment of the masses with a reducing agent should take place in the presence of compounds of the alkali or alkaline earth metals. the Reduction temperature must be chosen so that sintering of the reduction resulting iron particles does not enter, otherwise the product for the intended Use as a catalyst is no longer suitable. An addition of alkali compounds in such an amount that a doughy slag arises, which is necessary for the formation is required for this known method is out of the question.

Ein weiteres, zum Stand der Technik gehörendes Verfahren zur Reduktion von Eisenerzen zu Eisenschwamm mit wasserstoffhaltigen Gasen soll bei Temperaturen über 733° C, z. B. bei Temperaturen bis zu 816° C, durchgeführt werden, um die bei tieferer Temperatur eintretende Umsetzung von CO in CO, und C zu vermeiden. Die Anwesenheit von Natrium-, Kalium- oder Bariumkarbonat soll die Zersetzung von Methan verhindern und die Reduktion beschleunigen. Es darf aber nur so viel der genannten Karbonate zugegeben werden, daß die Erzteilchen nur teilweise mit dem Karbonat bedeckt sind. Beispielsweise soll die Karbonatmenge nicht über 2% der Erzmenge betragen. Die Anwendung fester Brennstoffe als Reduktionsmittel findet bei diesem Verfahren ebensowenig statt wie die Bildung von Luppen aus dem reduzierten Eisen. Es ist daher auch nicht vorgesehen, den Zusatz der Alkalikarbonate so zu bemessen, daß eine teigige, für die Luppenbildung geeignete Schlacke entsteht. Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Verarbeitung von eisen- und titanhaltigen Erzen im Drehrohrofen unter Reduktion des Eisens mit festen Reduktionsstoffen und Bildung von Eisenluppen sowie unter Zugabe von Alkaliverbindungen, wobei erfindungsgemäß die Menge der zugegebenen Alkaliverbindungen so bemessen wird, daß die Titanverbindungen wenigstens in der Hauptsache nicht in Alkaliverbindungen übergeführt werden, sondern daß die Alkaliverbindungen nur der Schlacke die für die Luppenbildung geeignete Viskosität verleihen.Another prior art method of reduction from iron ores to sponge iron with hydrogen-containing gases is said to be at temperatures above 733 ° C, e.g. B. at temperatures up to 816 ° C, can be carried out to the Avoid conversion of CO into CO and C at lower temperatures. the Presence of sodium, potassium or barium carbonate is said to cause the decomposition of methane prevent and accelerate the reduction. But only so much of the above is allowed Carbonates are added so that the ore particles are only partially covered with the carbonate are. For example, the amount of carbonate should not exceed 2% of the amount of ore. The use of solid fuels as reducing agents takes place in this process just as little instead as the formation of flakes from the reduced iron. It is therefore also not intended to measure the addition of alkali carbonates so that a doughy, Slag suitable for scaling is produced. The subject the invention provides a method for processing iron and titanium-containing Ores in the rotary kiln with reduction of the iron with solid reducing substances and Formation of iron groups and with the addition of alkali compounds, according to the invention the amount of alkali metal compounds added is such that the titanium compounds at least for the most part not be converted into alkali compounds, but that the alkali compounds only of the slag are suitable for the formation of flakes Give viscosity.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß durch einen Zusatz von Alkaliverbindungen in dieser Menge die gewünschte Viskosität der Schlacke mit großer Sicherheit erzielt wird. Außerdem gestattet das Verfahren, einen Teil der Schlacke wieder dem Drehrohrofen aufzugeben, wobei eine Anreicherung der Schlacke an Titan erzielt wird, die ihre Verwertbarkeit zur Titangewinnung verbessert. Außerdem setzt die aufgegebene Schlacke die erforderliche Menge von Alkaliverbindungen herab. Die Höhe des erforderlichen Zusatzes an Alkaliverbindungen hängt insbesondere von der Zusammensetzung des Erzes ab. Bei einem Erz mit 50,2% Eisen, 21,64% Ti02, 0,60% Si02, 4,52% A1203, 0,751/o V205 und 3,33% MgO erwies sich ein Zusatz von 8% Soda als ausreichend. Außer Alkaliverbindungen kann auch Flußspat zur Herabsetzung der Schlackenviskosität zugesetzt werden, notwendig ist aber der Zusatz von Flußspat nicht. Die Alkaliverbindungen können dem Erz-Brennstoff-Gemisch zugegeben werden; man kann aber auch die Alkaliverbindungen ganz oder teilweise von der Austragseite des Ofens in die Luppzone bzw. die Übergangszone von der Reduktionszone zur Luppzone aufgeben. Geeignete Vorrichtungen hierfür sind an sich bekannt. Die aus dem vorgenannten Erz erzeugten Luppen enthielten im Durchschnitt 91,6% Eisen und 3,6% TiO2. Die Schlacke enthielt 5,7% Eisen und 39,5% TiO2 und war für die Titangewinnung gut geeignet. Von dieser Schlacke wurden dem Einsatz laufend 30%, bezogen auf das Erzgewicht, zugegeben.It has been shown that by adding alkali compounds in this amount the desired viscosity of the slag is achieved with great certainty will. The method also allows some of the slag to be returned to the rotary kiln give up, with an enrichment of the slag in titanium is achieved that their Improved usability for titanium extraction. In addition, the abandoned slag continues reduces the required amount of alkali compounds. The amount of required The addition of alkali compounds depends in particular on the composition of the ore away. For an ore with 50.2% iron, 21.64% Ti02, 0.60% Si02, 4.52% A1203, 0.751 / o For V205 and 3.33% MgO, an addition of 8% soda proved to be sufficient. Except alkali compounds Fluorspar can also be added to reduce the slag viscosity, if necessary but the addition of fluorspar is not. The alkali compounds can be the ore-fuel mixture be admitted; but you can also use the alkali metal compounds in whole or in part from the discharge side of the furnace into the Lupp zone or the transition zone from the reduction zone give up to the Luppzone. Suitable devices for this are known per se. the Lumps made from the aforementioned ore contained an average of 91.6% iron and 3.6% TiO2. The slag contained 5.7% iron and 39.5% TiO2 and was used for titanium mining well suited. Of this slag, 30%, based on the Ore weight, added.

Außer natürlichen Erzen, die Eisen und Titan enthalten, können nach dem Verfahren nach der Erfindung auch Erzkonzentrate und sonstige eisen-und titanhaltige Stoffe verarbeitet werden. Der Ausdruck »Erze« ist so zu verstehen, daß er solche Stoffe umfaßt.Besides natural ores, which contain iron and titanium, after the process according to the invention also includes ore concentrates and other iron- and titanium-containing Fabrics are processed. The expression "ores" is to be understood to mean such Includes substances.

Claims

Claims: 1. Method for processing iron and titanium-containing Ores in the rotary kiln with reduction of the iron with solid fuels and formation of iron flakes as well as with the addition of alkali compounds, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the amount of alkali compounds is calculated so that the titanium compounds, at least for the most part, are not converted into alkali compounds but that the alkali compounds are only those of the slag that are responsible for the formation of flakes give suitable viscosity.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the alkali compounds wholly or partially from the discharge side of the furnace to be abandoned.

3. The method according to claim 1, characterized in that in addition to Alkali compounds also added fluorspar to reduce the viscosity of the slag will.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that part of the Slag is added back to the feed.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the titanium is obtained from the slag. Into consideration printed publications: German Patent Specifications No. 615 226, 265 305; french U.S. Patent No. 809,936; British Patent No. 754,453; U.S. Patents No. 2,444,916, 2,085,178.