DE845181C

DE845181C - Magnetizing roasting and magnetic separation of iron ores

Info

Publication number: DE845181C
Application number: DEP30127A
Authority: DE
Inventors: Carl Paul Dipl-Ing Dr-I Debuch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-01-01
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1952-07-28

Description

Magnetisierende Röstung und Magnetscheidung von Eisenerzen Die Aufbereitung von Eisenerzen durch Magnetscheidung erfordert vielfach eine Vorbereitung der Erze durch reduzierende Behandlung, die den Zweck hat, den Erzteilchen bessere magnetische Eigenschaften zu verleihen. Diese magnetisierende Röstung wurde bei Temperaturen von etwa 6oo bis 8oo° C durchgeführt. Das Erz wurde zunächst auf die Reaktionstemperatur erhitzt, darauf mit reduzierenden Gasen behandelt und schließlich im Ofen selbst gekühlt. Dabei kam es darauf an, die eisenreichen Bestandteile möglichst vollständig in die magnetische Form überzuführen, um bei der magnetischen Aufbereitung gute Ausbeute zu erzielen. Indessen war es schwierig, eine gleichmäßige Umwandlung des Erzes durchzuführen. Zur überwindung dieser Schwierigkeit hat man das Erz vor der Erhitzung auf Korngrößen unter 18 mm zerkleinert (amerikanische Patentschrift 2 204 576). Das hatte aber zur Folge, daß die Beschickung, insbesondere wenn die -magnetisierende Röstung in Schachtöfen durchgeführt wurde, dem Durchgang der Gase einen großen Widerstand entgegensetzte und die Durchsatzleistung des Ofens klein wurde. Vielfach ließen selbst bei weitgehender Zerkleinerung die Ausbeuten noch zu wünschen übrig.Magnetizing roasting and magnetic separation of iron ores Processing of iron ores by magnetic separation often requires preparation of the ores by reducing treatment, the purpose of which is to make the ore particles better magnetic To give properties. This magnetizing roast was done at temperatures carried out from about 600 to 800 ° C. The ore was first brought to the reaction temperature heated, then treated with reducing gases and finally in the furnace itself chilled. It was important that the iron-rich components were as complete as possible to be converted into the magnetic form in order to be able to use the magnetic processing Achieve yield. It was difficult, however, to achieve an even conversion of the Carry ore. To overcome this difficulty one has the ore in front of the Heating down to grain sizes below 18 mm (American patent 2 204 576). But this had the consequence that the feed, especially if the magnetizing Roasting was carried out in shaft ovens, the passage of the gases a great deal of resistance opposed and the throughput of the furnace became small. Often left even with extensive comminution, the yields still leave something to be desired.

Es wurde nun gefunden, daß die Geschwindigkeit der. Umwandlung des Erzes in die magnetische Form von seiner Korngröße in ziemlich weiten Grenzen unabhängig ist. Beispielsweise wird ein Erz, das nur in Korngrößen zwischen 50 und 8o mm' vorliegt und das auf die erforderliche Reaktionstemperatur gebracht worden ist, in sehr kurzer Zeit, zum Beispiel im Laufe von ro bis 2o Minuten, durch Behandlung mit reduzierenden Gasen bis in den Kern der Erzstücke in die magnetische Form umgewandelt, so daß nach entsprechender Zerkleinerung des gerösteten Guts die nachfolgende Magnetscheidung zu guten Ergebnissen führt. Auf Grund dieser Erkenntnis wird nach der Erfindung das aufzubereitende Eisenerz. für die im Schachtofen durchzuführende magnetisierende Röstung bis auf Korngrößen von etwa 3o bis 8o mm zerkleinert, im Schachtofen erhitzt, reduzierend behandelt, zweckmäßig gekühlt und der Magnetscheidung zugeführt, nachdem das Röstgut auf eine für diese geeignete Korngröße zum Beispiel für oolithische Erze auf 4 mm gebracht und in zwei Kornklassen zerlegt worden ist. Die Klassierung des zerkleinerten Rösterzes erfolgt mit der Maßgabe, daß der Staub getrennt vom körnigen Gut magnetisch aufbereitet wird. Zweckmäßig werden Wechselstrdm-oder Drehstromscheider für die Magnetscheidung verwendet.It has now been found that the speed of the. Conversion of the ore into the magnetic form is independent of its grain size within fairly wide limits. For example, an ore that is only present in grain sizes between 50 and 80 mm 'and that has been brought to the required reaction temperature, in a very short time, for example in the course of ro to 20 minutes, by treatment with reducing gases into the core the pieces of ore are converted into the magnetic form, so that, after the roasted material has been comminuted appropriately, the subsequent magnetic separation leads to good results. On the basis of this knowledge, according to the invention, the iron ore to be processed is. For the magnetizing roasting to be carried out in the shaft furnace, crushed to grain sizes of about 30 to 80 mm, heated in the shaft furnace, treated in a reducing manner, appropriately cooled and fed to the magnetic separation, after the roasted material has been brought to a grain size suitable for this, for example for oolithic ores to 4 mm and has been broken down into two grain classes. The crushed roasting ore is classified with the stipulation that the dust is magnetically processed separately from the granular material. AC or three-phase separators are expediently used for the magnetic separation.

Erzstücke, die einen Durchmeser@von 8o mm wesentlich übersteigen, sollen in der Beschickung nicht mehr enthalten sein, da dann die Reduktion bis ins Innerste der Stücke nicht mehr vordringen kann.Pieces of ore which significantly exceed a diameter @ of 80 mm, should no longer be included in the charge, since then the reduction up to The innermost part of the pieces can no longer penetrate.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ergibt gute Ausbeuten und arme Berge. Dabei hat es den weiteren Vorteil, daß auch die Durchsatzleistung des Schachtofens überraschend groß ist. Dadurch, daß nämlich das Gut nur grob zerkleinert in den Ofen gelangt, wird der Durchgang der Gase sowohl in der Erhitzungszone als auch in der Reduktions-und Kühlzone wesentlich gleichmäßiger und der Strömungswiderstand geringer als bei den bekannten Verfahren. Der Schachtofen kann deshalb in allen Zonen mit verhältnismäßig großen Gasmengen belastet werden.The process according to the invention gives good yields and poor mountains. It has the further advantage that the throughput of the shaft furnace is surprisingly large. Because the material is only roughly crushed in the When the furnace arrives, the passage of gases will occur both in the heating zone and in the reduction and cooling zone much more evenly and the flow resistance less than with the known methods. The shaft furnace can therefore be used in all Zones are loaded with relatively large amounts of gas.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil meines Verfahrens liegt darin, daß die Staubmengen, die von den Ofengasen fortgeführt werden, sehr gering bleiben, und es ist ohne weiteres möglich, den aus den Ofengasen abgeschiedenen Staub mit dem frischen Erz wieder in den Ofen zu bringen.Another major advantage of my method is that the amount of dust carried by the furnace gases remains very low, and it is easily possible to use the dust separated from the furnace gases to bring the fresh ore back into the furnace.

Die Erhitzung des Erzes kann in bekannter Weise durchgeführt werden. Beispielsweise werden heiße Gase durch das Erz geleitet, oder man läßt die in der Reduktionszone verwendeten brennbaren Gase in die Erhitzungszone aufsteigen und verbrennt sie hier mit eingeführter frischer Luft.The ore can be heated in a known manner. For example, hot gases are passed through the ore or left in the Flammable gases used in the reduction zone rise and into the heating zone burn them here with fresh air introduced.

Man kann auch Brennstoffe der Beschickung beimischen, die in der Erhitzungszone mit eingeführter Luft ganz oder teilweise verbrennen, und sie gegebenenfalls auch noch für die Reduktion des erhitzten Erzes allein oder zusammen mit gasförmigen ausnutzen. Als fester Brennstoff lassen sich Koks, Steinkohle in feinkörniger oder Staubform, Abfallprodukte, zum Beispiel Mittelprodukte der Kohleaufbereitung, Waschberge, Flugstaub von Kraftwerken od. dgl., zerkleinerte brennstoffhaltige Schlacke od. dgl. oder auch Gichtstaub verwenden. Auch kann man für die Erhitzung des Erzes gleichzeitig festen und gasförmigen Brennstoff verwenden.It is also possible to add fuels to the feed that is in the heating zone burn all or part of the air with introduced air, and possibly also burn them nor for the reduction of the heated ore alone or together with gaseous ones exploit. As solid fuel, coke, hard coal in fine-grain or Form of dust, waste products, for example medium-sized products from coal processing, washing mountains, Fly dust from power plants or the like, crushed fuel-containing slag or. Like. Or use gout dust. Also one can for the heating of the ore at the same time use solid and gaseous fuel.

Wird die Reduktion mit gasförmigen Brennstoffen durchgeführt, so können beispielsweise Hochofengas, Generatorgas, Wassergas, Erdgas oder Mischungen dieser Gase mit inerten Gasen Anwendung finden, die zum Beispiel dadurch entstehen können, daß man die Kühlung mit inerten . Gasen durchführt und diese ranz oder zum Teil aus der Kühlzone in die Reduktionszone überströmen läßt.If the reduction is carried out with gaseous fuels, so can for example blast furnace gas, generator gas, water gas, natural gas or mixtures of these Gases with inert gases are used, which can arise, for example, that the cooling with inert. Gases carries out and this ranz or partially can overflow from the cooling zone into the reduction zone.

Auch flüssige Brennstoffe lassen sich für das Verfahren gemäß der Erfindung verwenden oder können mit anderen Brennstoffen zusammen verwendet werden. Zweckmäßig geschieht dies derart, daß der flüssige Brennstoff in das heiße. im Schachtofen befindliche Erz eingespritzt oder eingeblasen wird, so daß er erst im Schachtofen in die Gasform übergeführt wird.Liquid fuels can also be used for the method according to FIG Use invention or can be used together with other fuels. This is expediently done in such a way that the liquid fuel enters the hot one. in the shaft furnace ore located is injected or blown in, so that it is only in the shaft furnace is converted into the gaseous form.

Die getrennte magnetische Aufbereitung des staubförmigen und des körnigen Erzanteils hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen. Der Staub kann dann in solchen Magnetscheidern behandelt werden, die für diesen Zweck besonders geeignet sind, und es werden in der Magnetscheidung für das körnige Gut sehr gute Ergebnisse in bezug auf hohe Leistung der Magnetscheider und Vollständigkeit der Scheidung erreicht.The separate magnetic processing of the powdery and the granular Ore portion has proven to be particularly useful. The dust can then be in such Magnetic separators are treated, which are particularly suitable for this purpose, and very good results are obtained in magnetic separation for the granular material in terms of high performance of the magnetic separator and completeness of the divorce achieved.

An Stelle von Gasen oder zusammen mit diesen kann man auch Wasser für die Kühlung des gerösteten Erzes verwenden, doch empfiehlt es sich dann, die Kühlung so durchzuführen, daß das Erz trocken die Kühlzone verläßt, und zu vermeiden, daß das Erz zwischen Röstung und Kühlung wesentliche Mengen von Feuchtigkeit aufnimmt. Die Aufnahme von Feuchtigkeit würde nämlich eine Trocknung vor der Magnetscheidung oder naßmagnetische Aufbereitung notwendig machen. Außerdem kann eine wesentliche Feuchtigkeitsaufnahme die magnetischen Eigenschaften des Erzes herabsetzen.Instead of gases or together with these, one can also use water to cool the roasted ore, but it is then advisable to use the Carry out cooling in such a way that the ore leaves the cooling zone dry, and to avoid that the ore absorbs substantial amounts of moisture between roasting and cooling. The absorption of moisture would namely a drying before the magnetic separation or make wet magnetic processing necessary. It can also be an essential Moisture absorption will reduce the magnetic properties of the ore.

Dagegen steht nichts im Wege, die Berge aus der Magnetscheidung mit Wasser oder wäßrigen Lösungen zu behandeln, beispielsweise abzuführen. Dies empfiehlt sich insbesondere in den Fällen, in denen die Berge beim Transport viel Staub entwickeln würden, oder in denen die Berge als Spülversatz für bergmännische Zwecke oder in ähnlicher Weise verwertet bzw. abgesetzt werden sollen. Beispiel Es wurde ein Erz vorn Salzgittertyp aufbereitet, das rund 24% Eisen und 50% Kieselsäure in der Hauptsache als kieselige Gangart mit Ton als Bindemittel enthielt. Die eisenreichen Bestandteile lagen darin als Oolithe vor in Korngrößen von etwa '/4 bis 11/z mm. Das im wesentlichen großstöckige Erz wurde zerkleinert, so daß es durch ein Sieb von 5o mm Maschenweite ging. Darauf wurde es in Mischung mit Staub, der aus den Ofengasen abgeschieden war, und Gichtstaub einem Schachtofen aufgegeben. Unten in den Ofen wurde kaltes Gas eingeführt, das aus Gichtgas und zurückgeführten Abgasen des Ofens bestand. In der E rhitzungszone des Ofens wurde das Erz auf 65o° erwärmt. Die Wärme hierfür lieferte das im Ofen emporsteigende Gichtgas und der mit dem Gichtstaub in den Ofen eingeführte Brennstoff. die in der Frhitzungszone mittels zugeführter Luft verbrannt wurden. Das unten eingeführte Gasgemisch bewirkte zunächst eine Kühlung des Erzes, wärmte sich dabei auf Reduktionstemperatur vor und vollzog unterhalb der Erhitzungszone die Umwandlung der im Erz und Gichtstaub enthaltenen Eisenoxyde in die magnetische Form. Durch die Reduktion wurde ein Teil der brennbaren Bestandteile des Gichtgases verbraucht, der Rest verbrannte in der Erhitzungszone. Es wurde beobachtet, daß bei der Reduktion gelegentlich mehr Eisenoxydul entstand als der Formel Fe304 entspricht. Doch zeigte es sich, daß daraus für die Magnetscheidung kein Nachteil entstand.On the other hand, nothing stands in the way, the mountains from the magnetic separation with To treat water or aqueous solutions, for example to discharge. This recommends especially in cases where the mountains generate a lot of dust during transport or in which the mountains are used as flushing offsets for mining purposes or in are to be recycled or disposed of in a similar manner. Example It became an ore processed by the Salzgitter type, which mainly contains around 24% iron and 50% silica contained as a pebbly gangue with clay as a binding agent. The iron-rich ingredients were present as oolites in grain sizes of about 1/4 to 11 / z mm. That essentially Large-story ore was crushed so that it passed through a sieve of 50 mm mesh size went. It was then mixed with dust that deposited from the furnace gases was, and gout dust given up in a shaft furnace. It was getting cold down in the oven Introduced gas consisting of furnace gas and recirculated exhaust gases from the furnace. The ore was heated to 65o ° in the heating zone of the furnace. The warmth for this delivered the furnace gas rising in the furnace and that with the furnace dust into the furnace imported fuel. those in the heating zone by means of supplied Air were burned. The gas mixture introduced below initially caused cooling of the ore, preheated to reduction temperature and took place below the heating zone converts the iron oxides contained in the ore and gout dust into the magnetic form. As a result of the reduction, some of the combustible components became of the furnace gas is consumed, the rest burned in the heating zone. It was observed that the reduction occasionally produced more iron oxide than the formula Fe304 is equivalent to. But it turned out that this was not a disadvantage for magnetic separation originated.

Nach der Reduktion und Kühlung wurde das geröstete Erz so weit zerkleinert, daß es durch ein Sieb von 4 mm Maschenweite ging. Das zerkleinerte Röstgut wurde durch Sichtung in einen staubförmigen und einen körnigen staubfreien Anteil getrennt. Der Staub wurde zwecks Vermeidung von Verlusten durch Bartbildung in einem Drehstromscheider, der körnige Anteil in einem Wechselstromscheider behandelt.After reduction and cooling, the roasted ore was crushed to such an extent that that it went through a sieve of 4 mm mesh size. The shredded roast was separated by sifting into a dust-like and a granular dust-free part. In order to avoid losses due to beard formation, the dust was removed in a three-phase current separator, the granular portion is treated in an alternating current separator.

Für das körnige Gut wurden unter Einbeziehung eines reichen Mittelprodukts Konzentrate mit 430/0 Eisen und i8% Kieselsäure und für das staubförmige Gut Konzentrate mit 4o% Eisen und 22% Kieselsäure erhalten. In diesen beiden Produkten waren 88 bis go% des gesamten vorhandenen Eisens enthalten. Die Berge oder Abgänge von der Aufbereitung enthielten neben 6 bis 8%, Eisen 7o% der gesamten in den Ausgangsprodukten enthaltenen Kieselsäure.For the granular good were including a rich middle product Concentrates with 430/0 iron and 18% silica and concentrates for the powdery material obtained with 40% iron and 22% silica. There were 88 in these two products Contains up to% of the total available iron. The mountains or slopes of the Processing contained 6 to 8%, iron 70% of the total in the starting products contained silica.

Claims

PATE \ TA \ SYRUCHE: i. Process for the preparation of iron ores by magnetizing roasting in the shaft furnace and: magnetic separation, characterized by that the ore is coarse, e.g. B. crushed to 30 to 8o mm screen size, the magnetizing Is subjected to roasting and that the roasted ore is suitable for magnetic separation Grain size, e.g. B. 3 to 5 mm, appropriate, 4 mm, crushed and then in two grain classes, one of which contains the dusty parts, the other the coarser material, expediently by means of alternating current or three-phase magnetic separators in concentrates and Mountains being broken up.

2. The method according to claim i, characterized in that the magnetizing roasting is carried out with gaseous fuels.

3. Procedure according to claims i and 2, characterized in that the magnetizing roasting performed with mixtures of solid and gaseous or with solid fuels alone is, where as solid fuels pulverulent or fine-grain coke, hard coal or poor fuels or fuel incidents, such as intermediate products of coal processing, Wash piles, fly ash from power plants or the like, comminuted fuel-containing slag or gout dust can also be used. Method according to claims i to 3, characterized characterized in that solid fuels are also used or included for the reduction will. 5. The method according to claims i to 4, characterized in that liquid Fuels are used or included. 6. The method according to the claims i to 5, characterized in that the liquid fuel is gasified in the furnace. Process according to claims i to 6, characterized in that the concentrates be fed to further processing in the dry state. B. Procedure according to the claims i to characterized in that the mountains using water or aqueous solutions are discharged.