DE944434C

DE944434C - Verfahren zur Aufarbeitung von manganhaltigen Eisenerzen

Info

Publication number: DE944434C
Application number: DEO1528A
Authority: DE
Inventors: Assur Gjessing Oppegaard
Original assignee: TITAN CO AS
Current assignee: TITAN CO AS
Priority date: 1950-03-30
Filing date: 1951-03-30
Publication date: 1956-06-14

Description

Verfahren zur Aufarbeitung von manganhaltigen Eisenerzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufarbeitung manganhaltiger Eisenerze, bei denen das Mangan im eigentlichen Eisenmineral anwesend ist.
Die in, der Natur vorkommenden manganhaltigen Eisenerze können in zwei Gruppen eingeteilt werden, nämlich in Erze, bei denen das Mangan im eigentlichen Eisenmineral und in Erze, bei denen das Mangan in der die Eisenminerale begleitenden Gangart anwesend ist. Bei einigen norwegischen Erzen ist das Mangan als Granat, das die Eisenminerale begleitet, anwesend, während lediglich ein geringer Teil des Mangans in dem eigentlichen Eisenmineral anwesend ist. In den Fällen, wo das Mangan im eigentlichen Eisenmineral anwesend ist, befindet es sich wahrscheinlich entweder in dem Kristallgitter des Eisenminerals als isomorphe Mischung, oder es ist mehr oder weniger gleichzeitig mit dem Eisen gefällt worden. In beiden Fällen ist in dem Erz eine innige Mischung von Mangan und Eisen gegeben.
Bei einigen schwedischen Erzvorkommen ist das Mangan in dem Kristallgitter des eigentlichen Eisenminerals anwesend, und in dem oft vorkommendenEisenspat(Siederit) scheintes ebensozusein.
Unter den schwedischen Erzen gibt es Arten, die zwischen 5 und ro o/o Mangan und 55 bis 5o % Eisen enthalten. Ahnliche Erze werden in den Vereinigten Staaten gefunden, und hier treten. auch viele Vorkommen mit höherem Mangangehalt bei niedrigerem Eisengehalt auf.
Alle diese Erze enthalten beträchtliche Mengen von Gangart, wodurch sich die Gewinnung der Manganwerte dieser Erze schwierig gestaltet.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß dasErz einer teilweisenTrockenreduktion unterzogen wird, worauf das teilweise reduzierte Erz einer Magnetscheidung unterworfen wird und das magnetische Konzentrat, in dem Eisen in Form von metallischem Eisen und von Eisenoxyd und Mangan in Form von Manganoxyd vorliegt, aufgearbeitet wird. ' Das erfindungsgemäße. Verfahren beruht auf der Beobachtung, daß, wenn das Eisenerz einer Trokkenreduktion bis zur Bildung einer begrenztem Menge von metallischem Eisen unterzogen wird, das Mangan in dem reduzierten Eisenerz an das Eisen physikalisch gebunden bleibt, so daß das Eisen und das Mangan als Konzentrat durch nachfolgende Manganscheidung gewonnen werden kann. Neben der Gangart werden durch die Magnetscheidung auch überschüssiges Reduktionsmittel, Asche u. dggl. ausgeschieden, und es wird ein Konzentrat mit hohem Eisen- und Mangangehalt und niedrigem Gehalt an Gangart gewonnen. Solange die Reduktion nicht weitergetrieben wird als bis zu ungefähr 9o % metallischem Eisen, bezogen auf Totaleisen, wird das Mangan an das Eisen gebunden bleiben; bei einem höheren Reduktionsgrad jedoch, beispielsweise bei 95 bis 98% metallischen Eisens, bezogen auf Totaleisen, wird das Eisen im allgemeinen so weit zusammensintern, daß das als Oxyd anwesende Mangan von dem Eisen getrennt wird und sich selbst an die das Eisenerz begleitende Gangart bindet. Während der folgenden Magnetscheidung wird daher eine teilweise, in diesem Stadium unerwünschte Trennung von Eisen und Mangan erfolgen.
Das vorreduzierte Konzentrat kann in einem Schmelzofen weiter aufgearbeitet werden, wo die Art der Behandlung je nach der Zusammensetzung des Konzentrats und dem zu erzielenden Produkt variiert werden kann.
Wenn der Reduktionsgrad bei der Trockenreduktion unter 9o % gehalten wird, wird das durch Magnetscheidung erhaltene Konzentrat im wesentlichen frei von Gangart sein und nur geringe Spuren von Schwefel und Phosphor'aufWeisen. Das Konzentrat enthält im allgemeinen 7 bis 35'/o lblangan als Manganoxyd und 3o bis So% Eisen hauptsächlich als metallisches Eisen und zum Teil als Eisenoxyd. .
Bei den beschriebenen Verfahren zur Herstellung des magnetischen Konzentrats kann für die Reduktion ein an sich minderwertiges Reduktionsmittel, wie z. B. Koksgrus, verwendet werden, ohne daß Schwefel und-Phosphor aus dem Reduktionsmittel und denn Erz in das Eisen übergeführt werden, so daß die letzteren-durch die folgende Magnetscheidung abgetrennt werden. Es ist besonders zweckmäßig, die Reduktion in einem Drehofen mit seitlichen Luftzuführungsrohr'en durchzuführen. Bei diesem Ofen kann die Temperatur gleichmäßig auf der fast gesamten Ofenlänge gehalten werden ohne lokaIeÜberhitzungen. Alles C O wird zu CO, verbrannt, so daß der Heizwert der Kohle oder des Kokses in dem Ofen vollkommen ausgenutzt wird.
Es wurde gefunden, daß es an sich nicht nötig ist, mehr als ungefähr 5o % des Eisens zu metallischer Form zu reduzieren, um eine befriedigende Magnetscheidung zu bewirken, aber die Ausbeute aus der Magnetscheidung steigt mit steigendem Reduktionsgrad, und eine an sich mögliche nachfolgende vollständige Reduktion kann leichter durchgeführt werden, wenn der Grad der Vorreduktion hoch ist, beispielsweise 7o bis 8o % metallisches Eisen, bezogen auf Totaleisen. Bei einem Reduktionsgrad von nur 5o bis 6o % wurde gefunden, daß die Eisenausbeute in dem Konzentrat im allgemeinen etwa 75 bis 8o % des Eisengehaltes des Erzes betragen wird, während bei einem Reduktionsgrad von 7o bis 9o % die Eisenausbeute in dem Konzentrat etwa 90 % oder höher sein kann, bezogen auf den Eisengehalt des Ausgangserzes.
Die Reinheit des erhaltenen Konzentrats wechselt mit der Qualität des verwendeten Erzes, üblicherweise werden Konzentrate erhalten mit nur a bis q.% Gangart und mit einem niedrigen Gehalt an Schwefel und Phosphor. Wenn der Schwefelgehalt zu hoch liegt, ist es zweckmäßig, das Eisenerz vor der Reduktion zu rösten, um den Schwefel größtenteils zu entfernen.
Für die Behandlung des vorreduzierten Konzentrats im Schmelzofen kann es zweckmäßig sein, das gesamte Mangan und das gesamte Eisen zu metallischer .Form zu reduzieren und dadurch direkt eine Eisen-Mangan,Legierung in Form von Eisenmangan oder Spiegeleisen zu erhalten.
In gewissen Fällen ist es vorteilhaft, während des Schmelzens die Reduktion so weit zu treiben, daß das Eisen als Metall niedergeschmolzen wird, während das Mangan in Oxydform verbleibt und in die Schlacke geht. Aus dieser Schlacke kann das Mangan später als Eisenmangan gewonnen werden.
In anderen Fällen ist es wiederum vorteilhaft, während des Schmelzvorganges lediglich das im magnetischen Konzentrat als Metall anwesende metallische Eisen niederzuschmelzen und das Eisenoxyd und auch das Manganoxyd in die Schlacke gehen zu lassen.
Aus den Schlacken kann das Mangan später beispielsweise als Eisenmangan oder Spiegeleisen gewonnen werden.
Welche der vorerwähnten Verfahren zu wählen sind, hängt ab von der Zusammensetzung des Konzentrats und von der zu erzielenden Art des Manganproduktes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Aufarbeitung von manganhaltigen Eisenerzen, bei denen das Mangan im eigentlichen Eisenmineral anwesend ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz einer teilweisenTrockenreduktion unterzogen wird, worauf das teilweise reduzierte Erz einer Magnetscheidung unterworfen wird und ein magnetisches Konzentrat, in dem Eisen in Form von metallischem Eisen und von Eisenoxyd und Mangan in Form von Manganoxyd vorliegt, gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenreduktion so weit getrieben wird, daß mehr als 5o°/o metallisches Eisen, bezogen auf das Totaleisen des Erzes, gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an metallischem Eisen bei der Trockenreduktion unter 9o °/o, bezogen, auf das Totaleisen des Erzes, gehalten wird.
4. Verfahren zur weiteren Verarbeitung des gemäß Anspruch r bis 3 erhaltenen Konzentrats, dadurch gekennzeichnet, daß das Konzentrat einer weiteren Behandlung in einem Schmelzofen unterzogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Konzentrat während der Behandlung im Schmelzofen so weit reduziert wird, daß das Mangan und auch das Eisen zu metallischer Form niedergeschmolzen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Konzentrat während der Behandlung im Schmelzofen so weit reduziert wird, daß im wesentlichen das gesamte Eisen zu metallischer Form niedergeschmolzen wird, während im wesentlichen das gesamte Mangan in Form von Manganoxyd in die Schlacke geht.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das im Konzentrat enthaltene metallische Eisen während der Behandlung im Schmelzofen als metallisches Eisen niedergeschmolzen wird, während das Eisenoxyd und das Manganoxyd in die Schlacke gehen. B. Verfahren nach Anspruch 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die manganhaltige Schlacke zwecks Herstellung von Spiegeleisen oder Eisenmangan einer weiteren Aufarbeitung unterzogen wird. g. Verfahren nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenreduktion in einem Drehofen mit seitlich angeordnetenLuftzuführungsrohren durchgeführt wird.