Изучение металлургических свойств нового типа железорудного сырья (маггемитовых руд) для подготовки к доменной плавке

По гравитационно-магнитным схемам получены концентраты, содержащие 47,0-52,2% железа при его извлечении 63,6-58,3%. Выход концентрата составит 28,4-23,5%. По магнитной схеме получено 18,0% концентрата, содержащего 55,6% железа при его извлечении 47,8%.

6 Наиболее благоприятный химический состав концентратов маггемитовых руд соответствует содержанию железа 48,0-50,0%. Основность такого конце

нтрата () равна 0,34-0,36, а отношение SiO2 : Al2O3 равно 2,60-1,96. В концентрате, содержащем 56,8% железа основность снижается до 0,255,а отношение SiO2 : Аl2O3 до 1,36-1,81.

Полученные концентраты чисты по сере (0,008-0,012%) и фосфору (0,021-0,041%), но содержит 1,68% хрома. Полезной примесью является никель, содержание которого равно 0,16-0,19%. Извлечение в концентрат хрома равно 60,0-62,0%, никеля 30,0-34,0%.

7 Химический и минеральный состав промпродукта, полученного после переработки маггемитовой руды сухой магнитной сепарацией, довольно сложный, что обусловливает многообразие химических превращений при его термической обработке.

Определяющей является реакция восстановления твердым восстановителем гидрогетита (3Fe2O3 · 4Н2О) через газовую фазу. Гидрогетит представляет собой твердый раствор воды в гетите (Fe2O3 ·Н2О). вода входит в кристаллическую решетку твердого раствора в гетите в виде нейтральных молекул, удаление которых становится возможным уже при температуре 120 – 200 ºС без изменения типа решетки и скачкообразных изменений ее параметров.

В решетке гетита кристаллизованная влага присутствует в виде ионов гидроокислов (ОН)-, где каждый атом водорода располагается симметрично между атомами кислорода, образуя водородную связь.

В области температур до 400 ºС происходят испарение поверхностной влаги и разложение гидрогетита до гематита (Fe2O3) путем отнятия кристаллизационной влаги:

3 Fe2O3 · 4Н2О → Fe2O3 + Н2О ↑.

При температуре 300 – 400 ºС начинается процесс дегидрации хлоритов, основными из которых является амезит – (Mq, Fe)4Al2 [Al2Si2O10](OH)8, шамозит – Fe4Al [Si3Al O10] (OH)8 и пеннин – (Mq, Fe)5Al [Al Si3O10] (OH)8.

8 В надрудной толще маггемитовых руд обнаружена полезная примесь – никель, содержание которого в концентрате равно 0,47% и извлекается 49%, с большими потерями (51%) в хвостах, что является закономерным, так как никель в рудах находится частью в адсорбированной форме, а частью - в виде примеси к хлоритам, где она изоморфно замещает часть атомов магния. Извлечение в концентрат хрома составляет 56%, но содержание его составляет около 0,16%, что является хорошим признаком. Таким образом, данные руды также возможно использовать в качестве добавки в агломерационную шихту.

9 В работе рассмотрены вопросы по комплексному использованию минерального сырья, т. е. вовлечению в промышленность ряда компонентов, входящих в состав руд. Как показывают химические анализы в некондиционных материалах, таких как шлак из отвалов ЮУНК, присутствует значительное содержание полезных элементов. Так, содержание железа составляет 51%, при его извлечении 55% и выходе 29,8%. Переработка таких материалов является уникальной возможностью восполнить недостаток руды.

В непосредственной близости от комбината находится месторождение бурого железняка, который, после обогащения содержит 62% железа. Содержание хрома в этом материале является достаточно высоким – почти 2%, поэтому его можно использовать для выплавки низколегированной стали.

10 Экономическая оценка показала, что при применении нового сырья себестоимость агломерата снизится на 50,99 руб/т., что составляет 2,73 %.

Таким образом, применение нового железорудного сырья является экономически выгодным.

Список использованных источников

1 Е.В. Челищев (под редакцией) "Общая металлургия". Металлургиздат, Москва, 1971 г.

2 А.А. Панычев "Исследование обогащения природно-легированного сырья для производства нефтегазовых труб в северном исполнении". Издательство "Руда и металлы", Москва, 2001 г.

3 А.А. Панычев "Маггемитовая руда – новый тип железорудного сырья для черной металлургии". "Обогащение руд" № 1, 2006 г.

4 С.И. Митрофанов, Н.А. Барский, Н.Д. Самыгин "Исследование полезных ископаемых на обогатимость". Москва, "Недра", 1989 г.

5 А.А. Панычев "К исследованию обогатимости маггемитовой руды". "Обогащение руд" № 4, 2006 г.

6 "Особенности разведки и оценки месторождений никеля", Москва, 1998 г.

7 Штатное расписание агломерационного цеха.

8 "Инструкция агломератчику" 2007 г.

 Скачать реферат