LU82537A1 - Verfahren zum aufbereiten von eisenerzen im hinblick auf transport und auf metallurgische weiterverwendung - Google Patents

Description

Verfahren zum Aufbereiten von Eisenerzen im Hinblick auf Transport und auf metallurgische Weiterverarbeitung._

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von = 5 Eisenerzen, insbesondere im Hinblick auf ihren kostengünstigen und technisch problemlosen Transport, sowie auf ihre metallurgische Weiterverarbeitung.

Will man Eisenerz schnell, problemlos und billig transportieren, wofür 10 sich die Verwendung von Rohrleitungen anbietet, so ist man gezwungen das Eisenerz möglichst feingekörnt einzusetzen. Allerdings ist der Rohrleitungstransport nur dann kostengünstig, wenn grosse Mengen Erz (>5 Mio Tonnen/Jahr) über grosse Distanzen (>400 Km) transportiert werden.

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Ein Feinvermahlen von Eisenerz ist ausserdem auch im Zusammenhang mit der Anreicherung von quarzhaltigen Erzen, wie Itabiriten zur Freilegung und Abtrennung des Quarzanteils interessant.

20 Erze die einen Grobkornanteil von bspw. 80% innerhalb der Korngrenzen 0,125 - 12 mm aufweisen, werden als zum Sintern geeignet angesehen, während Fein- und Feinsterze von vergleichsweise kleiner und kleinster Körnung, wie sie insbesondere beim Brechen als natürlicher Feinkornanteil, sowie bei der Aufbereitung als fein- bis feinstkörnige Konzentrate anfallen, 25 zum Sintern ungeeignet sind. Die Stückigmachung von Feinsterzen und Konzentraten erfolgt daher üblicherweise durch Pelletisieren.

Es ist auch bekannt, dass bei den herkömmlichen Sinterverfahren die Zumischung von Feinsterz zum Groberz nur in sehr begrenzten Mengen möglich * 30 ist, weil sonst die Gasdurchlässigkeit der Sinterschicht in einem derar tigen Masse abnimmt, dass nicht nur die Leistungsfähigkeit der Sinteranlagen gegenüber mit Optimalkorn beschickten Anlagen merklich absinkt, sondern ebenfalls die Qualität des Sinters geringer wird und ggf. der Brennstoffverbrauch ansteigt.

Um diese Nachteile zu umgehen, wurden bereits verschiedene von der mechanischen Formgebung bis zur Vorpelletisierung reichende Methoden vorgeschlagen.

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So werden gemäss einem bekannten Verfahren Fein- und/oder Feinsterze auf Pelletisiertellern oder in Pelletisiertrommeln durch gesonderte Behandlung zu grösseren Pellets geformt und anschliessend mit Groberz, festem Brennstoff und eventuellen Zuschlagsstoffen vermischt bevor die 5 ganze Masse gesintert wird.

Der Einsatz sehr feinkörniger Rohstoffe soll ebenfalls nach einem neueren Vorschlag durch das sog. Filtriersinterverfahren ermöglicht werden. Dabei werden in besonderen F41triergeräten aus dem feinkörnigen Gut 10 zunächst grössere Formlinge erzeugt welche dann nach den üblichen Sinterverfahren gehärtet werden.

Ferner hat die Anmelderin in der LU 73.213 ein Verfahren zum Sintern auf

Bandsinteranlagen von feinkörnigen Eisenerzen, bzw. Eisenerzgemischen 15 beschrieben, wobei die Erze zusammen mit Brennstoff, Bindemitteln und ggf. weiteren Zusatzstoffen in die Granulatform übergeführt werden und das vorsieht, dass man in das Granuliergemisch einen Erzeinsatz einbringt, der einen überwiegenden Anteil eines eine ggf. durch vorangegangenes 2

Mahlen eingestellte spezifische Oberfläche von wenigstens 1.500 cm /g 20 aufweisenden Feinsterzes enthält.

Leider haben sich aber alle bisher vorgeschlagenen Verfahren als unzureichend für die Sinterung von grossen Mengen sehr feinkörniger Rohstoffe erwiesen. Infolgedessen wird auch heute noch für die Stückigmachung von 25 Fein- und Feinsterz, dem sog. "Pellet feed", fast ausschliesslich auf das Pelletisieren zurückgegriffen, während das Sintern von "Pellet feed" bisher nicht ernsthaft in Erwägung gezogen wurde. Das eigentliche Sinterverfahren bleibt vielmehr der Stückigmachung von gröberen Rohstoffen, dem sog. "Sinterfeed" Vorbehalten, welches von vornherein nur kleine Mengen feinst-30 körniger Bestandteile enthalten darf ,

Das Ziel der Erfindung besteht infolgedessen darin, ein Verfahren vorzuschlagen, das die in der vorliegenden Optik einander entgegenwirkenden 35 Stoffeigenschaften insofern in Einklang bringt, dass ein kostengünstiges Transportieren des Produktes und seine Weiterverwendung im Rahmen gängiger Verhüttungsprozesse ermöglicht werden.

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Dieses Ziel wird erreicht durch das erfindungsgemässe Verfahren, das vorsieht das Eisenerz in eine feinkörnige, pelletisierbare Form zu überführen, und einer Mikropelletisierung zu unterziehen, bei der man dem Gut einen Anteil von 0,5 - 15% Kalk zusetzt und das Gemisch einem 5 heissen Gasstrom aussetzt, dessen Temperatur 100 - 400°C beträgt und der einen Anteil von mindestens 5% CO2 aufweist.

Dem Gemisch kann zwecks Verbesserung der Grünfestigkeit als Bindemittel Bentonit zugesetzt werden.

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Das (X^-haltige Gas ist vorzugsweise heisses Industrieabgas, das man direkt ohne zu kühlen verwendet, zwecks Härtung der Mikropellets.

Unter hydrothermalen Bedingungen kann man das Erz-Kalk-Kieselsäuregemisch 15 bei Wasserdampfdrucken von 5-30 Atmosphären auch im Autoklaven behandeln, wobei es zu einer Solubilisierung des Kalziums und des Siliziums kommt, in deren Verlauf die Erzpartikel chemisch untereinander verbunden werden.

Es hat sich im Verlauf zahlreicher Versuche herausgestellt, dass das er-20 fingungsgemäss durch Mikropelletisieren verfestigte Feinerz die notwendigen Eigenschaften aufweist, um problemlos im Rahmen eines Sintervorganges weiterverarbeitet zu werden. Die mechanische Festigkeit des Produktes gestattet darüber hinaus einen eventuell erforderlichen Transport per Schiff oder per Bahn.

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Die durch das erfindungsgemässe Verfahren gegenüber dem Stand der Technik zu erzielenden Vorteile beruhen auf seiner Flexibilität und zwar wird folgendes erzielt : 30 . Aufbereitungsbedürftige Erze können bis zu beliebig kleinen Korn fraktionen aufgemahlen und wahlweise Trocken- oder Nassaufbereitungsverfahren unterzogen werden und sie können nach dem Transport wahlweise als Pelletfeed oder als modifizierter Sinterfeed verarbeitet werden.

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Die durch die Kornfeinheiten gesetzten Schranken der Weiterverarbeitbarkeit durch Sintern sind damit durchbrochen, womit gleichzeitig die der Aufbereitungstechnik diesbezüglich gesetzten Grenzen aufgehoben sind.

- 4 - . Die in Form von Erzaufschlämmungen durch Rohrleitungen beförderten und zu diesem Zweck bis zu grosser Feinheit aufgemahlenen Erze können kostengünstig mikopelletisiert und in Sinteranlagen eingesetzt werden.

5 . Die Sinterleistungen die üblicherweise bei Verwendung schon verhältnismässig geringer Mengen Feinerz rückläufig waren, sind beim erfin-dungsgemässen Einsatz von bis zu 100% Feinsterz in der Sintermischung überdurchschnittlich gut und können diejenigen mit herkömmlichem 10 "Sinter feed" erhaltenen Resultate übertreffen.

. Die Festigkeit, sowie die Reduzierbarkeit des hergestellten Sinters sind mindestens gleichwertig mit den entsprechenden Werten von herkömmlichem Sinter, sodass die notwendigen Voraussetzungen für eine 15 gute Führung des Hochofens gegeben sind.

Beispiel :

Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachfolgend anhand von einem 20 Versuchsbeispiel näher erläutert.

Der durch eine Rohrleitung geförderte Pellet feed hat eine Körnung die praktisch ausschliesslich unter 0,1 mm liegt. Wird dieses Feinsterz in ein hämatithaltiges Sinter feed Gemisch eingesetzt, so beobach-25 tet man beim Sintern einen wesentlichen Leistungsabfall und eine Erhöhung des Brennstoffverbrauches ohne dass jedoch die Eigenschaften des Sinters beeinflusst werden. Wird dieses Pellet feed jedoch mit Zugabe von 5% Kalk mikropelletisiert und mit einem 21% C02 enthal-1 tendem Gas bei. 240°C behandelt und dann in das Sintergemisch einge- 30 setzt, so überschreitet die Sinterleistung sogar diejenige des

Sinter feed Gemisches ohne jedoch die anderen Ergebnisse wesentlich zu beeinflussen.

Die Zusammensetzungen der verschiedenen Sintergemische sowie die in 35 einer Versuchssinterpfanne erzielten Ergebnisse sind aus den Tafeln 1 und 2 ersichtlich.

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Tafel 1 : Zusammensetzung der Sintergemische

Mischung No 1 23 Hämatitsintererz % 83,6 63,3 63,7

Pellet feed % - 19,8

Micropellets zu % - 21,2 5¾ Kalk mit C02 haltigem heissen

Gasstrom behandelt

Kalkstein % 13,0 13,2 11,3

Dolomit % 2,7 2,6 2,7

Sand % 0,7 1,1 1,1

Tafel 2 : Versuchsergebnisse

Mischung No 1 23 j»

Sinterleistung t/24h. m2 36,6 31,6 40,6

Brennstoffverbrauch kg/tSinter 57,3 62,6 62,2

Sintereigenschaften ISO + 6,5 mm % 68,5 67,8 67,8

Fe11 % 4,5 6,2 5,8

Sinterbedingungen : Rückgut RE = 40¾

Schichthöhe H = 40 cm

Claims (3)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Eisenerzen, dadurch gekennzeichnet, dass man das Eisenerz in eine feinkörnige, pelletisierbare Form überführt und einer Mikropelletisierung unterzieht, wobei man dem Gut einen Anteil von 0,5 - 15 % Kalk zusetzt und das Gemisch einem 5 heissen Gasstrom aussetzt, dessen Temperatur 100 - 400°C beträgt und der einen Anteil von mindestens 5 % C02 aufweist.

2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Erz beim Mikropelletisieren zwecks Verbesserung der Grünfestigkeit » 10 ein Bindemittel, vorzugsweise Bentonit zusetzt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass man beim Mikropelletisieren als C02-haltiges Gas Industrieabgas verwendet.