Способ обесфосфоривания бурожелезняковых концентратов

(51) 22 1/00 (2006.01) 22 1/02(2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ОБЕСФОСФОРИВАНИЯ БУРОЖЕЛЕЗНЯКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ(57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при подготовке железных руд к металлургическому переделу путем очистки от нежелательных примесей фосфора. Способ обесфосфоривания бурожелезняковых концентратов путем спекания с содой и водного выщелачивания, в котором за счет добавки углеродистого восстановителя в количестве 2-4 от массы исходного концентрата снижена температура спекания до 650-750 С и расход соды до 15-20, а содержание фосфора понижено до 0,1.(72) Кантемиров Мурат Дзандарович Левинтов Борис Львович Бектурганов Нуралы Султанович Климушкин Анатолий Николаевич Намазбаев Серик Кульбаевич(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(56) Хитрик С.И., Гасик М.И., Кучер А.Г. Гидрометаллургический способ получения низкофосфористых марганцевых концентратов// Горн.журн.1996,9 20556 Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при подготовке бурожелезняковых концентратов к металлургическому переделу путем очистки от нежелательных примесей фосфора. Известен способ обесфосфоривания бурожелезняковых концентратов Лисаковского месторождения, включающий окислительный обжиг при 800-1000 С (предпочтительно при 900 С) с выдержкой не более 1 ч и кислотное выщелачивание при ТЖ 1(1-2) при температуре 20-50 С до остаточной кислотности 6-10 г/дм 3. В полученном концентрате содержание фосфора снижается от 0,6 до 0,15-0,25 мас. содержание железа повышается с 49 до 56 мас. при потере железа 4,2-6(Предпатент РК 12424, С 22 В 1/04, оп. 17.02.2002.). Недостатками способа являются высокая температура обжига, необходимость охлаждения огарка до 25-50 С во избежание повышенных расходов кислоты при выщелачивании и потерь железа с растворами, что трудно осуществить в летнее время, трудность фильтрации пульп,связанная с гидролизом железа, алюминия, кремния,необходимость нейтрализации кислых стоков и содержания шламового поля. Известен способ удаления фосфора из лотарингской железной руды, содержащей, мас. 30 , 20 О 2, 7 А 12 О 3 и 1,7 Р 2 О 5, при котором применяют обработку руды в автоклавах 40-50 ным раствором натриевой щелочи при температуре 125-140 С, продолжительности от 30 мин до 3 ч и количестве твердого в пульпе от 50 до 200 г/дм 3. При этом в раствор извлекается до 60-80 фосфора, кремнезема и др. минералов руды при извлечении железа 93-95 в 50 -ный железный концентрат (Герцог Э., Беккер Л. Обогащение и очистка железных руд методом выщелачивания // Тр.Международного конгресса по обогащению полезных ископаемых. Канн, 1963). Недостатком технологии является получение трудноотстаивающихся и труднофильтрующихся пульп, значительный расход едкого натра и трудности его регенерации. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обесфосфоривания марганцевых и железных концентратов окислительным спеканием с содой при температурах 850950 С и выщелачиванием спека водой (Хитрик С.И.,Гасик М.И., Кучер А.Г. Гидрометаллургический способ получения низкофосфористых марганцевых концентратов // Горн. Журн. 1966,9. Недостатками способа являются высокие температуры спекания, высокий расход соды (до 30) в результате первичного взаимодействия ее с гематитом и образования О 2, трудности регенерации соды ввиду ее каустификации при водном гидролизе 2, трудность фильтрации пульп тонкодисперсного гидроксида железа. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение температуры спекания и расхода соды, упрощение фильтрации пульп и регенерации соды. Поставленный результат достигается в способе обесфосфоривания бурожелезняковых концентратов, включающем спекание концентрата с содой и выщелачивание огарка водой, в котором спекание ведут в присутствии углеродистого восстановителя в количестве 2-4 от массы исходного концентрата. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при спекании смеси концентрата и соды в присутствии углеродистого восстановителя, вопервых, гематит восстанавливается до магнетита,который при температурах спекания не взаимодействует с содой, что позволяет снизить ее расход, во-вторых, температура восстановления гематита снижается на 150-200 С за счет каталитического действия соды, в-третьих, при магнетизации происходит перекристаллизация с укрупнением микрокристаллов железистой фазы и раскрытие фосфора, чем облегчается его взаимодействие с содой и фильтрация водных пульп, в-четвертых, подавление образования О 2 и последующей при выщелачивании каустификации соды облегчает ее регенерацию. Пример. Концентрат имел следующий химический состав, мас.48,4 А 12 О 3 4,6 2 9,6 МО 0,28 СаО 0,260,39 Р 0,72. В качестве восстановителя использовали шубаркольский уголь. Навеску концентрата 10 г и соответствующее количество угля и кальцинированной натриевой соды совместно измельчали на виброистирателе до крупности - 0,1 мм, смесь гранулировали, высушивали при 110 С и прокаливали в трубчатой печи в слабом токе аргона 1 ч при соответствующих температурах, огарки охлаждали в токе аргона до 80100 С и выгружали в воду, в которой их растирали и выщелачивали водой в течение 1 ч при температуре 50 С и отношении ТЖ 13. После выщелачивания кек репульпировали при ТЖ 13, сушили при 110 С, замеряли магнитную восприимчивость и анализировали на фосфор. Результаты приведены в табл., из которой следует, что оптимальными являются температура спекания 650-750 С (предпочтительно 700 С), расход соды 15-20 (предпочтительно 20), расход шубаркольского угля 2-4 (предпочтительно 3). В предпочтительных условиях спекания оста-точное содержание фосфора в концентрате после водного выщелачивания снижается до 0,1. Повышение расхода угля выше 4 ведет к образованию вюстита , который, соединяясь с кремневкой, образует фаялит (3). Последний захватывает в виде изоморфной примеси пятиокись фосфора,препятствуя его выщелачиванию. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ обесфосфоривания бурожелезняковых концентратов, включающий спекание с содой и водное выщелачивание, отличающийся тем, что спекание ведут в присутствии углеродистого восстановителя в количестве 2-4 от массы исходного концентрата.