×
02.10.2019
219.017.cc2d

Результат интеллектуальной деятельности: Способ дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к черной металлургии. Способ дефосфорации расплава карбонатных марганцевых концентратов включает осуществление расплавления концентрата в электрической печи. После его расплавления в расплав добавляют кварцит из расчета получения основности оксидного расплава CaO/SiO, равной 0,2-1,0, и после достижения температуры оксидного расплава 1400°С проводят его дефосфорацию путем продувки газообразным монооксидом углерода. В результате обеспечивается высокая степень дефосфорации карбонатных марганцевых концентратов. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам дефосфорации марганцевых руд и концентратов, и может быть использовано для снижения содержания фосфора в данных продуктах.

Целью изобретения является дефосфорация карбонатных марганцевых руд и концентратов, используемых для выплавки марганцевых ферросплавов.

На территории России марганцевые руды представлены преимущественно тремя типами: карбонатными, окисными и окисленными. Около 90% запасов представлены труднообогатимыми карбонатными рудами со средним содержанием марганца 20% и повышенным содержанием фосфора (0,2-0,3% и более), запасы оксидных руд, содержащих 23-26% Мn, составляют 6%, остальное смешанные руды. Одним из наиболее важных показателей, характеризующих качество марганцевых руд и концентратов, является модуль фосфора - Р/Mn, отношение содержания фосфора к содержанию марганца в сырье. Для получения стандартных по фосфору марганцевых ферросплавов это отношение в марганцевом сырье должно быть ≤0,003. Отечественные карбонатные марганцевые руды характеризуются высоким значением модуля фосфора: Р/Мn=≥0,01, поэтому карбонатные марганцевые руды и концентраты отечественных месторождений, чтобы выплавить из них стандартные марганцевые ферросплавы с требуемым содержанием фосфора, необходимо подвергать дефосфорации.

В качестве прототипа выбран способ дефосфорации марганцевых руд и концентратов (Патент РФ 2594997. Способ дефосфорации марганцевых руд и концентратов / Дашевский В.Я., Юсфин Ю.С., Полулях Л.А., Петелин А.Л., Макеев Д.Б., Александров А.А., Леонтьев Л.И., Губанов В.И., Подгородецкий Г.С. Бюл. 2016. №23). По этому способу, с целью дефосфорации расплавов марганцевых руд и концентратов, фосфор восстанавливают из расплава газообразным монооксидом углерода (СО), который продувают через оксидный марганецсодержащий расплав. Реакция между оксидом фосфора Р2О5, растворенным в расплаве, и монооксидом углерода протекает на стенках пузырьков СО, поднимающихся в расплаве. Полноте протекания этой реакции способствует тот факт, что полости пузырьков СО является химическим вакуумом для продукта реакции - газообразного фосфора (Р2), поскольку парциальное давление Р2 в пузырьках изначально равно нулю. Газообразный фосфор удаляется с отходящими газами. Недостатком способа-прототипа является тот факт, что он не рассматривает процесс дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов.

Карбонатные марганцевые руды характеризуются повышенной основностью вмещающей породы (CaO/SiO2>1). Наличие свободного оксида кальция СаО в карбонатных марганцевых рудах и концентратах осложняет протекание реакции дефосфорации, поскольку СаО образует с оксидом фосфора Р2О5 прочное соединение - фосфат кальция 3СаО⋅Р2О5. Результатом использования описанного выше способа-прототипа дефосфорации марганцевых руд и концентратов для дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов будет низкая степень дефосфорации, поскольку фосфор связан в прочное соединение - фосфат кальция 3СаО⋅Р2О5.

Техническим результатом, достигаемым в изобретении, является высокая степень дефосфорация карбонатных марганцевых руд и концентратов.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что, с целью нейтрализации вредного влияния оксида кальция на процесс дефосфорации и достижения высокой степени дефосфорация расплавов карбонатных марганцевых руд и концентратов, в расплав добавляют оксида кремния SiO2, который связывает свободный оксид кальция в силикат кальция CaO⋅SiO2, соединение более прочное, чем фосфат кальция 3СаО⋅Р2O5. В результате разрушается связь оксида фосфора с оксидом кальция и устраняется препятствие, мешающее успешному протеканию процесса дефосфорации.

Процесс дефосфорации расплава карбонатных марганцевых руд и концентратов по предлагаемому способу ведут следующим образом. В марганецсодержащий расплав добавляют кварцит (оксид кремния) из расчета получения в оксидном расплаве основности CaO/SiO2, равной 0,2-1,0. После этого расплав продувают монооксидом углерода СО с целью дефосфорации. Выбранные пределы по величине основности оксидного расплава обеспечивают устойчивое протекание реакции взаимодействия газообразного моноокида углерода с оксидом фосфора, содержащимся в расплаве. Снижение основности ниже 0,2 приводит к существенному замедлению скорости протекания реакции дефосфорации, а повышение основности выше 1,0 - к прекращению протекания реакции дефосфорации.

Пример. Изучен процесс дефосфорации карбонатного марганцевого концентрата по известному и предлагаемому способам. В экспериментах использовали марганцевый концентрат, содержащий, %: 25,20 Мn; 3,60 Fe; 0,15 Р; 13,87 SiO2; 15,72 СаО; 1,47 Аl2O3; 2,85 MgO; 26,58 ппп; Р/Мn=0,0059; CaO/SiO2=1,13. После расплавления в связи с улетом потерь при прокаливании концентрат содержал, %: 34,32 Мn; 4,90 Fe; 0,20 Р; 18,89 SiO2; 21,41 СаО; 2,00 Аl2O3; 3,88 MgO; Р/Мn=0,0058; CaO/SiO2=1,13.

По известному способу концентрат расплавили в электрической печи. После достижения температуры 1400°С расплав продували монооксидом углерода. Масса концентрата в каждом опыте составляла 5 кг. При содержании фосфора в расплавленном концентрате 0,20% в расплаве было 10 г фосфора. Предварительными опытами было установлено, что степень использования монооксида углерода для данной установки составляет 65%. Потребное количество монооксида углерода составляет 27,8 л. Монооксид углерода подавали от газогенератора через фурму с расходом 1 л/мин в течение 30 мин. Результаты экспериментов приведены в таблице.

По предлагаемому способу к концентрату после расплавления в электрической печи добавили кварцит из расчета получения в смеси основности CaO/SiO2, равной 0,6. В связи с улетом потерь при прокаливании расплав содержал, %: 29,39 Мn; 4,20 Fe; 0,17 Р; 30,55 SiO2; 18,33 СаО; 1,71 Аl2O3; 3,32 MgO; Р/Мn=0,0058; CaO/SiO2=0,6. После достижения температуры 1400°С расплав продували монооксидом углерода. Масса концентрата в каждом опыте составляла 5 кг. При содержании фосфора в расплавленном концентрате 0,17% в расплаве было 8,5 г фосфора. Предварительными опытами было установлено, что степень использования монооксида углерода для данной установки составляет 65%. Потребное количество монооксида углерода составляет 23,7 л. Монооксид углерода подавали от газогенератора через фурму с расходом 1 л/мин в течение 30 мин. Результаты экспериментов приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, в результате продувки оксидного марганесодержащего расплава основностью CaO/SiO2=1,13 газообразным монооксидом углерода содержание фосфора в расплаве осталось близким к исходному, т.е. процесс дефосфорации не получил заметного развития. Напротив, снижение основности оксидного марганецсодержащего расплава до СаО/SiO2=0,6 позволило в результате продувки снизить содержание фосфора в расплаве до <0,03%, степень дефосфорации

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа дефосфорации карбонатных марганцевых руд и концентратов заключается в том, что его использование позволит получать карбонатные марганецсодержащие продукты с требуемым низким содержанием фосфора.

Способ дефосфорации расплава карбонатных марганцевых концентратов в электрической печи, отличающийся тем, что в расплав концентрата добавляют кварцит из расчета получения основности оксидного расплава CaO/SiO, равной 0,2-1,0, а дефосфорацию проводят после достижения температуры оксидного расплава 1400°С путем продувки газообразным монооксидом углерода.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 61-70 из 322.
25.08.2017
№217.015.a97e

Способ получения органо-минерального полимера на основе сапропеля

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органо-минерального полимера из сапропеля включает измельчение сапропеля естественной влажности до гомогенного состояния, определение его влажности и показателя pH, механохимическую активацию полученной смеси при помощи добавления к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611816
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aa74

Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов стронция. Мокрое измельчение стехиометрической смеси карбоната стронция и оксида железа проводят в кислой среде, содержащей полиакриловую кислоту и изопропиловый спирт при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611814
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.abde

Способ получения наноразмерных частиц гексаферрита стронция

Изобретение относится к области наноразмерной технологии и может быть использовано для создания носителей информации с высокой плотностью записи, магнитных сенсоров с высокой чувствительностью и т.п., а также для применения в области медицины. Способ получения наноразмерных частиц гексаферрита...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612289
Дата охранного документа: 06.03.2017
25.08.2017
№217.015.b2ab

Способ получения покрытий из нанолистов нитрида бора

Изобретение относится к области получения покрытий, содержащих двумерные керамические структуры, а именно нанолисты гексагонального нитрида бора, имеющие толщину 1-10 нм и характерный линейный размер от 100 нм до 5 мкм, которые могут применяться в качестве носителя катализаторов, а также для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613996
Дата охранного документа: 22.03.2017
25.08.2017
№217.015.b2fc

Способ контроля работы воздушной фурмы доменной печи с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при эксплуатации воздушных фурм доменных печей с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала. В способе контроля состояния теплоизоляции со стороны дутьевого канала воздушной фурмы доменной печи определяют разность расходов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613834
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b2fd

Способ контроля работы воздушной фурмы доменной печи с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при эксплуатации воздушных фурм доменных печей с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала. В способе контроля состояния теплоизоляции со стороны дутьевого канала воздушной фурмы доменной печи определяют разность расходов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613834
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b34b

Композиционный материал на основе нитинола

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к композиционным материалам на основе нитинола, и предназначено для изготовления деталей микромашин и механизмов, медицинских инструментов. Композиционный материал на основе нитинола содержит, ат. %: Cu - 5-10, Zr - 5-10, Ti - 36-44,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613835
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b394

Способ дефосфорации железных руд и концентратов

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в процессах получения чугуна из окисленного железосодержащего сырья. В способе осуществляют расплавление в печи железорудного концентрата и дефосфорацию оксидного железосодержащего расплава. При этом доводят температуру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613833
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b435

Способ измельчения смеси карбоната бария и оксида железа в производстве гексаферритов бария

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов бария. Мокрое измельчение стехиометрической смеси карбоната бария и оксида железа проводят в кислой среде, содержащей полиакриловую кислоту и изопропиловый спирт при следующем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614005
Дата охранного документа: 22.03.2017
25.08.2017
№217.015.b43e

Способ получения нанопористого нитрида бора

Изобретение относится к способам получения нанопористых керамических материалов, в частности из нитрида бора, применяемых для очистки газов или жидкостей от вредных примесей, а также для сорбции и хранения водорода. Сущность изобретения состоит в том, что готовят реакционную смесь из борной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614007
Дата охранного документа: 22.03.2017
Показаны записи 31-40 из 40.
19.06.2019
№219.017.89ca

Шихта для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке высокоуглеродистого ферромарганца. Шихта содержит, мас.%: отвальный шлак силикотермической плавки металлического марганца 1-88, кокс 5-25, известняк 0-20, железосодержащие добавки 0-10, марганецсодержащее сырье -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002456363
Дата охранного документа: 20.07.2012
11.07.2019
№219.017.b29e

Автоматический анализатор биопатогенов в воздухе

Изобретение относится к области анализа воздуха на наличие в нем биопатогенов, а именно к автоматическим анализаторам биопатогенов в воздухе. Автоматический анализатор биопатогенов в воздухе состоит из единого металлического корпуса, который имеет рамную конструкцию и разделен на два отсека, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694114
Дата охранного документа: 09.07.2019
20.08.2019
№219.017.c19e

Способ переработки марганецсодержащего сырья

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переработке марганецсодержащего сырья. Процесс выплавки ведется непрерывно в трехзонной печи. В первой зоне расплавляют марганецсодержащее сырье, подавая кислород и углеродсодержащие материалы. При этом между плавильной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697681
Дата охранного документа: 16.08.2019
21.12.2019
№219.017.f058

Способ выявления биопатогенов в воздухе

Изобретение относится к экологии, а именно к выявлению биопатогенов в воздухе. Выявление выполняется поэтапно, так на первом этапе после отбора аэрозольной пробы, переводят ее в жидкую фазу, затем пробу в жидкой фазе обрабатывают ультразвуком. На втором этапе проба разделяется на три потока: 1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709460
Дата охранного документа: 18.12.2019
13.01.2020
№220.017.f4b4

Способ выплавки среднеуглеродистого ферромарганца

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке среднеуглеродистого ферромарганца. В способе осуществляют расплавление марганцевого концентрата и дефосфорацию марганецсодержащего оксидного расплава путем продувки расплава газообразным монооксидом углерода, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710706
Дата охранного документа: 09.01.2020
27.01.2020
№220.017.fad5

Способ выплавки передельного малофосфористого марганцевого шлака с получением товарного низкофосфористого углеродистого ферромарганца

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке передельного малофосфористого марганцевого шлака с получением товарного низкофосфористого углеродистого ферромарганца. В способе осуществляют расплавление марганцевого концентрата в электропечи и последующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711994
Дата охранного документа: 23.01.2020
02.03.2020
№220.018.082a

Комплексный сплав для микролегирования и раскисления стали на основе железа

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве для микролегирования и раскисления металлического железоуглеродистого расплава бором. Комплексный сплав содержит, мас.%: бор 0,5-2,5, алюминий 10,0-15,0, кремний 50,0-60,0, железо и примеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715510
Дата охранного документа: 28.02.2020
01.04.2020
№220.018.1232

Способ электрохимического получения наноразмерного порошка силицида металла

Изобретение относится к получению наноразмерного порошка силицида металла. Загружают в герметичный тигель электролит, состоящий из галогенида щелочного металла и соли металла, и расходуемые компоненты микронных размеров в виде порошков металла и кремния, производят нагрев до рабочих температур...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718022
Дата охранного документа: 30.03.2020
15.05.2023
№223.018.595f

Способ модифицирования жаропрочных никельхромовых сплавов

Изобретение относится к литейному производству, в частности к модифицированию никелевых сплавов ультрадисперсными порошками тугоплавких соединений. Способ модифицирования никелевых сплавов включает введение в расплав модификатора, содержащего ультрадисперсные тугоплавкие частицы. Используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002762442
Дата охранного документа: 21.12.2021
21.05.2023
№223.018.69c0

Комплексный сплав для микролегирования и раскисления стали на основе железа

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к ферросплавному производству, и может быть использовано в сталеплавильном производстве для микролегирования стали ниобием и раскисления металлического железоуглеродистого расплава кремнием и титаном. Сплав содержит, мас.%: титан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795068
Дата охранного документа: 28.04.2023
+ добавить свой РИД