Способ переработки оксидов железа Советский патент 1985 года по МПК C21B13/00 

UD ij:

00

:о Изобретение относится к переработке руднь1х концентратов и может быть использовано в восстановительных hpoueccax для получения чистого железа. Цель изобретения - повышение экономичности за счет упрощения и интенсификаци процесса. . При этих условиях в системе природный газ воздух-оксид железа за счет протекания цепной реакции окисления природного газа возникают большие, сверхравновесных концентраций свободных радикалов и атомов которые обладают высокой реакционной способностью и взаимодействуют с оксидами, осушествляя сопряженную реакцию восстановления при сравнительно низких температурах. Отходящие непрореагировавщие газы в см си с воздухом могут быть использованы в энергетических целях для обогрева агрегатов. Таким образом, смесь природного углеводородного газа и воздуха в соотношении (3-6): 1 обеспечивает восстановление оксидов железа в виде порошков, концентратов и окатышей при. низких температурах (400-500°С). При соотношениях природного газа и воздуха 7:1 на образцах Окатышей наблюдается выделение сажи. В этих условиях усиливается крекинговое направление разложения природного газа, соответственно уси ливается сажеобразование и наблюдается замедление процесса. При температурах ниже 400°С процесс вос становления протекает медленно,.поэтому он не технологичен. При температуре выше 500 °С и при соотношениях природный газ воздух 3:1 появляется сажеобразование и процесс не технологичен. Пример. Процесс проводят в реакторе, изг товленном из кварцевой трубки, в которую помещают кварцевую лодочку с оксидами железа или с окатышами. Реактор обогрева ют электропечью. Температуру измеряют с помощью хромель-алюмеловой термопары, п мешенной в чехо из кварцевого стекла. Природный газ и воздух предварительно по ступают в смеситель. Потоки газов регулируют с помощью рео метров. Газовый поток после выхода из ре акционной зоны пропускается через погло1тители. Непоглошенные газы выбрасываются в атмосферу. .Для опыта используются химически чистыйоксид железа (гематит), а также окатыши (Оленогорские) размерами шариков d 0,8- 1 см. Гематит весом 1 г подвергают : восстановительному обжигу в атмосфере смеси природного газа с воздухом в отношении 3:1 при 450°С в течение 1 ч. Расход смеси природного газа с воздухом составляет 4,8 л/ч. Время контакта смеси- t 9,8 с. / Полученные продукты подвергали рентгенофазовому анализу. Результаты анализа показали, что степень восстановления при этих условиях достигает 75-80%. В остальных примерах подвергали восстановительному обжигу в атмосфере смеси природного газа с воздухом как гематит весом 1 г, так и окатыш размерами шариков с 0,8-1 см при различных температурах и соотношениях газовой смеси в течение 1 ч. Расход смеси природного газа с воздухом во всех случаях составлял 4,8 л/ч при времени контакта с. Результаты опьпов приведены в таблице. Согласно изобретению за 30-60. мин достигается полное восстановление - окислов до железа. Недовосстановленная часть представляет собой вюстит и магнетит. Так при восстановлении в течение 90-120 мин и температуре 450° С содержание смеси магнетита и вюстита не превышает 2,5-1,5%. Восстановление эффективно протекает при 400-500 С вместо 800° /и выше по сравнению с базовым объектом-прототипом. В предложенном способе восстановление осуществляется смесью более дешевого природного газа с воздухом при существенно пониженных температурах. Экономический эффект предложенного способа по сравнению с методом водородного восстановления увеличивается за счет того, что используемый в восстановительном обжиге водород заменяется более дешевым природным газом, который дешевле водорода в 10-15 раз, следовательно, расходы на восстановительные газы сокращаются соответственно во столько же раз. За счет понижения температуры процесса на 350-400°С экономятся затраты на подогрев.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКСИЦОВ ЖЕЖЗА, включающий восстанов1гтельный обжиг в газовой среде при атмосферном давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет упроще.ния и интенсификации процесса, обжиг осуществляют при объемном соотношении природного газа и воздуха