Способ извлечения марганца из марганецсодержащих шлаков Советский патент 1992 года по МПК C22B47/00 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам извлечения марганца из марганецсодержащих шлаков ферросплавной промышленности,

Известен способ извлечения марганца из отвального шлака производства силико- марганца путем восстановления коксиком окислов марганца из твердых шлаков в элек- трорудовосстановительной печи.

Недостатком такого способа является высокий расход-удельной электроэнергии, низкое извлечение марганца и трудоемкость проводимых операций.

Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения марганца из жидкого шлака еиликомарганца смесью коксика и алюминия с введением жидкого отвального шлака производства металлического марганца или углеродистого ферромарганца 50-200% от веса исходного шлака.

Недостатком известного способа является то, что он включает технически трудоемкие операции - смешивание жидких шлаков в одной емкости, что способствует снижению температуры жидких шлаков и тем самым снижению эффективности протекания экзотермических реакции. К аналогичному эффекту приводит и добавка восстановительной смеси,содержащей алюминиевый порошок и коксик. В совокупности известный способ не обеспечивает максимальное извлечение марганца из шлака.

Цель изобретения - повышение степени извлечения марганца и получения низкофосфористого и низкоуглеродистого марганцевого сплава.

Поставленная цель достигается тем, что после выпуска металла и шлака из плавильного агрегата в ковш подают известь в коли- честве,обеспечивающем основность шлака 0,7-1,0, затем в скаченный шлак для извлечения марганца добавляют смесь комплекVI а

сл ю ю сл

сного сплава на основе кремния и извести в соотношении 1:(0,1-1). При этом комплексный сплав должен содержать компоненты, мас.%: 45-60 кремний, 15-25 марганец, 5- 10 кальция, 4-10 алюминий, 0,1-0,3 угле- род, 0,03-0,3 фосфор, железо и примеси остальное. Заявляемое изобретение, на наш взгляд, соответствует критерию новизна, так как признаки изложенные в отличительной части формулы изобретения в известных аналогичных решениях нами обнаружены не были.

При извлечении марганца из шлака с использованием восстановительной смеси, содержащей комплексный сплав на основе кремния и известь, происходит расплавление сплава и реагирование элементов сплава (Si, Ca, AI) со шлаком. При этом выделяется больше количество тепла вследствие чего повышается температура шлака на 100-150°С и окись марганца выходит из равновесного состояния обеспечивая максимальное извлечение марганца. Надо отметить и то, что присутствие в смеси извести сдвигает реакцию вправо более интенсив- но. Пределы соотношения смеси обеспечивают скорость и полноту протекания восстановительных реакций. Соотношение в смеси комплексного сплава и извести ниже 1-0,5 не эффективно, а при соотношении выше 1-1 заметно увеличивается объем смеси и при добавке к шлаку понижает ее температуру, что со своей стороны сказывается на полноте восстановления марганца.

Сопоставительный анализ свойств, про- являемыхуказанными признаками в извест- ных в науке и технике решениях и заявляемом способе показал, что предлагаемая новая совокупность признаков проявляет свойства, не совпадающие со свойствами отличительных признаков в известных решениях, а именно, предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения марганца и получить низкофосфористый, низкоуглеродистый марганцевый сплав. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию Существенные отличия.

Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами его осуществле- ния:

получение марганецсодержащих шлаков для извлечения из них марганца по спо- собу-прототипу и заявляемому осуществляли путем выплавки марганцевых ферросплавов в рудовосстановительной печи мощностью 100 кВт. Для слива металла и шлака, выпущенных из печи, футерованные ковши были расположены каскадно (2 ковша).

По способу-прототипу скачивание шлака силикомарганца и слив расплавленного шлака металлического марганца производили в ковш на дно которого была задана смесь алюминиевого порошка и коксика. При этом извлечение марганца составило 70,69%.

По заявленному способу в ковш под выпуск металла и шлака, в случае необходимости, была подана известь для достижения основности шлака 0,7-1,0. Во время скачивания шлака, или при выпуске из печи, на струю давали смесь комплексного сплава и извести в соотношении 1 :(0,5-1,0). Извлечение марганца при этом составило 71,0- 77,2%.

Химические составы используемых материалов приведены в табл.1, а результаты извлечения марганца по способу-прототипу и предлагаемому - в табл.2.

Формула изобретения

1.Способ извлечения марганца из марганецсодержащих шлаков, включающий подачу восстановителя и последующее восстановление марганца, отличающий- с я тем, что, с целью повышения степени извлечения марганца и получения низкофосфористого и низкоуглеродистого марганцевого сплава, в качестве восстановителя используют комплексный сплав, содержащий, мас.%: кремний 45-60; марганец 15-25; кальций 5-15; алюминий 4-10; фосфор 0,1-0,3; магний 0,1-0,8; медь 0,1-0,6; железо - остальное и подачу восстановителя ведут в смеси с известью в соотношении 1:(0,5-1,0).

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что при восстановлении марганца из шлаков основностью менее 0,7 перед восстановлением в шлак вводят известь в количестве, обеспечивающем основность шлака 0,7-1,0.

Химический состав используемых материалов

-------т- ------«-----..-.... Наименование мвтери-jХимический состав, мае %

Таблица 1

1плпичзд.кии состав, мае.« .

Шлак В Н„,735 45.80 1907 5.00 -

Шлак мет.марганца 2065 28,80 4550 2,90 1,ЯО 0107 0,003 0,02 0,22 - Таблица 1

Использование: извлечение марганца из марганецсодержащих шлаков восстановлением. Сущность: в качестве восстановителя используют комплексный сплав, содержащий, мас.%: 45-60 кремния, 15-25 марганца, 5-16 кальция, 4-10 алюминия, 0,1-0,3 фосфора, 0,1-0,8 магния, 0,1-0,6 меди, остальное - железо, подачу восстанови- теля ведут в смеси с известью в соотношении 1:(0,5-1); при восстановлении марганца из шлаков, основность менее 0,7 перед восстановлением в шлак вводят известь в количестве, обеспечивающем основность шлака 0,7-1,0. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

, . - ГГОЕ9воВ 5й Л«бл..2

tnocoe Химический состав полученных сплавов масД