JPH0687614A - 鉄鉱石の自溶ばい焼 - Google Patents
鉄鉱石の自溶ばい焼Info
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- JPH0687614A JPH0687614A JP5002889A JP288993A JPH0687614A JP H0687614 A JPH0687614 A JP H0687614A JP 5002889 A JP5002889 A JP 5002889A JP 288993 A JP288993 A JP 288993A JP H0687614 A JPH0687614 A JP H0687614A
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- magnetite
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁鉄鉱、赤鉄鉱等の酸化、還元工程に発生す
る熱エネルギーを自溶ばい焼法によって再循環させる。 【構成】 鉄鉱石精鉱は自溶ばい焼操作中に磁性を有す
るガンマ赤鉄鉱に転化される。鉄鉱石精鉱は予熱され、
含有する磁鉄鉱は赤鉄鉱に酸化される。赤鉄鉱は一酸化
炭素を使って磁鉄鉱に還元される。冷却後に磁鉄鉱は酸
化反応によって発熱反応で磁性のあるガンマ赤鉄鉱に転
化される。後者の段階から生ずる熱エネルギーは予熱お
よび還元段階に再循環され、一方冷却段階から生ずる熱
エネルギーもこれらの段階に再循環される。磁性を有す
るガンマ赤鉄鉱は極めて低いシリカを含有する高純度の
鉄酸化物精鉱を得るために磁気選鉱を受けても良く、こ
れと高シリカ精鉱と混合しても良い。溶鉱炉フィード用
ペレットを作製するためのペレットフィードを作製す
る。
る熱エネルギーを自溶ばい焼法によって再循環させる。 【構成】 鉄鉱石精鉱は自溶ばい焼操作中に磁性を有す
るガンマ赤鉄鉱に転化される。鉄鉱石精鉱は予熱され、
含有する磁鉄鉱は赤鉄鉱に酸化される。赤鉄鉱は一酸化
炭素を使って磁鉄鉱に還元される。冷却後に磁鉄鉱は酸
化反応によって発熱反応で磁性のあるガンマ赤鉄鉱に転
化される。後者の段階から生ずる熱エネルギーは予熱お
よび還元段階に再循環され、一方冷却段階から生ずる熱
エネルギーもこれらの段階に再循環される。磁性を有す
るガンマ赤鉄鉱は極めて低いシリカを含有する高純度の
鉄酸化物精鉱を得るために磁気選鉱を受けても良く、こ
れと高シリカ精鉱と混合しても良い。溶鉱炉フィード用
ペレットを作製するためのペレットフィードを作製す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は鉄鉱石のばい焼に関係
し、特に自溶ばい焼法によって、鉄鉱石をガンマ赤鉄鉱
に熱的に転化することに関係する。
し、特に自溶ばい焼法によって、鉄鉱石をガンマ赤鉄鉱
に熱的に転化することに関係する。
【０００２】
【従来技術】鉄鉱石が温度約８００℃以上にばい焼され
たならば、その鉱石中に含まれる磁鉄鉱鉱物はこの工法
のための重要な熱源として作用するのに充分なほどに急
速に酸化する。この工法中に燃焼した磁鉄鉱の燃料値は
約７０００ＢＴＵ／ｌｂである。磁鉄鉱を燃焼すれば赤
鉄鉱が得られる。
たならば、その鉱石中に含まれる磁鉄鉱鉱物はこの工法
のための重要な熱源として作用するのに充分なほどに急
速に酸化する。この工法中に燃焼した磁鉄鉱の燃料値は
約７０００ＢＴＵ／ｌｂである。磁鉄鉱を燃焼すれば赤
鉄鉱が得られる。
【０００３】赤鉄鉱は、天然産のあるいは磁鉄鉱から製
造された赤鉄鉱は還元剤として高温一酸化炭素を使用し
て人工磁鉄鉱に還元することができる。その条件を適当
に制御すれば、少量の熱が転化過程で発生する。
造された赤鉄鉱は還元剤として高温一酸化炭素を使用し
て人工磁鉄鉱に還元することができる。その条件を適当
に制御すれば、少量の熱が転化過程で発生する。
【０００４】人工磁鉄鉱は低温での酸化によって燃焼さ
せることができて、磁性を有するガンマ赤鉄鉱を製造す
る。この後者の反応中では発生した発熱が重要であっ
て、全体としての３段階法を自給状態にすることができ
る。
せることができて、磁性を有するガンマ赤鉄鉱を製造す
る。この後者の反応中では発生した発熱が重要であっ
て、全体としての３段階法を自給状態にすることができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】本発明は独特な方
法によって実行できるそのような方法を提供する。した
がって、一面では本発明は磁性を有するガンマ赤鉄鉱
（マグヘマイト）を製造するために鉄鉱石の自溶ばい焼
の閉鎖サイクルシステムを提供しており、このシステム
は初めに操作温度までに挙げ、しかも定常的な操作条件
に達した後に自給状態になっているのである。
法によって実行できるそのような方法を提供する。した
がって、一面では本発明は磁性を有するガンマ赤鉄鉱
（マグヘマイト）を製造するために鉄鉱石の自溶ばい焼
の閉鎖サイクルシステムを提供しており、このシステム
は初めに操作温度までに挙げ、しかも定常的な操作条件
に達した後に自給状態になっているのである。
【０００６】本発明のさらに別の面においては、磁性を
有するガンマ赤鉄鉱への鉄鉱石の熱転化の為の工法が提
供されている。この工法は以下の工程から成り立ってい
る。 ａ 含有されている磁鉄鉱を赤鉄鉱に酸化することを実
行するために、鉄鉱石精鉱フィードを予熱する。 ｂ 酸化された精鉱中に含まれる赤鉄鉱を磁鉄鉱に還元
する。 ｃ 還元された精鉱を低温に冷却する。 ｄ 冷却ずみチャージの磁鉄鉱を磁性を有するガンマ赤
鉄鉱に酸化する。 ｅ 冷却工程および磁鉄鉱酸化工程からの発熱を予熱工
程ａに使用する。
有するガンマ赤鉄鉱への鉄鉱石の熱転化の為の工法が提
供されている。この工法は以下の工程から成り立ってい
る。 ａ 含有されている磁鉄鉱を赤鉄鉱に酸化することを実
行するために、鉄鉱石精鉱フィードを予熱する。 ｂ 酸化された精鉱中に含まれる赤鉄鉱を磁鉄鉱に還元
する。 ｃ 還元された精鉱を低温に冷却する。 ｄ 冷却ずみチャージの磁鉄鉱を磁性を有するガンマ赤
鉄鉱に酸化する。 ｅ 冷却工程および磁鉄鉱酸化工程からの発熱を予熱工
程ａに使用する。
【０００７】
【問題を解決する手段】本発明の自溶ばい焼法はそれを
スタートさせるための最初の熱エネルギーを必要として
いるが、しかし一度スタートして、操作温度および定常
状態の条件に達したならば、この方法内で得られた熱エ
ネルギーの発生が必要とする自給状態を可能としてい
る。工法にフィードされる鉄鉱石の鉄分含有量が豊富な
ほど、反応の設定と制御は簡単である。この工法をスタ
ートさせるための当初の熱エネルギーは電気的方法、マ
イクロ波エネルギーあるいはコークスあるいは燃料炉に
よって供給される。
スタートさせるための最初の熱エネルギーを必要として
いるが、しかし一度スタートして、操作温度および定常
状態の条件に達したならば、この方法内で得られた熱エ
ネルギーの発生が必要とする自給状態を可能としてい
る。工法にフィードされる鉄鉱石の鉄分含有量が豊富な
ほど、反応の設定と制御は簡単である。この工法をスタ
ートさせるための当初の熱エネルギーは電気的方法、マ
イクロ波エネルギーあるいはコークスあるいは燃料炉に
よって供給される。
【０００８】鉄鉱石精鉱の中に約４０％、通常は約５０
％以上のフィード鉄含有量（酸可溶鉄）が効果的な工法
には必要である。ラブラドール トラフ（ Labrador Tr
oughカナダ )の混合変性磁鉄鉱／赤鉄鉱鉄鉱石がこの工
法のための特に有用なフィードである。高純度の精鉱
（すなはち９９％＋）が過去および現在の操業鉱山のス
パイラル精鉱から本発明のばい焼工法を使って製造さ
れ、その後に製品の磁気的濃縮が続くのである。
％以上のフィード鉄含有量（酸可溶鉄）が効果的な工法
には必要である。ラブラドール トラフ（ Labrador Tr
oughカナダ )の混合変性磁鉄鉱／赤鉄鉱鉄鉱石がこの工
法のための特に有用なフィードである。高純度の精鉱
（すなはち９９％＋）が過去および現在の操業鉱山のス
パイラル精鉱から本発明のばい焼工法を使って製造さ
れ、その後に製品の磁気的濃縮が続くのである。
【０００９】多孔質の人工磁鉄鉱を磁性を有するガンマ
赤鉄鉱に転化することに伴って、体積にして約１０％増
の鉱物粒子を過激に粉砕することがばい焼製品を磁気的
濃縮によって得られる優れた結果の基本的な理由であっ
て、以下にその詳細を記載する。
赤鉄鉱に転化することに伴って、体積にして約１０％増
の鉱物粒子を過激に粉砕することがばい焼製品を磁気的
濃縮によって得られる優れた結果の基本的な理由であっ
て、以下にその詳細を記載する。
【００１０】高炉中および高温の炉装置の中の工程を制
御することが困難であることは判明していた。発生した
発熱を利用するために、および磁性を有するガンマ赤鉄
鉱への人工磁鉄鉱の急激な酸化を制御するために、３段
階の回転冷却器を使用する新しいアプローチが本発明の
１面を形成している（図２および７参照）。
御することが困難であることは判明していた。発生した
発熱を利用するために、および磁性を有するガンマ赤鉄
鉱への人工磁鉄鉱の急激な酸化を制御するために、３段
階の回転冷却器を使用する新しいアプローチが本発明の
１面を形成している（図２および７参照）。
【００１１】本発明による鉄鉱石の自溶ばい焼は図１に
模式的に示したように、３種の異なった操作を必要とし
ている。
模式的に示したように、３種の異なった操作を必要とし
ている。
【００１２】最初の操作（図１の工程１）は鉄鉱石を加
熱して、しかも一酸化炭素の豊富な還元ガスを用いて約
７５０℃より低い温度で赤鉄鉱内容物を人工磁鉄鉱に還
元することを含んでいる。そのことは式の通りである。
熱して、しかも一酸化炭素の豊富な還元ガスを用いて約
７５０℃より低い温度で赤鉄鉱内容物を人工磁鉄鉱に還
元することを含んでいる。そのことは式の通りである。
【００１３】
【化１】赤鉄鉱（ Fe2O3 ) ＋ CO → 磁鉄鉱（ Fe3
O4）＋ CO2 赤鉄鉱に比較して磁鉄鉱の相対的低含有量の鉄鉱石に
は、最初の工程にフィードされた鉱石中に存在するどん
な磁鉄鉱も使用した温度が約７５０℃以上でないなら
ば、この還元工程の影響を受けない。それ以上の温度で
は磁鉄鉱は密な反応性の少ない物質になるのに充分な収
縮を行い、このことは好ましくない。磁鉄鉱を高含有率
含む鉱石には予熱機を利用することが望ましいかもしれ
ない（図２参照）。
O4）＋ CO2 赤鉄鉱に比較して磁鉄鉱の相対的低含有量の鉄鉱石に
は、最初の工程にフィードされた鉱石中に存在するどん
な磁鉄鉱も使用した温度が約７５０℃以上でないなら
ば、この還元工程の影響を受けない。それ以上の温度で
は磁鉄鉱は密な反応性の少ない物質になるのに充分な収
縮を行い、このことは好ましくない。磁鉄鉱を高含有率
含む鉱石には予熱機を利用することが望ましいかもしれ
ない（図２参照）。
【００１４】この最初の操作によって製造された人工磁
鉄鉱は多孔質であり、反応性に富んでいる。還元を実行
するために使用される高温ガスの一酸化炭素の含有量が
体積で約６５％以上の場合には、反応を維持するのに充
分な少量の熱が還元反応によって発生する。一般的に、
CO対CO2 のガス比は体積で少なくとも約６０対４０であ
る。
鉄鉱は多孔質であり、反応性に富んでいる。還元を実行
するために使用される高温ガスの一酸化炭素の含有量が
体積で約６５％以上の場合には、反応を維持するのに充
分な少量の熱が還元反応によって発生する。一般的に、
CO対CO2 のガス比は体積で少なくとも約６０対４０であ
る。
【００１５】天然産のおよび人工的に還元された磁鉄鉱
の高温混合物は不活性ガス雰囲気中で、あるいは還元ガ
ス雰囲気中で最終の酸化工程のための混合物製造するた
めに約４００℃以下に冷却しなければならない。この冷
却工程から回収された熱が最初の還元工程中の温度を維
持することを助けるために使用される。
の高温混合物は不活性ガス雰囲気中で、あるいは還元ガ
ス雰囲気中で最終の酸化工程のための混合物製造するた
めに約４００℃以下に冷却しなければならない。この冷
却工程から回収された熱が最初の還元工程中の温度を維
持することを助けるために使用される。
【００１６】このような冷却操作に引き続いておよび約
３５０℃の温度で、冷却ずみの物の中にある全ての磁鉄
鉱を磁性を有するガンマ赤鉄鉱に酸化するために冷却し
た空気を慎重に制御した割合で供給する。人工磁鉄鉱は
非常に多孔質であり、また反応性に富み、約４００℃以
下の反応温度を維持するために能率の良い冷却が行われ
なければならない。関係する反応（図１の工程３）は式
によって示す。
３５０℃の温度で、冷却ずみの物の中にある全ての磁鉄
鉱を磁性を有するガンマ赤鉄鉱に酸化するために冷却し
た空気を慎重に制御した割合で供給する。人工磁鉄鉱は
非常に多孔質であり、また反応性に富み、約４００℃以
下の反応温度を維持するために能率の良い冷却が行われ
なければならない。関係する反応（図１の工程３）は式
によって示す。
【００１７】
【化２】磁鉄鉱( Fe3O4 ) ＋空気（O2) →ガンマ赤鉄鉱
（Fe2O3)＋窒素（N2） この冷却工程から生じた加熱ずみガスは最初の還元工程
中の温度を維持することを助けるために使用される。
（Fe2O3)＋窒素（N2） この冷却工程から生じた加熱ずみガスは最初の還元工程
中の温度を維持することを助けるために使用される。
【００１８】本発明に従って提供される自溶工程は磁鉄
鉱高割合鉱石のための図２に示すように、各工程ずつに
別個の回転冷却器の中で進めてもよい。逆に、図３およ
び４に示されているように、異なった雰囲気を分離する
こと、高温のガスを最初の予熱および還元工程に再循環
するための設備つきで単一の装置を使用することも出来
る。
鉱高割合鉱石のための図２に示すように、各工程ずつに
別個の回転冷却器の中で進めてもよい。逆に、図３およ
び４に示されているように、異なった雰囲気を分離する
こと、高温のガスを最初の予熱および還元工程に再循環
するための設備つきで単一の装置を使用することも出来
る。
【００１９】回転冷却器は外部から加熱された、あるい
は冷却された高温の金属合金チューブである。工程温度
は比較的に低く、最高約７００℃である。モネル金属お
よびファーラロイ（ Fahralloy）（３５Cr／１５Ni）の
ような約７００℃で酸化に、与炭剤に、硫黄に対して抵
抗性のある合金が構造の素材として妥当である。
は冷却された高温の金属合金チューブである。工程温度
は比較的に低く、最高約７００℃である。モネル金属お
よびファーラロイ（ Fahralloy）（３５Cr／１５Ni）の
ような約７００℃で酸化に、与炭剤に、硫黄に対して抵
抗性のある合金が構造の素材として妥当である。
【００２０】この実施態様では、還元の外部電気加熱が
ガスの体積および速度を低く維持している。反応ガスの
みが冷却器内に存在している。図４に示す引き上げ器は
回転冷却器内で微細な精鉱チャージとガスの優れた接触
させている。
ガスの体積および速度を低く維持している。反応ガスの
みが冷却器内に存在している。図４に示す引き上げ器は
回転冷却器内で微細な精鉱チャージとガスの優れた接触
させている。
【００２１】本発明の自溶ばい焼法内に使用される工程
サイクルを示すために、本発明の工程を特に示す図とし
て、現象のつながりを図５を参考にして示すことにす
る。
サイクルを示すために、本発明の工程を特に示す図とし
て、現象のつながりを図５を参考にして示すことにす
る。
【００２２】混合された磁鉄鉱と赤鉄鉱スパイラル精鉱
が空気中で加熱されるので、含有されている磁鉄鉱が赤
鉄鉱に酸化される。この反応がこの工程に重要な熱源を
供給する。磁鉄鉱は約６５０℃で著しい速度で酸化を始
める。そこですべてが赤鉄鉱である素材が改質器あるい
はコークスの燃焼によって得られた一酸化炭素／二酸化
炭素混合ガスと接触する。
が空気中で加熱されるので、含有されている磁鉄鉱が赤
鉄鉱に酸化される。この反応がこの工程に重要な熱源を
供給する。磁鉄鉱は約６５０℃で著しい速度で酸化を始
める。そこですべてが赤鉄鉱である素材が改質器あるい
はコークスの燃焼によって得られた一酸化炭素／二酸化
炭素混合ガスと接触する。
【００２３】７００℃以下で人工磁鉄鉱に赤鉄鉱を還元
することは多孔質の非常に反応性に富む磁鉄鉱構造を生
ずる。その後にこの磁鉄鉱は中性のあるいは還元性の雰
囲気中で４００℃以下に冷却される。
することは多孔質の非常に反応性に富む磁鉄鉱構造を生
ずる。その後にこの磁鉄鉱は中性のあるいは還元性の雰
囲気中で４００℃以下に冷却される。
【００２４】人工磁鉄鉱の酸化は全工程に重要な熱量を
供給し、その際にこの段階に達したときには外部からの
熱を必要としない自溶状態になる。
供給し、その際にこの段階に達したときには外部からの
熱を必要としない自溶状態になる。
【００２５】図５では、曲線を重ねあわせており、この
段階での混合粒の粉砕と石英中での相転移が鉱物粒の機
械的な粉砕に寄与していることを示している。
段階での混合粒の粉砕と石英中での相転移が鉱物粒の機
械的な粉砕に寄与していることを示している。
【００２６】人工磁鉄鉱をマグヘマイトに転化すること
は１０．６％の体積増加を伴い、これが非常に有効な粉
砕を引き起こす。
は１０．６％の体積増加を伴い、これが非常に有効な粉
砕を引き起こす。
【００２７】鉄鉱石精鉱粒を加熱することは異なった熱
膨張係数を有する鉱物を含有する数種の粒を粉砕してい
る。石英は混合鉄鉱石精鉱粒の共通した成分である。５
７２℃での石英の相反転は磁鉄鉱に比較して約４％の体
積膨張差を生じている。
膨張係数を有する鉱物を含有する数種の粒を粉砕してい
る。石英は混合鉄鉱石精鉱粒の共通した成分である。５
７２℃での石英の相反転は磁鉄鉱に比較して約４％の体
積膨張差を生じている。
【００２８】磁鉄鉱のガンマ赤鉄鉱への転化温度では、
鉄鉱石とシリカのこのような混合粒が粉砕され、その際
にはじける音を生ずる。磁鉄鉱がガンマ赤鉄鉱に転化す
るときの大きな異なった膨張が自溶ばい焼法に続く磁気
的濃縮による超濃縮の成功のための基本的な理由である
（図６参照） ノイズフィルター付きの敏感な方向性のあるマイクロフ
ォーンは回転冷却器中での「はじける割合」をピックア
ップして、記録することも出来る。最初の還元段階およ
び第３の酸化段階でのはじける割合の記録器（図５を参
照）は工程管理の補助の役を果すことも出来る。はじけ
る割合が変化したら、目的とする割合に達するために、
温度あるいはガス割合が自動的に制御される。全体とし
ての熱のバランスは６５％の鉄の最初のスパイラル精
鉱、６０％磁鉄鉱／４０％赤鉄鉱について、８００℃ば
い焼で、計算されている。表Ｉに結果を示す。
鉄鉱石とシリカのこのような混合粒が粉砕され、その際
にはじける音を生ずる。磁鉄鉱がガンマ赤鉄鉱に転化す
るときの大きな異なった膨張が自溶ばい焼法に続く磁気
的濃縮による超濃縮の成功のための基本的な理由である
（図６参照） ノイズフィルター付きの敏感な方向性のあるマイクロフ
ォーンは回転冷却器中での「はじける割合」をピックア
ップして、記録することも出来る。最初の還元段階およ
び第３の酸化段階でのはじける割合の記録器（図５を参
照）は工程管理の補助の役を果すことも出来る。はじけ
る割合が変化したら、目的とする割合に達するために、
温度あるいはガス割合が自動的に制御される。全体とし
ての熱のバランスは６５％の鉄の最初のスパイラル精
鉱、６０％磁鉄鉱／４０％赤鉄鉱について、８００℃ば
い焼で、計算されている。表Ｉに結果を示す。
【００２９】
【表１】 ここに記載した操作から生じた工程に使用可能な熱は工
程の熱要求量を上回っており、その結果熱のロスが約２
５％以下であるならば、熱要求量に関しては工程は自給
状態であることができる。
程の熱要求量を上回っており、その結果熱のロスが約２
５％以下であるならば、熱要求量に関しては工程は自給
状態であることができる。
【００３０】この方法で製造された比較的粗い高純度の
製品は出願済みの本発明者の他の出願中のＵＳ特許出願
に記載されているように直接製鋼工程に使用することも
可能であって、その開示は引用文献によってそのなかに
引用されている。簡単に言えば、高純度製品はガス浸透
可能床の上に敷かれ、そこを通過して還元性のガスが多
孔質の高温の鋼ケーキを製造するために吹き込まれ、そ
れを単一の操作で高温ローリングにかけて、鋼シートを
製造するのである。
製品は出願済みの本発明者の他の出願中のＵＳ特許出願
に記載されているように直接製鋼工程に使用することも
可能であって、その開示は引用文献によってそのなかに
引用されている。簡単に言えば、高純度製品はガス浸透
可能床の上に敷かれ、そこを通過して還元性のガスが多
孔質の高温の鋼ケーキを製造するために吹き込まれ、そ
れを単一の操作で高温ローリングにかけて、鋼シートを
製造するのである。
【００３１】本発明の有用な応用はラブラドール トラ
フ鉱山のような操業中の鉄鉱山からの低いシリカ精鉱の
製造である。供給中の鉱床は一般的には鉄分約４０％以
下含有している鉄鉱石を採掘している。この素材は通常
１０メッシュ以下の粒径に粉砕され、濃縮され、その後
に細かく粉砕され、溶鉱炉フィードに適当なペレットを
作るためにペレット状にされる。
フ鉱山のような操業中の鉄鉱山からの低いシリカ精鉱の
製造である。供給中の鉱床は一般的には鉄分約４０％以
下含有している鉄鉱石を採掘している。この素材は通常
１０メッシュ以下の粒径に粉砕され、濃縮され、その後
に細かく粉砕され、溶鉱炉フィードに適当なペレットを
作るためにペレット状にされる。
【００３２】溶鉱炉フィードのためのペレット規格は一
般に６重量％の最大シリカ含有量及び６５重量％以上の
鉄含有量を含んでおり、すなはち約７０％の鉄と３０％
の酸素を含む１００％の鉄酸化物の９２％の純度であ
る。シリカは他の不純物を溶かす、および除去する為に
スラグ形成を促進するために必要である。
般に６重量％の最大シリカ含有量及び６５重量％以上の
鉄含有量を含んでおり、すなはち約７０％の鉄と３０％
の酸素を含む１００％の鉄酸化物の９２％の純度であ
る。シリカは他の不純物を溶かす、および除去する為に
スラグ形成を促進するために必要である。
【００３３】最近の研究によれば約３重量％以下にペレ
ットのシリカ含有量を減少させることは溶鉱炉において
重要な生産増大をもたらすことが示されている。自溶ば
い焼工法は９９％純度以上、しかもシリカ０．５％以下
の高純度精鉱を可能にし、約６％のシリカを含む現行の
９２％純な鉄精鉱から得られることを示している。
ットのシリカ含有量を減少させることは溶鉱炉において
重要な生産増大をもたらすことが示されている。自溶ば
い焼工法は９９％純度以上、しかもシリカ０．５％以下
の高純度精鉱を可能にし、約６％のシリカを含む現行の
９２％純な鉄精鉱から得られることを示している。
【００３４】得られた低シリカ精鉱はシリカを約６重量
％含有する精鉱と混合することも可能であって、目的と
するより低いシリカ含有量、好ましくはシリカを約３重
量％以下含有する混合物を得る。この方法で操作するな
らば、３％シリカペレットを製造するには、現行の全て
の６％シリカ精鉱をグレードアップすることは不要であ
る。この操作はどんなより高いシリカ含有量、一般的に
は少なくとも約３重量％含有している精鉱から目的とす
るより低いシリカ含有量の混合物を製造するために使用
されてもよい。
％含有する精鉱と混合することも可能であって、目的と
するより低いシリカ含有量、好ましくはシリカを約３重
量％以下含有する混合物を得る。この方法で操作するな
らば、３％シリカペレットを製造するには、現行の全て
の６％シリカ精鉱をグレードアップすることは不要であ
る。この操作はどんなより高いシリカ含有量、一般的に
は少なくとも約３重量％含有している精鉱から目的とす
るより低いシリカ含有量の混合物を製造するために使用
されてもよい。
【００３５】例えば、本発明の自溶ばい焼法で製造され
た０．５％シリカの高純度（９９％＋）精鉱１００トン
を６％シリカの標準的な精鉱８０トンと混合すると、
２．９％のシリカペレットフィード１８０トンを製造す
る。
た０．５％シリカの高純度（９９％＋）精鉱１００トン
を６％シリカの標準的な精鉱８０トンと混合すると、
２．９％のシリカペレットフィード１８０トンを製造す
る。
【００３６】本発明の自溶ばい焼法を用いて、０．５％
シリカの高純度精鉱を製造するために約１１０トンの標
準的な精鉱が要求される。従って、約６０％の標準的な
ペレットフィード精鉱が本発明の方法によって自溶ばい
焼され、磁気的に濃縮され、９９％＋純度の混合素材が
製造され、一方残りの４０％の標準的な精鉱は高純度素
材と混合されて、低シリカペレットフィードを製造す
る。
シリカの高純度精鉱を製造するために約１１０トンの標
準的な精鉱が要求される。従って、約６０％の標準的な
ペレットフィード精鉱が本発明の方法によって自溶ばい
焼され、磁気的に濃縮され、９９％＋純度の混合素材が
製造され、一方残りの４０％の標準的な精鉱は高純度素
材と混合されて、低シリカペレットフィードを製造す
る。
【００３７】現行のスパイラル精鉱流れシートではより
ラフなスパイラル精鉱は低鉄分廃石を拒否し、その結果
高い鉄回収になり、鉄分が４５と５０％の間の中位の鉄
含有量第一精鉱を生じ、このことはその後においてその
製品の一部は自溶ばい焼のための妥当なフィードであ
り、その結果その流れシートにとっては全体としてより
高い鉄回収につながることになる。
ラフなスパイラル精鉱は低鉄分廃石を拒否し、その結果
高い鉄回収になり、鉄分が４５と５０％の間の中位の鉄
含有量第一精鉱を生じ、このことはその後においてその
製品の一部は自溶ばい焼のための妥当なフィードであ
り、その結果その流れシートにとっては全体としてより
高い鉄回収につながることになる。
【００３８】
【実施例】図面を引用すると、図１は本発明の１実施態
様に即した自溶ばい焼法１０を模式的に示している。
様に即した自溶ばい焼法１０を模式的に示している。
【００３９】その中に見られるように、磁鉄鉱と赤鉄鉱
を含有する精鉱フィードは第１工程酸化−還元反応器１
４にライン１２によって供給され、その際に精鉱フィー
ドは最初はライン１６とライン１８によって再循環され
た高温空気によって加熱される。一方もし希望するなら
ば、精鉱フィードの磁鉄鉱内容物は赤鉄鉱に転化され
る。この再循環と共に発生した熱エネルギーは後に続く
還元操作を維持するのに充分である。使用済み空気の流
れは反応器１４からライン２０によって排出される。そ
の後に加熱された精鉱がライン２２によって反応器１４
にフィードされた一酸化炭素によって還元されて、赤鉄
鉱を磁鉄鉱に転化する。
を含有する精鉱フィードは第１工程酸化−還元反応器１
４にライン１２によって供給され、その際に精鉱フィー
ドは最初はライン１６とライン１８によって再循環され
た高温空気によって加熱される。一方もし希望するなら
ば、精鉱フィードの磁鉄鉱内容物は赤鉄鉱に転化され
る。この再循環と共に発生した熱エネルギーは後に続く
還元操作を維持するのに充分である。使用済み空気の流
れは反応器１４からライン２０によって排出される。そ
の後に加熱された精鉱がライン２２によって反応器１４
にフィードされた一酸化炭素によって還元されて、赤鉄
鉱を磁鉄鉱に転化する。
【００４０】還元された精鉱の中では鉄分の中味は磁鉄
鉱から成っており、その還元された精鉱がライン２４に
よって冷却室２６に送られ、そこでは高温の精鉱が中性
のあるいは還元性の雰囲気中でより低い温度に冷却され
る。周囲温度の空気の流れが冷却室２６の外側面を冷却
する。冷却操作から生じた高温空気はライン１８によっ
て反応器１４に送られる。
鉱から成っており、その還元された精鉱がライン２４に
よって冷却室２６に送られ、そこでは高温の精鉱が中性
のあるいは還元性の雰囲気中でより低い温度に冷却され
る。周囲温度の空気の流れが冷却室２６の外側面を冷却
する。冷却操作から生じた高温空気はライン１８によっ
て反応器１４に送られる。
【００４１】冷却された精鉱はライン３０によって第３
工程酸化反応器３２に送られ、そこでは磁鉄鉱はガンマ
赤鉄鉱に酸化され、ライン３４によってフィードされた
周囲空気によって冷却される。酸化工程中に空気から酸
素除去後に残っている窒素はライン１６によって冷却室
２６および第１段階反応炉１４に送られる。製品ガンマ
赤鉄鉱精鉱は第３段階反応器３２からライン３６によっ
て除去される。種々の段階とガス流のための典型的な操
作温度は図１に示されている。
工程酸化反応器３２に送られ、そこでは磁鉄鉱はガンマ
赤鉄鉱に酸化され、ライン３４によってフィードされた
周囲空気によって冷却される。酸化工程中に空気から酸
素除去後に残っている窒素はライン１６によって冷却室
２６および第１段階反応炉１４に送られる。製品ガンマ
赤鉄鉱精鉱は第３段階反応器３２からライン３６によっ
て除去される。種々の段階とガス流のための典型的な操
作温度は図１に示されている。
【００４２】図２では、高磁鉄鉱鉱石のための別の自溶
ばい焼操作が示されており、そこでは回転冷却器が操作
の種々の段階で使用されている。
ばい焼操作が示されており、そこでは回転冷却器が操作
の種々の段階で使用されている。
【００４３】実行される操作は図１に記載された操作と
同一である。
同一である。
【００４４】図３は別の自溶ばい焼操作を示している。
この場合、統合された構造物１００が提供されており、
ここでは操作はばい焼炉の隣接した領域内で実行され
る。要求されている自溶ばい焼温度にまでシステムをあ
げるための最初のエネルギーを供給するために、電気加
熱機材がばい焼炉に設置されている。
この場合、統合された構造物１００が提供されており、
ここでは操作はばい焼炉の隣接した領域内で実行され
る。要求されている自溶ばい焼温度にまでシステムをあ
げるための最初のエネルギーを供給するために、電気加
熱機材がばい焼炉に設置されている。
【００４５】図４は図３のばい焼炉１００の最初の段階
の断面図であって、回転している金属管１０２を示して
おり、そこでは操作は液体床において得られた効果と同
様な効果を有する引き上げ器１０４と一緒に実行され
る。 実施例 この実施例はラブラドール トラフにある操業中の鉄鉱
山からの精鉱から非常に低いシリカ精鉱を製造する本発
明の製法の実際的な実用面を示している。
の断面図であって、回転している金属管１０２を示して
おり、そこでは操作は液体床において得られた効果と同
様な効果を有する引き上げ器１０４と一緒に実行され
る。 実施例 この実施例はラブラドール トラフにある操業中の鉄鉱
山からの精鉱から非常に低いシリカ精鉱を製造する本発
明の製法の実際的な実用面を示している。
【００４６】ラブラドール トラフ鉄鉱山からの標準的
な鉄精鉱は以下に示すように操作される。鉄精鉱は磁鉄
鉱と赤鉄鉱両者を含有し、しかも鉄６６．０７％および
ＳｉＯ2 ５．０３％と分析される。精鉱の完全な分析は
以下に示されている。
な鉄精鉱は以下に示すように操作される。鉄精鉱は磁鉄
鉱と赤鉄鉱両者を含有し、しかも鉄６６．０７％および
ＳｉＯ2 ５．０３％と分析される。精鉱の完全な分析は
以下に示されている。
【００４７】外部で加熱された回転炉合金金属管は２
０．３ｍｍの直径、３．０５ｍの長さを有しており、１
１．３ｋｇの試料を使ってバッチ方式で精鉱を還元する
ために一酸化炭素と二酸化炭素の混合気体流を使って、
冷却のためにはアルゴン気体流を使って実行された。試
料は以下のような操作のサイクルを受ける。 ａ 炉を６５０℃にまで加熱する間に精鉱中の磁鉄鉱を
赤鉄鉱に酸化する。 ｂ 一酸化炭素によって６５０℃で人工磁鉄鉱に赤鉄鉱
を還元する。 ｃ 還元された製品をアルゴン中で３５０℃に冷却す
る。 ｄ ３５０℃で人工磁鉄鉱をガンマ赤鉄鉱に酸化する。
０．３ｍｍの直径、３．０５ｍの長さを有しており、１
１．３ｋｇの試料を使ってバッチ方式で精鉱を還元する
ために一酸化炭素と二酸化炭素の混合気体流を使って、
冷却のためにはアルゴン気体流を使って実行された。試
料は以下のような操作のサイクルを受ける。 ａ 炉を６５０℃にまで加熱する間に精鉱中の磁鉄鉱を
赤鉄鉱に酸化する。 ｂ 一酸化炭素によって６５０℃で人工磁鉄鉱に赤鉄鉱
を還元する。 ｃ 還元された製品をアルゴン中で３５０℃に冷却す
る。 ｄ ３５０℃で人工磁鉄鉱をガンマ赤鉄鉱に酸化する。
【００４８】得られた製品はその後に磁気選鉱に掛けら
れ（図８参照）、その結果非常に低いシリカ含有量を有
する高純度のガンマ赤鉄鉱精鉱とシリカの豊富な廃石部
分が得られる。フィードからの精鉱中の全体としての鉄
の回収は９２．５％であり、精鉱重量は回転炉への最初
のフィードの８５．４重量％である。
れ（図８参照）、その結果非常に低いシリカ含有量を有
する高純度のガンマ赤鉄鉱精鉱とシリカの豊富な廃石部
分が得られる。フィードからの精鉱中の全体としての鉄
の回収は９２．５％であり、精鉱重量は回転炉への最初
のフィードの８５．４重量％である。
【００４９】最初の精鉱、最終精鉱及び廃石流の分析値
は以下の表ＩＩに示されている。
は以下の表ＩＩに示されている。
【００５０】
【表２】 表 ＩＩ 精鉱（重量％） 廃石（重量％） 最初 最終 Ｆｅ ６６．７ ７１．４５ ３４．６ ＳｉＯ2 ５．０３ ０．４５ ５２．４ Ａｌ2 Ｏ3 ０．３２ ＣａＯ ０．０２５ ＭｇＯ ０．０２３ ＴｉＯ2 ０．１３ ＭｎＯ ０．０２８ Ｐ2 Ｏ5 ０．０３０ Ｎａ2 Ｏ ０．００４ Ｋ2 Ｏ ０．０１３ Ｆｅ3 Ｏ4 １．０３ 水分 ２．２６
【００５１】
【発明の効果】この開示によって、本発明は自溶ばい焼
の閉鎖サイクルシステム、特に磁性のあるガンマ赤鉄鉱
を製造するために鉄鉱石の自溶ばい焼閉鎖サイクルシス
テムを提供し、このシステムは操作温度および定常操作
条件に到達以降には自給状態である。変法は本発明の範
囲内で可能である。
の閉鎖サイクルシステム、特に磁性のあるガンマ赤鉄鉱
を製造するために鉄鉱石の自溶ばい焼閉鎖サイクルシス
テムを提供し、このシステムは操作温度および定常操作
条件に到達以降には自給状態である。変法は本発明の範
囲内で可能である。
【図１】 本発明の１実施態様に即して作製された自溶
ばい焼法を模式的に示す図である。
ばい焼法を模式的に示す図である。
【図２】 本発明の他の実施態様に即して作製された自
溶ばい焼法を模式的に示す図である。
溶ばい焼法を模式的に示す図である。
【図３】 本発明の更に他の実施態様に即して作製され
た自溶ばい焼法を模式的に示す図である。
た自溶ばい焼法を模式的に示す図である。
【図４】 図３の装置の加熱部分の詳細を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】 本発明に即して実行された自溶ばい焼法の間
に起った工程サイクルをグラフ状に示す図である。
に起った工程サイクルをグラフ状に示す図である。
【図６】 関心のある種々の物質の熱膨張カーブを記載
した図である。
した図である。
【図７】 本発明の更に他の実施態様に即して作製され
たばい焼炉の別の形態を示す模式的な図である。
たばい焼炉の別の形態を示す模式的な図である。
【図８】 磁気的濃縮器を示す模式的な図である。
１ 第１工程 ２ 第２工程 ３ 第３工程 １０ 自溶ばい焼法全体の模式図。 １２ 磁鉄鉱および赤鉄鉱を含有している精鉱フィード １４ 酸化還元反応器 １６ 高温空気フィードライン １８ 同上 ２０ 排気空気ライン ２２ 一酸化炭素フィードライン ２４ 磁鉄鉱フィードライン ２６ 冷却室 ２８ 冷空気フィードライン ３０ 磁鉄鉱酸化炉へのフィードライン ３２ 酸化反応器 ３４ 冷空気フィードライン ３６ ガンマ赤鉄鉱排出ライン
Claims (12)
- 【請求項１】 鉄鉱石の磁性を有するガンマ赤鉄鉱への
熱転化は熱エネルギーの自溶閉鎖サイクルのなかで実行
され、そのエネルギーは操作温度および定常操作条件に
到達後には、自給状態にあることを特徴とする鉄鉱石の
磁性を有するガンマ赤鉄鉱への熱転化方法。 - 【請求項２】 該熱転化が以下の（ａ）〜（ｅ）の工程
から成ることを特徴とする請求項１による方法、 （ａ） 含有されている磁鉄鉱を赤鉄鉱に酸化すること
を実行するために、鉄鉱石精鉱フィードを予熱する。 （ｂ） 酸化された精鉱中に含まれている赤鉄鉱を磁鉄
鉱に還元する。 （ｃ） 還元された精鉱をより低温に冷却する。 （ｄ） 冷却ずみのチャージ磁鉄鉱を磁性を有するガン
マ赤鉄鉱に酸化する。 （ｅ） 該冷却工程および磁鉄鉱酸化工程からの発熱を
該予熱工程（ａ）に利用する。 - 【請求項３】 該還元工程（ｂ）が一酸化炭素を使用し
て約７００℃の最高温度で実行され、該冷却工程（ｃ）
が還元された精鉱を約４００℃に冷却して実行され、該
磁鉄鉱酸化工程（ｄ）が４００℃未満の温度で実行され
ることを特徴とする請求項２による方法。 - 【請求項４】 少なくとも６０：４０の初期の体積比を
有する二酸化炭素を含むガス混合物の中で該一酸化炭素
が使用されることを特徴とする請求項３による方法。 - 【請求項５】 該冷却工程（ｃ）から生じた熱エネルギ
ーが該工程（ｂ）中で目的とする温度を維持することを
助けるために、該還元工程（ｂ）に再循環されることを
特徴とする請求項２ないし４項の中のいずれか１項によ
る方法。 - 【請求項６】 該冷却工程（ｃ）が回転冷却器の金属羽
根からの伝導および放射によって少なくとも部分的に実
行されることを特徴とする請求項２ないし５の中のいず
れか１項による方法。 - 【請求項７】 該酸化反応（ａ）および（ｄ）は聴取可
能な音を発生する精鉱の粒子の粉砕を含み、そのような
粉砕の割合が該酸化工程の制御として監視されることを
特徴とする請求項２ないし６の中のいずれか１項による
方法。 - 【請求項８】 工程（ｄ）から生じた磁性を有するガン
マ赤鉄鉱は回転冷却器の金属羽根からの伝導および放射
によって少なくとも部分的に周囲温度に冷却されること
を特徴とする請求項２ないし７の中のいずれか１項によ
る方法。 - 【請求項９】 該磁性を有するガンマ赤鉄鉱はその後に
磁気的に濃縮され、高純度の（＞９９％）鉄酸化物精鉱
を製造することを特徴とする請求項１ないし８の請求項
の中のいずれか１項による方法。 - 【請求項１０】 （ａ）赤鉄鉱と磁鉄鉱を含有し、少な
くとも６０重量％の鉄含有量を有する第１の鉄鉱石精鉱
を供給すること、（ｂ）赤鉄鉱と磁鉄鉱を磁性を有する
ガンマ赤鉄鉱に転化するために該最初の鉄鉱石精鉱の一
部をばい焼操作を受けさせ、その際に鉄鉱石混合鉱物粒
子が異なった熱膨張とシリカを含む自由吸蔵鉱物のため
に破砕すること、（ｃ）９９％以上の酸化鉄含有量を有
し、０．５重量％以下のシリカを含有する第２の鉄鉱石
精鉱を製造するために該磁性を有するガンマ赤鉄鉱を磁
気的に濃縮すること、および（ｄ）ペレット状フィード
としての混合鉄鉱石精鉱を製造するために該最初の鉄鉱
石精鉱の残部を第２の鉄鉱石精鉱と混合すること、を特
徴とする微細に粉砕した鉄鉱石精鉱がペレット状になっ
ている溶鉱炉にフィードするためのペレット状鉄鉱石精
鉱を製造するための方法。 - 【請求項１１】 該第１の鉄鉱石精鉱が５〜６重量％の
シリカ含有量を有し、該混合工程が３重量％以下のシリ
カ含有量を有する混合鉄鉱石精鉱を製造することを特徴
とする請求項１０による方法。 - 【請求項１２】 該ばい焼操作が請求項１〜９のいずれ
か１項による自溶ばい焼操作であることを特徴とする請
求項１０あるいは１１による方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9200434/0 | 1992-01-09 | ||
| GB929200434A GB9200434D0 (en) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | Autogenous roasting or iron ore |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0687614A true JPH0687614A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=10708351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5002889A Pending JPH0687614A (ja) | 1992-01-09 | 1993-01-11 | 鉄鉱石の自溶ばい焼 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5244494A (ja) |
| EP (1) | EP0551216B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0687614A (ja) |
| KR (1) | KR930016551A (ja) |
| AT (1) | ATE165625T1 (ja) |
| AU (1) | AU663908B2 (ja) |
| BR (1) | BR9300102A (ja) |
| CA (1) | CA2063075C (ja) |
| DE (1) | DE69318190T2 (ja) |
| GB (1) | GB9200434D0 (ja) |
| IN (1) | IN188762B (ja) |
| MX (1) | MX9300090A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7814879B2 (en) | 2008-04-23 | 2010-10-19 | Techtronic Outdoor Products Technology Limited | Monolithic block and valve train for a four-stroke engine |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5814164A (en) | 1994-11-09 | 1998-09-29 | American Scientific Materials Technologies L.P. | Thin-walled, monolithic iron oxide structures made from steels, and methods for manufacturing such structures |
| US6461562B1 (en) | 1999-02-17 | 2002-10-08 | American Scientific Materials Technologies, Lp | Methods of making sintered metal oxide articles |
| US6962685B2 (en) * | 2002-04-17 | 2005-11-08 | International Business Machines Corporation | Synthesis of magnetite nanoparticles and the process of forming Fe-based nanomaterials |
| KR101521251B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2015-05-20 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 마그헤마이트 분말 및 제조방법 |
| CN103215436B (zh) * | 2013-03-18 | 2016-06-08 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | 块状难选铁矿石竖炉磁化焙烧不同粒度分级处理方法 |
| CN103627891B (zh) * | 2013-12-09 | 2015-08-12 | 北京华夏能达科技有限公司 | 一种铁矿石磁化焙烧方法 |
| CN106216084A (zh) * | 2016-10-09 | 2016-12-14 | 武汉科技大学 | 一种复杂难选铁矿选别方法 |
| CN109133141B (zh) * | 2018-09-18 | 2020-07-21 | 东北大学 | 一种氟碳铈矿还原伴生稀土矿的赤铁矿的分离方法 |
| WO2025259107A1 (en) | 2024-06-10 | 2025-12-18 | Renewable Iron Fuel Technology B.V. | A method for the production of iron oxide |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2693409A (en) * | 1949-11-09 | 1954-11-02 | Battelle Memorial Institute | Treatment of iron ore |
| CA1097084A (en) * | 1978-02-16 | 1981-03-10 | Maghemite Inc. | Modified metamorphosed iron ore and method of producing same |
-
1992
- 1992-01-09 GB GB929200434A patent/GB9200434D0/en active Pending
- 1992-03-13 CA CA002063075A patent/CA2063075C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-16 US US07/851,964 patent/US5244494A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
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- 1993-01-11 DE DE69318190T patent/DE69318190T2/de not_active Expired - Fee Related
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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| DE69318190T2 (de) | 1998-11-26 |
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