1 2

Proje Grubu: MİSAG Sayfa Sayısı: 32 Proje No: MİSAG-64 Proje Bitiş Tarihi: 21.02.1997 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi

Öz:
Dinamik bir yapıya sahip olan Türk demir-çelik sektöründe çelik üretimi ve buna bağlı olarak ferromanganez tüketimi her yıl artmaktadır. Buna karşın, yurdumuzda henüz ferromanganez üretilmeyip ihtiyaç yurtdışından ithalat yoluyla karşılanmaktadır. Bu çalışmada, yurdumuzun Denizli-Tavas bölgesinde mevcut yaklaşık %31 manganez tenörlü ve karbonatlı cevherden yüksek karbonlu ferromanganez üretim imkanları araştırılmıştır. Bu kapsamda, cevherin kalsinasyon, katı hal indirgeme ve grafit potada ergitme şartlan saptanmıştır. Mineralojik incelemeler sonucu içinde manganez karbonatlara(rodokrozit) ilaveten manganez hidroksitler(manganit) de olduğu saptanan cevher numuneleri yukarıdan asılarak ağırlık kayıplarının ölçülebildiği dikey bir termal terazili fırında havada kalsine edilmiştir. Sonuçta, çok ince öğütülmüş (-74 micron) cevherin kalsinasyonu için 700°C sıcaklığın yeterli olmasına karşın, 1 mm civarındaki tane büyüklüğüne kırılmış cevherin 900°C sıcaklıkta 1 saat kalsinasyonunun endüstriyel olarak en uygun olacağı kanaatine varılmıştır. Bu durumda, cevherin ağırlık kaybı yaklaşık %15.5 olmakta ve içindeki manganez miktarı da yaklaşık %35 olmaktadır. Katı hal indirgeme deneylerinde, kalsine edilmiş numune grafit tozu ile karıştırılarak alumina pota içinde yine aynı termal terazili fırında argon gazı altında indirgenmiştir. Deney sonrası potalardan alınan numunelerin mikroskopik yapısı ayrıca SEM ile de incelenmiştir. Sonuçlar, 1000-1200°C sıcaklık aralığında demir ve manganez oksitlerin en fazla MnO ve FeO'ya indirgendiğini, az bir miktar da ince Fe tanelerinin oluştuğunu göstermiştir. 1200°C sıcaklığın üzerinde ise, cevher taneciklerinin özellikle çevresinde karbonlu demir+manganez katı alaşımları oluşmaktadır. Kinetik olarak, sıcaklık arttıkça manganez ve demir oksitlerin indirgenme yüzdesi ve indirgenme hızı artmıştır. Bu çalışmada, son olarak, kalsine edilmiş cevher, kok tozu, kalsine edilmiş kireç taşı ve fluşpat ile karıştırılmış ve grafit potalar içinde elektronik kontrollü muflu bir fırında 1600°C sıcaklıkta ergitilmiştir. Bu deneylerde zaman, kok/kalsine cevher oranı, baziklik $(CaO/Si0_2)$, ve fluşpat miktarı deney parametreleri olarak kullanılmıştır. Sonuçta, manganez kazanımı, zaman, baziklik, ve kok/cevher oranı ile artmıştır. Fluşpat katkısı metal-curuf ayırımını bir miktar olumlu etkilemiştir. Optimum zaman 4 saat, baziklik oranı 2 ve kok/ cevher oranı 0.2 alındığında, %70-80 manganez kazanım verimi ile %70 manganez içeren yüksek karbonlu bir ferromanganez elde edilebilmiştir.
Anahtar Kelime:

Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi

Öz:
The production of steel and so ferro-manganese consumption increases day by day in the Turkish iron and steel industry, having a dynamic structure. On the other hand, ferromanganese is not yet produced in our country, the need being covered by imports. In this work, the possible ways of producing high carbon ferro-manganese from carbonate ores of Denizli-Tavas region of our country, containing about 31 % manganese, were investigated. In this context, the conditions for calcination, solid state reduction and smelting in a graphite crucible were determined. The ore samples, which were found to contain manganese hydroxides(manganite) also besides manganese carbonates(rhodocrosite) after mineralogical studies, were hanged down a furnace with a thermal balance to detect weight changes and so to be calcined in air. As a result, it was concluded that, although a temperature of 700°C was enough to calcine completely a sample ground finely(-74 microns),for the calcination of an ore crushed to about 1 mm grain size a temperature of 900°C and 1 hour duration would be more suitable industrially. Under these conditions, the weight loss of the sample becomes about 15.5% and its manganese content increases to 35%. In the solid state reduction experiments, the calcined ore sample was mixed with graphite powder, was filled in an alumina crucible and was reduced under argon flow in the same thermal balance as before. The microscopic structure of samples taken after each experiment from the crucibles were also studied under SEM. The results showed that the iron and manganese oxides could be reduced only down to MnO and FeO in the temperature range of 1000-1200°C, with a small amount of fine metallic Fe formed. However, when the temperature was raised above 1200°C, a solid iron+manganese alloy phase with some carbon in it, was observed especially around calcined ore particles. It was determined kinetically that, as the temperature of reduction was increased, both the percentage of reduction of manganese and iron oxides ,and, reduction rate increased. Lastly in this work, calcined ore was mixed with fine coke, calcined limestone and fluorspar, placed in a graphite crucible, and, was smelted at 1600°C in a muffle furnace with electronic control. In these tests, time, coke/calcined ore ratio, basicity $(CaO/Si0_2)$ and amount of fluorspar used, were the experimental parameters. As a result, manganese recovery was found to increase with time, basicity and coke ore ratio. Fluorspar had some positive effect on metal-slag separation. It was determined that, when optimum values for time, basicity and coke/ore ratio were taken as 4 hr, 2 and 0.2, respectively, a high carbon ferro-manganese with 70%Mn could be obtained with a manganese recovery in the range 70-80%.
Anahtar Kelime:

Erişim Türü: Erişime Açık
APA GEVECİ A, Sevinç N (1997). Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. , 1 - 32.
Chicago GEVECİ Ahmet,Sevinç Naci Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. (1997): 1 - 32.
MLA GEVECİ Ahmet,Sevinç Naci Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. , 1997, ss.1 - 32.
AMA GEVECİ A,Sevinç N Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. . 1997; 1 - 32.
Vancouver GEVECİ A,Sevinç N Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. . 1997; 1 - 32.
IEEE GEVECİ A,Sevinç N "Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi." , ss.1 - 32, 1997.
ISNAD GEVECİ, Ahmet - Sevinç, Naci. "Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi". (1997), 1-32.
APA GEVECİ A, Sevinç N (1997). Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. , 1 - 32.
Chicago GEVECİ Ahmet,Sevinç Naci Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. (1997): 1 - 32.
MLA GEVECİ Ahmet,Sevinç Naci Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. , 1997, ss.1 - 32.
AMA GEVECİ A,Sevinç N Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. . 1997; 1 - 32.
Vancouver GEVECİ A,Sevinç N Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi. . 1997; 1 - 32.
IEEE GEVECİ A,Sevinç N "Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi." , ss.1 - 32, 1997.
ISNAD GEVECİ, Ahmet - Sevinç, Naci. "Türk manganez cevherlerinden ferromanganez üretimi". (1997), 1-32.