Способ грануляции фосфатного сырья

 

1. СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, включающий его увлажнение , окатывание на тарельчатом грануляторе, загрузку полученных окатышей на колосниковую решетку, их сушку газообразным теплоносителем, подаваемым через слой окатышей, с последунвдим обжигом, отличающийся тем, что, с целыр повышения термостойкости высушенных окатышей и выхода продукта, увлажнение сырья ведут до содержания воды 10,210 ,7 мас.%, а сушку ведут в три стадии при подаче теплоносителя на первой и третьей стадиях сверху вниз, а на второй - снизу вверх со скоростью фильтрации по стадиям 0,30 ,5, 1,45-1,55 и 1,3-1,4 нмЗ/ и пррдолжитёльнЬсти 1-2,13 - 14 и 3-4 мин соответственно. 2.Способ .по п. 1, отличающийся тем, что фосфатное сырье подают на грануляцию фракций О - 0,14 мм с содержанием фракции О - 0,074 мм 60-70%. 3.Способ по п. 1, .отлича (Л ющийся тем, что теплоноситель подают на первую стадию с темпера-, турой 180-200с, а на вторую и тре-, тью 200-220°С. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что обжиг ведут при температуре теплоносителя 11501180°С и скорости его фильтрации 1,5-1,6 ) со ч

ÄÄSUÄÄ 3.006371 А СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК уд ) С 01 В 25/01

<4Rel

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3304468/23-26. (22) 24. О4. 81 (46) 23.03.83. Бюл. Р 11 (72) Л.И. Борисова, М.П. Талхаев, С.Я. Гальперина, Л.М. Воложин, Л.A. Полежаева и В. М. Витюгин. (71) Волжский филиал Ленинградского государственного научно-исследовательского и проектного института основной химической промиаленности (53) 661.631(088.8) (56) 1. Тепло-массообменные процессы в технологии подготовки фосфатного сырья -к электровозгонке. М., НИИТЭХИМ, 1978, с. 4-7. .2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2977399/23-26, кл. С 01 В 25/01, 1980. (54) (57) 1. СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ ФОС ФАТНОГО СЫРЬЯ, включающий его увлажнение, окатывание на тарельчатом грануляторе, загрузку полученных окатышей на колосниковую решетку, их сушку газообразным теплоносителем, подаваемым через слой окатышей, с последующим обжигом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышення термостойкости высушенных окатышей и выхода продукта, увлажнение сырья ведут до содержания воды 10,210,7 мас.Ъ, а сушку ведут в три стадии при подаче теплоносителя на первой и третьей стадиях -сверху вниз, а на второй — снизу вверх со скоростью фильтрации .по стадиям О,Д0,5; 1,45-1,55 и 1,3-1,.4 им / «Нс и продолжительности 1-2,13 — 14 и

3-4 мин соответственно.

2. Способ по п. 1, о.т л и ч аю шийся тем, что фосфатное сырье подают на грануляцию фракций

0 — 0,14 мм с содержанием фракции

0 — 0,074 мм 60-70%. ®

3. Способпоп. 1,,отлича— ю шийся .тем, что теплоноситель g+ подают на первую стадию с темпера-, турой 180-2000С, а на вторую и тре-. тью 200-220 С.

4. Способ по и. 1, о т л и ч а — ю шийся тем, что обжиг ведут при температуре теплоносителя 11501180 С и скорости его фильтрации

1 5-1, 6 нм 3/м2с

1006371

35Е

Изобретение относится к подготовке фосфатного сырья для переработки на желтый фосфор злектротермическим способом.

Известен способ грануляции фосфатного сырья путем его увлажнения 5 с одновременным окатыванием на тарельчатом грануляторе, загрузку окатышей на колосниковую решетку, их суш" ку в течение 20 мин газообразным теплоносителем, подаваемого через слой 1Q окатышей сверху вниз со скоростью фильтрдции 0,7 — 0,9 н/с и температурой 200-400оС обжига окатышей теплоносителем с температурой 1000- с

1100 С и скоростью фильтрации 0,2-

0,4 м/с с последующим их охлаждением 1 J.

Наиболее .близким по технической сущности и достигаемому результату является способ грануляции фосфатного сырья путем его увлажнения до содержания воды 11 — 14% с одновременным окатыванием на тарельчатом грануляторе, загрузку окатышей:на колосниковую решетку, их сушку в течение 18- 25

20 мин газообразным теплоносителем с температурой 200-400 С, подаваемого сверху со скоростью фильтрации 0,70,9 м/с с последующим повышением температуры теплоносителя до 530570 и обработки в течение 5-8 мин, затем до 830-870 С и обработки в течение 20-25 мин и обжигом теплоносителей с температурой 1160 С (2 ).

Недостатком известных способов является невысокая термостойкость высушенных окатышей, что снижает выход продукта — выход мелочи по барабанной пробе (фракция минус 5 Мм).

15-20Ъ.

Целью изобретения является повы- 40 шение выхода продукта за счет повышения термостойкости высушенных окатышей.

Поставленная цель, достигается увлажнением фосфатного сырья ф акцки 45

0-0„14 мм с содержанием фракции

0-0,074 мм 60-70% до;содержания воды

10,2-10,7%, окатыванием увлажненного сырья на тарельчатом грануляторе, за-, грузкой окатышей на колосииковую решетку, их сушкой газообразным теПлоносителем„ подаваемого сначала через слой окатышей сверху с температурой 180-200 С и скоростью фильтрации: 0,3-0,5 нм- /м с в течение 1-2 мин, затем снизу с температурой 200-220 С и скоростью фильтрации 1,45-1,55 нм3/м с в течение 13-14 мин, и снова сверху с температурой 200-2200С и скоростью фильтрации 1,3-1,4 нм3/мыс в течение 3-4 мин, обжигом окатышей при .б0 .температуре теплоносителя 1158-1180 С, 3 2 и скорости фильтрации 1, 5-1, б нм /м с с последующим их охлаждением и рассевом с выделением продукта фракции

10-20 мин. с

Отличительными признаками являются порядок проведения увлажнения, влажность, режим сушки окатышей.

Совокупность признаков позволяет повысить выход продукта, снизив выход мелочи до 1-2% эа счет повышения термостойкости высушенных окатышей до 220-250 С.

Пример 1. фосмуку месторождения Джанатас бассейна Каратау фракции .0,14-0,0 мм с содержанием

Фракции — 0,074 мм 65% предварительно увлажняют до содержания воды

10p4% в двухвальном лопастном смесителе длийой 3 м при помощи форсунок., установленных по всей длине смесителя. Время увлажнения и смешения 6-8 .мин. Затем увлажненную фосмуку подают на тарельчатый гранулятор диаметром 5,5 м с высотой борта 0,65 м.

Режим работы гранулятора: скорость времени 10-12 об/мин, угол

I наклона 46, количество подаваемой шихты 18-22 т/ч.

Для формирования гранул задан- ной крупности 10-20 мм время окатывания составляет 8-10 мин, а время уплотнения еще 2-4 мин, чтобы обеспечить необходимую пористость и прочность структуры. Прочность полученных гранул: на сброс с высоты 500 мм более 10 раз, на сжатие 3-5 кг/ок.

Пористость 27-30%, выход фракции 10-20 мм 95%, термостойкость

250оС

Сырые гранулы .подвергают термообработке по режиму, исключающему снижение из термомеханических свойств на спектральных тележках (палетах )конвейерной машины типа

ОК-18.

Сушка: нагрев сверху в течение

1,5 мин при температуре теплоносителя 190+10 С и скорости его фильтрации 0,4 м /м с дутье снизу в юечение 12 мин при температуре теплоносителя 210+10 С и скорости его фильтрации 1,5 м3/мыс; дутье сверху в течение 3 мин при температуре теплоносителя 210+10"C со скоростью фильтрации 1,35 нм3/м с.

Обжиг: .температуре теплоносителя

1165+15 C при скорости фильтрации

1,55 м /м с в течение 18 мин.

Обожженные окатышки без трещин, беэ сколов, без разрушения, т.е. термически стойкие.

Их механическая црочностьг на сжатие 200-250 кг/Ок, барабанная проба: на удар (фр. + 5 мм) 92-96%, на истирание (фр. -0,5 мм) 4,5-6,0В.

Выход гранул 5 мм после термооб.работки 0,5В. Производительность установки 0,55-. 0,6 т/матч.

Для сравнения .определена механическая прочность гранул, обожжен1006371

ВНИИПИ 3 аказ 2033/35 Тираж 469 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 ных.по известному способу: прочность на сжатие 95 кг/ок, барабанная проба: на удар (Фр. + 5 мм) 62-65%, на истирание (фр. — 0,5 мм) 32-35%. Выход фракции — 5 мм после .термообработки 15-20%. Зто объясняется низкой термостойкостью гранул и большим разбросом их по грансоставу, что приводит к снижению произ/ водительности установки (фактическая производительность 0,4 т/матч).

Пример 2. Фосмуку месторождения Джанатас бассейна Каратау фракции 0,14-0,0 мм с содержанием фракции 0,0-0,074 мм 60% предварительно увлажняют до влажности 10,7% в двухвалентном лопастном смесителев течение-7-8 мин при помощи Форсунок, расположенных по всей длине трехметрового смесителя. Затем увлажненную фосмуку подают на тарель.чатый гранулятор диаметром 5,5 м с высотой борта 0,65 м, режим ра. боты которого: скорость вращения

10-12 об/мин, угол наклона 46, производительность 18-22 т/ч, время окатывания 8-10 мин, время уплотнения гранул 2-4 мин, влажность гранул 11%.

- Прочность сырых гранул на сброс с высоты 500 мм.10-12 раз, на сжатие

3-4 кг/ок. Пористость 26-30%, термо стойкость 250 С, выход фракции

10-20 мм 96,3%.

Сырые гранулы укладывают на па-.леты обжиговой машины типа ОК-18 слоем 200-220.мм и подвергают тер мообработке по режиму, приведенному в.примере 1. Обожженные окатыши не . имеют сколов,.трещин, разрушений.

Механическая прочность их: на сжатие 200-260 кг/ок, на удар 93-96%, на истирание 4-6,5%.. Выход фракции5 мм некондиция 0,5-0,7%. Произ.водительность 0,55-0,6 т/матч.

П р-и м е р,3. Фосмуку место.рождения Джанатас бассейна Каратау фракции 0,14-0,0 мм с содержанием фракции 0,074 мм 70% увлажняют до влажности 10,2 в двухвальиом лопастном смесителе длиной 3 м при помощи установленных по всей длине форсунок. Затем увлажненную в течение

6-8 мин фосмуку подают на тарельча-тый гранулятор диаметром 5,5 м с высотой борта 0,65 м, где гранулируют по режиму, приведенному в . примерах 1 и 2.

Прочность полученных гранул на сброс с высоты 500 мм составляет более 10 раз, на сжатие 3,5-5 кг/ок.

Пористость 27-30%, выход кондиционных гранул (фракция .10-20 мм)

95,7%.

Сырые гранулы подвергают термообработке на обжиговой машине типа

OK-18 по режиму, приведенному в примере 1. Обожженные окатыши не имеют

5 трещин, сколов, разрушений. Механическая прочность их: на сжатие 220250 кг/ок, на удар 93-95%, на истирание .4,2-6,5%. Выход фракции

8-20 мм (кондиционная фракция) 99,299,5%. Производительность 0,5510 0,6 т/матч.

При увлажнении до содержания во-.. ды менее 10,2% снижается выход про-! дукта до 85-90% из-за плохого сли- пання частиц фоссырья во время окатывания, при влажности более 10,7% - ° снижается термостойкость окатыаей из-за избытка воды.

Сушка окатышей при температуре теплоносителя более указанного значения, т.е. при 201. С скорости фильтрации 0,55 нм3/м с, времени

2,5 мин,затеж прн. 221 С со скоростью 1;б нм3/мыс в течение 14 мин и сущке сверху при 221 С и скорости

1,45 нм /м с в течение 5 мии, с по- ,3 2 следующим обжигом при 1181 С в течение 21 мин и скорости фильтра- . ции 1,65 нм3/м с эффект по выходу

3 кондиционных окатышей н их термостойкость не повышается, т.е. выход

З0 готового продукта составляет 95-96%.

Окатыши целые, без нарушения целост-, ности структуры, прочность на сжатие 200-250 кг/ок, на удар (+5 мм)

93-96%, на истирание (-0,5 мм) 5-6%,"

35 выход мелочи — 5 мм после термообработки 0,5%. Сушка окатышей при температуре ниже указанного значения, т.е. при 179ОС, скорости фильтрации 0,25 нм3/м с в течейие 2о5 мин с последующим обжигом прн 1149 С в течение 14 мин и скорости .1, 45 нм 3/м с не обеспечивается (высыхание слоев до критической влажности, есть переувлажненные горизонты и термопрочность окатышей уменьшается, что приводит к снижению выхода кондиционных окатышей . 10-20 мм до 80-85%, термостойкостьокатышей снижается до 200 С. Окатыши с трещинами, сколами, выход мелочи — 5 мм после термообработки до 5%. Прочность обожженных окаты- шей на сжатие 120-150 кг/ок, проч-. ность на удар (+5) 88%, на нстирание 10%.

Таким образом предложенный способ позволяет повысить выход продук та до 99,7% и получить экономических эффект для одной линии окомкования 180 тыс..руб. в год при помощи.

40 т/ч..