Способ переработки каолинитсодержащих отходов добычи и обогащения углей

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОЧЖИ Кй©ЗШНИТСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ДОБЫЧИ И ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ, включающий измельчение , гранулирование и обжиг исходного сырья, термообработку полученного продукта в присутствии инертного газа, о т л и ч ающи йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, продукт после обжига смешивают с исходньин сырьем при весовом соотношении 1:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ГНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3386672/22-02 (22) 27 ° 01. 82 (46) 07.05.83. Бюл. Р 17 (72) Н. Н. Новикова, Л.A. Синькова, М.Я. Шпирт и A.Ñ. Зеновкин (71) Институт горючих ископаемых (53) 669 ° 712 ° 04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 331664, кл. С 01 F 7/38, 1969.

2. Кост Л.A. Новикова Н.Н., Синькова Л.A. и др. О получении концентратов окиси алюминия из као.линитсодержащих углеотходов. — "Химия твердого топлива", 1979, 9 3, с. 82-89..„Я0„„1016258 А (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ИИИМНИТСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ДОБЫЧИ И ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ, включающий измельчение, гранулирование и обжиг исходного сырья, термообработку полученного продукта в присутствии инертного газа, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, продукт после обжига .смешивают с исходным сырьем при весовом соотношении 1:(1-1,5) и термообработку ведут при 1640- 1660 С в течение 30-60 мин.

1016 2

Изобретение относится к переработке высококремнистого алюминийсодержащего сырья и может быть использо вано при переработке каолинитсодержащих отходов добычи и обогащения углей для получения глинозема и or- 5 неупоров.

Известен способ переработки высокоглиноземистого сырья, заключающийся.в сжигании угля в циклонной камере с жидким шлакоудалением, с )Q последующим переводом шлака в возгоночную камеру, в которой происходит возгонка кремнезема при 22002500 С. В результате в твердом продукте достигается содержание глинозема 60-65% 1 1).

Недостатками способа являются низ. кое извлечение глинозема и возможность использования полученного твер- дого продукта только для производства глинозема.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемой цели к предлагаемому является способ переработ.ки каолинитсодержащих отходов добычи и обогащения углей, включающий измельчение, гранулирование и об-. жиг исходного сырья, термообработку полученного продукта в присутствии инертного газа при 1700 С в течение 3-х часов. Твердый продукт ЗО после термообработки содержит 82-85% глинозема 2 ).

Недостатками известного способа являются низкая производительность процесса и высокие затраты íà его реализацию. Указанные недостатки вызваны необходимостью проведения термообработки всего исходного сырья после предварительного обжига, а также высокой температурой и длитель- 4О ной выдержкой полученного продукта при термообработке.

Целью изобретения является повышение производительности процесса, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки каолинитсодержащих отходов добычи и обогащения углей, включающему измельчение, гранулирование и обжиг исходного сырья, термообработку IIOлученного продукта в присутствии 5О инертного газа, продукт после обжига смешивают с исходным сырьем при весовом соотношении 1:(1-1,5) и термообработку ведут при 16401660 С в течение 30-60 мин. у

Способ осуществляют следующим образом.

Каолинитсодержащие углеотходы измельчают до крупности 1-3 мм, гранулируют, подвергают обжигУ при @

1000 С в течение 10 мин .и смешивают. с исходной породой в весовом соотношении 1:(1-1,5). Подготовленную шихту помещают в печь, которую нагревают до заданной температуры

1640-1660 С, выдерживают при этой температуре 30-60 мин. В пространство печи подают инертный газ, например азот, аргон, окись углерода, со скоростью 0,01-0,0125 нм /мин на кг шихты.

Пример 1. Для получения корундкарборундовых материалов берут отходы обогащения экибастузского угля, характеризующиеся следующими показателями: зольность (A<)

75,1%, влажность (W ) 13,0Ъ, выход

d летучих веществ (V ) 13,9Ъ. Минералогический состав породы представлен на 70% каолинитом и на 5-10Ъ кварцем. Химический состав озоленной породы следующий: 39,4% Аь 0

56,6Ъ SiO, 1,0Ъ Fe<0 . Породу измельчают до крупности 1-3 мм

6 гранулируют, обжигают при 1000 С в течение 10 мин, добавляют необожженную породу в весовом соотношении 1:1. Печь нагревают до 1640 С, выдерживают материал при этой температуре 30 мин. В пространство печи пропускают аргон со скоростью

0,01 нм /мин кг шихты. По окончаэ нии времени выдержки печь охлаждают, продукт взвешивают и определяют его.химический и фазовый состав.

Фазовый состав твердого продукта представлен 78,2%с - 0>,10,4% Sif, 1,6Ъ S10<, 9,7Ъ Si » 1,5% Fe, сумма растворимых в кислотах соединений алюминия (карбиды, оксикарбиды, металлический алюминий) составляет

2,2%.

Пример 2. Исходную шихту и соотношение обожженной породы к исходиой берут те же, что и в примере 1, но термообработку проводят при 1650ОC в течение 60 мин в присутствии азота, который пропускают со скоростью 0,0125 нм /мин кг шихты.

Фазовый состав твердого продукта:

83,0В AC О, 10,2% Si Х, 3,6% Si+

1,0% Fe, сумма растворимых в кислотах соединений алюминия 2,0%. р и м е р 3 Исходную шихту берут ту же, что и в примере но весовое соотношение обожженной породы к исходной равно 1» 1,5, температура процесса 1660 С, время выдержки 60 мин, аргон подают со скоростью 0,01 нм /мин ° кг шихты. ФаЭ эовый состав твердого продукта:

85,5Ъ сС-AQOg, 8,ОЪ Sil, 2,0% 5i O

0,65 Fe, сумма растворимых соединений алюминия 1,5В.

Влияние весового соотношения обожженной породы к исходному сырью, температуре и длительности термообработки на содержание глинозема в конечном продукте представлено в таблице.

1016258

Соотношение обожженной породы к исходному сырью

Соцержание

АЙ О в конеч3 ном продукте,Ъ

Время выдержки, мин

Температура, ОС

80-87

Известный способ

1700

180

Предлагаемый способ

1640

30 1650

1:1,5

1660

300. 1620

1680

1780

16 50.

1:0,8

1650

1:1,6

1650

Составитель В. Мальцев

Редактор В. Иванова Техред Т.Фанта Корректор 0. Билак

Заказ 3308/22 . Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул..Проектная, 4

Как видно из таблицы, при уменьшении температуры процесса для того; чтобы получить, продукт с заданным содержанием АЦ О, необходимо в несколько раз увеличить время выдержки, что резко уменьшает произ.водительность процесса. При уменьшении времени выдержки для получе-.. ния продукта с содержанием не менее

80% следует поднять температуру процесса, что потребует дополнительных .энергозатрат. Изменение соотношения против 1;(1-1,5) в ту и другую сто.роны приводит к уменьшению содержания АЙ О>.в конечном продукте против заданного. ,Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет: увеличить

I производительность процесса более чем в 3 раза, при содержании глинозема в конечном продукте 78,287%, удешевить процесс за счет снижения энергозатрат на 1,2 КВт-.ч наО 1 т перерабатываемых отходов, вызванных снижением температуры исходного сырья, подвергаемого обжигу;. упростить процесс за счет снижения .:температуры термообработки и возмож-.

45 ности .использования традиционных огнеупоров.

Ожидаемый экономический эффект от реализации предлагаемого способа

5р для установки производительностью

100 тыс. т концентратов окиси алюминия в год составит 2,2 млн.рублей.