Шихта для получения ванадиевого агломерата

 

1.ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВАНАДИЕВОГО АГЛОМЕРАТА, содержащая отходы сжигания нефтяного топлива или отходы переработки конвертерных шлаков и твердое топливо, о т л и чающаяся тем, что, с целью стабилизации процесса спекания и повьоиения качества агломерата, она дслолнитвльно содержит железорудный материал с соотношением фракций О,05-3,ОО к 5-15 мм, составП1пощим 0,7-2,3, при следующем соотношении компонентов, мае. %: Твердое топливо, 3-10 Железорудный материал с соотношением фракций О.О5-3,ОО к 5-15 мм ЗО-7О Отходы сжигания нефт тяного топлива или .отходы переработки конвертерных I шлаковОстальное СО 2. Шихта поп. 1,отлича ю щ а я с я тем, что в качестве твердого топлива она содержит нефтяной кокс, полученный из ванадийсодержашюс сортов нефти. ел ел Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (391 (И) 757 A

/ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

30 70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 34431 16/22-02 (22) 24.05.82 (46) 30.11.83. Бюл. ¹ 44 (72) А. Г. Зубарев, Т. С. Шишханов, Е3. К. Корнев. А. И. Романчук, В. А. Насекин, B. А. Мишаткин, A. А.. Харитойов и Е. Ф. Лингарт (71) Научно-производственное объединение "Тулачермет" (53) 669.292.3(088.8) (56) 1. Сб. Второе Всесоюзное совешание по химии, технологии и применению ванадиевых соединений", Алма-A ra, 1976, с. 16-19.

2. Авторское свидетельство СССР

¹918322,,кл. С 22 В 34/22, 1980. (54) (57) 1.ШИХТА ПЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВАНАДИЕВОГО АГЛОМЕРАТА, содержащая отходы сжигания нефтяного гоплива или отходы переработки конвергерных шлаков и твердое топливо, о т л и ч а ю— щ аяс я тем,,что, с целью стабилизации з(ю С 22 В 34/12: С 22 В 1/16 процесса спекания и повышения качества агломерата, она дополнительно содержит железорудный материал с соотношением фракций 0,05-3,00 к 5-15 мм, составляющим 0,7-2,3, при следукзцем соотношении компонентов, мас. %:

Твердое топливо 3-10

Железорудный материал с соотношением фракций

0,05-3,00 к 5-15 мм

Отходы сжигания неф-. тяного топлива или .отходы переработки конвертерных шлаков Остальное Е

2. Шихта по п. 1, о т л и ч а ю",.ш а я с я тем, что в качестве твердого топлива она содержит нефтяной кокс, полученный из ванадийсодержащих сортов нефти.

Изобретение относится к металлургии, в частности к области подготовки сырья к металлурги чес кому переделу.

Широкое применение в народном хозяйстве имеет ванадий и сплавы на его основе. Основным сырьем для получения ванадия являются титаномагнетитовые руды, содержащие поли процента этого металла. Вместе с тем имеются запасы более богатого сырья - отходы химичес- 10 кой переработки, конвертерных шлакоВ (до 2,5% Vg.0g ) и отходы сжигания нефтяного топлива (до 30% М1 Og ). извлечение ванадия из которых практически не ведется. 15

Известны способы, рекомендукацие для извлечения ванадия иэ отходоВ в основном гидрометаллургические процессы11).

Однако данные способы не решают проблему полной утилизации шламов. 20

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эф- фекту является шихта для получения вана-1 диевого агломерата, содержащая топлив,, отходы сжигания нефтяного топлива или 25 отходы переработки конвертерных шлаков и твердое топливо (2) .

Недостатком известной шихты является ее легкоплавкость, вызывающая серьезные затруднения при спекании. Так, план- З0 ление отходов переработки конвертерных шлаков начинается при 900-10000 С, Разнообразие химического сос тава нефтяных orxoaos определяет раэличиявтемпературе Нх плавления, однако ocH0BHbIe сос» тавляюшие зол плавятся при 540-630 о С.

Появление жидкой фазы вызывает нарушение процесса горения твердого топлива, темпера- тура воспламенения которого в условиях аг-; ломерации на 150-2000С ниже (800 С) „

Образующийся расплав препятствует фильтрации воздуха через слои, и спекание принимает канальный характер. В результате снижается скорость процесса, а полученный агломерат содержит большое количество включений непроплавившейся шихты и, характеризуется низ- ким качеством. Укаэанные явления усугубляются большими усадками в период спекания (до 50%), которые объясняются высоким содержанием летучих в нефтяных

50 отходах (12-50% в зависимости от места образования) и влагоемкостью материала.

Цель изобретения - стабилизация процесса спекания и повьппение качества агля- мерата.

Поставленная цель достигается тем, что шихта, содержащая отходы сжигания нсфтяного топлива или отходы переработки конвертерных шлакоВ и тВердое топливо, дополнительно содержит железорудный материал с соотношением фракций 0,053,00 к 5-15 мм, составляквцим 0,7-2,3 при следующем соотношении компонентов,мас. %:

Твердое топливо . 3-10

Железорудный материал с соотношением фракций 0,053,00 к 5-»15 мм

Отходы сжигания нефтяного топлива или отходы переработки конвертерных шлаков

30-70

Остальное .

Применение в качестве топлива нефтяного кокса иэ ванадийсодержащих сортов нефти позволяет с минимальны"ми потерямн извлекать из нефти ванадий.

Известно, что при переработке нефти ванадий переходит в кокс и его использоВание в качестве источника тепла непосредственно в металлургическом производстве увеличивает степень извлечения ванадия и содепкание 7 0- в агломерате. Напротив, при сжигании топлива в котлоагрегатах улавливается лишь около

10% ванадийсодержащей золы. Кроме того; использование нефтяного кокса позволяет экономить дефицитный кокс.

Кроме того, в качестве твердого топ- лива шихта содержит нефтяной кокс, полученный из ванадийсодержащих сЬротов нефти.

Мелкая фракция железосодержащего материала перемешивается в другими компонентами шихты и вследствие большей тугоплав.кости (1200-1500 С) препятствует черезмерному развитию про-, цессов образования 1кнцкой фазы при термообработке. В свою очередь, железосодер жащий материал фракции 15 мм образует скелет слоя и препятствует его раэрушению и усадке при спекании. Нижний предеа содержания железосодержащего материала и ооотношение крупных и мелких фракций в нем обусловлено необходимостью равномерного распределения каждой из ни» в объеме спекаемой шихты. Bepxíèé предел определен из условия максимального использования отходов с получением богатого ванадием агломерата. Причем нри содержании в шихте менее 30% отходов они не оказывают отрицательного

Воздействия на процесс.

1057567

19,8 5,03 25,4 2,16 0,86 2,0 27,00

Шламы ГЭС

2,0

1,90 1 7,1 0 6,80

Отходы хими-. ческой переработки ванадие28,90 2,80

9,21 вых шлаков

Качканарский концентрат

60,70 0,59

6,5 3;2

1,60 1,64

0,86

Пример . В качестве железосодер жащего материала используют Хачкакар. ский концентрат фракции 0,05 3,00 мм и агломерат из него фракции 5,00-15 мм „ (табл. 1) .Топливом служит нефтяной кокс . с содержанием V О- 0,08%.

Смешивание, увлажнение и окомкование пакты осуществляют в бетономешалке, а спекание — агломерапионной чашке диаметром 150 мм при высоте щ слоя 400 мм.

Полученные данные свидетельствуют об уменьшении усадкн слоя по мере увеличения содержания в шихте железосодер жащего материала (табл. 2 и 3) и увели 15 чении его крупности. Соответственно увеличивается прочность агломерата и производитеш ность установки. При содержании в шихте менее 30% железорудного материала процесс протекает неудоь 20 летворительно. В ряде случаев образующийся в момент зажигания расплав оказывает настолько сильное запирающее воздействие на слой, что спекание прекращается. Повйшеиие расхода желеэосо- р5 держащего материала стабилизирует процесс, причем по мере увеличения его расхода целесообразно увеличить и соо1 ношение между мелкой и крупной фракциями, что позволяет увеличить производительность установки по спеканию тонкоиэмежченного концентрата. Сосенке содержанияя топлива в urecre до 3% и менее сопровождается резким ухудшением показателей процесса вследствие недостатка тепла в слое при спекании (табл. 2).

Увеличение расхода топлива до 10% и более приводит к неопрюданному его расходу и снижению производительности установки вследствие снижения скорости спекания (табл. 2).

Экономический эф ект от использования предлагаемой шихты обусловлен воэ; можностью расширения источников сырья дпя получения ванадия, увеличением производительности установки при спекании ванадийсодержащих отходов и увеличением качества получаемого агломерата.

Повышение производительности агломерата позволит снизить условно-постоянные расходы цо переделу íà 565,7 тыс. руб.

Т аблица1

1 057567 аа

Я з- с4 с9 (ca г-1 ()

O CD

С л а (се (Q Щ

Я О сА сЧ о C0 оо

„,(o

О сч оо

t0%

t о

1057567 д 0) с (0 Ф

ajar

С4

° 1

Щ

Ф

Ф б)

С9 тФ р(а

СЧ 1

1 О57567

T аблица3

Ф

3 65/35 0,55/060 50,0/50,2 4,1/1,9 44,4/46,5

1,2

8 97/30 1,06/1,18 19,7/20,2 4,0/1,9 44,2/46,3

0,7

8 122/35 0,96/0,99 21,4/21,9 4,0/1,9 44,2/46/3

1,2

8 128/37 0,84/0,87 21,1/21,7 4,0/1,9 44,2/46,3

2,3

1,2

10 70/35 0,94/0,97 21,0/20,4 3,9/1,9 44,2/46,1

Составитель Г. Мельникова .

Редактор Ю. Ковач Текред Т.Маточка Корректор Г. Огар

Заказ 9526/32 Тираж 627 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

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

П р и м е ч а н и е. Числитель - смесь железорудного материала, топлива и отходов сжигания нефтяного топлива; знаменатель— смесь желеэосодержап его материала, топлива и отходов переработки конвертерных шлаков.