Шихта для агломерации фосфатного сырья

 

МИХТА ДЛЯ АГЛОМЕРМШИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, содержащая фосфоритную мелочь, возврат, твердое топли-. во и увлажнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности агломерата при снижении содержания PjOy и фосфина в отходящих газах после агломерации, она дополнительно содержит цинковый клинкер, содержащий углерод, железо , цинк, оксиды кремния, кальция, магния и алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%; Фосфоритная мелочь - 54,5-62,.5 Возврат23-30jО Твердое топливо i3,0-4,5 Цинковый клинкер, содержащий углерод, е железо, цинк, оксиды кремния, кальция, магния и алки4иния2 5-5,0 Увлажнитель6,0-9,0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 01 В 25/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ в (21) 3662915/23-26 (22) 28.09.83, (46) 23.05.85. Бвп. В 19 (72) Ж.Оспанав, E.C,Îñïàíîâ, Т.А.Оралов, Т.Ж.Нузеев и С.С.Омаров (71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промышленности (53) 661 ° 631(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 551246, кл. С 01 В 25/01, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 808362, кл. С 01 И 25/Oi, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

У 966000, кл. С 01 В 25/01, 1980. (54) (57) 1ПИХТА ДЛЯ АГЛОМЕРАЦИИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, содержащая фосфоритнув мелочь, возврат, твердое топли-, „„SU„„1157015 во и увлажнитель, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения прочности агломерата при снижении содержания P Î и фосфина в отходящих газах после агломерации, она дополнительно содержит цинковый клинкер, содержащий углерод, железо, цинк, оксиды кремния, кальция, магния и алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Фосфоритная мелочь - 54 ° 5-62,.5

Возврат 23-ЗОФО

Твердое топливо 3 ° 0-4 ° 5

Цинковый клинкер, содержащий углерод, железо, цинк, оксиды кремния, кальция, магния и алюминия 2,5-5 0 увлажнитель 6,0-9,0

1157

Изобретение относится к электро= термическому производству фосфора, в частности к термоподготовке шихты для получения фосфора.

Известна шихта, содержащая фосфоритную мелочь, возврат, твердое топливо и воду в количестве соответственно, вес.Х: 56,0, 30,5, 5,5, 8.

В качестве твердого топлива используют кокс или каменный уголь с со- 10 держанием, Х: углерод 55, летучие

22, эола остальное jt j.

Недостатком известной шихты является невысокая прочность агломерата (выход. мелочи класса 0-5 мм по бара- 15 банной пробе составляет Зб ).

Известна шихта (2 ), содержащая фосфатное сырье, кварцит и кокс, феррофосфор, при следующем соотношении компонентов, мас.Х: 20

Кокс 4,5-6,0

Кварцит 4-10

Феррофосфор 0,9-1,2

Фосфатное сырье Остальное до 100 25

Недостатками известной шихты являются невысокая прочность продукта— выход мелочи класса 0-5 мм 30,6-34,0Х, а также наличие вредйых газов Р О и РН> в процессе спекания шихты, которое усложняет газоочистку.

Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для агломерации фосфат. ного сырья, содержащая фосфоритную мелочь, возврат, твердое топливо

35 и увлажнитель, при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Фосфоритная мелочь 33-.65

Возврат 25-50

Твердое топливо 4-8

Увлажнитель 6-9

В .качестве топлива используют вещество P3), содержащее мас.X:

Углерод 68-93 . Летучие 1-12

Зола и примеси Остальное

Недостатком известного состава является низкая прочность продукта— выход мелочи класса минус 0 5 мм по барабанной пробе составляет до

27-40Х, а также высокое содержание летучих веществ, которые, выделяясь . еЩе в зоне сушки, отсасываются вместе с газами и, конденсируясь по всему газовому тракту, образуют плотный 55 налет на стенках вакуум-камер газоот водов, пылевых затворов, а также на стенках и лопатках ротора эксгаустера, 015 г что быстро создает аварийное состояние машины иэ-за возникновения вибрации, Отходящие газы содержат 10-11мг/м фосфорного ангидрида н 0,3-0,4мг/мз. фосфина при содержании летучих в них

80-120 мг/м ;

Цель изобретения - повышение прочности агломератов при снижении содержания летучих компонентов в отходящих газах.

Поставленная щель достигается тем, что шихта для агломерации фосфатного сырья, содержащая фосфоритную мелочь, возврат, твердое топливо и увЛажнитель, дополнительно содержит цинковый клинкер, содержащий углерод, железо, цинк, оксиды кремния, магния и алюминия лри следующем соотношении компонентов, .мас.Х:

Фосфори ная мелочь 54,5-62,5

Возврат 23-30

Твердое топливо 3,0-4,5

Цинковый клинкер, содержащий углерод, железо, цинк, оксиды кремния, магния, кальция и алюминия 2,5-5 0

Увлажнитель 6, 0-9,0

Отличительньии признаками являются дополнительное содержание цинкового клинкера и соотношение компонентов в шихте.

Совокупность признаков позволяет повысить прочность агломерата, снизив выход мелочи класса в минус

0,5 мм до 24Х и снизить содержание летучих в отходящих газах до 3045 мг/м . . Используемый клинкер является отходом цинкового производства, а именно процесса вельцования окисленной цинксодержащей руды и содержит следующие компоненты, вес.Х:

С 22-27,4; SiO> 19,8-22,7; СаО 17,720; MgO 5,6-6,8; А120 4,46-4,55;

Fe 15,5-17,4; Zn 0,42-0,58; S 0,880,91, При этом цинковый клинкер имеет следующий гранулометрический состав,Х: фракции 2-6 мм 41, фракции 0-2 мм 59.

Темпйратура плавления его 1050-

1100 С, воспламенения 4 0-445 С, калорийность 3435 ккал/кг. При использовании цинкового клинкера получают продукт, представляющий собой пористую структуру, и состоит из фторапатита и фосфоритных веществ, связка между которыми осуществляется с no- i

1157015

60,0

25 ° О

4,0

3,0

8,0 моцью ферритов кальция, кремния и цинка, таких как: 2СаО Ге О, СаО Fe>O>, 2(Fe,Mg)0 SiO<, (Fe, Zn;

Са)О Ге О ) и других.

Связка на основе ферритов кальция, 5 кремния и цинка по микропрочности йревосходит связку на-основе силикатного стекла, образующегося в агломерате, полученном иэ шихты беэ цинкового клинкера. Кроме того, в процес- 10 се охлаждения агломерата со связкой на основе ферритов кальция,,кремния

:;и цинка происходит ее закапйвание, приводящее к сохранению прочности

:,агломерата, в то время как связка

;на основе силикатного стекла в агло мерате из известной шихты в процессе охлаждения растрескивается, что снижает прочность последнего.

Пример. 1. Фосфоритную ме- 0 лочь и возврат крупностью 0-10 мм смешивают с коксовой мелочью 0-3 мм и клинкером крупностью 6-0 мм с содержанием С 24,7% и Ге „„16,45Х в . следующем соотношении, мас.Х: 25

Фосфоритная мелочь 55,0

Возврат 30,0

Твердое топливо 4,5

Клинкер 2,5

Увлажни тель 8,0

Полученную шихту, увлажненную до

8%, окомковывают в течение 5 мин, загружают s лабораторную агломерационную чашу диаметром 400 мм и спекают в следующем режиме: высота загружаемого слоя 220 мм,-температура

35 спекания 1250 С, разрежение под ко-. лосниковой решеткой 600 мм вод.ст., разрежение при спекании 1200 мм рт.ст

Прочность агломерата после испытания в стандартном барабане по выходу фракции 0-5 мм 27Х. В составе .отходящих газов -Р О 5,2 мг/мз, РН

0,25 мг/м и смолистых веществ (летучие) 45 Mrlì .

П р и и е р 2. Компоненты шихты смешивают в следующем соотношении, мас,%:

Фосфоритная мелочь

Возврат

Твердое топливо

Клинкер

Увлажнитель

При этом используют клинкер, содержащий, Х: С 24,7, Fe 6,45, выход 55 фракции 0-5 мм 24,5%.

Процесс агломерации осуществляют аналогично примеру 1.

В составе отходящих гаэьв, мг/м :

Р, О 4, РНЗ 0,2, смолистых веществ

40.

Пример 3. Компоненты шихты смешивают в следующем соотношении, мас.Х:

Фосфоритная мелочь 58,5

Возврат 25,5

Твердое топливо 3,0

Клинкер " 5,0

Увлажнитель 8,0

Причем в шихте используют клинкер, содержащий, Х: С 24,7, Fe Ä .16,45. Шихту увлажняют и спекают в тех же условиях, что и в примере 1.

Выход фракции 0-5 мм 26,5Х. В составе отходящих газов содержится, мг/м : Р О 3,2. смолистых веществ

32, PH 0 1.

IT р и м е р 4 ° Компоненты шихты смешивают в следующем соотношении,мас.Х:

Фосфоритная мелочь 60,0

Возврат 25 0

Твердое топливо 4,0

Клинкер 3,0

Увлажн ит ел ь 8,0

Используют клинкер, содержащий,%:

С 22,0 и Геметал1

Выход фракции 0-5 мм 25Х. В составе отходящих газов содержится, мг/м : Pg0g 3,1, РН 0,09, смолистых веществ 30.

Пример 5. Компоненты смешивают в следующем соотношении, мас ° %:

Фосфоритная мелочь 60 0

Возврат 25,0

Твердое топливо 4,0

Клинкер 3,0

Увлажнитель 8,0

В пихте используют клинкер, со-. держащий, Х: С 27,4, Ге,.иетрл17 4

01ихту . увлажняют и спекают в условиях, аналогичных примеру 1.

Выход фракции 0-5 мм 24Х. В составе отходящих газов содержится, мг/м . Р О 3,3, смолистых веществ

35, PHy 0,1.

Введение в состав шихты цинкового клинкера в количестве менее 2,5Х снижает прочность агломерата, т.е. возрастает выход класса минус 5 мм вследствие большего образования силикатной связки.

Увеличение содержания цинкового клинкера в составе шихты более 5,0Х приводит к снижению выхода класса

В 1157015 минус 5 мм эа счет образования больmoro количества связующего компонен-I та на основе ферритов.

Таким образом, применение предлагаемой шихты позволит увеличить выход годного агломерата на 26-30Х снизить содержание летучих компонентов в отходящих газах на 50-80 мг/м, улучшить эксплуатацию технологического оборудования, а также достигнуть значительного экологического эффекта, выраженного в минимальных газовыбросах в воздушную среду.

Использование предлагаемого состава шихты позволяет на 25-50Х сократить расход дефицитного кокса.

Экономический эффект от применения составит 970 тыс.руб..

Заказ 3271/21 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Б.Шаронов.

Редактор Е. Лушникова Техред Ж. Кастелевич Корректор M.Розман