Способ получения брикетов из тонкоизмельченного минерального сырья

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕ;ТОВ ИЗ ТОНКОИЗМЕЛЬЧЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЬШЬЯ, включа ощий смешивание сырья со связующим на основе концентрата сульфитно-дрожжевой бражки, прессование полученного продукта и последующее упрочнение , отличающийсятем, что, с целью упрощения и удешевления технологии и обеспечения возможности переработки минерального сырья с влажностью до 16%, к связующему добавляют древесные опилки и стружку и смесь подвергают до смешивания с исходным сырьем обработке в водном растворе при кипячении. 2. Способ поп. 1,oтличaю щ и и с я тем, что 5гпрочнение брикетов ведут открытым пламенем продуктов сгорания теплоносителя до содержания влаги в брикетах 1-3%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) ((!) (gi)4 С 22, В 1/244

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3759695/22-02 (22) 23.05.84 (46) 23.10 85. Бюл. Р 39 (72) Л.И.данилов, Б.Г.Гулевич, В.M.Êëo÷êoâ, О.Н.Алпатов, Н.Н.Елфимов и В.А.Нестеров (71) Норильский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горно-металлургический комбинат ,нм. А.П.Завенягина (53) 622.788.32(088.8) (56) Пирометаллургия тяжелых цвет ных металлов. Труды Института Гинцветмет; Вып. 42, И., 1977, с. 1623. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕ.ТОВ ИЗ ТОНКОИЗМЕЛЬЧЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, включающий смешивание сырья со связующим на основе концентрата сульфитно-дрожжевой бражки, прессование полученного продукта и последующее упрочнение брикетов, отличающийся . тем, что, с целью упрощения и удешевления технологии и обеспечения возможности переработки минерального сырья с влажностью до 16Х, к связующему добавляют древесные опилки и стружку и смесь подвергают до смешивания с исходным сырьем обработке в водном . растворе при кипячении.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что упрочнение брикетов ведут открытым пламенем продуктов сгорания -теплоносителя до содержания влаги в брикетах 1-3Х.

1186672

Изобретение относится к металлургии, а именно к пирометаллургии тяжелых цветных металлов, и может использоваться для брикетирования флотационного медного концентрата 5 при переработке медно-никелевых руд, Цель изобретения — упрощение и удешевление технологии,и обеспечение возможности переработки минерального сырья с влажностью до 16%. 1О

Цель достигается тем, что согласно способу получения брикетов из тонкопзмельченного минерального сырья, преимущественно флотоконцентрата, включающему смешивание минерального 15 сырья со связующим на основе концентрата сульфитно-дрожжевой бражки (КСДБ), прессование полученного продукта и последующее упрочнение брикетов, к связующему добавляют дре- 20 весные опилки и стружку и смесь под- вергают до смешивания с исходным сырьем обработке в водном растворе при кипячении, 25

У прочнение брикетов ведут открытым пламенем процуктов сгорания теплоносителя до содержания влаги в брикетах 1-3%.

Добавление к связующему (КСДБ) древесных опилок и стружки с проведением предварительной обработки этого комбинированного связующего придает связующему свойства (в смеси с исходным сырьем), обеспечивающие возможность получать продукт, 35 который на последующей стадии обработки — прессовании — позволяет обрабатываться (прессоваться) на оборудовании с меньшим удельным усилием прессования — ленточном шнековом 40 прессе. Это становится возможным ввиду получения высокопластичной прессуемой смеси, которая образуется при приготовлении комбинированного связующего. Так, опилки и стружка 5 ,на смешивание с раствором КСДБ посту пают, в среднем, с влажностью 20%. сходя из требований к древесине при ее переработке такая древесина и, соответственно, отходы ее характеризуются "воздушно-сухой" степенью влажности (влажность 16-20% в зависимости от климата, температуры и влажности открытого воздуха местнос-: ти). При смешивании опилок и стружки 55 с раствором КСДБ они увеличивают свою влажность, впитывая в себя часть влаги из раствора, и приобретают влажность степени "сырье" (более 237), При этом ввиду малого веса и большого насыпного объема, а также известной влагопоглощающей спо собности (0,2-0,3 г/см ), вязкость раствора КСДБ резко увеличивается.

При пропаривании опилок и стружки в растворе КСДБ вязкость смеси еще более возрастает за счет дополнительного количества воды, уходящей из раствора на дополнительную пропитку опилок и стружки, степень вязкости которых может достичь "свежесруб- " ленная." (30-100%). При этом также наблюдается явление испарения части воды ввиду кипения смеси, что также увеличивает вязкость смеси. Далее при смешивании нагретого полученного комбинированного связующего, обладающего высокой вязкостью и хорошей растворимостью в воде с влажным концентратом, влага из концентрата. переходит в раствор комбинированного связующего, немного снюкая его вязкость (доводя ее до требуемой). Поэтому в прессуемой смеси почти нет свободной воды. Это дает возможность практически получить высокопластичную прессуемую массу, сохраняющую свою форму даже при малых деформациях, например кистью руки. Такая масса не требует высоких удельных нагрузок прессования и легко прессуется на ленточных шнековых прессах. Поэтому отпадает необходимость в приобретении дорогостоящих валковых прессов.

Древесные опилки и стружку предварительно выдерживают в течение

1-3 ч, в водном растворе КСДБ при температуре кипения этой смеси (90-95 С). Следовательно, связующее с добавкой опилок и стружки, предварительно пропаренных, позволяет вести брикетирование исходного сырья с влажностью до 167, и при необходимости более 167., причем не за счет повьш ения удельного давления прессования, а за счет новых свойств брикетируемого продукта, придаваемых ему новым комбинированным связующим.

> Вес комбинированного связующего от . веса концентрата составляет 3-30%.

Эффективность такого комбинированного связующего (водный раствор КСДБ с опилками и стружками) обеспечивается именно за счет водного раствора КСДБ, а не сухого концентрата. Йзвестно, что жидкое свя1186672 зующее всегда имеет лучшие адгезионные свойства при контакте с твердыми телами в результате молекулярного взаимодействия между ними, чем твердое связующее. При смешивании КСДБ с древесными опилками и стружкой, которые обладают высокой пористостью и водопоглощаемостью, происходит проникновение молекул

КСДБ в поры опилок и стружек, т,е. 10 происходит их пропитка раствором.

Для улучшения пропитки опилки и стружку пропаривают в растворе КСДБ.

Это придает опилкам и стружке пластичность, необходимую при формировании брикетов.

Наличие опилок и стружки, йропитанных КСДБ, улучшает процесс полимеризации с получением длинных цепочек молекул в.объеме всего брйке- ZO та, повышая клеющую способность связующего и создавая прочный каркас, скелет брикета при его формировании.

Кроме того, это повышает стойкость брикетов к ударам (сбрасыванию), 25 так как важно, чтобы при загрузке в конвертер брикеты не распадались раньше времени, т.е. повышается трещиностойкость, улучшается формовка брикетов, повышается морозостойкость брикетов при транспортировке их от пресса к конвертеру, Кроме того, опилки и стружка, пропитанные КСДБ, благодаря их пластичности, уменьшают износ трущихся частей пресса. Наличие их в брикете создает термическое сопротивление теплу, проходящему внутрь брикета и необходимому при упрочнении брикетов обжигом открытым пламенем.

Стоимость древесных опилок и стружки — отходов деревообработки— очень низкая, 33 коп/1 м . На многих предприятиях они полностью не утилизируются, загрязняя и засоряя производственные площади.

Необходимо упрочнение полученных

,брикетов вести открытым пламенем в среде газов — продуктов сгорания теплоносителя, для того, чтобы на выходе иэ пресса брикет как бы обжаривался, образуя на поверхности тонкую и прочную корку, а середина брикета успела бы только потерять влажность до нормы (1-3X). Это достигает-55 ся пламенем, например, газовых горелок, охватывающих:всю поверхностьбрикета, создавая на его поверхности температуру 350-600 С, а внутри сохраняя температуру 200 С. При этом на поверхности брикета образуется очень прочная корка толщиной около

1 мм, которая и придает ему прочность. о

Температура внутри брикета 200 С необходима для создания наилучших условий процесса полимеризации свя- зующего с получением длинных цепочек молекул в объеме брикета с образованием прочного скелета.

Обжиг (упрочнение) производят в течение 1-16 мин в зависимости от величины брикета, Время обработки устанавливается опытным путем по результатам анализа качества брикетов °

Упрочнение, осуществляемое предлагаемым способом, сокращает весь технологический цикл упрочнения известных способов (1-.5 сут. или

3 ч при 150 С) в сотни раз (1-16 мин в предлагаемом способе). Режимы упрочнения (обжига) зависят от многих факторов, например скорости прессования, формы брикета, величины его поверхности, от состава и влажности прессуемого материала, его теплотехнических свойств, от температуры пламени горелок и т.д. Однако практически подбор режима обжига не сложен и может быть подобран в течение одной рабочей смены.

Обжиг необходимо производить в среде горелочных газов и без подсосов воздуха для того, чтобы получить менее окисленную корку брикета, что также улучшает его металлургические свойства.

Способ осуществляют следующим образом.

Тонкоизмельченное минеральное сырье, преимущественно флотоконцентрат с влажностью до 16Х, смешивают со связующим, в качестве которого используют водный раствор, КСДБ марки КБЖ (концентрат сульфитно-дрожжевой бражки жидкий), в состав которого введены опилки и стружка, предварительно пропаренные в водном растворе в течение 1-3 ч при температуа ре кипения смеси (90-95 С) . Полученный продукт подают на прессование на ленточный шнековый пресс, прессуют в брикеты с удельным усилием 0,3—

5 МПа. Полученные брикеты подвергают последующему упрочнению.

1186672

0,5 м и выход мелочи (при разрушении) составляет более 12Х.

Пример 3. Исходные данные те же, что и в примере 1. Отличие в том, что влажность концентрата равна 6Х основа связующего — КСДБ плотностью 1,2 г/см ° Количество связующего составляет З от веса !

О концентрата. Опилки и стружку к связующему не добавляют. Обжиг ведут открытым пламенем в течение 5 мин, На выходе из пресса брикеты теряют форму, "расплываются". При uc I5 пытании они выдерживают 1 падение, выход мелочи составляет более 30 ..

Пример 4. Исходные данные те же, что в примере 1. Отличие в том, что комбинированное связующее

20 пропаривают в течение 3 ч при температуре кипения смеси. Комбинированное связующее составляет 8 . от веса концентрата.

При испытании брикеты выдерживают

2S 65 падений с высоты 0,5 м почти без выхода мелочи, 1

Предлагаемый способ получения брикетов позволяет исключить предварительную операцию сушки рудного кон30 центрата с целью уменьшения его влажности, так как позволяет использовать исходное сырье с влажностью до 16Х. Это значительно упрощает технологию брикетирования и снижает энергоемкость процесса, а .также себестоимость брикетов. При этом отсутствуют безвозвратные потери, в ви- . де пылевыноса из-за несовершенства аспирационного оборудования процесса сушки концентрата. За счет ведения процесса брикетирования при малых удельных усилиях прессования снижается энергоемкость процесса, уменьшается износ трущихся частей

45 прессового оборудования.; Себестоимость брикета значительно снижается за счет экономии КСДБ, особенно твердого, путем добавления древесных опилок и стружки, которые являютSp ся отходами деревообработки.

Составитель А.Кальницкий

Техред Л.Микеш Корректор В.Гирняк

Уирочнение брикетов ведут на выхоDe их из пресса открытым пламенем в среде газов — продуктов сгорания теплоносителя (природный газ), до содержания в брикетах влаги 1-3Х.

П р и и е р 1. Исходное сырье— богатый медный концентрат, имеет химический состав, : Си 67,3,"

Ы4,8 Со 0,1; Fe 3,4; S20,9; . хО 0,1, СаО 0,11, Mg0 0,07, А1,0 0,1. Влажность концентрата 8 .

Количество концентрата 500 r, или 95Х от веса приготовленной смеси. Основу связующего — раствор КСДБ плотностью 1,3 г/см (15,6 r) смешивают с опилками и стружкой в количестве 40 от веса раствора (10,4 г) . Затем смесь доводят до кипения (9095 С) и выдерживали при этой температуре в течение 1 ч. Горячее комбинированное связующее в количестве

5Х от веса концентрата (26 r) тщательно смешивают с концентратом. При этом получают высокопластичную теплую массу, легко деформируемую от руки. По- лученную массу прессуют на лабораторном малом прессе при удельном усилии давления 3 МПа. Получают 3 1 брикет диаметром 23 мм и высотой 20 мм. Брикеты при этом легко прилипают к металлическим предметам.

Брикеты подвергают упрочнению со всех сторон открытым пламенем двух паяльных ламп в течение 5 мин. При этом брикеты устанавливают на тонких металлических штырях — подставках.

Испытания показывают, что приготовленные таким образом брикеты выдерживают 12 падений на стальной лист с высоты 0 5 м, и выход мелочи составляет около З ..

Пример 2. Исходные данные те же и порядок проведения тот же, что и в примере 1. Но обжиг полученных брикетов проводят в сушильном шкафу (а не открытым пламенем) при 200 С в течение 1,5 ч.

При испытании полученные брикеты выдерживают 3 падения с высоты

Редактор Н.Яцола

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

Заказ 6506/29 Тираж 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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