Способ окускования фосфатного сырья

 

Изобретение относится к технологии подготовки фосфатного сырья к процессу получения из него фосфора электротермическим методом. Целью изобретения является сокращение расхода кокса при получении фосфора. Предложенный способ заключается в грануляции углеродсодержащего топлива , напылении на него гранулы монофосфата кальция, а затем фосфатного сьфья , сушке и обжиге полученных гранул газообразным теплоносителем. 2 табл. 00 00 СП 1C

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИН.9> 80 и1

Al (51)4 С 01 В 25 О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / °

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3814252/23-26 (22) 09.08.84 (46) 23.06.87. Бюл. Ф 23 (71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промышленности (72) Ж.Оспанов, Л.M.Âîëoæèí, Т.А.Оралов, Е.С.Оспанов, В.Н.Николаев и Н.Т.Амалов (53) 661.631(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1208021, кл. С 01 В 25/О1, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 1154204, кл. С 01 В 25/01, 1983. (54) СПОСОБ ОКУСКОВАНИЯ ФОСФАТНОГО

СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к технологии подготовки фосфатного сырья к процессу получения из него фосфора злектротермическим методом. Целью изобретения является сокращение расхода кокса при получении фосфора.

Предложенный способ заключается в грануляции углеродсодержащего топлива, напылении на него гранулы монофосфата кальция, а затем фосфатного сырья, сушке и обжиге полученных гранул газообразным теплоносителем.

2 табл.

1 131

Изобретение относится к техноло- гии подготовки фосфатного сырья к процессу получения из него фосфора. электротермическим методом.

Цель изобретения — сокращение расхода кокса при получении фосфора.

Пример 1. 150 r порошка высокозольного угля, имеющего состав, мас.X: влажность 11,5; зольность

25,8; летучие 18,7; сера 0,54; углерод — остальное, увлажняют 5Х-ным раствором жидкого стекла, взятого в количестве 2% от массы угля, тщательно перемешивают в винтовом смесителе. Полученную смесь брикетируют при давлении 50 МПа в цилиндрические брикеты размером 1 10xiO мм со средней массой 1,47 г.

На сформованные угольные брикеты напыляют тонкомолотый порошок монофосфата кальция Са(Н РО ) в течение 1,5 мин в количестве 0,5 мас.X.

После этого на угольные брикеты накатывают фосфоритную муку до получения окатышей диаметром 16-20 мм.

Полученные окатыши подвергают сушке газообразным теплоносителем при 300 С в течение 20 мин и обжигают при 1180 С в течение 20 мин.

В процессе обжига монофосфат кальция плавится, образуя вязкий расплав, который предохраняет углерод окатышей от выгорания. Кроме того, расплав играет роль связующего между ядром из угля и фосфатной оболочкой, что приводит к повышению прочности окатышей.

Выход годных окатышей составляет

90%. Содержание углерода в ядре окатьппей составляет 3-3,6%, прочность на сжатие 275 кг/шт.

8521

Пример 2. 150 г порошка высокозольного угля, имеющего состав, мас.%: влажность 2,5; летучие 16,7; зольность 26,7; сера 0,7; углерод— остальное, брикетируют аналогично примеру 1 в гранулы размером 5х5х5мм и массой примерно 0,41 г каждая.

На сформированные гранулы в тече" ние 1 мин при расходе 0,75% от их массы напыляют порошокмонофосфата кальция и накатывают фосфоритную муку до получения окатышей размером 16-20 мм. Полученные окатыши подвергают, сушке и обжигу аналогично примеру 1.

Выход годных окатышей 90%. Содержание углерода 1,2-1,8Х, прочность

35 на сжатие 280 кг/шт.

100 г обожженных окатышей, 12,3 г кварцита и 13, t r металлургического кокса загружают в печь Таммана. Условия восстановления аналогичны примеру 1. При этом константа скорости реакции составляет 14,5 с 10 4, а удельное сопротивление 1,85 Ом см.

Вьгход шлака 83,0 r с содержанием Р О равным 1,8%, что соответствует степени восстановления фосфора 92,0% °

Пример 3. 160 г тонкоизмельченного угля, имеющего следующий состав, мас.X: влажность 6,5; летучие

2,5; зольность 24,7; сера 0,69; углерод — остальное, формуют аналогично примеру 1 в брикеты размером

10х1Ох10 мм и массой порядка 1,59 r.

На сформированные брикеты напыляют тонкомолотый порошок монофосфата кальция в течение 2 мин при расходе

1,0% от массы брикетов, накатывают на них фосфоритную муку до получения окатышей размером 16-20 мм.

Полученные окатыши подвергают сушке и обжигу в условиях, аналогичных

Обожженные фосфоритные окатыши опробованы в процессе элекгротермической возгонки фосфора, проведенной на лабораторной установке (печи Таммана). При этом 100 r фосфоритных окатышей смешивают с 10,3 г кварцита и 10,7 r кокса, помещают в печь.

Процесс восстановления фосфора ведут в течение 25 мин при 1500 С.

Удельное электрическое сопротивление при этом составляет t,91 Ом см, а констайта скорости восстановления равна 15,5 10 с, Получают 80,0 r шлака с остаточным содержанием Р О равным 1,1% это соответствует степени восстановления фосфора из шихты

98,2Х; примеру 1. Выход годных окатышей составляет 90,0Х содержание углерода

4-4,2Х от массы окатыша.. Прочность на сжатие 280 кг/шт.

100 г полученных окатышей смешивают с 10,3 г кварцита и 10,1 г металлургического кокса, помещают в печь Таммана. Восстановление фосфора о

Ф ведут при 1500 С в течение 25 мин.

Удельное электрическое сопротивление составляет 1,95 Ом.см. Константа скорости восстановления 16, 1 с -" 10 .

Выход шлака 78,5 г с содержанием

Р О равным 0 9Х, что соответствует степени восстановления фосфора 98,5Х.

Т а б л и ц а 1

Содержание углерода в обожженДиаметр окатышей, мм

;Состав угольного брикета, r

Прочность на сжаВремя обработки, мин

Вес сухих окатышей, г

Вес коксованноДиаметр ядра, го ядра, r

Количест- 57-ный тие обожво угля ных окатышах, 7. раствор

Na Si0> же нных окатышей, .кг/шт

1,0 18 120. 150

12,4

Топливо сгорает

15 05 10

150

25 200

23,5

0,61

Не кок1,8 суется

150

45 10 6

60 10 10

1,5 10

4,5 2,0 10

50 25 10

12 280

28 289

25 250

20 300

20 300

6,0

0,25

1,2

150

24,4

2,2

0,98

150

23,9

0,94

3 6

150

16,2

4,2

0,15

150

16,3

1,18

4,25

3 131852

В табл. 1 приведены свойства получаемых окатышей в зависимости от условий их грануляции. (В табл. 2 приведены показатели .процесса получения фосфора иэ обожженных окатышей, полученных по предлагаемому изобретению.

Так, из данных табл. 2 видно, что использование в процессе подготовки фосфатного сырья высокозольных углей 10 при предлагаемом режиме формирования окатьш1ей позволяет не только на 8,329,57 сократить потребность дефицитного металлургического кокса, но и в первую очередь повысить эффективность их последующей переработки на элементарный фосфор.

Достигаемое повышение удельного электрического сопротивления в предлагаемом процессе позволяет на 10-15Х20

1 4 повысить напряжение на электродах.

Последнее приведет к снижению запыленности печных газов, и,. как следствие, к снижению выхода фосфорного шлама.

Формула из обретения

Способ окускования фосфатного сырья для последующего получения из него фосфора, включающий грануляцию углеродсодержащего топлива, нанесение на его гранулы фосфатного сырья, сушку и обжиг полученных гранул газообразнйю теплоносителем, содержащим кислород, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода кокса при получении фосфора, на гранулированное топливо предварительно напыляют монофосфат кальция.

1318521

Таблица 2

Состав шихты, г

КварРежим плавки

Удельное

Константа скоСтепень восстаСпособ цит

НавесСодержание

МеталТемператуВремя плавэлектновления, 7. рости, с ° 104 ка лургический рическое окатышей углерода в

100 г ра, С ления, мин кокс сопротивлеокатышей ние, Ом см

Предлагаемые

1,8

1,85

1,91

1,95

Известные

14,3 19,3 1500 25

14,0 — 1500 25

1,5 89,0 14,0

1,51 89,5 14,2

100 0,3

Составитель Б. Шаронов

Редактор Е. Папп Те<ред В.Кадар Корректор N. Демчик

Заказ 2472/18 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

100 1„2

100 2,2

100 3,6

100 4,2

13,1 18,3 1500 25

12,1 17,0 1500 25

10,7 16,3 1500 25

10,1 15,5 1500 25

92,0 14,5

96,6 15ó0

98,6 15,5

98,5 16 1