Способ окускования фосфатного сырья

 

Изобретение относится к области химической промышленности и может найти применение в технологии подготовки фосфатного сырья к переработке его на фосфор . Способ заключается в смешении измельченных фосфатного сырья и возврата обожженного фосфатного сырья с 2-7 мас.% борогипса, увлажнении и окомковании смеси с последующей сушкой и обжигом окатышей. 9 пр. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

Ы (лЭ

0 ). (21) 4819516/26 (22) 25,04.90 (46) 23,09.92, Бюл. М 35 (71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промышленности (72) К.Т. Жантасов, Л,М, Воложин, Е.Б. Грант.

В,М, Ситников, В,Т, Стариченко, Н.Д. Асанбаев и Т. Алтеев (56) Авторское свидетельство СССР гв 409728, кл, С 01 В 25/01, 1971, Шумаков Н.С, и др. Термическая обработка и окускование фосфатного сырья. M.:

Химия, 1987, с. 117 — 127.

Изобретение относится к технологии получения окатышей из фосфоритного сырья, используемых при электротермическом производстве фосфора.

Известен способ окускования фосфатного сырья, включающий его смешение с фосфатным шламом, полученным при фосфорно-кислотном разложении фосфатного сырья, с последующим обжигом смеси во вращающейся печи с одновременным ее окускованием, Недостатком известного способа является невысокая прочность продукта: на сжатие — 120 — 180 кг/ок, на удар (содержание фракции плюс 5 мм) — 92%, на истирание (содержание фракции минус 0,5 мм) — 6,5%.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ окускования фосфоритного сырья, включающий смешение Сырого фосфоритного сырья и прокаленного фосфорита (возврата некондиционных окатышей размером менее 5 мм), измельчение смеси до содержания фракции минус 0,074 не менее. Ж 1763361 А1 (я)5 С 01 В 25/01

15 (54) СПОСОБ ОКУСКОВАНИЯ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к области химической промышленности и может найти применение в технологии подготовки фосфатного сырья к переработке его на фосфор, Способ заключается в смешении измельченных фосфатного сырья и возврата обожженного фосфатного сырья с 2-7 мас.% борогипса, увлажнении и окомковании смеси с последующей сушкой и обжигом окатышей, 9 пр, 1 табл.

70 75%, увлажнение и окатывание на тарели гранулятора.

Полученные окатыши подвергают сушке и термообработке при 1150 — 1180 С.

При этом в известном процессе изучена возможность использования возврата в количестве от30до100мас.% отмассы сырого фосфорита. Прочность при сжатии обожженных (1150 С) окатышей с возрастанием доли возврата падает с 2200 до 900 Н/ок или с 220 до 90 кг/ок, а прочность на удар и истирание соответственно — с 90 до 80 и с 5 до 10% (данные по прочности окатышей на удар и истирание получены авторами предлагаемого процесса в ходе экспериментальных исследований). Снижение прочности окатышей при добавлении в шихту возврата объясняется аморфизацией глинистых составляющих фосфатнаго материала при обжиге и потерей их связующей способности.

Недостатком известного процесса является низкая прочность окатышей, содержащих возврат прокаленного сырья, 1763361

Цель изобретения — повышение прочности окатышей при подаче возврата до 90 от массы шихты.

Поставленная цель достигается тем, что в известном процессе окускования фосфатного сырья, включающем смешение измельченного cblpol" фосфорита с измельченным возвратом прокаленных окатышей, взятом в количестве до 907; от массы шихты, а также увлажнение смеси, окатывание, сушку и обжиг полученных окатышей, в процессе окатьгвания используют борогипс в количестве 2 — 7/ от массы шихты, Борогипс является отходом борнокислотного производства и содержит в своем составе оксиды кальция, кремния, серы, бора, магния, железа, аммония, натрия и калия (см, Труды ГИГХСА вып. 69, 1985, с, 45).

В предлагаемом процессе используют борогипс, образующийся в производстве борной кислоты и содержащий: СаО 26,129,9: ЯОз 38,5 — 47,7; Si02 5,36 — 10,54; РегОз

0.,15 — 0,30; MgO 0,2 — 1,09; А(гОз 0,63 — 1,35;

ВОз 0,35 — 0,67; КгО 0,33 — 0,23; МагО 0,27.0,34; СОг 0,68 — 0,7; ппп 1,02 — 1,09; F 0,33—

0,49; РгО 0,29 — 0,33, Использование борогипса обеспечивает дополнительное упрочнение структуры окатышей за счет образования при температурах 1100 —.1180"С шлаковой связки между составляющими борогипса и фосфатного сырья, Это обеспечивает получение окатышей, характеризующихся следующими прочностными свойствами; — на удар (содержание фр. +5 мм)—

95-98 о ; — на сжатие 292 — 354 кг/ок; — на истирание (содержание фр. -0,5 мм) — 1,9 — 4,0 /о .

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что за.являемый способ отличается рт известного использованием в качестве связующего борогипса.

Пример 1. 25 кг измельченной фосфоритной руды бассейна Каратау, содержащей, мас. : P20s 21,0; $10г 24,0; СаО 33,0;

CaF 4,0; MgO 3,0; А!гОз 1,8; РегОз 2,5; (КгО+МагО) 0,8; $0з 0,9; СОг 9,0 и 70 кг измельченного обожженного возврата, содержащего, мас./: Рг05 23,05; $ Ог 26,4;

А!гОз 1,98; CaQ 36,3; СаРг 4,4; Mg0.3,3;

РегОз 2,75; Маг0-0,33; КгО 0,548; ЯОз-0,978, включающего фракцию минус 0,05 мм не менее 60, смешивают, что обеспечивает количество возврата в смеси 70 .

Полученную смесь гранулируют на чашевом окомкователе.

При окомковании фосфатного сырья используют борогипс в количестве 5О/ от массы шихты, который подают отдельным пото. ком.

Окатывание фосфорита и 5 кг борогипса проводят по следующей усредненной схеме

5 с увлажнением водой до 10,5 /. (табл.1), В процессе окатывания используют борогипс, являющийся отходом борнокислотного производства на Актюбинском химзаводе и содержащий: ВгОз 0,51; СаО

10 28,0; $!Ог 7,95; MgO 0,645; РегОз 0,225;

А)гОз 0,99; $0з 43,1; КгО 0,28; МагО 0,305;

СОг 0,69; ппп 15,4.

Полученные окатыши сушат при 200—

300 С в течение 15 минут и обжигают 18 — 20

15 минут при 1100 С, затем после охлаждения определяют их прочность, которая равна; на сжатие, кг/ок — 329, на удар (содержание фракции+5 мм), / — 96, 20 на истирание (содержание фракции -0,5 ì),%,— 3, Пример 2. 25 кг измельченной фосфоритной руды бассейна Каратау, состав кс торой аналогичен составу по примеру 1, и 7С

25 кг измельченного возврата, также аналогичного по составу примеру 1, смешивают, при этом количество возврата в смеси составляет 70, и продолжают смешивать с борогипсом, взятым в количестве 5 кг, чтс

30 составляет 5о от массы шихты, Полученную смесь увлажняют до 7,5 e смесителе и подают на грантарель чашевогс окомкователя, режим работы которого ана. логичен примеру 1, 35 Окатывание смеси продолжают в тече ние 5 — 6 минут до получения гранул разме ром 18 — 20 мм, Полученные окатыши, Bûñóøåнные ь обожженные в условиях, аналогичных при

40 меру 1, имеют следующие прочностные ха рактеристики: на сжатие 307 кг/ок, на удас — 96, на истирание — 4 .

Пример 3, Условия процесса анало гичны примеру 1.

45 Отличие — количество борогипса и воз врата, подаваемых на окомкование, Зависимость прочности окатышей о. расхода борогипса и возврата, подаваемы: на окатывание, представлена в таблице 2, 50 Данные примеров 1-5 свидетельствуют < том, что оптимальное количество борогипса обеспечивающее одновременное достиже ние высоких прочностных характеристик н, сжатие, удар и истирание составляет 2 — 7 .

55 Использование борогипса менее 2 o массы шихты приводит к снижению прочнс сти окатышей как на сжатие, так и на удар истирание до уровня известных процессов

Увеличение количества борогипса бс лее 7, в составе фосфоритных окатыше

1763361

Таблица1

I сопровождается резким увеличением транспортных расходов, связанных с доставкой борогипса, обеднением фосфоритного сырья по основному компоненту PzOg и снижением прочности.

Анализ данных примеров 6 — 9 свидетельствует, что использование 30 — 90% возврата при оптимальном расходе борогипса приводит к получению окатышей с высокими прочностными свойствами. Однако использование только 30% возврата не решает проблему его переработки, поскольку это неизбежно приведет к накоплению боя окатышей.

Получение окатышей на основе измельченного возврата и борогипса без вовлечения сырого фосфорита (пример 9) показало, что в этом случае резко ухудшается процесс первоначального образования зародышей— центров грануляции, на которые, впоследствии, накатываются и частицы молотого возврата, что снизит выход окатышей, Это обусловлено гораздо худшей смачиваемостью прокаленного возврата и потерей им связующих способностей за счет изменения структуры при термообработке и удаления легкоплавких составляющих в газовую фазу, Использование заявляемого решения в промышленных условиях позволит улуч5 шить качество фосфоритных окатышей за счет одновременного повышения прочности на сжатие, удар и истирание, при возможности утилизации двух отходов производств: возврата фосфоритных окаты10 шей и борогипса.

Достигаемое увеличение прочности окатышей одновременно по трем показателям позволит сократить образование мелочи при транспортировке и хранении.

15 Формула изобретения

Способ окускования фосфатного сырья, включающий его измельчение, смешение с измельченным возвратом обожженного фосфатного сырья, увлажнение и окатыва20 ние смеси, сушку и обжиг окатышей с возвратом мелкой фракции на стадию смешения, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности окатышей при подаче возврата до 90% от массы UJNxTbl, на

25 смешение дополнительно подают борогипс в количестве 2-7% от массы шихты.

1763361 табли ца 2

«й

Примеры,.

3 4 5 6 7 8 9

30-100 70 70

Состав шихты, мас, прокаленный возврат

30 50 борогипс

5 5 сырая фосфоритная руда

100

28 25 23 22 65 45 5 остальное 29

120-180

292,1 343 307 309 345 354 340 329

96 97 96 95,6 98 98 96,3 95,4 прочность на удар,В прочность на истирание, Ф

5-10 5

6,5

4 2,5 3,5 3,5 2,1 1,9

3,2 4,2

Составитель К,Жантасов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Редактор Т.Куркова

Заказ 3424 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат " Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Состав исходной шихты и качественные характеристики окатышей

Качественные характеристики окатышей прочность на сжатие, кг/о к

Аналог Прототип (а. с.

11" 409728) 90-220 164

80-90 95

70 70

5 7

90 93

5 7