Способ подготовки шихты для алгомерации сульфидного концентрата

 

Сущность: способ включает смешивание тонкоизмельченного сульфидного концентрата с возвратом и кальцийсодержащей инте нсифицирующей добавкой и последующее окомкование шихты. В качестве интенсифицирующей добавки в шихту вводят нефелиновый шлам 3 табл

.ЯЛ» 1774961 А3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 В 1/243

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР . ;-4,;-;,;.,;.ЗРИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ .-..:. :-

К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к металлургии тяжелых металлов, в частности, к переработке сульфидных медно-никелевых концентратов, включающей агломерирующий обжиг с. подготовкой шихты и последующую плавку полученного агломерата-в металлургических печах. (21) 4877557/02 (22) 24.10.90 (46) 07.11.92.Бюл. N- 41 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П,Завенягина (72) Н.С.Щетинин, В.M.Òîçèê, А.В.Филатов, В.И.Волков и B,Ã,Pàenîïèí (73) Норильский горно-обогатительный комбинат им,А.П;Зевенягина. (56) Авторское свидетельство СССР

N . 711134, кл. С 22 В 1/1.6, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N. 1082848, кл. С 22 В 1/16,,1978.

Известна шихта для агломерирующего обжига сульфидных концентратов, включающая концентрат и гидросиликатный шлам (а,с.711134, кл. С 22 В 1/16).

Недостаток известной шихты заключается в том, что для обеспечения требуемой производительности процесса агломерации, содержание фракции минус 0,044 мм в шламе должно быть не менее 70%. Кроме того, введение шламов в концентрат на обогатительной фабрике исключает оперативное регулирование соотношения концентрат/добавке, а нестабильность запасов и состава шламов ограничивает долгосрочное планирование оптимального состава шихты, (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ ДЛЯ

АГЛОМЕРАЦИИ СУЛЬФИДНОГО КОНЦЕНТРАТА (57) Сущность: способ включает смешивание тонкоизмельченного сульфидного концентрата с возвратом и кальцийсодержащей интенсифицирующей добавкой и последующее окомкование шихты. В качестве интенсифицирующей добавки в шихту вводят нефелиновый шлам. 3 табл.

Известен способ подготовки шихты к спеканию, включающий смешивание тонкоизмельченного сульфидного концентрата с оборотным агломератом, известью и последующее окомкование полученнои шихты (Технологическая инструкция по обезвоживанию и агломерирующему обжигу никелевого концентрата ТИ

0401.14.111-17-87-базовый обьект), Способ предусматривает использова- ние извести, которая является дефицитным сырьем, кроме того, взаимодействуя с серосодержащими газами агломерируемой шихты,образует термостойкий сульфат кальция, что снижает десульфуризацию, При неблагоприятном минералогическом составе концентрата интенсифицирующее действие извести снижается и ее добавка не обеспечивает необходимой производительн зсти процесса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки шихты к спеканию, включающий выделение из воз1774961 врата фракции минус 1 мм, доизмельчение ее по крупности концентрата, смешивание с сульфидным концентратом, возвратом (обеспыленным) и известью и окомкование полученной шихты (а,с.1082848, кл.

С 22 В 1/16 — прототип).

Способ обеспечивает повышение удельной производительности агломашин по агломерату до 20,4 т/М сут., однако, ус2 ложнен за счет дополнительных значительных затрат на выделение из влажного возврата фракции минус 1 мм и доиэмельчение ее до крупности концентрата, и не исключает использование в шихте дорогостоящей извести, расход которой составляет 12,5-15,5 кг/т перерабатываемого сульфидного концентрата. Кроме того, при низком содержании в возврате фракции минус 1 мм. менее 8%, эффективность способа в части повышения производительности значительно уменьшается, чем снижается целесообразность его использования.

Целью изобретения является снижение затрат на агломерацию при сохранении высокой производительности процесса, Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки шихты к агломерации, включающем смешивание тонкоиэмельченного сульфидного медно-никелевого концентрата с возвратом и интенсифицирующей добавкой, в качестве которой . используют кальцийсодержащий продукт, и окомкование полученной шихты, согласно изобретению в качестве кальцийсодержащего продукта используют нефелиновый шлам — отход глиноземного производства.

Нефелиновый шлам Ачинского глиноземного комбината по ТУ-48-0114-39-89 является продуктом переработки щелочного высококремнистого алюминиевого сырья с малым содержанием (менее 5.0%) окиси железа и идет в отвал.

Химический состав шлама по ТУ, мас.%:

SiO2 28-29; СаО 45-50; А!20з 2,5-3,5; Ее Оз

3-4; Mg0 1,3; К(Иа}20 2-4; ППП 4,9-6,0; $0з

3,6. Плотность сухого белитового шлама

2,89-3,17 кг/дм .

Использование нефелинового шлама в предлагаемом способе подготовки шихты позволяет повысить комплексность использования сырья, улучшает гранулометрический состав шихты, обеспечивает сохранность шихтовых зерен вплоть до высоких температур обжига (1200 С), за счет чего повышается газопроницаемость слоя спекаемой шихты и прочность полученного агломерата. Кроме того. переработка в рудно-термических печах агломерата, полученного иэ шихты, содер10 термических печей, 30

40 шихту иного химического состава — сульфидный медно-никелевый концентрат, возврат и нефелиновый шлам с содержанием 80%2CaOSIOz, включая и нежелательную в известных способах примесь

55 этого химического соединения в известных процессах агломерации.

Способ осуществляют следующим образом, Отфильтрованный сульфидный медноникелевый концентрат с влажностью 1720

25 жащей высококремнистый известковый продукт (нефелиновый шлам), снижает расход песчаника на плавке на 1,5-2,0%, так как часть оксидов железа ошлаковывается на стадии агломерации оксидом кремния, поступившим в шихту с нефелиновым шламом, т.е, фактически на стадии агломерации частично протекают процессы, присущие последующей плавке агломерата.

Повышение прочности агломерата снижает потери цветных металлов за счет снижения пылевыноса, повышает газопроницаемость шихты, и тем самым улучшает технико-экономические показатели рудноИспользование в шихте агломерации до-. бавок, содержащих, так же как и нефелиновый шпак; двухкальциевый силикат (2СаО SiOz) известно, например. быстротвердеющий цемент (эаявка 60-43439, Япония, С 22 В

1/16, опубл, 08.03.85), портланд-цементный клинкер (Япония, пат.йг 53-8283, кл, С 22 В

1/16, опубл.27.03.78), шлак электроплавки или смесь цементного клинкера и St0g, обожженная во вращающейся печи (заявка

57-9836, Япония, С.22В 1/16, опубл, 19.01.82), Однако, известные способы окускования сырья относятся к агломерации железных руд и концентратов, где присутствие в используемых добавках SiOz является нежелательной примесью, которая требует выведения ее из дальнейшей стадии переработки агломерата с применением специальных приемов реагентов, что снижает экономичность процесса. Поэтому, очевидно, способы не нашли широкого применения в агломерации железных руд и концентратов.

В заявляемом способе, содержащем (&02), полностью соответствует технологическим требованием как агломерации, так и продукту дальнейшей переработки (повышает гаэопроницаемость слоя спекаемой шихты, прочность окускованного сырья, сокращает расход песчаника на плавку за счет присутствия в агломерате ошлакованного оксида железа оксидом кремния на стадии агломерации), т.е, проявляет непредсказуемые свойства, вытекающие из поведения

17749б1

20

40

Наименование нас. Т, Содеряание элементов и окислов, материала

Ni Cu Co Fe S j SiO (СаО

А1сО Т еов

2,26

72,63

Концентрат

Известь

9,18

9,0

2,35 2,66

4,60 3,14 2,23

Нефелиновый шлам

1,46 3,30 4,49

26,34

49,08 .

19% в смесителях смешивают с оборотным агломератом крупностью минус 20 мм и нефелиновым шламом крупностью минус 3 мм. Затем полученную смесь окатывают и направляют на агломерирующий обжиг.

Необходимое по условиям последующей рудно-термической плавки содержание серы в агломерате поддерживают подачей в шихту агломерации рассчитанного количества оборотного агломерата. Подготовленную таким образом шихту загружают на спекательные тележки агломашины и зажигают с поверхности при помощи специального горна, а под колосниковой решеткой создают разрежение (800-1000 мм вд.ст,).

Начавшееся с поверхности горение в ограниченной по высоте зоне последовательно проходит через весь слой и заканчивается с колосниковой решетки. Вследствие развития в зоне горения высоких температур происходит оплавление шихты с образованием ноздревато-пористого кускового продукта-агломерата. Полученный агломерат дробят до крупности минус 150-200 мм, а образующуюся при этом мелочь отсеивают . и направляют на повторное спекание в качестве оборотного агломерата (возврата).

Отгрохоченный агломерат направляют на руднотермическую плавку, которую ведут при поддержании напряжения между элек. тродом и подиной 200-220 В и температуре

1250-1350 С. Для обеспечения заданного содержания в шлаке оксида кремния в печь подают расчетное количество кремнистого флюса (песчаника), смешанного с каменным углем.

Предлагаемый способ опробован на лабораторной аглоустановке с помощью решетки 0,1 м . Химический состав материалов, использованных при испытаниях, представлен в табл,1, Подготовка шихты к спеканию производилась по методике, имитирующей технологический режим работы аглофабрики НГМК.

Шихту, состоящую из отфильтрованного сульфидного концентрата, оборотного агломерата и испытуемых добавок при соотношении 100;150:1.5, смешивали в барабан. 1.

9,15 2,13 0,207 49,43 26,0 ном смесителе, окатывали в грануляторе и загружали в чашу слоем высотой 205-206 мм (нэвеска 40 кг). В опытах по прототипу фракции минус 1 мм отгрохачивали из возврата, доизмельчали до крупности концентрата (80% минус 44 мкм) и смешивали с концентратом, используемым при составлении шихты. Влажность шихты составляла 7,47,б%, спекание вели при разрежении в вакуум-камере 1000 мм вд.ст.

Результаты испытаний приведены в табл,2.

Анализ полученных результатов показывает, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом, позволяет при сохранении удельной производительности агломашин по агломерату и выжигу серы. повысить прочность агломерата на 4,8%, снизить затраты на агломерацию за счет использования в качестве интенсифицирующей добавки нефелинового шлама — отхода глиноземного производства, снизить расход песчаника на плавке на 1,9%.

Следует отметить, что в способе — прототипе повышение удельной производительности достигнуто эа счет .доведения возврата фракции минус 1 мм до крупности концентрата, для чего потребовалось из исходного возврата отгрохотить фракцию минус 1 мм и доизмельчить до крупности концентрата (80% минус 44 мкм), т.е. произвести дополнительные затраты.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с базовым обьектом представлены в табл.3.

Использование заявляемого способа предлагается на аглофабрике Норильского

ГМК в 1991 г.

Формула изобретения

Способ подготовки шихты для агломерации сульфидного концентрата, включающий его смешивание с возвратом и кэльцийсодержащей интенсифицирующей добавкой и последующее окомковэние полученной шихты, о т л и ч э ю шийся тем, что, с целью снижения затрат на агломерацию, в качестве интенсифицирующей добавки используют нефелиновый шлэм, Таблица 1

1774961

I

1

1 !

I

l

I

I

1

I 1

I !

I

1

1 1

1

1

-I

1

1

1 м

LA

< 4

О О а а (4 л

О О

О О л л сО О м м

СЧ м ь м л м

CV (Fl (л л мм

С4

ОЪ м л

-4 л

М (4 Lh со оо л л

О О ь л

СЧ т»

1

1 о(> I

G1 л

Д >> б

ХЖ) е S I

Ш Э 3

l

1

I

I

1

I !

1

I

I !

1

Е

I

1 e S

I Y Im o

I fg Е

1 LP 03

О об r

l.

fg fg

O IЕ I

Ш =3 хае

1- о о

I

I f5

YSP

m.c) !

О Ж m оео сц z

L л

o (щ е

X m =т

Щ X op (- о

1 I

l е

fg

fg

Ц ц е >z а ь

Е: X

t

1 )О

1 оо

t о ! L

I (.Э

С

lo

2i

В о

fg

1 >S ьа з. ! х fg e л с-„х <ч

r c p e X

cv l mpr a.Lefe ...ceo

1"1 I

I о

S I e m ) л цб zeLe

С 1 О fg ):„ fg )Xebec e

Ю 1 U U Y О I- аoM

fg e s а

Е I ) СХС2

I (- 1

I р оЕ

1 ес»е

o z ци

zf-pepo$ о o a t- x e оа о (- е ь а (сzrgam2!

I л

l ° 0 tk

1 К (- S еохх

SZОfgS (-.))а Z аzoеw

I e e Y c x

1 ОЪ М О >.б

1.

I I

3 . I 1

s ь о 1 а

О l Ь Е

Х 1 m V

1 М I о >

Е 1 С

1 I- 3 1.

I S I

I CC f>f 1

ОХ(О

m I с:ь

I m (- I L l1 S 1 e e (а

8, 1 О Е

1 С= C X

3.

1 1

1 ) .0 1

1 I- Q (- >> оо9

<е хоо

I Е X >S S fg л

ЗЕО=)Х Е б Е S Х Y X (0 (хе ое ооеаеа

% m 3 & 3 © е

I

I 1 l

1 1 1 ф Е I

I 1 Y E e e х 1еехаа v

amczcC аеб o)eое е ох ха цезв -ео охх ецио о х =) m )- f с

I

I

I ч»

° !

-4 1 м

I

М 1 л

I е4 1

1

CO I л

CV !

) 1

> 1

--1 I

I л

О I

I

1 м

М\ I

СО л

О 1

I

1

1 1

I!

I

C) I л сЧ 1 л I

1

1

I 1

1

LA 1 л !

t!!

I

I

1774961

Таблица ) Показатели

Выводы

Прототип Заявляемый

27,3

32,1

0,38

15;42

15,o4

7,27

Редактор С,Кулакова

Заказ 3944 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Прочность агломерата по выходу класса минус

5мм, Ф

Затраты на интенсифицирующие добавки, Р/т агломерата

Затраты на производство 1 т аглом., руб.

Затраты на флюсующие добавки на плавке, Р/т агломерата

Повышение прочности агломерата по выходу класса — 5 мм на 4,8ь

Снижение затрат на интенсифиц.добавки на

49,353

Снижение затрат на произ-во 1 т аглом. на 2,463

Снижение затрат на флюсующие добавки (песчаник) на 1,763

Составитель Л.Панникова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Гунько