Способ окускования фосфатного сырья

 

Сущность: сырье - фосфатное класса 0-10 мм. Нагрев и обжиг во вращающейся печи, газом-теплоносителем. Температура газа-теплоносителя повышается с 750 до 1200-1400°С со скоростью 35-50 град/мин. Выход кондиционного продукта 80%, удельная производительность 0,152 т/м . 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 01 В 25/01

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853415/26 (22) 19.07.90 (46) 15.01.93. Бюл. № 2 (71) Казахский научно-исследовательский и и роектн ый институт фосфорной п ромы шленности и Чимкентское производственное объединение "Фосфор" (72) К.Т,Жантасов, Н.А.Мирошников, B.À,Åðøoâ, Э.У.Жумартбаев, М.К.Сулейменов, В.В.Дубовиков, Л.К.Исмаилов, И.А,Хохлов, А.Я.Донцов, Б.Н.Каймекин, Г.Ф,Зверев и А,В.Самохин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 335588226655, МКИ С 01 В 25/01, 1972.

Изобретение относится к технологии термической подготовки фосфатного сырья для электротермического производства желтого фосфора и может быть использовано при окомковании фосфатно-кремнистой мелочи и в производстве строительных материалов во вращающейся печи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению я вляется способ окускования фосфоритной мелочи, включающий смешение ее со связующим, в качестве которого используют 35-75 % суспензию фосфорного шлама, подачу смеси во вращающуюся печь для окомкования и обжига при температуре 1100 — 1300 С в течение 40 — 50 мин.

Недостатками прототипа являются низкие производительность процесса и выход кондиционного продукта.

Целью предлагаемого технического решения является повышение производитель„„5U 1787934 А1 (54) СПОСОБ ОКУСКОВАНИЯ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ (57) Сущность: сырье — фосфатное класса

0 — 10 мм. Нагрев и обжиг во вращающейся печи, газом-теплоносителем. Температура газа-теплоносителя повышается с 750 до

1200-1400 С со скоростью 35 — 50 град/мин.

Выход кондиционного продукта 80, уденнная производительность 0,152 т/м . 2 табл. ности процесса и выхода кондиционного и родукта.

Пример 1. 1000 кг фосфоритной мелочи фракции 0-10 мм, содержащей 350 кг (35%) пылевидного материала класса 0 — 1 мм, увлажняют до содержания влаги 6,5

% и подают в зону загрузки вращающейся печи, где она, перемещаясь по печи, подвергается тепловой обработке, обжигу и окомкованию при температурах газа — теплоносителя 1200 — 1400 С, При этом процесс обжига во вращающейся печи ведут в следующем режиме: — температуру газа-теплоносителя с температурой 750 С поднимают со скоростью 42,5 град/мин до температуры размягчения материала (около 1200 С), — длительность процесса в целом от загрузки до выгрузки, составляет 35 минут, причем частично оплавленный фосфатный материал выдерживают в зоне окомкования

1787934

40

55 печи с температурой 1200 — 1400 С в течение

2, 3 минуты.

Режим термообработки материала с определенной скоростью нагрева, 35 — 50 град/мин, поддерживается за счет регулирования подачи вторичного воздуха на разбавление продуктов сгорания.

Полученный в процессе окомкования конгломерат охлаждают и сортируют, Выход кондиционного материала класса 5 — 70 10 мм составляет 98, а производительность печи — 0,152 т/м,ч.

Исследование влияния отличительных признаков на показатели технического эффекта представлены в таблице 1.

Анализ данных табл.1 показывает, что оптимальной скоростью повышения температуры газа-теплоносителя в зоне обжига материала является 35 — 50 град/мин. Если температуру газа теплоносителя в зоне обжига вращающейся печи повышают со скоростью менее 35 град/мин, то сокращаются выход продукта и производительность процесса в результате большого объема неокомкованной мелочи.

B случае, если температуру газа-теплоносителя в зоне обжига повышают со скоростью более 50 град/мин, то также происходит снижение выхода продукта и производительности процесса вследствие необходимости дробления крупных кусков конгломерата.

Авторами заявленного технического решения в течение ряда лет проводились исследования по термической обработке кусковых фосфоритов Каратау, B ходе исследований была установлено, что декарбонизационный обжиг фосфоритов Каратау начинается с процесса разложения доломита при температуре 720 С.

Поэтому за начало зоны обжига во вращающейся печи принята зона с температурой материала 720 С, обеспечиваемой газом-теплоносителем с температурой

750 С.

Начало процесса декарбонизации фосфоритов Каратау при температурах более

700 С было установлено и другими исследованиями, (см.М,В,Киреева, Т.B.ÑTðàòoíoâà, Л, Г.Дмитриева. — Дифферениальнотермический и термогазоволюметрический анализы фосфоритов различных месторождений.

В; Элементарный фосфор и продукты его переработки. Выпуск 19. — Л.: Химия г., с.11—

16).

Авторами установлено, что поддержание температуры газа-теплоносителя на уровне 700 С в начале зоны обжига вращающейся печи не обеспечивает подготовку материала к оплавлению и окомкованию в зоне окомкования, в результате чего уменьшается выход кондиционного сырья за счет большого количества неокомкованного материала.

Поддержание температуры газа-теплоносителя в зоне обжига более 750 С приводит к перегреву материала в зоне окомкования и увеличению количества жидкой фазы, способствующей образованию крупных кусков и настылей по футеровке вращающейся печи. Кроме того, при увеличении зоны обжига сокращается зона предварительного нагрева материала и увеличиваются тепловые потери за счет повышения температуры отходящих газов.

В таблице 2 представлены сведения о технологическом режиме и технической эффективности известного и заявленного процессов окускования фосфатного сырья, Сравнение эффективности окускования фосфатного сырья по заявленному способу с известным показателем, что заявленное техническое решение предупреждает образование крупных кусков окомкованного материала, в результате чего возрастает выход и производительность предлагаемого процесса, Ожидаемый экономический эффект от использования заявленного процесса при получении во вращающейся печи 100 тыс. тонн конгломерата составляет 209 тыс.рублей.

Формула изобретения

Способ окускования фосфатного сырья класса 0 — 10 мм во вращающейся печи, включающий его загрузку, нагрев газомтеплоносителем, обжиг и окомкование при

1200-1400 С, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и выхода кондиционного продукта, температуру газа-теплоносителя в зоне обжига повышают с 750 С со скоростью 3550 град/мин.

1787934

Таблица 1

Влажность, %

СкороСТЬ ПОвышеОбщее время процесса, мин.

Время нахождения материала в зоне окомкования, мин

Расход вторичного воздуха, нм /т окомкован. материала пп ния температуры газатеплоносителя, град/ мин, 20-50

5-8

42,5

42,5

42,5

52,5

° I

Таблица 2

Способы

Скорость повышеВыход кондиционного продукта фр. 570мм,%

ВлажНОСТЬ, %

Уд. произв. т/м ч

Время нахождения материала в зоне окомкования, мин

Время тепловой обработки, мин, ния температуPbl теплоносителя, град/ мин, 25-30

40-50

13,6-20,3 1,5-2,0

850

0,120

20-50

5-8

35-50

1,25-3,5

97,98

750

0,152

Составитель К, Жантасов

Техред М.Моргентал Корректор А, Мотыль

Редактор

Заказ 45 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

Прототип

Заявленный процесс

Содержание фракции 0-1

Содержание фракции

0-1 мм, %

Температура газатеплоносителя в зоне обжига, С

750

Температура теплоносите ля в зоне обжиОC

1070

2,3

2,3

2,3

2,3

2,3

2,3

2,3

Выход кондиционного материала, %

89

98

92

97

98

Производительность печи, т/м, ч

0,138

0,152

0,139

0,141

0,150

0,152

0,145