Способ приготовления брикетов

 

Сею э Соввтекик

Сецмвяиетмчвекнв республик

О П И С А Н И Е (11)939574

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(И) Заявлено 14. 01. 81 (21) 3235269/22-02 с присоединением заявки М— (53)M. Кл.

С 22 В 1/24 твеударвтювМ кемвтвт

СССР ао валам кзвбрвтеинй в вткрытнв (23) ПриорнтетОпубликовано 30. 06 ° 82, Бюллетень №24 (53) УДК662. 815 (088.8) Дата опубликования описания 30 06 ° 82

M. И. Левин, А.А.Титов, В. П. Орехов, Н.J. Спевак, P. В. Симаков, А.Б.Куприянов и А.Т.Шмаль о

Государственный ордена Октябрьской:.,Революции научноисследовательский и проектный ияатятут редкометафйческой проиишпенностн "ГИРЕДИЕТ" и Вер неднепровский:.горгенометаллур гический комбинат (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БРИКЕТОВ

Изобретение относится к металлургии редких металлов, а именно к тех. нике брикетирования концентратов и руд, содержащих цирконий.

Известны различные способы гранулирования и брикетирования минераль5 ного сырья с использованием органических и минеральных связующих веществ.

Известен способ производства брикетов, согласно которому исходное рудное сырье увлажняют, смешивают с раствором омыленного талового пека, брикетируют прессованием и сушат при

160 С С11.

Однако таловый шнек дефицитен и дорог.

Известен способ приготовления брикетов иэ концентрата, согласно которому приготавливают смесь, содержащую м по мас.Ф: концентрата 65,2, кокса 18,5 и пека 16, 3. В эту смесь заливают водный раствор сульфатного щелока, перемешивают и брикетируют .на

2 ячейковом брикет-прессе под давлением 250-300 кг/см . Брикеты загружают в. реторты из нержавеющей стали и кок. суют при 850-900 С в течение 15-20 ч в ямных или шахтных печах, затем брикеты извлекают иэ печи, охлаждают и направляют на хлорирование. Летучие продукты коксования охлаждают в гаэоходах, где образуется густая, вязкая масса углеводородных продуктов, которые периодически удаляют из гаэоходов. Коксование при этом прекращают. Коксованный материал содержит

10-15 мас.Ф кусковой мелочи, образующейся при разрушении брикетов в процессе брикетирования и коксования.

Прочность коксованных брикетов на сжатие от 15,0 до 30,0 кг/см . После

10-15-кратного коксования реторты заменяют новыми вследствие их разрушения (прогарания) и полной непригодности для дальнейшей эксплуатации t2

Недостатки этого способа приготовления брикетов - низкая прочность

3 9395 брикетов, сложность процесса тепловой обработки, большие затраты труда на дополнительных операциях при коксовании. Как следствие периодичности тепловой обработки - низкая производительность процесса по коксованным брикетам.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо-, му результату является способ приго- щ тавления брикетов из цирконового концентрата, кокса и связующего вещества путем смешения компонентов, прессования шихты и тепловой обработки брикетов (3 ).

Недостаток известного способаневысокие производительность процесса и прочность брикетов.

Цель изобретения - повышение производительности процесса и прочности брикетов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления брикетов из цирконового концентрата, кокса и связующего вещества путем смешения компонентов, прессования шихты и тепловой обработки брикетов, в качестве связующего вещества используют смесь из 3,4-10,2i жидкого стекла плотностью 1,2- i,25 r/c, 1,2-3,53 аморф- зо ной двуокиси кремния и 0,5-Щ43 бентонита, взятых от массы концентрата и кокса, а тепловую обработку осуществляют при 180-900 С а течение 1,54,0 ч.

Сущность способа заключается в следующем.

При тепловой обработке смеси циркона и жидкого стекла образуются силикаты металлов, цементирующие сырье в пррчный монолит. Кроме этого, добавление аморфной формы двуокиси кремния, растворяющейся а жидком стекле, увеличивает связующую способность жидкого стекла с частицами, 45 бентонита и циркона. В результате этого уже при естественной сушке .брикетов на воздухе они резко упрочняются. Дальнейший нагрев компонентов шихты сопровождается еще большим упрочнением брикетов и увеличивает их

50 пористость, необходимую для процесса хлорирования.

Нагревание брикетов до температуры выше 400 С нецелесообразно, так как необходимое окисление органического материала в бентоните заканчивается при 350-400оС. Снижение температуры тепловой обработки ниже 180 С о

74 4 приводит к необоснованному увеличению продолжительности тепловой обработки брикетов. Кроме того, необходимая усадка бентонита происходит до 150200 С. Продолжительность тепловой обработки менее 1,5 ч не дает возможности полностью удалить влагу из брикетов даже при 400ОС.

Сушка более 4 ч нецелесообразна, так как необосновано увеличивает продолжительность тепловой обработки, а температурная выдержка не требуется.

Важную роль в производстве брикетов играет количество жидкого стекла, бентонита и двуокиси кремния, поступающее на смешение с концентратом и коксом. Применение жидкого стекла в количестве более 10,2Ф не позволяет получить шихту необходимой вязкости; при брикетировании проис-. ходит выдавливание влаги из брикета, что затрудняет удаление брикета из ячеек брикет-пресса.

При добавлении жидкого стекла менее 3,43 образуется шихта недостаточной влажности, брикеты рассыпаются при незначительных нагрузках и истираются.

Использование двуокиси кремния более 3,5i, а бентонита более 1,4i не приводит к увеличению прочности сухих брикетов и экономически не оправдано.

Уменьшение содержания двуокиси кремния менее 1,23 сопровождается снижением прочности брикетов. Снижение содержание бентонита менее 0,53 приводит к аналогичному результату.

Пример 1. Цирконовый концентрат и нефтяной кокс измельчают до крупности частиц 40 мкм, взвешивают и перемешивают с 1,44 (от массы концентрата и кокса) бентонитом и с 3,5i аморфной двуокиси кремния. После перемешивания в шихту заливают жидкое стекло,взято в количестве 10,23 .(=1,2 г/см ) Шихту брикетируют на ячейковом брикет-прессе. Брикеты сушат при 180ОС в течение 4 ч. Прочность сухих брикетов на сжатие 40 кг/

/см, пористость - 40-453.

Пример 2. Цирконовый концентрат и кокс измельчают, взвешивают, смешивают с 1,23 двуокиси кремния, 0,54 бентонита; 3,4Ф жидкого стекла

j =1,25 r/ñì . Шихту брикетируют при давлении 200 кг/см, Брикеты сушат при 400 С в течение 1,5 ч.

Прочность сухих брикетов 30-35 кг/см пористость - 35-40>.

5 9395

Пример 3 ° Измельченные концентрат и кокс взвешивают, перемешивают с 2,53 аморфной двуокиси крем", ния, с 1,ОФ бентонита, с 83 раствора жидкого стекла у, =1,2. г/см . Шихту перемешивают в течение .20-30 мин, брикетируют при давлении 200 кг/см .

Брикеты сушат при 250 С в течение 2ч.

Сухие брикеты обладают прочностью на сжатие до 35 40 кг/см, порйс- t <0 тость 403.

Продукт не содержит кусковой мелочи и полностью пригоден для дальнейшей обработки хлором.

И

Способ дает возможностb упростить операцию тепловой обработки, снизить ее температуру на 400-600 С, сократить лродолжительность на 10- 15 ч, полностью устранить операцию чистки в гаэоходов, заменить дорогостоящие реторты иэ нержавеющей стали на реторты иэ более дешевой стали 3, позволяет экономить топливо, сжигаемое при сушке брикетов. Ожидаемый эконо- зэ мический эффект - 100 тыс.руб, 74 6 формула изобретения

Способ приготовления брикетов иэ цирконового концентрата, кокса и связующего вещества путем смешения компонентов, прессования шихты и тепловой обработки брикетов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и прочности брикетов, в качестве связующего вещества используют смесь из 3,4- 10,23 жидкого стекла плотностью 1,2-1,25 г/см, 1,2-3,5ь аморфной двуокиси кремния и 0,5- 1,43 бентонита, взятых от массы концентрата и кокса, а тепловую обработку осуществляют при 180-400 С в течение

1,5-4,0 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

638624, кл. C 22 В 1/244, 1977.

2. Сергеев В.В. и др. Металлургия титана. И., "Металлургия", 1979, с.76-78.

3. "Цветные металлы".- 1968, М 4, с.72-75.

Составитель сг. Голыжникова

Редактор И.Ковальчук Техред И.Гайду Корректор Ю.Макаренко

Заказ 4603/41 Тираж 660, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

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

% филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4