ШИХТА ДЛЯ ОКУСКОВАНИЯ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ Российский патент 1994 года по МПК C01B25/01 

Изобретение относится к технологии подготовки фосфатного сырья для электротермического производства желтого фосфора.

Известна шихта для окускования фосфатного сырья [1] , состоящая из возврата, кокса и фосфатного сырья, в которой в качестве связующего используют шлам фосфорно-кислотного разложения фосфатного сырья при следующем соотношении компонентов, мас. % : Шлам фосфорно-кислотного разложения фосфатного сырья 5-10 Возврат 35-45 Кокс 5-6 Фосфоритная мелочь Остальное
до 100
Шлам фосфорно-кислотного разложения фосфатного сырья имеет следующий химический состав, мас. % : SiO₂ 69-74; P₂O₅ 3-6; CaO 10,65-11,1; MgO 0,81-1,32; Al₂O₃ 1,05-2,4; Fe₂O₃ 0,97-1,35.

Недостатком этой шихты является повышенная возможность разрушения структуры гранулята, обусловленная повышенным содержанием кварца в стеклофазе шлама, создающим значительное напряжение на границе фаз.

Наиболее близкой к предлагаемой является шихта [2] для окускования фосфатного сырья, состоящая из фосфатного сырья, кокса, кварцита и феррофосфора, при следующем соотношении компонентов, мас. % : Кокс 4,5-6,0 Кварцит 4,0-10,0 Феррофосфор 0,9-1,2 Фосфатное сырье Остальное до 100
Недостатком данной шихты является низкая удельная производительность процесса.

Целью изобретения является повышение удельной производительности процесса.

Для достижения указанной цели в шихте, состоящей из фосфатного сырья, кокса и феррофосфора, в качестве фосфатного сырья используют фосфоритную мелочь и дополнительно вводят фторфосфатный шлам и возврат при следующем соотношении компонентов, мас. % : Фторфосфатный шлам 10-15 Возврат 25-30 Кокс 5-6 Феррофосфор 0,8-1,0 Фосфоритная мелочь Остальное
до 100
Это позволяет повысить удельную производительность процесса до 0,62 т/м²˙ ч.

Фторфосфатный шлам - отход фосфорного производства имеет следующий химический состав, мас. % : P₂O₅ 21,2-32,2; CaO 23,4-30,2; MgO 1,8-2,4; R₂O 2,2-3,0; Fe₂O₃ 2,4-3,4; SiO₂ 22,6-33,0; Al₂O₃ 1,6-2,2; C 5,6-7,7; F 2,0-3,5; остальное - вода до 100.

Феррофосфор - отход того же производства имеет следующий химический состав, мас. % : P 22,18-25,82; Fe 65,28-69,12; Si 3,0-4,60; Mn 2,50-3,65; V 0,80-1,20; MgO 0,1-0,2; S 0,01-0,03.

П р и м е р. Смешивают шихту состава, мас. % : фторфосфатный шлам 10; возврат 30; кокс 6; феррофосфор 0,8; остальное - фосфоритная мелочь, в барабанном смесителе в течение 4 мин при скорости вращения барабана 22 об/мин. Затем увлажняют водой в количестве 8-10% от массы сухой шихты и окомковывают в течение 1,5 мин в барабане. Приготовленную шихту загружают в аглочашу диаметром 200 мм, высота слоя 220 мм. Производят зажигание, а затем спекают при разрежении под колошниковой решеткой 1000 мм рт. ст. Прочность полученного агломерата определяют по выходу класса 5 мм после испытания на барабане по ГОСТ 1537-69. Выход класса более 5 мм составляет 72,2% , удельная производительность 0,61 т/м² ˙ ч. Остальные данные приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемая шихта позволяет получать агломерат с прочностью 72,2-75,0% и удельной производительностью процесса 0,60-0,62 т/м²˙ ч (примеры 1-5).

Введение связующего (фторфосфатного шлама) менее 10% и феррофосфора менее 0,8% (пример 6,7) не приводит к существенному повышению прочности агломерата и удельной производительности процесса, а дальнейшее увеличение содержания фторфосфатного шлама выше 15% и феррофосфора выше 1,0% (пример 8,9) приводит к снижению прочности агломерата за счет разрушения структуры гранулята из-за повышения содержания стеклофазы, создающей значительное напряжение на границе фаз.

Предлагаемая шихта в сравнении с прототипом позволяет повысить удельную производительность на 0,03 т/м²˙ ч. Кроме того, утилизируется дополнительно к феррофосфору такой отход, как фторфосфатный шлам, получаемый при нейтрализации кислых и фосфорсодержащих вод в системе водопотребления. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 409728, кл. B 01 J 2/28, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР N 808362, кл. C 01 B 25/01, 1981.

Шихта для окускования фосфатного сырья содержит, мас. % фторфосфатный шлам 10 - 15; возврат 25 - 30; конс 5 - 6; феррофосфор 0,8 - 1,0, в качестве фосфатного сырья содержит фосфоритную мелочь - остальное до 100. 1 табл.

ШИХТА ДЛЯ ОКУСКОВАНИЯ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, содержащая фосфатное сырье, кокс и феррофосфор, отличающаяся тем, что, с целью повышения удельной производительности процесса, она содержит в качестве фосфатного сырья фосфоритную мелочь и дополнительно содержит фторфосфатный шлам и возврат при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Фторфосфатный шлам 10 - 15
Возврат 25 - 30
Кокс 5 - 6
Феррофосфор 0,8 - 1,0
Фосфоритная мелочь Остальное до 100