ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТЫШЕЙ Российский патент 2004 года по МПК C22B1/242 

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к составу шихты для производства окатышей из измельченных рудных материалов.

Известна шихта для производства железорудных окатышей, содержащая железорудный концентрат и отходы золотосодержащих горных пород в качестве связующей добавки (пат. РФ №2026379, кл. С 22 В 1/243, заявлено 04.03.91, опублик. 10.01.95).

Недостатком шихты со связующей добавкой из отходов обогащения золотосодержащих горных пород является дефицитность связующего материала и высокая стоимость транспортных перевозок из-за удаленности месторождений золота от горно-обогатительных комбинатов.

Техническим результатом от использования заявляемого состава шихты для производства железорудных окатышей является повышение прочности обожженных офлюсованных и неофлюсованных окатышей, улучшение металлургических свойств окатышей за счет повышения в них содержания железа и снижение содержания кремния.

Технический результат достигается тем, что в шихте для производства железорудных окатышей из измельченных рудных материалов, содержащей железорудный концентрат и связующую добавку - отходы обогащения руд. Отличающуюся тем, что в качестве связующего используют смесь отходов обогащения железных руд, содержащую 10-30% мелкопесчаных фракций с гранулометрическим составом 0,25-0,074 мм и 70-90% глинистых фракций с гранулометрическим составом менее 0,074 мм, при этом компоненты шихты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Связующее 0,3-1,0

Железорудный концентрат Остальное

Шихта дополнительно содержит полиакриламид в количестве 0,001-0,01 мас.% от количества железорудного концентрата. Применение связующей добавки из отходов обогащения железных руд, состоящей из смеси мелкопесчаных и глинистых фракций, в вышеуказанном процентном отношении и предлагаемом соотношении ингредиентов обеспечивает технический результат:

повышение прочности обожженных офлюсованных и неофлюсованных окатышей на 30-40%;

улучшение металлургических свойств окатышей за счет повышения в них содержания железа на 0,06-0,15% и снижения содержания кремния за счет уменьшения процентного содержания связующей добавки в шихте;

снижение стоимости производства окатышей за счет уменьшения количества связующего материала в шихте и защиту окружающей среды за счет утилизации отходов обогащения.

Достигаемый результат может быть объяснен следующим образом.

Использование в предлагаемой связующей добавке смеси мелкопесчаных и глинистых фракций отходов обогащения обеспечивает повышение прочности обожженных окатышей. Данные, свидетельствующие о повышении прочности и улучшении металлургических свойств окатышей, при использовании предлагаемого интервала отходов обогащения железных руд приведены в табл. 3. Наличие в связующей добавке, состоящей из смеси мелкопесчаных и глинистых отходов обогащения железных руд, от 10 до 30% частиц крупностью 0,25-0,074 мм с содержанием железа до 45% повышает структурную прочность окатышей в обжиге за счет более равномерного распределения в окатышах частиц с различной крупностью, обеспечивает более равномерное спекание по объему и повышает содержание железа в обожженных окатышах на 0,06-0,15%.

Глинистая составляющая предлагаемой связующей добавки из отходов обогащения железных руд, состоящая из частиц менее 0,074 мм в количестве 70-90%, обеспечивает прочность сырых окатышей в соответствии с требованиями ГОСТа. Для повышения прочности сырых окатышей при их формировании шихта смачивается водой, содержащей полиакриламид в количестве 0001-0,01 мас.% от количества железорудного концентрата.

Предлагаемый связующий материал, состоящий из смеси мелкопесчаных и глинистых частиц отходов обогащения железных руд, получают в необходимом количестве в хвостохранилище при гидравлическом складировании отходов обогащения.

Шихту с предлагаемой связующей добавкой испытывали в промышленных условиях в сравнении с известной связующей добавкой из мелкодисперсных однородных по гранулометрическому составу отходов обогащения железистых кварцитов (прототип) путем производства железорудных окатышей. Химический состав предлагаемой и известной связующих добавок приведен в табл.1.

Из табл. 1 видно, что в мелкопесчаных фракциях отходов обогащения железных руд содержится до 45% железа, за счет которого повышается содержание железа в обожженных окатышах.

Для подтверждения оптимальности количества мелкопесчаных частиц крупностью 0,25-0,074 мм в предлагаемой связующей добавке из отходов обогащения железных руд готовят восемь смесей связующих добавок, из которых приготавливают шихту для получения окатышей. Данные, свидетельствующие о повышении прочности обожженных окатышей в зависимости от содержания в связующей добавке мелкопесчаных фракций с гранулометрическим составом 0,25-0,074 мм, приведены в табл.2. Из табл.2 видно, что прочность обожженных окатышей значительно повышается при наличии в связующей добавке в интервале от 10 до 30% мелкопесчаных частиц отходов обогащения железных руд. При меньшем 10% и большем 30% количестве мелкопесчаных частиц в предлагаемой добавке прочность обожженных окатышей повышается незначительно. Объясняется это тем, что наличие в связующей добавке менее 10% мелкопесчаных частиц не обеспечивает структурную прочность обожженных окатышей из-за малого их количества, а наличие в связующей добавке более 30% мелкопесчаных частиц отходов обогащения железных руд не позволяет получить более плотную структуру окатышей.

Для определения оптимального соотношения ингредиентов шихты готовят шесть составов шихты с различным содержанием предлагаемой связующей добавки, состоящей из смеси мелкопесчаных и глинистых частиц отходов обогащения железных руд и железорудного концентрата.

Предлагаемая связующая добавка, состоящая из смеси 10-30% мелкопесчаных и 70-90% глинистых фракций отходов обогащения железных руд для получения окатышей, составляет 0,3-1,0% от состава шихты.

Как следует из табл. 3, внесение связующего материала менее 0,3% не обеспечивает получение сырых окатышей требуемой прочности, а увеличение расхода связующей добавки более 1% нецелесообразно из-за разубоживания железа в товарной продукции при сохранении прочности характеристик железорудных окатышей.

ПРИМЕР. Испытания предлагаемой связующей добавки, состоящей из смеси мелкопесчаных и глинистых фракций отходов обогащения железных руд, проводили в промышленных условиях. Для производства окатышей используют железорудный концентрат текущего производства.

Шихту, состоящую из железорудного концентрата и связующей добавки в соотношении, мас.%: железорудный концентрат 99-99,7; связующая добавка - отходы обогащения железных руд 0,3-1, смешивают в роторном смесителе. Окомкование подготовленных шихтовых материалов проводят в периодическом режиме работы тарельчатого гранулятора диаметром 1 м. Параметры окомкования во всех опытах были постоянными: угол наклона чаши - 48,5°, частота вращения - 16 об/мин, время окомкования, включая и период образования зародышей, - 10 мин. Исходную влажность концентрата при составлении шихты во всех опытах поддерживают 9,2%. На один опыт расходуют 20 кг шихты. При формировании сырых окатышей в шихту добавляли воду, содержащую полиакриламид в количестве 0,01-0,001 мас.% от количества железорудного концентрата.

Обжиг окатышей осуществляют в промышленных условиях в вертикальных пробниках на обжиговой машине OK-306 фабрики окомкования Лебединского комбината в термическом режиме производства окатышей фабрики окомкования. Прочностные свойства сырых и обожженных окатышей определяют в соответствии с действующими техническими требованиями и ГОСТами. Экспериментальные данные показывают, что при наличии в связующей добавке, состоящей из смеси мелкопесчаных частиц крупностью 0,25-0,074 мм, отходов обогащения железных руд ее содержание в шихте является оптимальным в количестве 0,3-1,0%. При таком расходе предлагаемого связующего материала, состоящего из смеси мелкопесчаных и глинистых фракций отходов обогащения железных руд, прочностные характеристики обожженных офлюсованных и неофлюсованных окатышей значительно увеличиваются и увеличивается содержание в них железа, а следовательно, и качество окатышей выше, чем с применением известных мелкодисперсных отходов обогащения железистых кварцитов (табл.3).

Предложенный состав шихты по сравнению с известным позволяет

повысить на 30-40% прочность обожженных окатышей;

увеличить на 0,06-0,15% содержание железа в окатышах;

снизить стоимость производства окатышей за счет уменьшения связующей добавки;

улучшить экологическую обстановку на предприятии за счет утилизации отходов обогащения железных руд.

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к составу шихты для производства окатышей из измельченных рудных материалов. Шихта содержит железорудный концентрат и связующую добавку - отходы обогащения руд. В качестве связующего используют смесь отходов обогащения железных руд, содержащую 10-30% мелкопесчаных фракций с гранулометрическим составом 0,25-0,074 мм и 70-90% глинистых фракций с гранулометрическим составом менее 0,074 мм. При этом компоненты шихты взяты в следующем соотношении, мас.%: связующее 0,3-1,0; железорудный концентрат остальное. Также шихта дополнительно содержит полиакриламид в количестве 0,001-0,01 мас.% от количества железорудного концентрата. Изобретение позволит повысить прочность обожженных окатышей, увеличить содержание железа в окатышах, улучшить экологическую обстановку. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Шихта для производства железорудных окатышей из измельченных рудных материалов, содержащая железорудный концентрат и связующую добавку - отходы обогащения руд, отличающаяся тем, что в качестве связующего используют смесь отходов обогащения железных руд, содержащую 10-30% мелкопесчаных фракций с гранулометрическим составом 0,25-0,074 мм и 70-90% глинистых фракций с гранулометрическим составом менее 0,074 мм, при этом компоненты шихты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Связующее 0,3-1,0

Железорудный концентрат Остальное