СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТОВ ИЗ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2005 года по МПК C22B1/245 C22B7/02 

Предлагаемое техническое решение относится к области металлургии, преимущественно цветных металлов, в частности к подготовке для дальнейшей металлургической переработки тонко измельченного минерального сырья, либо пылевидных отходов производства с получением дополнительного годного сырья.

Известен способ приготовления брикетов пылевидных и мелкофракционных отходов для дальнейшей металлургической переработки путем их смешивания со связующими веществами, например жидкого стекла и аморфной двуокиси кремния, последующей обработкой давлением и тепловой обработки шихты для придания твердости полученным брикетам (см., например, а.с. №939574, СССР по кл. С 22 В 1/24 за 1981 г.).

Недостатком известных способов является то, что связующие вещества отрицательно влияют на процесс плавки, металл не полностью извлекается из брикетов, его значительная часть переходит в оксиды и теряется вместе со шлаками, а футеровка плавильных агрегатов ускоренно изнашивается.

Так же известен способ изготовления брикетов, включающий смешивание дисперсного материала, например пыли с торфом, и последующую обработку давлением или же сушкой в вакуумных печах (Александров Б.М., Гревцев Н.В. и др. Технология производства композиционных брикетов на основе торфа. Издание вузов, горный журнал, №11-12 за 1997 г., стр.255-258, а так же а.с. №757601, СССР по кл. С 22 В 1/243 за 1978 г.). В известном способе смесь брикетировали экструзией и последующей сушкой. В результате промышленных испытаний пылевынос из шахтной печи был уменьшен до 0,5% при увеличении меди в штейн до 92,1%.

Недостатком данного способа приготовления брикетов является низкая прочность брикетов, сложность процесса их тепловой обработки, большие затраты труда на дополнительных операциях, что в конечном итоге снижает производительность процесса брикетирования.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение производительности процесса брикетирования и увеличение прочности брикетов.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что в предлагаемом способе брикетирования дисперсных металлсодержащих материалов, включающем смешивание дисперсных материалов с торфяной массой, торфяную массу перед смешиванием с дисперсными материалами сушат или увлажняют до влажности 5-20%, затем измельчают до крупности 2-5 мм, затем обрабатывают водным раствором серного ангидрида при массовом расходе серного ангидрида к торфу 30-60% в течение 5-30 мин с постоянным перемешиванием.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Измельченную торфяную массу обрабатывают водным раствором серного ангидрида, что позволяет получить цементирующий материал, который придает полученным брикетам прочность и не разрушается при транспортировке. Только под воздействием высокой температуры внутри шахтной печи, непосредственно в процессе плавки происходит медленное сгорание торфа и плавления металла. Промышленные испытания подтвердили предлагаемого способа и почти полностью исключили потери металла при шахтной плавке пылевидных материалов.

Пример. Промышленные испытания производства брикетов с использованием флотационного медного концентрата влажностью 6,4% и торфяной массы влажностью 15%. Приготовление брикетов производилось в следующей последовательности. Торфяную массу измельчали до требуемой крупности подсушивали или увлажняли ее до 5-20%. К полученной торфяной массе добавляли водный раствор серного ангидрида до необходимого массового соотношения SO₃/торф и перемешивали до получения однородного состояния. После получения однородной массы к ней добавляли медный концентрат и перемешивали до получения однородного состояния. Полученную смесь прессовали на валковом прессе при удельном давлении до 58,8 МПа (600 кг/см²). Полученные данным способом брикеты подвергали промышленным испытаниям на прочность по известным методикам. Результаты испытаний приведены в таблице.

Результаты испытаний брикетов медного концентрата с торфом.

Номер опытаСвойства торфяной массыОбработка водным раствором серного ангидридаПрочность брикета, кг/см² Влажность, %Крупность, ммSO_3/торф, %Продолжит., мин12-3501018,025-3501027,5315-3501030,4420-3501029,7525-3501022,1615-1501024,6715-2501029,4815-3501030,4915-5501032,81015-8501033,11115-3151016,31215-3251025,51315-3501030,41415-3601031,81515-3701028,51615-350214,31715-350521,71815-3501530,41915-3503031,52015-3504031,5

При проведении промышленных испытаниях установлено, что производство брикетов возможно на высокопроизводительных валковых прессах и не требует тепловой обработки брикетов перед плавкой.

Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения заключается в сокращении безвозвратных потерь металлсодержащих пылевых и дисперсных материалов в процессе его переработки в шахтных печах с дутьем и частичной замене кокса на торф, который одновременно является и связующим элементом при производстве брикетов.

Использование предлагаемого изобретения позволит снизить потери металла на 5-10%, снизить расход топлива на 10% и увеличить стойкость огнеупорной футеровки печей на 10-30% по сравнению с известными способами аналогичного назначения.

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно цветных металлов. Способ включает смешивание металлсодержащих дисперсных материалов с торфяной массой с последующим прессованием. Торфяную массу перед смешиванием с металлсодержащими дисперсными материалами сушат или увлажняют до влажности 5-20% и измельчают до крупности 2-5 мм, обрабатывают водным раствором серного ангидрида при массовом расходе серного ангидрида к торфу 30-60% в течение 5-30 минут с постоянным перемешиванием. Изобретение позволит снизить потери металла на 5-10%, увеличить прочность брикетов. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения брикетов из металлсодержащих дисперсных материалов, включающий смешивание металлсодержащих дисперсных материалов с торфяной массой с последующим прессованием, отличающийся тем, что торфяную массу перед смешиванием с металлсодержащими дисперсными материалами дополнительно обрабатывают водным раствором серного ангидрида.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку торфяной массы водным раствором серного ангидрида проводят при массовом расходе серного ангидрида к торфу 30-60%.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку торфяной массы водным раствором серного ангидрида осуществляют в течение 5-30 мин с постоянным перемешиванием.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что торфяную массу перед обрабатыванием водным раствором серного ангидрида сушат или увлажняют до влажности 5-20%.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что торфяную массу перед обрабатыванием водным раствором серного ангидрида измельчают до крупности 2-5 мм.