Шихта для агломерации фосфатного сырья Советский патент 1985 года по МПК C01B25/01 

СП

Изобретение относится к электротермическому производству фосфора, в частности к термоподготовке шихты для получения фосфора. Известна шихта, содержащая фосфоритную мелочь, возврат, твердое топливо и воду в количестве соответ ственно, вес.%: 56,0, 30,5, 5,5, 8. В качестве твердого топлийа использУют кокс или каменный уголь с содержанием, %: углерод 55, летучие 22, зола остальное to Недостатком известной пихты явля ется невысокая прочность агломерата (выход мелочи класса 0-5 мм по бара банной пробе составляет 36%). Известна шихта .2 J, содержащая фосфатное сырье, кварцит и кокс, феррофосфор, при следующем соотноше нии компонентов, мас.%; Кокс 4,5-6,0 Кварцит 4-10 Феррофосфор 0,9-1,2 Фосфатное сьфье Остальное до 100 Недостатками известной шихты являются невысокая прочность продукта выход мелочи класса 0-5 мм 30,6-34, а также наличие вредйых газов и процессе спекания шихты, которое усложняет газоочистку. Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для агломерации фосф ного сырья, содержащая фосфоритную мелочь, возврат, твердое топливо и увлажнитель, при следующем соотно шении компонентов, мас,%: . Фосфоритная мелочь Возврат25-50 Твердое топливо 4-8 Увлажнитель 6-9 В качестве топлива используют ве щество Сз, содержащее мас.%: Углерод68-93 Летучие1-12 Зола и примеси Остальное Недостатком известного состава является низкая прочность продукта выход мелочи класса минус 0,5 мм по барабанной пробе составляет до 27-40%, а также высокое содержание летучих веществ, которые, выделяясь ей(е в зоне сушки, отсасываются вмес те с газами и, конденсируясь по все му газовому тракту, образуют плотны налет на. стенках вакуум-камер газоо водов, пылевых затворов, а также на стенках и лопатках ротора эксгаусте то быстро создает аварийное состоя- ие машины ия-за возникновения вибраии. Отходящие газы содержат 10-11 мг/м осфорного ангидрида и 0,3-0,4мг/м осфина при содержании летучих в них 80-120 мг/м; Цель изобретения - повыпение прочности агломератов при снижении соержания летучих компонентов в отходящих газах. Поставленная цель достигается тем, что шихта для агломерации фосфатного сырья, содержащая фосфоритную мелочь, возврат, твердое топливо и увЛажнитель, дополнительно содержит цинковый клинкер, содержащий углерод, жеезо, цинк, оксиды кремния, магния и алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фосфоритная мелочь 54,5-62,5 Возврат23-30 Твердое топпиво 3,,5 Цинковый клинкер, содержащий углерод, железо, цинк, оксиды кремния, магния, кальция и алюминия 2,5-5,0 Увлажнитель 6,0-9,0 Отличительньми признаками являются дополнительное содержание цинкового клинкера и соотношение компонентов в шихте. Совокупность признаков позволяет повысить прочность агломерата, снизив выход мелочи класса в минус 0,5 мм до 24%, и снизить содержание летучих в отходящих газах до 3045 Мг/м. Используемый клинкер является отходом цинкового производства, а именно процесса вельцования окисленной цинксодержащей руды и содержит следующие компоненты, вес,%: С 22-27,4; SiOj 19,8-22,7; СаО 17,720; MgO 5,6-6,8; AljOj 4,46-4,55; Fe 15,5-17,4; Zn 0,42-0,58; S 0,880,91. При этом цинковый клинкер имеет следующий гранулометрический состав,%: фракции 2-6 мм 41, фракции 0-2 мм 59, Температура плавления его 10501 , воспламенения 440-445 С, калорийность 3435 ккал/кг. При использовании цинкового клинкера получают продукт, представляющий собой, пористую структуру, и состоит из фторапатита и фосфоритных веществ, связка междУ которыми осуществляется с по-J моцью ферритов кальция, кремния и цинка, таких как: 2СаО Fe205; СаО FejO, ; 2(Fe,Mg)0SiQ2 ; (Fe, Zn, Ca)0Fe203) и других. Связка на основе ферритов кальци кремния и цинка по микропрочности превосходит связку на основе силика ного стекла, образукщегося в агломе рате , полученном из шихты без цинко вого клинкера. Кроме того, в процес се охлажд гния агломерата со связкой на осйове ферригов кальция, , кремния |и цинка происходит ее закаливание, приводящее к сохранению прочности |агломерата в то время как связка ;на основе силикатного стекла в агло мерате из известной шихты в процесс охлаждения растрескивается, что сни жает прочность последнего. Пример. 1. Фосфоритную мелочь и возврат крупностью 0-10 мм смешивают с коксовой мелочью 0-3 мм и клинкером крупностью 6-0 мм с содержанием С 24,7% и .j,16,45% в следующем соотношении, мас.%: Фосфоритная мелочь 55,0 Возврат30,0 Твердое топливо 4,5 Клинкер2,5 Увлажнитель .8,0 Полученную шихту, увлажненную до 8%, oкo вcoвывaют в течение 5 мин, загружают в лабораторную агломерационнзпо чашу дааметром 400 мм и спекают в следуквдем режиме: высота загружаемого слоя 220 мм, температура спекания 1250°С, разрежение под ко- лосниковой решеткой 600 мм вод.ст., разрежение при спекании 1200 мм рт.с Прочность агломерата после испытания в стандартном барабане по выходу фракции 0-5 мм 27%, В составе отходя щих газов PjOy 5,2 мг/м, РН, мг/м и смолистых веществ (лету чие) 45 мг/м. Приме р 2, Компоненты шихты смешивают в следующем соотношении, мас.%: Фосфоритная мелочь 60,0 Возврат25,0 Твердое топливо 4,0 Клинкер3,0 Увлажнитель 8,0 При этом используют клинкер, содержащий, %: С 24,7, Fe 6,45, выход фракции 0-5 мм 24,5%. Процесс агломерации осуществляют аналогично примеру 1. В составе отходяп|их газов, мг/м PjOf 4, PHj 0,2, смолистых веществ 40. 3. Компоненты шихП р и м ер ты смешивают в следующем соотношеНИИ, мас.%: фосфоритная мелочь 58,5 Возврат25,5 Твердое топливо3,0 Клинкер5,0 Увлажнитель8,0 Причем в шихте используют клинкер, содержащий, %: С 24,7, .16,45. Шихту увлажняют и спекают в тех же условиях, что и в примере 1. Выход фракции 0-5 мм 26,5%. В составе отходящих газов содержится, мг/м: 3,2. смолистых веществ 32, РНз 0,1. Пример 4. Компоненты михты смешивают в следующем соотношении,мае.%: Фосфоритная мелочь Возврат Твердое топливо Клинкер Увлажнитель Используют клинкер, содержащий,%: С 22,0 и ,15,5. мм 25%. В сосВыход фракции 0-5 таве отходящих газов содержится, мг/м : РгОб 3,1, Р1 0,09, смолистых веществ 30, П р и м е р 5. Компоненты смссоотношении. шивают в следующем МЯС п Фосфоритная мелочь Возврат Твердое топливо Клинкер Увлаяшитель В шихте используют клинкер, содержаишй, %: С 27,4, ,, Шихту увлажняют и спекают в уелоВИЯХ, аналогичных примеру 1. Выход фракции 0-5 мм 24%. В составе отходя1 у х газов содержится, Г/М. 3,3, смолистых веществ 35, РН, 0,1. Введение в состав шихты цинкового клинкера в количестве менее 2,5% снижает прочность агломерата, т.е. озрастает выход класса минус 5 мм следствие большего образования сиикатной связки. Увеличение содержания цинкового линкера в составе шихты более 5,0% риводит к снижению выхода класса

/ I11570156

минус 5 MM за счет образования боль-кого оборудования, а также достигшого количества связующего компонен-|муть значительного экологического эфта на основе ферритов.фекта, выраженного в минимальных

Таким образом, применение предла-газовыбросах в воздушную среду, гаемой шихты позволит увеличить выход 5 Использование предлагаемого согодноро агломерата на 26-30%, сни-става шихты позволяет на 25-50%

зить содержание летучих компонентовсократить расход дефицитного кокса, в отходящих газах на 50-80 мг/м, Экономический эффект от прда1енеулучтить эксплуатацию технологичес-ния составит 970 тыс.руб.

МИХТА ДЛЯ АГЛОМЕРМШИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, содержащая фосфоритную мелочь, возврат, твердое топли-. во и увлажнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности агломерата при снижении содержания PjOy и фосфина в отходящих газах после агломерации, она дополнительно содержит цинковый клинкер, содержащий углерод, железо, цинк, оксиды кремния, кальция, магния и алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%; Фосфоритная мелочь - 54,5-62,.5 Возврат23-30jО Твердое топливо i3,0-4,5 Цинковый клинкер, содержащий углерод, е железо, цинк, оксиды кремния, кальция, магния и алки4иния2 5-5,0 Увлажнитель6,0-9,0