Способ приготовления брикетов из оксидных никельсодержащих материалов Советский патент 1990 года по МПК C22B1/24 

Изобретение относится к способам окускования мелкозернистого сырья перед последующей металлургической переработкой, а именно к способам- брикетирования шихт, составленных на основе никельсодержащих материалов.

Цель изобретения - повышение вы- хода годных за счет увеличения их механической прочности.

В качестве исходных шихтовых материалов используют кремнистую

никелевую руду (с содержанием, мас.%: никель 1,27; кобальт 0,б5; оксид железа (III) 24,19; диоксид кремния 39,5; оксид магния 6,4, оксид алюминия 8,9; оксид кальция 1,9) класса крупности 0,-2 мм, пирит (с содержанием 28, 5 мас.% железа (общ) 30,3 мас.% серы (общ) того же класса крупности, а также пыль шахтных печей - скруббер ную (мас.%: никель 1,48; кобальт 0,44; железо 29,48; диоксид кремния 35,68; оксид магния 5,94; оксид

ел j

сг

о о

алюминия 7,82; углерод 5,63 крупностью 0,92 мм) и циклонную (мас.%: никель 1,47; кобальт 0,46; железо 20,95; диоксид кремния 34,80; оксид магния 6,30; оксид алюминия 10,5; углерод 7,21) крупностью 0,21 мм).

Соотношение в брикетах руды, пирита, пыли, составляет 80:10:10 (%) . причем скрубберную и циклонную пыль берут в соотношении 2:1 (доли)J что соответствует выходу пыли на практике (при шахтной плавке брикетов), Влажность шихты поддерживают на уровне 13-14%. .

Связующим веществом служит технический лигносульфонат (ЛСТ) - отход Камского целлюлозно-бумажного комбината. Лигносульфонат содержит до 50% влаги, 8,5% золы мас.%: Fe203 1,5-7,4; AljO-j 0,8-1,5; Na40 2,0-2,5; CaO 2,5-2,8; MgO до 10, S03 - 24- 35,5) и представляет собой кальциево- натриевые соли лигносульфойовых кислот. Теплота сгорания ЛСТ 9300 кДж/кг,

Брикетирование шихт производят на гидравлическом прессе ПГПр (PWaxc 4т) при удельном давлении 250- 450 МПа.

Получаемые брикеты имеют таблетко- образную форму диаметром 30 мм с предельной высотой 17-19 мм. При испытаниях брикетов на механическую прочность определяют сопротивление на сжатие и прочность на сбрасывание с высоты 1 м на бетонную плиту. О качестве брикетов судят по количеству сбрасываний до раскола и количеству образующихся при разрушении брикетов кусков размером более 10 мм. Максимальное количество сбрасываний 30.

Результаты первой серии опытов в сопоставлении с прототипом сведены в табл.1. Приведенные данные ос- реднены по нескольким измерениям. Расхождение в параллельных опытах не превышает ±10%.

По предлагаемому способу пыль перед смачиванием нагревают в муфельной печи до требуемой температуры, затем смачивают ее раствором лигно- сульфонатбв при перемешивании и дозируют к смеси руды и пирита. В базовом варианте (опыты 1,2) руду, пирит и пыль Шихтуют без связующего и затем смачивают раствором лигносульфонатов.

Данные, приведенные в табл.1, свидетельствуют о том, что брикеты, попу- ченные по предлагаемому способу, имею

5

0

5

0

5

0

5

более высокие показатели по механической прочности и меньшие значения показателей по общему расходу связующего вещества по сравнению с известным способом при добавке связующего непосредственно в брикет.

Положительный эффект предлагаемого способа выявляется при поддержании температуры пыли на уровне расходе связующего вещества 8-10% от массы пыли. При пониженном расходе связующего (опыт 3) не достигается требуемой прочности брикета на сбрасывание. Избыток (сверх рекомендуемого количества) связующего вещества (опыт 11), а также относительно низкая (опыт 5) и высокая (опыт 9) температуры пыли дают близкие результаты по механической прочности брикетов, которые ниже, чем по предлагаемому способу (опыты 4,6, 7,8,10) .,

По предлагаемому способу отсутствует спекание (прилипание) частиц брикетируемой шихты с матрицей и пуансоном, из-за чех о в известном способе (опыты 1,2) выход готовых брикетов не превышает 98%.

Во второй серии опытов (табл.2) проводят отработку параметра - давление брикетирования. Расход связующего задают 9% от массы пыли, температуру пыли поддерживают на уровне 70°С. Установлено, что при давлении менее 300 МПа (опыт 12) прочность брикета на сбрасывание существенно (на 35%) ниже максимально достигнутой. В интервале давлений 300-400 МПа (опыты 13, 14, 7) зависимость прочности от давления близка к линейной. Повышение давления свыше 400 МПа (опыт 15) не дает увеличения прочности.

Использование предлагаемого способа получения брикетов по сравнению с известным способом лозволяет стабилизировать процесс плавки, сократить затраты на кокс и увеличить извлечение никеля в штейн.

Формула изобретения

Способ приготовления брикетов из оксидных никельсодержащих материалов, включающий прессование материалов из смеси руды, пыли шахтных печей в количестве до 15% от массы руды, вос- становительно-сульфидизирующих добавок и связующего вещества в виде технических лигносульфонатов, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения выхода годных брикетов за счет увеличения их механической проч ности, пыль шахтных печей охлаждают до 60-85 С, смачивают при перемешивании водным раствором технических лигносульфонатов, вводимым в количестве 8-10% от массы пылн, и брикетирование ведут при давлении прессования 300-400 МПа.

Таблица t

Изобретение относится к области окускования мелкозернистого сырья перед последующей металлургической переработкой, а именно к способам брикетирования шихт, составленных на основе никельсодержащих материалов. Цель изобретения - повышение выхода годных брикетов за счет увеличения их механической прочности. Приготовление брикетов из оксидных никельсодержащих материалов ведут путем прессования смеси руды, пыли шахтных печей в количестве до 15% от массы руды, восстановительно-сульфидизирующих добавок и связующего вещества в виде технических лигносульфонатов. При этом пыль шахтных печей охлаждают до 60 - 85°С, смачивают при перемешивании водным раствором технических лигносульфонатов, вводимым в количестве 8 - 10% от массы пыли, а брикетирование ведут при давлении прессования 300 - 400 МПа. 2 табл.

Примечание. Во всех случаях при испытаниях на сбрасывание количество кусков размеров более 10 мм, образовавшихся при разрушении брикетов, равнялось 2. Давление прессования 350 МПа.

Брикеты плохо извлекаются из матрицы, поверхность неровная, .с дефектами.

Брикеты ровные, гладкие, извлекаются из матрицы легко. Брикеты ровные, гладкие, извлекаются самопроизвольно.

Таблица2