Шихта для агломерации фосфатного сырья Советский патент 1991 года по МПК C01B25/01 

1

(21)4499671/26 (22)27.10.88 (46)30.04.91. Бюл. Nt 16

(71)Институт металлургии и обогащения АН КазССР

(72)Ю.В. Шкарупа. Ю.И. Сухарников, Б.Л. Левинтов, С.Н. Кузьмин, Ж.А. Алыбаев, М.Р. Барлыбаев. В.Н. Бобир, М.А. Рысс, Л.А, Шкатова, Е.А. Назаров, 6.Н. Ковалев, Н.И. Ерпулев, М.Р. Коневский, Г.В. Мигутин и В.П. Павлов (53)661.631(088.8)

(56) Авторскс J свидетельство СССР Nfe 1423496. t . С 01 В 25/01. 1987.

(54) ШИХТА ДЛЯ АГЛОМЕРАЦИИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ

(57) Изобретение относится к технологии подготовки фосфатного сырья способом агломерации к процессу получения фосфора электротермическим методом, Целью изобретения является повышение степени удаления мышьяка и улучшение с.чнитарны4. условий труда. Техническое решение заключается в том, что шихта содержит я качестве твердого топлива карбидсодержащий углеродистый материал, дополнительно одержит кварцит при следующем соотношении компонентов, мас.%: фосфатное сырье 83- 85; кварцит 2-8; углеродистый материал г содержанием карбидов металлог 9,5-21,2 мэс.% 7-15. 1 табл.

Изобретение относится к технологии подготовки фосфатного сырья способом ал- гомерации к процессу переработки его на фосфор электротермическим способом.

Целью изобретения является повышение степени удаления мышьяка и улучшение санитарных условий труда.

Пример 1. Шихту,содержащую 16,6кг фосфатного сырья, содержащего 0,0028 мас.% мышьяка, 0,40 кг кварцита и 3,0 кг углеродистого материала, содержащего, мас.%: углерод 50,0; сумма карбидов металлов 21,2; зола 28.8, или, мас.%:

Фосфатное сырье83

Кварцит2

Карбидсодержащий

углеродистый материал 15. увлажняли до влажности 10% и на тарельчатом грануляторе окомковывали в течение 4 мин. Окомкованную шихту в количестве 22 кг загружали в агломерационную чашу диаметром 350 мм и спекали при следующих параметрах: высота загружаемого слоя (с постелью) 230 мм; режим зажигания 1.5 мин при t 1250°C и разрежении под колосниковой решеткой 300-500 мм вод.ст.; разрежение при спекании 1000 мм вод.ст.; температура в слое при спекании 1450°С; температура отходящих газов 600°С.

После спекания получили следующие результаты: вес спека 17,2 кг (86% от веса сухой шихты); состав отходящих газов: 7.3-10,7 мг/м3;РНз 0,26-0.30 мг/м3; удельная производительность аглоустановки по спеку 0,8-0,84 т/м2 ч или по годному агломерату 0,53 т/м2- ч; степень декарбонизации 99,6%; содержание Азобщ. в агломерате 0,0007%; степень удаления мышьяка 75% (по прототипу 73%).

Кроме того, по известному способу для повышения степени удаления мышьяка в

О

(Я N3

fe

шихту вводят параформальдегид, выделяющийся во время процесса в окружающую среду, что ухудшает санитарные условия труда, так как его ПДК составляет 0,001 мг/л.

Пример 2. Для спекания готовили шихту следующего состава, мас.%:

Фосфатное сырье83

Кварцит2

Карбидсодержащий

углеродистый

материал15

Фосфатное сырье содержало 0,0028 мас.% мышьяка.

Карбидсодержащий углеродистый ма- терал крупностью 0-3 мм и кварцит крупностью 0-10 мм по химическому составу аналогичны примеру 1.

После спекания получили следующие результаты: степень декарбонизации 99,6%; содержание Азобщ . в агломерате 4,4- степень удаления мышьяка 78%,

Пример 3. В качестве рудной составляющей шихты использовали фосфатное сырье, приведенное в примере 2. Карбидсодержащий углеродистый материал и кварцит по крупности и химическому составу аналогичны примеру 2. k

Для спекания готовили шихту следующего состава, мас.%:

Фосфатное сырье85

Кварцит8

Карбидсодержащий

углеродистый

материал7

После спекания получены следующие результаты: степень декарбонизации 99,4%; содержание Авобщ. в агломерате 5,0 104 %.

Степень удаления мышьяка 75%.

Пример 4. В качестве рудной составляющей шихты использовали фосфатное сырье крупностью 0-10 мм. содержащее 0,0018 мас.% мышьяка. Карбидсодержащий углеродистый материал и кварцит по крупности и химическому составу аналогичны примеру 1.

Для спекания готовили шихту следующего состава, мас.%:

Фосфатное сырье83

Кварцит2

Карбидсодержащий

углеродистый

материал15

После спекания получены следующие результаты: степень декарбонизации 99.6%; содержание As общ. в агломерате

3,78 10 %, степень удаления мышьяка 79%.

Результаты исследования по удалению мышьяка по предлагаемой шихте с использованием фосфатного сырья с содержанием мышьяка 0,0018-0,002% показали увеличение степени удаления мышьяка до 75-79% и снижение его остаточного содержания до (3,8-5,0) 10 4%.

В таблице приведены данные по степени удаления мышьяка в зависимости от соотношения компонентов.

Нижний предел содержания карбидсо- держащего углеродистого материала в шихте (7 мас.%) устанавливается исходя из того, что при более низком его содержании в шихте будет недостаточной концентрация карбидов для контакта с мышьяком, т.е. не будет достигаться достаточно высокая степень удаления мышьяка. Кроме того, в шихте будет недостаточно углерода для нормального протекания процесса спекания и формирования структуры агломерата.

Верхний предел содержания карбидсодержащего углеродистого материала в шихте (15 мас,%) устанавливается из того, что дальнейшее его увеличение не ведет к заметному росту степени удаления мышьяка. Кроме того, увеличение углерода

(более 15 мас.%) в шихте ведет к резкому снижению вертикальной скорости спекания и, как следствие, к снижению удельной производительности аглоустановки.

Верхний предел содержания кварцита

(8 мас.%) устанавливается исходя из того. что при более высокой добавке кварцита шихта будет содержать повышенное количество свободного оксида кремния, что отрицательно скажется на дальнейшей

переработке алгомерата в фосфорных печах (модуль кислотности по регламенту не должен превышать 0,78-0.82).

Нижний предел содержания кварцита в шихте (2 мае. %) устанавливается из того, что

при более низкой добавке кварцита в шихте недостаточно свободного оксида кремния для связывания оксида кальция, что приведет к снижению степени удаления мышьяка из агломерационной шихты.

Формула изобретения Шихта для агломерации фосфатного сырья, содержащая фосфатное сырье и твердое топливо, отличающаяся тем,

что, с целью повышения степени удаления мышьяка и улучшения санитарных условий труда, в качестве твердого топлива она содержит Карбидсодержащий углеродистый материал, с содержанием карбидов

металлов 9,5-21,2 мас.% и дополнительно кварцит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фосфатное сырье83-85

Кваоцит2-8

Углеродистый материал с содержанием карбидов металлов, 9,5- 21.2 мас.%7-15