Шихта для получения желтого фосфора Советский патент 1992 года по МПК C01B25/27 

Изобретение относится к переработке фосфатных руд и может быть использовано в химической промышленности в процессах электровозгонки фосфора.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для электротермических печей, содержащая смесь кускового и брикетированного сырья, причем брикетированная мелочь составляет 15-80% от массы всех неэлектропроводных веществ (фосфорита и кварцита).

Недостатком данной шихты является весьма высокая прочность спека брикетированной шихты и незначительное снижение прочности при использовании смеси брикетов и кускового материала.

Цель изобретения - предотвращение сводообразования в зоне предплавления печи путем уменьшения прочности спека и расширения сырьевой базы за счет вовлечения в переработку отсевов материала в виде брикетов и/или окатышей.

Это достигается тем, что в шихте для получения желтого фосфора, содержащей фосфатное сырье, восстановитель и флюс взятые в соотношении 10:1, 7:0,6, в качестве фосфатного сырья содержится смесь кускового фосфорита с фосфоритовыми брикетами и/или фосфоритными окатышами состава, мас.%:

Кусковой фосфорит60-95

Фосфатные брикеты

и/или окатыши5-40.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Известно, что на фосфорные заводы поступает сырой фосфорит с размером куска 10-70 мм. Вследствие разрушения кусков при транспортировке образуется большее количество до 20% мелочи (менее 10 мм). После термической обработки (сушка, декарбонизация) также образуется до 15% мелочи, но уже другого химического и минералогического состава. Установлено, что мелочь сырого фосфорита может быть гранулирована методом окатывания; а мелочь поело термической обработки может быть гранулирована только методом брикетирования с использованием связки.

Добавки в шихту указанных материалов вызывают разубоживаиис кускового фосфорита и изменений условий спекания шихты. Таким образом, расширение сырьевой базы за счет вовлечения в переработку отсевов мелочи фосфорита без учета оптимального

(Л

(Л

состава смесевой шихты может значительно ухудшить технологические параметры процесса восстановления фосфора.

Экспериментальные исследования показали, что добавка к кусковой шихте до 32% брикетов, окатышей или их смеси уменьшает суммарное число областей спекания по массе шихты, что вызывает снижение прочности спека. Спекание добавок менее 4% не вызывает изменений в прочности спека исходного материала. Увеличение доли брикетов и окатышей более 32% вызывает значительное увеличение прочности спека шихты, так как вследствие более упорядоченной формы брикетов и окатышей по сравнению с кусковым фосфоритом они спекаются в конгломерат довольно высокой прочности.

Поскольку насыпной вес шихты над зеркалом расплава создает давление 0,2 МПа. в экспериментах искали составы шихты, обеспечивающие меньшую прочность спека на сжатие.

Предлагаемый состав проверен в лабо- ратормых условиях.

В экспериментах использовалась шихта известного химического состава, т.е. соотношение фосфатного сырь, восстановителя и флюса поддерживалось 10:1,7:0,6, менялся только состав фосфатного сырья. Полный состав шихты следующий,

мае %:

49-77

Кусковой фосфорит

Фосфоритные брикеты

и/или окатыши4 32

Кварцит5

Металлургический кокс14

П р и м е р. В тигель загружается шихта

следующего состава, г: кусковой фосфорит

60; окатыши 20; брикеты 20; кварцит 6; ме-

0

5

0

5

0

5

0

таллургический кокс 12. Тигель с содержимым нагревается до 1300°С и выдерживается в течение 1 ч, после чего извлекается из печи и охлаждается. Извлеченный из тигля спек испытывается на прочность на измерительном прессе.

Полученный результат: прочность спека 0,15 МПа.

Определение прочности спека осуществляют по следующей методике.

Цилиндрический образец спека диаметром 50 мм и высотой 70 мм, с опиленными на алмазном диске плоскопараллельными торцами устанавливается вертикально в пресс МС-100, Давление, при котором наступает разрушение образца, в пересчете «а площадь торца, принимается за показатель прочности спека.

Предлагаемый состав шихты позволяет уменьшить прочность спека шихты за счет введения брикетов и окатышей, полученных из отсевов фосфорита.

Формула изобретения

Шихта для получения желтого фосфора, включающая фосфатное сырье, содержащее кусковой фосфорит и фосфоритные брикеты, восстановитель и флюс, отличающаяся тем.что, с целью предотвращения сво- дсобразования в зоне предплавления печи путем снижения прочности спека, в качестве фосфатного сырья используют смесь кускового фосфорита с фосфоритными брикетами и/или фосфоритными окатышами состава, мас.ч.:

Кусковой фосфорит60-95

Фосфоритные брикеты

и/или окатыши5-40

при следующем соотношении компонентов в шихте, мас.ч,; фосфатное сырье:восстако- вителыфлюс 10:1,7:0,6.

Шихта для получения желтого фосфора. Сущность способа: шихта включает фосфатное сырье, содержащее кусковой фосфорит, фосфоритные брикеты и/или фосфоритные окатыши, восстановитель и флюс при следующем соотношении, мае.ч.: 10:1,7:0,6. Фосфатное сырье имеет состав, мае.ч.: кусковой фосфорит 60-95, фосфоритные брикеты и/или окатыши 5-40.