СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ШЛАКОВ НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА Советский патент 1995 года по МПК C22B7/04 

Изобретение относится к технологии переработки шлаков, образующихся при переработке окисленных никелевых руд, и может быть использовано в металлургической промышленности и промышленности строительных материалов.

Известен "Способ выделения абразивного материала из шлаков для струйной обработки поверхностей", включающий охлаждение и дробление шлака до крупности 3-5 мм, его пневмоклассификацию с выделением крупного абразивного и мелкого классов и извлечение металлических включений на грохоте по граничному зерну 0,3 мм. К недостаткам данного способа следует отнести использование энергоемкой системы пневмоклассификации, кроме того система должна быть обеспечена многоступенчатой пылеулавливающей системой. Использование данного способа для шлаков никелевого производства исключено, т.к. металлические включения в последних не превышают 50-100 мкм, а в основной массе составляют менее 10 мкм и их невозможно отделить грохочением.

За прототип принят "Способ переработки отвальных гранулированных шлаков никелевого производства", включающий грануляцию предварительно высушенного шлака, его дробление до модуля крупности М = 1,4-1,8 и магнитную сепарацию с получением двух товарных продуктов: магнитного концентрата, возвращаемого в металлургическое производство, и немагнитного продукта - шлакового песка, направляемого в строительную индустрию для производства бетонов.

Недостатком является то, что из шлаков не выделяется абразивный порошок, который широко используется в народном хозяйстве для пескоструйных работ.

Сущность заключается в том, что в процессе измельчения шлака в вентилируемой мельнице в течение 60-90 с происходит разрушение шлаковых гранул по дефектам структуры, в результате чего вскрываются шлаковые стростки с металлическими включениями. При этом образуются частицы с острыми краями и очень развитой поверхностью, что является необходимым условием для получения высококачественного абразивного порошка.

Условие кратковременности измельчения шлака обусловлено получением материала, к которому предъявляются определенные требования, позволяющие его разделить на три продукта в определенной пропорции со следующим соотношением классов:
+1,8 мм (4-6%): -1,8 + 0,15 мм (80-85%): 0,15 мм (10-15%), при этом каждый продукт обладает необходимыми оптимальными свойствами при его дальнейшем использовании. Кратковременность измельчения шлаков также снижает энергетические затраты. Получаемые в процессе измельчения и последующей воздушной сепарации материалы: абразивный порошок -1,8 мм; шлаковый песок -1,8 - +0,15 мм; шлаковая мелочь -0,15 мм являются готовой продукцией.

Абразивный порошок используется в пескоструйных работах. Шлаковый песок после магнитной сепарации направляется в строительную индустрию, где используется как заполнитель при производстве бетонов. Шлаковая мелочь также используется в строительной индустрии и идет как добавка при получении цемента. Для повышения комплексности использования сырья, уловленная пыль при переработке шлаков объединяется с фракцией - 0,15 мм.

Кратковременность измельчения шлаков обусловлена следующими обстоятельствами. При измельчении менее 60 с в составе шлака его обнаруживаются не разрушенные гранулы, которые при выделении их в абразивный порошок ухудшают его свойства, так как при пескоструйных работах будут разрушаться с образованием мелких частиц и пыли, что не позволит повысить комплексность переработки отвального порошка. При измельчении шлака более 90 с начинается переизмельчение шлака, снижается выход абразивного порошка, увеличивается выход мелкой шлаковой фракции - 0,15 мм, т.е. комплексность переработки не повышается. Таким образом определен оптимальный режим измельчения гранулированных шлаков при котором обеспечиваются требования, предъявляемые к получаемым из шлака материалам.

Кроме того, при разделении шлаковых фракций воздушной сепарацией получение класса +1,8 + 0,15 и позволяет более качественно выделить из этой фракции магнитный концентрат с минимальным выходом последнего.

Исходный гранулированный шлак крупностью -5,0 мм и влажностью 3%, содержащий %: никель 0,12-0,18; кобальт 0,02-0,03; закись железа 16-24; двуокись кремния 40-41; окись кальция 15-20; окись алюминия 5-10; окись магния 10-15; сера 0,2-0,3. Измельчали в вентилируемой шаровой мельнице с подачей горячего воздуха с температурой 250-300^оС. Время измельчения изменяли от 50 до 100 с. Используя после измельчения воздушную сепарацию получали шлаки трех классов крупности: +1,8 мм; -1,8 - +0,15 мм; -0,15 мм. Фракция - 1,8 + 0,15 направлялась на сухую магнитную сепарацию на барабанный сепаратор с напряженностью магнитного поля 1350 эрстед. После магнитной сепарации получали магнитный концентрат и немагнитный продукт - шлаковый песок.

П р и м е р 1. Условия проведения: температура горячего воздуха, подаваемого в вентилируемую мельницу составляла 270^оС. Время измельчения составляло 50 с. При разделении шлака воздушной сепарацией выход классов составил: +1,8. . .8% -1,8 -0,15 - 87% -0,15 - 5% Испытание класса +1,8 мм в пескоструйных работах показало, что происходит повышенное пылеобразование. Это значит, что не все шлаковые гранулы за 50 с измельчения были разрушены, т. е. выход абразивного порошка увеличивается, а его качество снижается. Магнитная сепарация класса -1,8 +0,15 протекает нормально. Выход магнитного концентрата составляет 2,0-2,1%. Извлечение никеля в магнитный концентрат составляет 24%. Содержание никеля в магнитном концентрате 2,3%
П р и м е р 2. Условия проведения: температура горячего воздуха, подаваемого в вентилируемую мельницу составляла 280^оС. Время измельчения составляло 60 с. При разделении шлака воздушной сепарацией, выход классов составлял: -1,8........ 6% -1,8+0,15 85% -0,15......... 10%
Испытания в пескоструйных работах класса +1,8 мм показало, что он отвечает требованиям, предъявляемым к абразивным порошкам. Магнитная сепарация класса -1,8-0,15 протекала нормально. Выход магнитного концентрата составил 1,9-2,02. Извлечение никеля в м магнитный концентрат составило 27%. Содержание никеля в магнитном концентрате 2,3%.

П р и м е р 3. Условия проведения: температура горячего воздуха, подаваемого в вентилируемую мельницу составляла 270^оС. Время измельчения составило 75 с. При разделении шлака воздушной сепарацией выход классов составил: +1,8...... 5% -1,8+0,15 82% -0,15...... 13%
Испытания в пескоструйных работах класса +1,8 мм показало, что он отвечает требованиям, предъявляемым к абразивным порошкам. Магнитная сепарация класса -1,8+0,15 протекала нормально. Выход магнитного концентрата составлял 1,8-2,0% . Извлечение никеля в магнитный концентрат составило 27%. Содержание никеля в магнитном концентрате составляет 2,4%.

П р и м е р 4. Условия проведения: температура горячего воздуха, подаваемого в вентиляционную мельницу составляла 280^оС. Время измельчения составило 90 с. При разделении измельченного шлака воздушной сепарацией, выход классов составил: +1,8....... 4% -1,8 +0,15 % 81% -0,15 ........ 15%
Испытания в пескоструйных работах класса +1,8 мм показало, что он отвечает требованиям, предъявляемым к абразивным порошкам. Магнитная сепарация класса -1,8 +0,15 мм протекала нормально. Выход магнитного концентрата составлял 1,8-2,0%. Извлечения никеля в магнитный концентрат 28%. Содержание никеля в магнитном концентрате 2,4%.

П р и м е р 5. Условия проведения: температура горячего воздуха, подаваемого в вентилируемую мельницу составляла 270^оС. Время измельчения составляло 100 с. При разделении измельченного шлака воздушной сепарацией выход классов составил: +1,8 ....... 3,5% +1,8 +0,15 - 78,0% -0,15 ....... 18,5% Увеличение времени измельчения шлака привело к снижению выхода абразивного порошка и увеличению выхода шлаковой мелочи. Снизился выход шлакового песка.

Испытания в пескоструйных работах класса +1,8 мм показали, что он отвечает требованиям, предъявляемым к абразивным порошкам. Магнитная сепарация класса -1,8 +0,15 мм протекала нормально. Выход магнитного концентрата составил 2,0-2,2%. Извлечение никеля в магнитный концентрат составило 23%. Содержание никеля в магнитном концентрате 2,0%.

Изобретение позволит повысить комплексность переработки отвальных гранулированных шлаков за счет увеличения ассортимента продукции, направляемой в народное хозяйство, т.е. получения дополнительно абразивного порошка и шлаковой мелочи.

Использование: металлургическая и строительная промышленности, в частности - технология переработки шлаков, образующихся при переработке окисленных никелевых руд. Сущность: отвальные гранулированные шлаки никелевого производства сушат, измельчают в шаровой мельнице в течение 60-90 с, затем проводят воздушную сепарацию с выделением продуктов классов +1,8 мм; -1,8 - +0,15 мм; -0,15 мм, а магнитной сепарации подвергают продукт класса - 1,8-0,15 мм.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ШЛАКОВ НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий их сушку, измельчение в шаровой мельнице и магнитную сепарацию с получением магнитного и немагнитного продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения комплексности переработки шлаков, измельчение ведут в течение 60-90с, перед магнитной сепарацией осуществляют воздушную сепарацию с выделением продуктов классов +1,8 мм, -1,8- +0,15 мм, -0,15 мм, а магнитной сепарации подвергают продукт класса -1,8 - +0,15 мм.