Способ окускования фосфоритовой мелочи Советский патент 1982 года по МПК C01B25/02 

(5) СПОСОБ ОКУСКОВАНИЯ ФОСФОРИТОВОЙ ИЕЛОЧИ

1

Изобретение относится к технике окускования и термической подготовки мелких фракций фосфоритовой руды для электротермического производства фосфора.

Известен способ окускования фосфоритовой мелочи для электротермического производства фосфора, согласно которому мелкие фракции фосфат ного сырья нагревают до 1250-1 00С во вращающейся печи, футерованной кирпичем, отапливаемой газом или вылевидным топливом. После образований из исходной руды кусков спека (агломерата) различной крупности они поступают в нефутерованный холодильник. Охлажденный материал подвергается дроблению и грохочению. Мелкая фракция, прошедшая через сетку грохота (6-0 мм), возвра1чается обратно во вращающуюся печь

Недостатками этого способа окускования являются низкая производительность установки, образование настылей из размягченного фосфатного материала, удаление которых требует больших затрат труда и простоев печей для ремонтов. Все это удорожает стоимость продукта.

Известен также способ окускова НИИ фосфоритовой рудной мелочи путем спекания шихты, состоящей из измельченных фосфорита, кварцита и кокса на подвижной колосниковой решетке. Фосфорит дробят до 10-0 мм, кварцит до мм, добавляют кокс, измельченный до размера частиц 30,09 мм, шихту увлажняют водой до содержания влаги 8, перемешивают, окомковывают и загружают на колосниковую решетку агломашины. Спекание осуществляют за счет тепла, выделяющегося при горении кокса, зажигание которого производят газообразным теплоносителем с температурой при разряжении под колосниковой решеткой 11501250 мм вод.ст. с последующим прососом через слой шихты атмосферного 390 воздуха о (Полученный аглоспек дробят мелочь с размером частиц 8-0 мм отделяют и направляют в шихту, в голову процесса С 23. Недостатками такого способа являются низкая удельная производительность агломерационной установки 0,5 т/() и низкая механическая прочность агломерата - выход фракции мм после испытания в барабане 32,k%. Цель изобретения - повышение удельной производительности аглоуста новки и механической прочности агломератаПоставленная цель достигается тем что согласно способу, процесс агломе рации осуществляют при содержании в исходной шихте фракции крупностью 0,5-0 мм о пределах 15-22, воду для увлажнения шихты до вес,% от мас сы шихты подают в течение первых 1-1,5 мин периода ее окомкования, в последующие 1, мин этого периода подают 1-2 и 0,1-1 весД воды соответственно при общей продолжительности процесса окомкования шихты 33,5 мин, зажигание шихты производят при разряжении под колосниковой решеткой 300-600 мм вод.сто и продолжительности этого периода 1,5-3 мин. Исследования показывают, что процесс окомкования шихты и спекание ее идет наиболее успешно при содержании в исходной шихте тонкой фракции 0,5-0 мм в пределах 15-22. При этом эквивалентный диаметр зерен окомкованной шихты достигает 2,53,5 мм, что обеспечивает наиболее высокую газопроницаемость слоя спека шихты и вертикальную скорость процесса спекания 11-12 мм/мин. При снижении содержания фракции 0,5-0 мм до 12 процесс окомкования шихты уху шается, эквивалентный Диаметр Зерен пос ле окомкования шихты уменьшается до 1,98 мм и вертикальная скорость спекания снижается до 10 мм/мин. Увеличение количества фракции 0,5-0 мм до 25 также снижает вертикальную скорость спекания до 9,8 мм/мин. Наилуч шие результаты окомкования шихты и вертикальная скорость спекания дости гаются, когда основная масса воды от всего ее оптимального количества для увлажнения шихты подается в течение первых 1-1,5 мин от начала процесса окомкования с последующим замедлением темпа подами воды в течение последующих 1,5-2 мин до 1-2 вес, и 0,1-1 вес. соответственно, при общей продолжительности процесса окомкования 3-3,5 мин„ При этом степень окомкования шихты достигается 92, а удельная производительность агломерационной установки 0,52 т/(м-ч).. При разовой подаче всей воды в течение короткого промежутка времени (0,5 мин) при окомковании шихты, так же как и при равномерной подаче ее в течение всего периода окомкования резко снижаются показатели агломерационного процесса, степень окомкования падает до 70, удельная производительность агломерационной установки снижается до 0, т/(). Зажигание шихты при разряжении под колосниковой решеткой выше 600 мм водо ст. приводит к засасыванию горячих горновых газов с высокой скоростью фильтрации О,-0,5 м/с, что обусловливает расширение высокотемпературной зоны по высоте спекаемого слоя, увеличение его газодинамического сопротивления и снижение вертикальной скорости спекания до 9,8 м/мин. Снижение разряжения под слоем до 200 т вод.ст. вызывает также уменьшение вертикальной скорости спекания до мм/мин за счет уху/рения условий теплообмена в спекаемом слое. При времени зажигания менее 1,5 мин верхний слой шихты получает недостаточное количество тепла для нормального формирования в нем структуры агломерата, что приводит к снижению прочности верхнего слоя спека и выхода годного продукта с 70 до Увеличение времени зажигания более 3 мин приводит к чрезмерному оплавлению верхнего слоя шихты и снижению вертикальной скорости спекания с 12 до 10,5 мм/мин. Пример. Смесь, состоящую из 86 вес. фосфатного сырья (фосфорит+ фракция 8-0, отсеянная от агломерата - возврат), 8 вес. фосфатизированных кремней и 6 вес. кокса, при содержании в ней фракции 0,5 О мм 18 вес., нелетучего углерода 5,3 вес. и отношении равном 0,78, окомковывают в течение 3 мин при подаче воды в течение первой минуты .от начала окомкования в количестве 6 от массы шихты, в течение второй минуты 1,5 и в течение третьей минуты периода окомкования 0,5. Зажигание шихты осуществляют в течение 2,5 мин при температуре газа-носителя и разряжении под колосниковой решеткой kOQ мм вод.ст. Спекание шихты после ее зажигания осущест ляют при разряжении под колосниковой решеткой 1150-1250 мм вод.ст. и скорости фильтрации воздуха 0,2-0,35 м/с Полученный агломерационный спек дробят, охлаждают и рассеивают с выделением готового продукта крупностью 50-8 мм и мелочи 8-0 мм, которая воз вращается в шихту длл спекания. Производительность агломерационно установки составляет 0,52 т/(), выход фракции 5-0 мм после испытания полученного агломерата в барабане 30 Указанные отличия предлагаемого способа позволяют повысить производи тельность агломерационной установки по сравнению с известным способом с 0,S до 0,52 т/См.ц), т.е. на 16 и повысить прочность агломерата по выходу фракции мм после исгытани в барабане с 32, до 30. Формула изобретения Способ окускования фосфоритовой мелочи для электротермического производства фосфора, включающий смешение ее с твердым топливом и флюсующими добавками, увлажнение и комкование шихты при содержании в ней ,5 6,5 вес. нелетучего углерода, 795 8,5 вес. воды при соотношении суммос окислов двуокиси кремния и окиси алюминия к сумме окислов магния и кальция равном 0,35-0,85, зажигание шихты на колосниковой решетке агломашины, ее спекание с просасыванием воздуха при разряжении под колосниковой решеткой 1150-1250 мм вод.ст. с последующим дроблением спека, охлаждением и грохочением агломерата с выделением продукта 50-8 мм и возвратом мелочи 8-0 мм в шихту, отличающийс я тем, что; с целью повышения удельной производительности агломерационной установки и прочности агломерата, мелочь фракцией 0,5-0 мм вводят в шихту в количестве 15-22%, воду для увлажнения шихты вводят сначала в количестве 58 в течение 1-1,5 мин, затем в последующие 1,5-2 мин последовательно подают соответственно 1-2,0 и 6,t-1,0 вес.% воды при общей продолжительности процесса окомкования ,5 мин, зажигание шихты ведут при разряжении под колосников решет к Л 300-600 мм воДо ст, в течение 1,5-3 мин. Источники информации, принятые ва внимание при экспертизе 1.Ваггаман В. Фосфорная кислота, фосфаты и фосфорные удобрения, 1957, с, 160,. 2.Авторское свидетельство СССР ff 181062, кл. С 01 .В 25/02, 1961,