Способ окускования фосфатных руд

Союз СоветскихСоциалистических Республик М) М. Кл С 01 В 25/ присоединением заявки-3) Приоритет ударртааанма ищатат СССР в делам маобретеей и аткрмтклПроизводственное обьединение "Техэнергохи государственный научно-исследовательский иосновной химической промышленн пром" Ленинграпроектный инс ский(54) СПОСОБ ОКУСКОВАНИЯ ФОСФАТНЫХ РУДгИзобретение относится к технологии окускования фосфатных руд при злектротермическомпроизводстве фосфора, используемого для получения его соединений,Известен способ окускования фосфатных руд,включающий загрузку шихты, состоящей из из.мельченных фосфорита, кварцита и кокса наподвижную колосниковую решетку, обработкуее газообразным теплоносителем до зажиганияшихты с постепенной заменой теплоносителяна воздух, При этом происходит выгораниекокса и спекание шихты, После полного выго.рания кокса спек охлаждают, продувая черезспой шихты воздух, и дробят 111, Недостаткомизвестного способа является низкий выход про.дукта и невысокая скорость охлаждения кокса,Известен способ окускования фосфатных руд,включающий загрузку на колосниковую рещет.ку агломерационной машины шихты, состоящейиз измельченных фосфорита, кокса и кварцита,обработку ее газообразным теплоносителем.При этом температуру теплоносителя непрерыв.дв увеличивают с, 700 - 1000 С до 1100 - 1300 С,срабатывают шихту в течение 1,0 - 1,5 мин теплоносителем с этой температурои, а затемснижают ее до 600 - 1000 С. После этого черезслой шихты начинают просасывать воздух со скоростью 0,3 м/с до полного выгорания коксаи ее спекания. Спеченный агломерат охлаждают5 до 100 С, продувая через него воздух со ско.,ростью до 0,5 м/с, При большей скорости воздух продувать нельзя ввиду большого гаэодинамического сопротивления слоя агломерата.Продолжительность охлаждения составляет0 86 мин. Охлажденный спек дробят, фракцию8 - 50 мм отделяют в качестве целевого про.цукта, а фракцию 0 - 8 мм направляют в голову процесса. Выход продукта составляет 64 -62% (21. Недостатком известного способа является относительно низкий выход продуктаи длительность процесса охлаждения.Целью изобретения является повышение выхода продукта и интенсификация процесса охлаждения,Поставленная цель достигается описываемымспособом окускования фосфатных руд, включающим загрузку шихты, состоящей из измельченных фосфорита, кварцита и кокса, обработ.ку ее газообразным теплоносителем до эажига.ния коВса, просасывание черезнеевоздуха довыгорания кокса и получения спека, егоохлаждение и дробление с выделейием продуктфракции 8 - 50 мм, При этом спек охлаждаютдо 750-850 С, дробят до получения фракций8 - 150 и 150 - 200 мм, в соотношении 8 - 12: 1разделяют их, загружают в этом соотношениив охладитель и охлаждают воздухом, продуваемым через дробленный спек снизу вверх соскоростью фильтрации 0,8 - 1,0 м/с с последующим дроблением и выделением целевого продукта, Дробленный спекзагружают в охладитель в два слоя высотой 0,5 - 0,7 м сначалафракцию 150 - 200 мм, а затем фракцию 8 -150 мм,Указанные отличия позволяют повысить выход продукта до 71 - 72% и повысить скоростьохлаждения, сократив таким образом эту операцию до 63 мин,При охлаждении спека ниже 750 С существенно увеличивается площадь зоны охлажденииагломашины, что приводит к пропорциональному снижению ее производительности. А верх.ний предел обусловлен оптимальным соотноше.нием. продолжительности охлаждения на агломашине и охладителе,Гранулометрический состав дробленного спе.ка обусловлен условиями охлаждения кусковруды различной крупности. Повышение содер.жания в спеке фракции 150 - 200 мм свышеуказанного предела (оптимальное соотношениефракций 8 - 150 мм к 150-200 мм равно 8 - "12:1) влечет за собой снижение газодинамического сопротивления слоя, определяемого восновном фракцией 8 - 150 мм и соответствуюц 1 ее снижение скорости фильтрации воздуха. Вто же время, так как с увеличением размеровкусков интенсивность передачи тепла теплопр оводиостью снижается, уменьшение влияния фильтра ции воздуха через кусок сутцестйенйо сказыва-:ется на продолжительность охлаждения до задан.ной температуры в сторону ее увеличения.Уменьшейие скорости фильтрации менее0,8 м/с приводит к существенному снижениюинтенсивности теплообмена на поверхностикуска. Увеличение скорости фильтрации-свыше1,0 м/с нерационально, т.к. при этом в квадратичной зависимости увеличивается газодинами.ческое сопротивление слоя, и, соответственно,фебуемая мощность тягодутьевого оборудования,Увеличение высоты слоя 0,7 м "приводитк увеличению газодинамического сопротивленияслоя и требует повышения мощности тягодутьевого оборудования, а уменьшение высотыснижает производительность установки.П р и м е р 1, Шихту, состоящую из измель.ченного фосфорита, кварцита и кокса, загружают на конвейерную решетку агломерационной машины слоем 0,18 м и спекают при обработке газообразным теплоносителем и воздухом, Про изводительность машины по загружаемому сырьк 260 мз/ч, площадь решетки 312 м, скорость движения решетки - 5,65 м/мин.Атмосферный воздух просасывают через слой сверху вниз со скоростью фильтрации 0,3 м/с, обеспечивая горение кокса в слое и окускова 1 О ние руды, одновременно охлаждая верхние слои уже окускованной руды. Процессокускованиявсего слоя высотой 0,18 м происходит при использовании 94% площади конвейерной решетки агломерационной машины в течение 12,5 мин.Остальную площадь машины используют надальнейшее охлаждение полностью окускованно.го слоя руды. Средняя температура слоя навыходе из машины составляет 850 С, Общаяпродолжительность спекания и охлаждения14 мин,5 20 Полученный спек. агломерат фосфоритнойруды после агломерационной машины дробятГна специальной дробилке до фракции 0 - 200 мм.В процессе дробления температуры руды сни 25 жается на 50 С. Фракцию руды 0 - 8 мм возвра.шают в переработку, а дробленный спек круп.ностью 8-200 мм с соотношением фракций8 - 150 мм и 150 - 200 мм,равном 15;1, подаютна контейнерный охладитель, Выход фракции30 крупностью 0-8 мм после дробления составляет18 - 20% от общего количества окускованнойруды. Загрузку на охладитель производят вдва слоя: первьп - кусками размером 150200 мм, второй - кусками 8 - 150 мм.3 Б На охладителе спек в слое высотой 0,6 мохлаждают до 100 С за счет продува атмосферного воздуха снизу вверх со скоростью фильтрации 0,9 м/с. Продолжительность процесса ох.лаждения составляет 50 мин.40 После завершения процесса охлаждения проводят вторичное дробление окускованной ру.ды в холодном состоянии до фракций 8 - 50 мм,которая является целевым продуктом, Выходфракций 0 - 8 мм после дробления составляет45 8 - 11%, Общий выход фракции 0 - 8 мм послегорячего и холодного дробления, возвращающийся в переработку, составляет 28 - 29%. Выход продукта 71 - 72%,П р и м е р 2. Шихту, состоящую иэ измель.Ж) ченного фосфорита, кварцита и кокса, загружают на конвейерную решетку агломерационноймашины слоем 0,18 м и спекают при обработкегазообразным теплоносителем и воздухом. Производительность машины по загружаемому сы.55 рью 260 м/ч, площадь решетки 312 м, ско.рость движения решетки 5,65 м/мин,Атмосферный воздух просасывается черезслой сверху вниз со средней скоростью филь.рации 0,30 м/с, обеспечивая горение кокса вКорректор В. Синицкая Редактор Л. Новожилова Тираж 590 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5Заказ 4003/22 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 слое и окускование руды, одновременно охлаж. дая верхние слои уже окускованной руды. Процесс окускования всего слоя высотой 0,18 м происходит при использовании 90% площади конвейерной решетки агломерационной маши.ны в течение 12 мин. Остальная площадь агломерационной машины используется для осуществления дальнейшего охлаждения полностью окускованного слоя руды эа счет прососа атмосфер- ното воздуха. Средняя температура слоя на вы 10 ходе из машины составляет 800 С, Общая продолжительность пребывания фосфатной руды на решетке агломашины составляет 14 мин.Окускованную руду после агломерационной машины дробят на специальной дробилке до 15 фракции 0 - 200 мм. В процессе дробления температура руды снижается на 50 С,Фракцию спакка 0 - 8 мм возвращают в переработку, а дроб. ленный спек крупностью"8 - 200 мм, имеющий соотношение фракции 8 - 150 мм к 150 - 200 мм, 20 равное 12:1, подают на конвейерный охладитель. Загрузку на охладитель производят в два слоя; первый кусками размером 150 - 200 мм, второй- кусками 8 - 150 мм, На охладителе слой руды высотой 0,5 м охлаждают до 100 С за счет 25 продува атмосферного воздуха снизу вверх со скоростью фильтрации 0,8 м/с. Продолжитель ность процесса охлаждения составляет 55 мин.Выход продукта 72%,П р и м е р 3. Шихту, состоящую иэ измель. зо ченного фосфорита, кварцита и кокса, загружа. ют на конвейерную решетку агломерационной машины слоем 0,1 и спекают при обработке газообразным теплоносителем и воздухом. Производительность машины по загружаемому сырью 260 мэ/ч, площадь решетки 312 м, скорость движения решетки 5,65 м/мин.Атмосферный воздух просасывают через слой со средней скоростью фильтрации 0,3 м/с,обеспечивая горение кокса в слое и окускование40 руды, одновременно охлаждая верхние слои уже окускованной руды. Процесс окускования всего слоя высотой 0,18 м происходит при ис пользовании 95% площади конвейерной решетки агломерацйонной машины в течение 13 мин, 45 Общая продолжительность пребывания фосфор ной руды на решетке агломашины составляет 14 мин. Средняя температура слоя на выходе иэ машины составляет 850 С. Окускованную 6руд) после агломерационной машины дробята специальной дробилке до фракции 0 - 200 мм.3 процессе дробления температура руды снимется на 50 С. Фракцию дробленого спека 0 - 8 ммвозвращают в переработку, а спек крупностью8 - 200 мм при соотношении фракций 8 - 150 мм1 с 150 - 200 мм, равном 16:1, подают на конвейер, ный охладитель.Загрузку на охладитель производят в дваслоя: первый кусками размером 150 - 200 мм,второй кусками 8 - 150 мм. На охладителеслой спека высотой 0,7 м охлаждают до 80 Сза счет продува атмосферного воздуха снизувверх со скоростью фильтрации 1,0 м/с. Продолжительность процесса охлаждения составляет50 мин. Выход продукта 72%,Формула изобретения Способ окускования фосфатных руд, включающий загрузку шихты, состоящей иэ измельчен.ных фосфорита, кварцита и кокса, обработкуее газообразным теплоносителем до зажиганиякокса, просасывание через нее воздуха до выторания кокса и получения спека, его охлаждение и дробление с выделением продукта фракции 8 - 50 мм, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьппения выхода продукта иинтенсификации процесса охлаждения, спекохлаждают до 750 - 850 Сробят до полученияфракций 8 - 150 и 150 - 200 мм в соотноцюнии8 - 12:1, разделяют их, загружают в этом соот.ношении в охладитель и охлаждают до 80 о100 С воздухом, продуваемым через дробленыйспек снизу вверх со скоростью фильтрации0,8 - 1,0 м/с с последующим дроблением и выде.лением йелевого продукта.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что дробленый спек загружают в охлалитель в два слоя высотой 05-0,7 м, сначалафракцию 150 - 200 мм, а затем фракцию 8-.150 мм.Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 18 062,кл. С 01 В 25/01, 03,12,64,2. Авторское свидетельство СССР Н 550339,кл, С 01 В 25/01, 31.03.75.