Способ приготовления брикетов

(51)М. Кл. С 22 В 1/24 9 еударвтюеФ кемвтвт СССР вв элам взвбрвтеинй в вткрытнВДата опубликования описания 30.06.82 М.И.Левин, А,А.Титов, В.П.Орехов, Н.Я.Спевак, Р.В.Симаков,А.Б.Куприянов и А.Т.Шмаль ог Государственный ордена Октябрьской.оРеволюции наую 1- исследовательский и проектный ияатйтут редкометафйческой проиишпенностн ГИРЕДИЕТ" и Вер неднепровский:.ге огре нЬметаллургический комбинат(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БРИКЕТОВ 1Изобретение относится к металлургии редких металлов, а именно к тех. нике брикетирования концентратов и руд, содержащих цирконий.Известны различные способы гранулирования и брикетирования минераль 5 ного сырья с использованием органических и минеральных связующих веществ.Известен способ производства брикетов, согласно которому исходное рудное сырье увлажняют, сме 111 ивают с раствором омыленного талового пека, брикетируют прессованием и сушат при 160 С С 11.15Однако таловый шнек дефицитен и дорог.Известен способ приготовления брикетов иэ концентрата, согласно которому приготавливают смесь, содержащую зо по мас.4: концентрата 65,2, кокса18,5 и пека 16, 3. В эту смесь заливают водный раствор сульфатного щелока, перемешивают и брикетируют,на 2ячейковом брикет-прессе под давлением 250-300 кг/см . Брикеты загружают в. реторты из нержавеющей стали и кок суют при 850-900 С в течение 15-20 ч в ямных или шахтных печах, затем брикеты извлекают иэ печи, охлаждают и направляют на хлорирование. Летучие продукты коксования охлаждают в гаэоходах, где образуется густая, вязкая масса углеводородных продуктов, которые периодически удаляют из гаэоходов. Коксование при этом прекращают. Коксованный материал содержит 10-15 мас.Ф кусковой мелочи, образующейся при разрушении брикетов в процессе брикетирования и коксования. Прочность коксованных брикетов на сжатие от 15,0 до 30,0 кг/см 1. После 10-15"кратного коксования реторты заменяют новыми вследствие их разрушения (прогарания) и полной непригодности для дальнейшей эксплуатации 1,2Недостатки этого способа приготовления брикетов - низкая прочность.3 9395брикетов, сложность процесса тепловой обработки, большие затраты трудана дополнительных операциях при коксовании, Как следствие периодичноститепловой обработки .- низкая производительность процесса по коксованнымбрикетам.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемо-,му результату является способ приго отавления брикетов из цирконового концентрата, кокса и связующего вещества путем смешения компонентов, прессования шихты и тепловой обработкибрикетов 3 ,15Недостаток известного способаневысокие производительность процесса и прочность брикетов.Цель изобретения - повышение производительности процесса и прочностибрикетов,Поставленная цель достигается тем,что в способе приготовления брикетовиз цирконового концентрата, кокса исвязующего вещества путем смешениякомпонентов, прессования шихты и тепловой обработки брикетов, в качествесвязующего вещества используют смесьиз 3,4-10,2 Ф жидкого стекла плотнос. тью 1,2-1,25 г/см , 1,2-3,53 аморфной двуокиси кремния и 0,5-1 М бентонита, взятых от массы концентратаи кокса, а тепловую обработку осуществляют при 180-900 С в течение 1,54,0 ч.35Сущность способа заключается вследующем.При тепловой обработке смеси циркона и жидкого стекла образуются силикаты металлов, цементирующие сы"рье в пррчный монолит. Кроме этого,добавление аморфной формы двуокисикремния, растворяющейся в жидкомстекле, увеличивает связующую способность жидкого стекла с частицами, 45бентонита и циркона. В результатеэтого уже при естественной сушке .брикетов на воздухе они резко упрочняются, Дальнейший нагрев компонентовшихты сопровождается еще большим упрочнением брикетов и увеличивает ихЯпористость, необходимую для процесса хлорирования.Нагревание брикетов до темпера"туры выше 400 С нецелесообразно, таккак необходимое окисление органического материала в бентоните заканчивается при 350-400 оС, Снижение температуры тепловой обработки ниже 180 Со 74 4приводит к необоснованному увеличениюпродолжительности тепловой обработкибрикетов, Кроме того, необходимаяусадка бентонита происходит до 150200 С. Продолжительность тепловойобработки менее 1,5 ч не дает возможности полностью удалить влагу избрикетов даже при 400 ОС.Сушка более 4 ч нецелесообразна,так как необосновано увеличивает продолжительность тепловой обработки, атемпературная выдержка не требуется.Важную роль в производстве брикетов играет количество жидкого стекла, бентонита и двуокиси кремния,поступающее на смешение с концентратом и коксом. Применение жидкогостекла в количестве более 10,2 Ф непозволяет получить шихту необходимойвязкости; при брикетировании проис-,ходит выдавливание влаги из брикета,что затрудняет удаление брикета изячеек брикет-пресса,При добавлении жидкого стекла менее 3,М образуется шихта недостаточной влажности, брикеты рассыпаютсяпри незначительных нагрузках и истираются.Использование двуокиси кремния более 3,5, а бентонита более 1,4 Ф неприводит к увеличению прочности сухихбрикетов и экономически не оправдано.Уменьшение содержания двуокиси кремния менее 1,2 сопровождается снижением прочности брикетов. Снижение содержание бентонита менее 0,53 приводитк аналогичному результату.П р и м е р 1. Цирконовый концентрат и нефтяной кокс измельчают докрупности частиц 40 мкм, взвешиваюти перемешивают с 1,44 (от массы концентрата и кокса) бентонитом и с 3,5 Фаморфной двуокиси кремния. После перемешивания в шихту заливают жидкоестекло,взято в количестве 10,23.(=1,2 г/см ) Шихту брикетируют наячейковом брикет-прессе. Брикеты сушат при 180 ОС в течение 4 ч. Прочность сухих брикетов на сжатие 40 кг/,=1,25 г/см, Шихту брикетируют придавлении 200 кг/см, Брикеты сушатпри 400 С в течение 1,5 ч.Прочность сухих брикетов 30-35 кг/смпористость - 35-40,.Заказ 4603/41 Тираж 660 , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 5,9395П р и м е р 3. Измельченные кон"центрат и кокс взвешивают, перемешивают с 2,53 аморфной двуокиси крем",ния, с 1,0 бентонита, с 8 Ф растворажидкого стекла з;, =1,2. г/смэ. Шихтуперемешивают в течение .20-30 мин,брикетируют при давлении 200 кг/см,Брикеты сушат при 250 в С в течение 2 ч.Сухие брикеты обладают прочностью насжатие до 35 - 40 кг/см , порйс-уетость 40.Продукт не содержит кусковой мелочи и полностью пригоден для дальнейшей обработки хлором.ИСпособ дает возможность упроститьоперацию тепловой обработки, снизитьее температуру на 400-600 С, сократить лродолжительность на 10- 15 ч,полностью устранить операцию чисткигазоходов, заменить дорогостоящиереторты из нержавеющей стали на реторты из более дешевой стали 3, позволяет экономить топливо, сжигаемоепри сушке брикетов. Ожидаемый эконо- ззмический эффект - 100 тыс.руб,74 6формула изобретенияСпособ приготовления брикетов изцирконового концентрата, кокса и связующего вещества путем смешения компонентов, прессования шихты и тепловой обработки брикетов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса ипрочности брикетов, в качестве связующего вещества используют смесьиз 3,4- 10,23 жидкого стекла плотностью 1,2-1,25 г/смф, 1,2-3,5 аморфной двуокиси кремния и 0,5- 1,И бентонита, взятых от массы концентратаи кокса, а тепловую обработку осуществляют при 180-400 С в течение15-4,0 ч,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР638624, л, С гг В 1/244, 1977,2. Сергеев В.В. и др. Металлургийтитана. И., "Металлургия", 1979,с,76783. ффЦветные металлыф,- 1968, й 4,с,72-75.