Способ получения брикетов из тонкоизмельченного минерального сырья

(я)4 С 22, В 1/244 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(71) Норильский ордена Ленина иордена Трудового Красного Знаменигорно-металлургический комбинатнм. А.П,Завенягина(56) Пирометаллургия тяжелых цветных металлов. Труды Института Гинцветмет; Вып. 42, М., 1977, с. 1623.(54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРИКЕТОВ ИЗ ТОНКОИЗМЕЛЬЧЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, включающий смешивание сырья со связующим на основе концен рата сульфитно-дрожжевой бражки, прессование полученного продукта и последующее упрочнение брикетов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и удешевления тех нологии и обеспечения возможности переработки минерального сырья с влажностью до 16 Х, к связующему добавляют древесные опилки и стружку и смесь подвергают до смешивания с исходным сырьем обработке в водном растворе при кипячении.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что упрочнение брикетов ведут открытым пламенем продуктов сгорания теплоносителя до содержания влаги в брикетах 1-ЗХИзобретение относится к металлургии, а именно к пирометаллургии тяжелых цветных металлов, и может использоваться для брикетированияфлотационного медного концентрата 5при переработке медно-никелевых руд,Цель изобретения - упрощение иудешевление технологии,и обеспечениевозможности переработки минеральногосырья с влажностью до 16%, 1 ОЦель достигается тем, что согласно способу получения брикетов из тонкопзмельченного минерального сырья,преимущественно флотоконцентрата,включающему смешивание минерального 15сырья со связующим на основе концентрата сульфитно-дрожжевой бражки(КСДБ), прессование полученного продукта и последующее упрочнение брикетов, к связующему добавляют древесные опилки и стружку и смесь под-вергают до смешивания с исходнымсырьем обработке в водном растворепри кипячении,25У прочнение брикетов ведут открытым пламенем процуктов сгорания теплоносителя до содержания влаги в брикетах 1-3%.Добавление к связующему (КСДБ) древесных опилок и стружки с проведением предварительной обработки этого комбинированного связующего придает связующему свойства (в смеси с исходным сырьем), обеспечивающие возможность получать продукт, 35 который на последующей стадии обработки - прессовании - позволяет обрабатываться (прессоваться) на оборудовании с меньшим удельным усилием прессования - ленточном шнековом 40 прессе. Это становится возможным ввиду получения высокопластичной прессуемой смеси, которая образуется при приготовлении комбинированного связующего. Так, опилки и стружка 5 ,на смешивание с раствором КСДБ поступают, в среднем, с влажностью 20%.сходя из требований к древесине при ее переработкеэтакая древесина и, соответственно, отходы ее харак теризуются "воздушно-сухой" степенью влажности (влажность 16-20% в зависимости от климата,температуры и влажности открытого воздуха местности). При смешивании опилок и стружки 55 с раствором КСДБ они увеличивают свою влажность, впитывая в себя часть влаги из раствора, и приобретают влажность степени "сырье" (более 23%). При этом ввиду малого веса и большого насыпного объема, а также известной влагопоглощающей спо собности (0,2-0,3 г/см), вязкость раствора КСДБ резко увеличивается,При пропаривании опилок и стружки в растворе КСДБ вязкость смеси еще более возрастает за счет дополнительного количества воды, уходящей из раствора на дополнительную пропитку опилок и стружки, степень вязкости которых может достичь "свежесруб- " ленная." (30-100%). При этом также наблюдается явление испарения части воды ввиду кипения смеси, что также увеличивает вязкость смеси. Далее при смешивании нагретого полученного комбинированного связующего, обладающего высокой вязкостью и хорошей растворимостью в воде с влажным концентратом, влага из концентрата. переходит в раствор комбинированного связующего, немного снюкая его вязкость (доводя ее до требуемой). Поэтому в прессуемой смеси почти нет свободной воды. Это дает возможность практически получить высокопластичную прессуемую массу, сохраняющую свою форму даже при малых деформациях, например кистью руки. Такая масса не требует высоких удельных нагрузок прессования и легко прессуется на ленточных шнековых прессах. Поэтому отпадает необходимость в приобретении дорогостоящих валковых прессов.Древесные опилки и стружку предварительно выдерживают в течение 1-3 ч, в водном растворе КСДБ при температуре кипения этой смеси (90-95 С). Следовательно, связующее с добавкой опилок и стружки, предварительно пропаренных, позволяет вести брикетирование исходного сырья с влажностью до 16%, и при необ- ходимости более 16%, причем не за счет повьшения удельного давления прессования а за счет новых свойств брикетируемого продукта, придаваемых ему новым комбинированным связующим.Вес комбинированного связующего от веса концентрата составляет 3-30%,Эффективность такого комбинированного связующего (водный раствор КСДБ с опилками и стружками) обеспечивается именно за счет водного раствора КСДБ, а не сухого концентрата, Йзвестно,что жидкое связующее всегда имеет лучшие адгезионные свойства при контакте с твердыми телами в результате молекулярного взаимодействия между ними,чем твердое связующее. При смешивании КСДБ с древесными опилками истружкой, которые обладают высокойпористостью и водопоглощаемостью,происходит проникновение молекулКСДБ в поры опилок и стружек, т,е. 1 Опроисходит их пропитка раствором.Для улучшения пропитки опилки истружку пропаривают в растворе КСДБ,Это придает опилкам и стружке пластичность, необходимую при формировании брикетов.Наличие опилок и стружки, йропитанных КСДБ, улучшает процесс полимеризации с получением длинных цепочек молекул в.объеме всего брйкета, повышая клеющую способность связующего и создавая прочный каркас,скелет брикета при его формировании.Кроме того, это повышает стойкостьбрикетов к ударам (сбрасыванию), 25так как важно, чтобы при загрузкев конвертер брикеты не распадалисьраньше времени, т.е. повышаетсятрещиностойкость, улучшается формовка брикетов, повышается морозостойкость брикетов при транспортировкеих от пресса к конвертеру, Крометого, опилки и стружка, пропитанные КСДБ, благодаря их пластичности,уменьшают износ трущихся частейпресса. Наличие их в брикете создает термическое сопротивление теплу,проходящему внутрь брикета и необходимому при упрочнении брикетовобжигом открытым пламенем.40Стоимость древесных опилок истружки - отходов деревообработки -очень низкая, 33 коп/1 м. На многих предприятиях они полностью неутилизируются, загрязняя и засоряяпроизводственные площади.Необходимо упрочнение полученных,брикетов вести открытым пламенемв среде газов - продуктов сгораниятеплоносителя, для того, чтобы на 50выходе иэ пресса брикет как бы обжаривался, образуя на поверхности тонкую и прочную корку, а середина брикета успела бы только потерять влажность до нормы (1-ЗЖ). Это достигает ся пламенем, например, газовых горелок, охватывающих всю поверхностьбрикета, создавая на его поверхности температуру 350-600 С, а внутри сохраняя температуру 200 С. При этомна поверхности брикета образуетсяочень прочная корка толщиной около1 мм, которая и придает ему прочность.оТемпература внутри брикета 200 Снеобходима для создания наилучшихусловий процесса полимеризации свя-зующего с получением длинных цепочекмолекул в объеме брикета с образованием прочного скелета,Обжиг (упрочнение) производят втечение 1-16 мин в зависимости отвеличины брикета, Время обработкиустанавливается опытным путем по результатам анализа качества брикетовУпрочнение, осуществляемое предлагаемым способом, сокращает весьтехнологический цикл упрочнения известных способов (1-.5 сут. или3 ч при 150 С) в сотни раз (1-16 минв предлагаемом способе). Режимы упрочнения (обжига) зависят от многихфакторов, например скорости прессования, формы брикета, величины его поверхности, от состава и влажностипрессуемого материала, его теплотехнических свойств, от температуры пламени горелок и т.д. Однако практически подбор режима обжига не сложени может быть подобран в течение одной рабочей смены,Обжиг необходимо производить в среде горелочных газов и без подсосов воздуха для того, чтобы получить менее окисленную корку брикета, что также улучшает его металлургические свойства.Способ осуществляют следующим образом.1Тонкоизмельченное минеральное сырье, преимущественно флотоконцентрат с влажностью до 167, смешивают со связующим, в качестве которого используют водный раствор, КСДБ марки КБЖ (концентрат сульфитно-дрожжевой бражки жидкий), в состав которого введены опилки и стружка, предварительно пропаренные в водном растворе в течение 1-3 ч при температуаре кипения смеси (90-95 С) . Полученный продукт подают на прессование на ленточный шнековый пресс, прессуют в брикеты с удельным усилием 0,3 - 5 МПа. Полученные брикеты подвергают последующему упрочнению,1186672 0,5 м и выход мелочи (при разрушении) составляет более 12%.П р и м е р 3. Исходные данныете же, что и в примере 1. Отличиев том, что влажность концентратаравна 67., основа связующего - КСДБплотностью 1,2 г/смКоличествосвязующего составляет 37 от весаО концентрата. Опилки и стружку ксвязующему не добавляют. Обжиг ведутоткрытым пламенем в течение 5 мин,На выходе из пресса брикеты теряют форму, "расплываются". При ис 15 пытании они выдерживают 1 падение,выход мелочи составляет более 307П р и м е р 4, Исходные данныете же, что в примере 1. Отличие втом, что комбинированное связующее20 пропаривают в течение 3 ч при температуре кипения смеси. Комбинированное связующее составляет 87 отвеса концентрата,При испытании брикеты выдерживают25 65 падений с высоты 0,5 м почти безвыхода мелочи,1Предлагаемый способ получения брикетов позволяет исключить предварительную операцию сушки рудного кон 30 центрата с целью уменьшения его влажности, так как позволяет использовать исходное сырье с влажностьюдо 16%. Это значительно упрощает технологию брикетирования и снижаетЗ 5 энергоемкость процесса, а .такжесебестоимость брикетов. При этом отсутствуют безвозвратные потери, в ви- .де пылевыноса из-за несовершенствааспирационного оборудования процесса сушки концентрата, За счет ведения процесса брикетирования при малых удельных усилиях прессованияснижается энергоемкость процесса,уменьшается износ трущихся частей45 прессового оборудования.; Себестоимость брикета значительно снижаетсяза счет экономии КСДБ, особеннотвердого, путем добавления древесных опилок и стружки, которые являют 50 ся отходами деревообработки.Составитель А,КальницкийТехред Л.Микеш Корректор В,Гирняк Упрочнение брикетов ведут на выходе их из пресса открытым пламенем всреде газов - продуктов сгораниятеплоносителя (природный газ), до содержания в брикетах влаги 1-37.П р и и е р 1. Исходное сырье -богатый медный концентрат, имеетхимический состав, %: Сц 67,3,"11 4,8 Со 0,1 ф, Ге 3,4; Б 20,9;БОр 0,1, СаО 0,11; МяО 0,07;А 3.,0. 0,1. Влажность концентрата 87.Количество концентрата 500 г,или 95% от веса приготовленной смеси. Основу связующего - раствор КСДБплотностью 1,3 г/см (15,6 г) смешивают с опилками и стружкой в количестве 407. от веса раствора (10,4 г).Затем смесь доводят до кипения (9095 С) и выдерживали при этой температуре в течение 1 ч, Горячее комбинированное связующее в количестве5% от веса концентрата (26 г) тщательно смешивают с концентратом. Приэтом получают высокопластичную теплуюмассу, легко деформируемуюот руки.Полученную массу прессуют на лабораторном малом прессе при удельном усилиидавления 3 МПа. Получают 3 1 брикетдиаметром 23 мм и высотой 20 мм. Брикеты при этом легко прилипают к металлическим предметам.Брикеты подвергают упрочнению совсех сторон открытым пламенем двухпаяльных ламп в течение 5 мин. Приэтом брикеты устанавливают на тонкихметаллических штырях - подставках.Испытания показывают, что приготовленные таким образом брикетывыдерживают 12 падений на стальнойлист с высоты 0,5 м, и выход мелочи составляет около 3%.П р и м е р 2. Исходные данныете же и порядок проведения тот же,что и в примере 1. Но обжиг полученных брикетов проводят в сушильном шкафу (а не открытым пламенем)при 200 С в течение 1,5 ч.При испытании полученные брикеты выдерживают 3 падения с высоты Редактор Н.Яцола Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 6506/29 Тираж 582 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5