Способ окускования фосфатного сырья

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН нвЯОю 51)4 С 01 В 25 7 .г. ОБ Е ВИДЕТЕЛЬСТ ательорной Ник СССР 1984 1983. СЛ Ю ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(71) Казахский научно-исследский и проектный институт фопромышленности(56) Авторское свидетельствоВ 1208021, кл. С 01 В 25/О 1,Авторское свидетельство СВ 1154204, кл. С 01 В 25/01,(54) СПОСОБ ОКУСКОВАНИЯ ФОСФАТНОГОСЫРЬЯ(57) Изобретение относится к технологии подготовки фосфатного сырья кпроцессу получения из него фосфоразлектротермическим методом. Цельюизобретения является сокращение расхода кокса при получении фосфора.Предложенный способ заключается вгрануляции углеродсодержащего топлива, напылении на него гранулы монофосфата кальция, а затем фосфатногосырья, сушке и обжиге полученных гранул газообразным теплоносителем.2 табл.131Изобретение относится к техноло- гии подготовки фосфатного сырья к процессу получения из него фосфора. электротермическим методом.Цель изобретения - сокращение расхода кокса при получении Фосфора.П р и м е р 1. 150 г порошка высокозольного угля, имеющего состав, мас.%: влажность 11,5; зольность 25,8; летучие 18,7; сера 0,54; углерод - остальное, увлажняют 57-ным раствором жидкого стекла, взятого в количестве 2% от массы угля, тщательно перемешивают в винтовом смесителе. Полученную смесь брикетируют при давлении 50 МПа в цилиндрические брикеты размером 9 10 х 10 мм со средней массой 1,47 г.На сформованные угольные брикеты напыляют тонкомолотый порошок монофосфата кальция Са(НРО ) в течение 1,5 мин в количестве 0,5 мас,7., После этого на угольные брикеты накатывают фосфоритную муку до получения окатышей диаметром 16-20 мм.Полученные окатыши подвергают сушке газообразным теплоносителем при 300 С в течение 20 мин и обжигают при 1180 С в течение 20 мин.В процессе обжига монофосфат кальция плавится, образуя вязкий расплав, который предохраняет углерод окатышей от выгорания. Кроме того, расплав играет роль связующего между ядром из угля и фосфатной оболочкой, что приводит к повышению прочности окатышей.Выход годных окатышей составляет 90%. Содержание углерода в ядре окатьппей составляет 3-3,67, прочность на сжатие 275 кг/шт. Обожженные фосфоритные окатыши опробованы в процессе электротермической возгонки Фосфора, проведенной на лабораторной установке (печи Таммана). При этом 100 г фосфоритных окатышей смешивают с 10,3 г кварцита и 10,7 г кокса, помещают в печь.Процесс восстановления Фосфора ведут в течение 25 мин при 1500 С, Удельное электрическое сопротивление при этом составляет 1,91 Ом см, а констайта скорости восстановления равна 15,5 10 с , Получают 80,0 г шлака с остаточным содержанием РОравным 1,1%, это соответствует степени восстановления фосфора из шихты 98,2%;8521 накатывают фосфоритную муку до получения окатьппей размером 16-20 мм. Полученные окатыши подвергают, сушке и обжигу аналогично примеру 1.Выход годных окатьппей 907. Содержание углерода 1,2-1,8%, прочность на сжатие 280 кг/шт.100 г обожженных окатышей, 12,3 г кварцита и 13,1 г металлургического кокса загружают в печь Таммана. Условия восстановления аналогичны при 20 меру 1. При этом константа скорости реакции составляет 14,5 с10 ф, а удельное сопротивление 1,85 Ом см, Выход шлака 83,0 г с содержанием РО равным 1,87, что соответствует степени восстановления Фосфора 92,07П р и м е р 3. 160 г тонкоизмельченного угля, имеющего следующий состав, мас.%: влажность 6,5; летучие 2,5; зольность 24,; сера 0,69; углерод - остальное, Формуют аналогично примеру 1 в брикеты размером10 х 10 х 10 мм и массой порядка 1,59 г,На сформированные брикеты напыляюттонкомолотый порошок монофосфата кальция в течение 2 мин при расходе 1,0% от массы брикетов, накатываютна них Фосфоритную муку до получения окатышей размером 16-20 мм.Полученные окатьппи подвергают сушке и обжигу в условиях, аналогичных примеру 1, Выход годных окатьппей составляет 90,0%, содержание углерода4-4,2% от массы окатьппа. Прочность на сжатие 280 кг/шт. 100 г полученных окатышей смешивают с 10,3 г кварцита и 10,1 г металлургического кокса, помещают в печь Таммана. Восстановление ФосфораоФ ведут при 1500 С в течение 25 мин. Удельное электрическое сопротивлениесоставляет 1,95 Ом см. Константа скорости восстановления 16, 1 с -" 10 ф . Выход шлака 78,5 г с содержаниемРО равным 0,97, что соответствуетстепени восстановления фосфора 98,57. 2П р и м е р 2, 150 г порошкавысокозольного угля, имеющего состав,мас.%: влажность 2,5; летучие 16,7;зольность 26,7; сера 0,7; углерод -остальное, брикетируют аналогичнопримеру 1 в гранулы размером 5 х 5 х 5 мми массой примерно 0,41 г каждая.На сформированные гранулы в тече"ние 1 мин при расходе 0,757 от их массынапыляют порошокмонофосфата кальция иТаблица 1 Содержание углерода вобожженДиаметр окатышей,ммПрочностьна сжаВремяобработки,мин Вес сухих окатышей,г Вес кок- сованноДиаметр ядра,го ядра, г 57-ный Количество угля тиеобожных окатьппах, 7. растворИаЯдО же нных окатышей,, 150 12,4 Топливо сгорает 15 05 10 150 25 200 23,5 0,61Не кок 1,8 суется 150 45 10 6 60 10 10 3 1,5 10 4,5 2,0 10 5,0 2,5 10 12 280 28 289 25 250 20 300 20 300 6,0 0,25 1,2 150 24,4 2,2 0,98 150 23,9 0,94 3,6 150 16,2 4,2 0,15 150 1,18 4,25 3 131852В табл. 1 приведены свойства по" лучаемых окатышей в зависимости от условий их грануляции.(В табл. 2 приведены показатели процесса получения фосфора иэ обожженных окатьппей, полученных по предлагаемому изобретению,Так, из данных табл. 2 видно, что использование в процессе подготовки фосфатного сырья высокозольных углей 10 при предлагаемом режиме формирования окатып 1 ей позволяет не только на 8,3- 29,53 сократить потребность дефицитного металлургического кокса,.но и в первую очередь повысить эффектив ность их последующей переработки на элементарный фосфор.Достигаемое повышение удельного электрического сопротивления в предлагаемом процессе позволяет на 10-15720 1 4повысить напряжение на электродах.ЙПоследнее приведет к снижению запыленности печных газов, и,. как следствие, к снижению выхода фосфорного шлама. Формула из обретения Способ окускования фосфатного сырья для последующего получения из него фосфора, включающий грануляцию углеродсодержащего топлива, нанесение на его гранулы фосфатного сырья, сушку и обжиг полученных гранул газообщиразный теплоносителем, содержащим кислород, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода кокса при получении фосфора, на гранулированное топливо предварительно напыляют монофосфат кальция.1318521 6Таблица 2 Состав шихты, г Квар- Режим плавки Удель- Степень ное восстаКонстанта скоСпособ цит НавесСодержание МеталТемператуВремя плавэлектновления, 7 рости,с10 ф ка лурги- ческий рическое окатышей углерода в100 г ра,С ления,минЗаказ 2472/18 Тираж 455 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 100 12 100 2,2 100 3,6 100 4,2 13,1 18,3 1500 25 12,1 17,0 1500 25 10,7 16,3 1500 25 10 1 15 5 1500 25 92,0 14,5 96,6 15,0 98,6 15,5 98,5 16,1