Способ окускования фосфатного сырья

(54) СПОСОБ ОГО СЫРЬЯ(57) Изобретенческой промыменение вфосфатного сьфор, Способмельченных фобожженногомас.% борогинии смеси с иго.м окатышей ие относится к обласшленности и может на технологии подг рья к переработке его аключается в смешеосфатного сырья и в фосфатного сырьяпса, увлажнении и окоследующей сушкой 9 пр, 1 табл. ти химийти приотовки на фоснии изозвратас 2 - 7 омковаи обжиельский и промышЕ.Б, Грант Д. Асанба%409728 ская обрасырья. (У 1.: 707 ели ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Казахский научно-исследовапроектный институт фосфорноилен ности(56) Авторское свидетельство СССкл, С 01 В 25/01, 1971,Шумаков Н,С, и др. Термичеботка и окускование фосфатногоХимия, 1987, с. 117 - 127. Изобретение относится к технологии получения окатышей из фосфоритного сырья, используемых при электротермическом производстве фосфора.Известен способ окускования фосфатного сырья, включающий его смешение с фосфатным шламом, полученным при фосфорно-кислотном разложении фосфатного сырья, с последующим обжигом смеси во вращающейся печи с одновременным ее окускованием,Недостатком известного способа является невысокая прочность продукта; на сжатие - 120 - 180 кг/ок, на удар (содержание фракции плюс 5 мм) - 92%, на истирание (содержание фракции минус 0,5 мм) - 6,5%,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ окускования фосфоритного сырья, включающий смешение Сырого фосфоритного сырья и прокаленного фосфорита (возврата некондиционных окатышей размером менее 5 мм), измельчение смеси до содержания фракции минус 0,074 не менее УСКОВАНИЯ ФОСФАТНО 5%, увлажнение и окатывание на тар гранулятора.Полученные окатыши подвергают сушке и термообработке при 1150 - 1180 С.При этом в известном процессе изучена возможность использования возврата в количестве от 30 до 100 мас.% от массы сырого сфосфорита, Прочность при сжатии обожженных (1150 С) окатышей с возрастанием доли возврата падает с 2200 до 900 Н/ок или с 220 до 90 кг/ок, а прочность на удар и ф истирание соответственно - с 90 до 80 и с 5 0 до 10% (данные по прочности окатышеи на, - а удар и истирание получены авторами предлагаемого процесса в ходе эксперименталь,ий ных исследований). Снижение прочности окатышей при добавлении в шихту возврата объясняется аморфизацией глинистых составляющих фосфатнаго материала при обжиге и потерей их связующей способности,Недостатком известного процесса являтся низкая прочность окатышей, содержащих возврат прокаленного сырья, 1763361Цель изобретения - повышение прочности окатышей при подаче возврата до 900 от массы шихты,Поставленная цель достигается тем, чтов известном процессе окускования фосфатного сырья, включающем смешение измельченного сырого фосфорита с измельченнымвозвратом прокаленных окатышей, взятомв количестве до 90 от массы шихты, атакже увлажнение смеси, окатывание, сушку и обжиг полученных окатышей, в процессе окатьгвания используют борогипс вколичестве 2 - 70 от массы шихты,Борогипс является отходом борнокислотного производства и содержит в своемсоставе оксиды кальция, кремния, серы, бора, магния, железа, аммония, натрия и калия (см, Труды ГИГХСА вып, 69, 1985, с, 45).В предлагаемом процессе используютборогипс, образующийся в производствеборной кислоты и содержащий: СаО 26,129,9: ЯОз 38,5 - 47,7; Я 02 5,36 - 10,54; Ре 20 з0.,15 - 0,30; М 90 0,2 - 1,09; А 20 з 0,63 - 1,35;ВОз 0,35 - 0,67; К 20 0,33 - 0,23; МагО 0,270,34; СО 2 0,68 - 0,7; ппп 1,02 - 1,09; Р 0,33 -0,49; Р 2 ОБ 0,29 - 0,33,Использование борогипса обеспечивает дополнительное упрочнение структурыокатышей за счет образования при температурах 1100 - .1180"С шлаковой связки междусоставляющими борогипса и фосфатногосырья, Это обеспечивает получение окатышей, характеризующихся следующимипрочностными свойствами;- на удар (содержание фр. +5 мм) -95-980 ;- на сжатие 292 - 354 кг/ок;- на истирание (содержание фр. -0,5 мм)- 1,9 - 4,0/ОСопоставительный анализ заявляемогорешения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается рт известногоиспользованием в качестве связующего боро гипса,П р и м е р 1, 25 кг измельченной фосфоритной руды бассейна Каратау, содержащей, мас.: Р 205 21,0; Я 02 24,0; СаО 33,0;СаР 4,0; М 90 3,0; А 20 з 1,8; Ре 20 з 2,5;(К 20+Ма 20) 0,8; ЯОз 0,9; СО 2 9,0 и 70 кгизмельченного обожженного возврата, содержащего, мас.%: Р 205 23,05; Я 02 26,4;АгОз 1,98; СаО 36,3; СаРг 4,4; М 90 3,3;Ре 20 з 2,75; Ма 20.0,33; К 20 0,548; ЯОз,978,включающего фракцию минус 0,05 мм неменее 60%, смешивают, что обеспечиваетколичество возврата в смеси 700 ,Полученную смесь гранулируют на чашевом окомкователе.При окомковании фосфатного сырья используют борогипс в количестве 5% от массы шихты, который подают отдельным потоком.Окатывание фосфорита и 5 кг борогипсапроводят по следующей усредненной схеме5 с увлажнением водой до 10,5%. (табл.1),В процессе окатывания используют борогипс, являющийся отходом борнокислотного производства на Актюбинскомхимзаводе и содержащий: В 20 з 0,51; СаО10 28,0; ВОг 7,95; М 90 0,645; Ре 20 з 0,225;А 20 з 0,99; ЯОз 43,1; К 20 0,28; Ма 20 0,305;С 02 0,69; ппп 15,4.Полученные окатыши сушат при 200 -300 С в течение 15 минут и обжигают 18 - 2015 минут при 1100 С, затем после охлажденияопределяют их прочность, которая равна;на сжатие, кг/ок - 329,на удар(содержание фракции+5 мм), %- 96,20 на истирание содержание фракции -0,5мм), 0 - 3.П р и м е р 2. 25 кг измельченной фосфоритной руды бассейна Каратау, состав ксторой аналогичен составу по примеру 1, и 7025 кг измельченного возврата, также аналогичного по составу примеру 1, смешивают, приэтом количество возврата в смеси составля.ет 700/О, и продолжают смешивать с боро.гипсом, взятым в количестве 5 кг, чтс30 составляет 5% от массы шихты,Полученную смесь увлажняют до 7,5% есмесителе и подают на грантарель чашевогсокомкователя, режим работы которого аналогичен примеру 1,35 Окатывание смеси продолжают в течение 5 - 6 минут до получения гранул размером 18 - 20 мм,Полученные окатыши, высушенные ьобожженные в условиях, аналогичных при40 меру 1, имеют следующие прочностные характеристики: на сжатие 307 кг/ок, на удас- 960 , на истирание - 40 .П р и м е р 3, Условия процесса аналогичны примеру 1,45 Отличие - количество борогипса и возврата, подаваемых на окомкование,Зависимость прочности окатышей орасхода борогипса и возврата, подаваемы:на окатывание, представлена в таблице 2,50 Данные примеров 1-5 свидетельствуюттом, что оптимальное количество борогипсаобеспечивающее одновременное достижение высоких прочностных характеристик н,.сжатие, удар и истирание составляет 2 - 70/,.55 Использование борогипса менее 20 омассы шихты приводит к снижению прочнссти окатышей как на сжатие, так и на ударистирание до уровня известных процессовУвеличение количества борогипса бслее 70 , в составе фосфоритных окатыше1763361 Таблица 1 сопровождается резким увеличением транспортных расходов, связанных с доставкой борогипса, обеднением фосфоритного сырья по основному компоненту Р 20 в и снижением прочности.Анализ данных примеров 6 - 9 свидетельствует, что использование 30 - 90 возврата при оптимальном расходе борогипса приводит к получению окатышей с высокими прочностными свойствами, Однако использование только 30;ь возврата не решает проблему его переработки, поскольку это неизбежно приведет к накоплению боя окатышей,Получение окатышей на основе измельченного возврата и борогипса без вовлечения сырого фосфорита (пример 9) показало, что в этом случае резко ухудшается процесс первоначального образования зародышей - центров грануляции, на которые, впоследствии, накатываются и частицы молотого возврата, что снизит выход окатышей,Это обусловлено гораздо худшей смачиваемостью прокаленного возврата и потерей им связующих способностей за счет изменения структуры при термообработке и удаления легкоплавких составляющих в газовую фазу,Использование заявляемого решения впромышленных условиях позволит улуч 5 шить качество фосфоритных окатышей засчет одновременного повышения прочности на сжатие, удар и истирание, при возможности утилизации двух отходовпроизводств: возврата фосфоритных окаты 10 шей и борогипса,Достигаемое увеличение прочностиокатышей одновременно по трем показателям позволит сократить образование мелочи при транспортировке и хранении,15 Формула изобретенияСпособ окускования фосфатного сырья,включающий его измельчение, смешение сизмельченным возвратом обожженногофосфатного сырья, увлажнение и окатыва 20 ние смеси, сушку и обжиг окатышей с возвратом мелкой фракции на стадиюсмешения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения прочности окатышей приподаче возврата до 90 от массы шихты, на25 смешение дополнительно подают борогипсв количестве 2-7от массы шихты.1763361 Таблица 2 Примеры 2 3 4 5 6 7 8 9 Состав шихты, мас, Ф прокаленный возврат 30-100 . 70 борогипс сырая фосфоритнаяруда 100 28 25 23 22 65 45 остальное 29 120-180 292 у 1 343 307 309 345 354 340 329 96 97 96 95,6 98 98 96,3 95,4 прочность на удар,В прочность на истирание, Ф 5-10 5 6,5 4 2,5 3,5 3,5 2,1 1,9 3,2 4,2 Составитель К,ЖантасовТехред М,Моргентал Корректор Н.Бучок Редактор Т.Куркова Заказ 3424 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Состав исходной шихтыи качественные характеристики окатышей Качественные характеристики окатышейпрочность на сжатие,кг/о к Аналог Прототип