Способ получения легкого заполнителя

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик в 925908до делам изооре 1 еиий и открытий) Заявитель 5 Й) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕ апол- гольнител ем су у яво запо угольем уг- от- огид достигаетсясобу получен Изобретение относится к промышленности строительных материалов,а именно к производству легких 3нителей из минеральных отходов уной промышленности,Известен способ получения аглопо.рита из отходов добычи и обогащенияугля с содержанием углерода 8-303путем их термообработки при 800 о1000 С до содержания углерода впродукте 9,8-10,53 с последующим уплотнением продукта в процессе спека-.ния 1.Недостатквысокая плот ом этого способа являетсяность получаемого запол-.5 Наиболее близким к предлаг му изобретению по технической ности и достигаемому результа ляется способ получения легко нителя из минеральных отходов ной промышленности с содержан лерода 5"354 путем измельчени ходов, введения в них кристал ратов сульфатов в количестве 2-54, гранулирования их предварительной Ф термообработки в окислительной среде при 700-1000 С в течение 30-90 мин до остаточного содержания углерода 0,0.1-1,53 и обжига с одновременным опудриванием гранул дисперсным огнеупорным материалом 121.Недостатками этого способа являются коррозия металлических частей оборудования под действием сернистого газа Б О, выделяющегося при разложении кристаллогидратов сульфатов в процессе термоподготовки и обжига, усложнение технологического процесса, связанного с введением добавки, и необходимость тщательной гомогенизации смеси, длительность процесса выжигания углерода из мате" риала.Цель изобретения,- повышение качества легкого заполнителя.Поставленная цельтем, что согласно спо ия3 9259 легкого заполнителя из минеральных отходов угольной промышленности с содержанием углерода 8-353; включающему измельцение отходов, гранулирование их, предварительную термоподготовку гранул в окислительной средеОпри 800- 1000 С и последующий обжиг с одновременным опудриванием гранул дисперсным огнеупорным материалом, после термоподготовки произ водят охлаждение гранул до 700-20 С,Выгорание углерода из углесодер-, жащего сырья происходит с поглощением тепла по следующей реакции:15 С + СО 2- 2 СО,Эта реакция начинается при температуре свыше 700 С. Поскольку при 800 Сначинает появляться расплав, замедляющий проникновение кислорода в гранулы, выжигание углерода целесообразновести при 800-1000 С. При более высоких температурах кислород практическине поступает в гранулу и выжиганиеуглерода не происходит, 25Продукт реакции СО диффундирует иззоны реакции к поверхности гранули окисляется кислородомс выделением тепла 1 по реакции 2 СО+02=2 С 02.Часть СО выходит наружу, а цасть зодиффундируют вЬ внутренние сяои гранулы и реагирует с углеродом.Интенсивность процессов диффузииСО 2 и СО со временем по мере продвижения реакции во внутренние слои гра- З 5нул замедляется. На нее влияют размер гранул, содержание углерода вгранулах и интенсивность тепловогопотока. Если в начальный период нагрева гранул диффузия кислорода и углекислого газа поддерживается интенсивным тепловым потоком нагревающим гранулу, то пе мере выравнивания температур наружных и внутренних слоев гранул такая возможнос отсутствует,При охлаждении гранул изменяетсянаправление теплового потока и увеличивается интенсивность выхода изгранул продуктов реакции СО. СО притемпературах ниже 7001 С и при каталитицеском воздействии керамики разлагается на СО 2 и С, Таким образом,происходит как бы перенос ( переотложение) углерода из внутренних слоевв наружные и его усреднение. Поскольку интенсивность переноса зависит,от удельного содержания углерода вовнутренних слоях, общее содержание уг 08 4лерода в гранулах выравнивается. Этопозволяет увеличить общее содержаниеуглерода в грануле после предварительной термообработки до 1,5-33,которыйв процессе охлаждения перераспределяется и содержание его как в наружных, так и внутренних слоях не превышает 13,При последующем обжиге гранул до1100- 1100 С через имеющиеся в гранулах полости, по которым происходитвыход продуктов реакции при охлаждении, кислород интенсивно проникает вРгранулы, чему способствует тепловойпоток, нагревающий гранулу и нап;равленный от поверхности ее во внутрьВ этом случае возможно прямое окисление углерода кислородом по реакцииС+ О= СО 2.Эта реакция сопровождается выделением значительного количества тепла, вследствие чего гранулы интенсивно нагреваются, В дальнейшем помере накопления продуктов реакции,окисление углерода происходит по вышеизложенной схеме. Кроме того, в окислении углерода принимает участие кислород трехвалентного железа. Интенсивность выгорания углерода в гранулахзависит от его содержания в массе,поэтому и на этом этапе продолжается выравнивание содержания углеродав гранулах,Более равномерное распределениеуглерода по сечению гранулы способствует созданию более мелких пор и ихравномерному распределению в готовом продукте, что в конечном итогеприводит к улучшению качества заполнителя, снижению его кажущейся плотностиТехнология способа состоит вследующем. Отходы угольной промышленностиразмалывают в шаровой или шахтноймельнице до толщины менее 1 мм.Из полуценного порошка на ленточномпрессе или тарельчатом гранулятореформуют гсанулы, которые подсушиваютв сушильнсм барабане и подают в реактор паевдсожиженного слоя для выжигания углерода до остаточного содержания углерода 1,5-33 при 800-1000 С втечение 10-30 мин,Затем гранулы охлаждают, например,сжатым воздухом при подаче от реактора псевдоожиженного слоя в бункер запаса, откуда они дозатором подаются5 92590 во вращающуюся печь для обжига, в про цессе которого происходит вспучивание гранул. Кажущаясяплотность,кг/м Сырье ТемпеСодержание углерода, ФТемпература охлаждения,С Условия проведения предварительной термообработки ратура обжига,общеев грануле в поверхностномслое Время,мин Температура,С Отходы уг- леобогаще- ния 60 Без ох 0,01 2,5лажде- ния 900 60 700 1320 0,21 1,8 60 500 1320 0,23 1,8 0,57 900 То же 0,60 900 0,61 1320 0,18 1,8 60 20 900 Отходыуглеобогащения сдобавкой 3;ИдЬ ОА 60 Без ох Отсутлажде- ствуст 0,90 067ния 900 моподготовку гранул в окислительнойсреде при 800- 1000 С и последующийобжиг с одновременным опудриваниемгранул дисперсным огнеупорным матери-.алом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества легкого заполнителя, после термоподгоФормула изобретения П р и м е р . Отходы углеобогащения с содержанием углерода 34824 измельчают в шаровой мельнице до тонины менее 1 мм. Из полученного порошка на лабораторном прессе формуют гранулы размером 10 х 10 мм. Посушейные в сушильном шкафу до постоянного веса гранулы вносят в муфельную печь, разогретую до 900 С и выдерживают в ней 40 и 60 мин. Затем гранулы охлаждают на воздухе до 20; 500 и 700 С после чего помещают в шахтную печь, разогретую до оптимальной температуры Способ получения легкого заполнителя из минеральных отходов угольнойпро Ы мышленности с содержанием углерода 8" 35 включающий измельчение отходов,ранулирования их, предварительную тер 8 Бвспучивание отходов 1320 фС и выдерживают при этой температуре 7 мин.Для сравнения по этой же технологии, но без охлажцения получаютгранулы заполнителя с добавкой 3Идя О,Полученные результаты приведены в таблице,Из таблицы видно что кажущаясяплотность гранул, полученных по пред.лагаемому способу на 1 Онижечем по известному,Использование данного способа позволяет повысить качество легкого за"полнителя за счет более равномерного распределения мелких пор в готовомпродукте,Составитель Г.ПисаренкоРедактор Т,Веселова Техредй. Гергель Корректор М. Пожо Заказ 2873/4 Тираж 640 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раущская наб.,д.4/5Филиал ППП "Патент"г, Ужгород, ул, Проектная, 4 7 925908товки производят охлаждение гранулдо 700-20 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе . 1, Авторское М 548586, кл. С2, Авторское М 730655, кл, С 8свидетельство СССР 04 В 31/02, 1975.свидетельство СССР 04 В 31,02, 1978