Технологическая линия по производству железнокислых пигментов из пиритных огарков

Авторы патента:

C22B7 - Переработка сырья, кроме руды, например скрапа, с целью получения цветных металлов или их соединений

Полезная модель относится к переработке экологически вредных отходов сернокислого производства, в частности, может быть использовано для утилизации пиритных огарков с целью решения экологических задач очистки территории складирования отходов сернокислого производства и получения ликвидных продуктов при обработке этих огарков. Технологическая линия по производству железноокислых пигментов из пиритных огарков, включающая последовательно связанные между собой устройства просеивания, сушки, обжига и измельчения, снабжена накопителем исходного сырья, выход которого соединен питателем со входом устройство просеивания, выход которого соединен питателем со входом устройства сушки, выход которой соединен питателем с первым промежуточным накопителем, выход которого соединен питателем с магнитным сепаратором, выход которого соединен питателем со вторым промежуточным накопителем, выход которого соединен питателем с устройством предварительного обжига, выход которого соединен с устройством основного обжига, выход которого соединен с устройством охлаждения-окисления, выход которого соединен питателем с третьим промежуточным накопителем, выход которого соединен со входом устройства измельчения, выход которого соединен питателем с устройством охлаждения конечного продукта, выход которого соединен питателем с, по меньшей мере, одним накопителем готовой продукции.

1 н.п. ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 1 илл.

Известна технология и линия для получения пигментов, включающая очистку от соединений серы промывкой водой и обжигом. Размол и смешивание с наполнителем. В качестве наполнителя используют алебастр, мел, глину до 15-20 масс.% (И.П.Наркевич, В.В.Печковский «Утилизация и ликвидация отходов в технологии неорганических веществ». - М.: Химия, 1984, 240 с., с.66).

Известна технологическая линия для комплексной переработки пиритных огарков с двойным последовательным измельчением обрабатываемого сырья (см. описание изобретения к патенту РФ №2197546, МПК 7 С 22 В 7/00, С 22 В 11/00 опубл. 27.01.2003).

Ближайшим аналогом является линия для реализации технологии получения пигментов, включающая очистку от соединений серы промывкой водой, сушку и обжиг (Н.С.Торочешников, А.И.Родионов, Н.В.Кельцев, В.Н.Клушин «Техника защиты окружающей среды». - М.: Химия, 1981, 368 с., с.295-297).

Недостатками известных конструкций является необходимость обеспечения синхронной работы всех звеньев технологической линии для

получения качественного продукта.

Задачей и техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности параметров работы линии и стабильности качества получаемой продукции.

Указанный технический результат достигается тем, что технологическая линия по производству железноокислых пигментов из пиритных огарков, включающая последовательно связанные между собой устройства просеивания, сушки, обжига и измельчения, снабжена накопителем исходного сырья, выход которого соединен питателем со входом устройство просеивания, выход которого соединен питателем со входом устройства сушки, выход которой соединен питателем с первым промежуточным накопителем, выход которого соединен питателем с магнитным сепаратором, выход которого соединен питателем со вторым промежуточным накопителем, выход которого соединен питателем с устройством предварительного обжига, выход которого соединен с устройством основного обжига, выход которого соединен с устройством охлаждения-окисления, выход которого соединен питателем с третьим промежуточным накопителем, выход которого соединен со входом устройства измельчения, выход которого соединен питателем с устройством охлаждения конечного продукта, выход которого соединен питателем с, по меньшей мере, одним накопителем готовой продукции.

Кроме того, устройство просеивания может быть выполнено в виде ситобурата, устройство сушки может быть выполнено в виде муфельной вращающейся печи, устройства предварительного и основного обжигов могут быть выполнены в виде шахтных печей, устройство охлаждения-окисления может быть выполнено в виде емкости с теплообменником, устройство измельчения может быть выполнено в виде центробежной мельницы, питатели могут быть выполнены в виде транспортирующих средств, накопители могут быть выполнены в виде бункеров со входами и

выходами для обрабатываемого сырья, устройство охлаждения конечного продукта может быть выполнено в виде емкости с теплообменником.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображено: на фиг.1 - схема технологической линии по производству железноокислых пигментов из пиритных огарков.

На фиг.1 показано: накопитель 1 исходного сырья, питатели 2 для связывания устройств технологической линии, ситобурат 3 для просеивания пиритных огарков, муфельная вращающаяся печь 4 для сушки, первый промежуточный накопитель 5, магнитный сепаратор 6, второй промежуточный накопитель 7, шахтная печь 8 предварительного обжига, шахтная печь 9 основного обжига, емкость с теплообменником 10 для охлаждения-окисления, третий промежуточный накопитель 11, центробежная мельница 12 для измельчения, емкость с теплообменником 13 для охлаждения конечного продукта, накопитель 14 готовой продукции. На чертеже стрелками показано движение обрабатываемого сырья, также показаны коммуникации для использования отходящих газов из шахтной печи 9 в шахтной печи 8. Водные коммуникации для теплообменников в устройствах 10 и 13 на чертеже условно не показаны.

Технологическая линия по производству железноокислых пигментов из пиритных огарков работает следующим образом. Пиритные огарки помещаются в накопитель 1 исходного сырья, далее питателем 2 подаются в ситобурат 3, затем в муфельную вращающуюся печь 4 для сушки, после этого обрабатываемое сырье попадает в первый промежуточный накопитель 5, который служит для обеспечения самостоятельной производительности оборудования линии до него и после него. После первого промежуточного накопителя 5 сырье с помощью питателя 2 попадает в магнитный сепаратор 6 для отделения металлических включений. После магнитного сепаратор сырье попадает во второй промежуточный накопитель 7. Второй промежуточный накопитель выполняет функции аналогичные первому, но на своем месте в

технологической линии. Затем сырье поступает в шахтную печь 8 предварительного обжига и после в шахтную печь 9 основного обжига. Двухступенчатый последовательный обжиг в заявляемой печи позволяет использовать рециркулируемое тепло. Температурный режим шахтной печи 9 более высок, чем печи 8. Отходящие газы из шахтной печи 9 используются в шахтной печи 8 предварительного обжига. После обжига сырье поступает в емкость с теплообменником 10 для охлаждения-окисления. Затем обрабатываемое сырье подается питателем в третий промежуточный накопитель 11, который позволяет работать с разным темпом оборудованию линии до него и после. После накопителя 11 сырье дозированно подается в центробежную мельницу 12 с помощью питателя. В центробежной мельнице происходит измельчение сырья до заданных размеров. Измельченное сырье поступает в емкость с теплообменником 13 для конечного продукта. Затем готовый продукт направляется питателями 2 в накопители 14 готовой продукции. В заявляемой технологической линии пигмент является конечным продуктом, перемешивание с наполнителями не предусматривается. Кроме того, в отличие от аналогов отсутствует начальное промывание обрабатываемого сырья водой.

По заявляемой полезной модели осуществлен проектный расчет и построена технологическая линии со следующими параметрами. Накопитель исходного сырья емкостью 5-6 куб.м., ситобурат с параметрами пропуска фракций размером 4-7 мм, муфельная вращающаяся печь для сушки в течении 10-15 мин. при температуре 400-600 градусов, промежуточные накопители емкостью 2-6 куб.м., шахтная печь предварительного обжига с температурным режимом 150-400 градусов в течении 30-60 мин., шахтная печь основного обжига с температурным режимом 550-650 градусов в течении 30-60 мин., емкость для охлаждения-окисления с водяным теплообменником емкостью 5-6 куб.м. охлаждением с 550-650 градусов до 70 градусов в течении 30-60 мин., центробежная мельница со степенью помола в диапазоне 0,1-15 мкм, емкость с водяным

теплообменником для охлаждения конечного продукта емкостью 5-6 куб.м., четыре бункера для готовой продукции емкостью 5-6 куб.м. каждый. В одном из вариантов технологическая линия может содержать муфельную вращающуюся печь по заявке «Муфельная вращающаяся печь» №2006102379(002571) с приоритетом от 27.01.2006 г., шахтную печь по заявке «Вертикальная печь для термообработки материалов» №2006114409(015665) с приоритетом от 27.04.2006., центробежную мельницу по заявке «Центробежная мельница» №2006113961(015182) с приоритетом от 25.04.2006 г.

Благодаря наличию промежуточных накопителей заявляемая линия не требует жесткой синхронизации работы всех связанных и содержащихся в ней устройств. Благодаря этому возможен выбор и поддержание оптимального режима для критично значимых устройств - сушки, обжига, помола. Конечный продукт - смесь примерно на 93% состоящая из оксида трехвалентного железа. Цвет обусловлен параметрами исходного сырья, температурным режимом и степенью помола.

Помимо этого решается дополнительная задача обеспечения надежности и безопасности работы линии благодаря наличию магнитного сепаратора. Он задерживает возможные металлические включения в обрабатываемом сырье тем самым, предотвращая их спекание, нарушение качеств конечного пигмента, а также предохраняет исполнительные механизмы центробежной мельницы. Кроме того, использование двухступенчатого обжига в шахтных печах обеспечит экономию топлива по сравнению с решением прототипа. Муфельная вращающаяся печь, использованная в качестве устройства сушки, обладает более чистыми выходящими газами, так как обрабатываемое вещество и теплоноситель отделены стенкой муфеля.

Заявленная полезная модель может быть осуществлена с помощью известных в области техники средств и компонентов и соответствует условию "промышленная применимость".

1. Технологическая линия по производству железноокислых пигментов из пиритных огарков, включающая последовательно связанные между собой устройства просеивания, сушки, обжига и измельчения, отличающаяся тем, что она снабжена накопителем исходного сырья, выход которого соединен питателем со входом устройство просеивания, выход которого соединен питателем со входом устройства сушки, выход которой соединен питателем с первым промежуточным накопителем, выход которого соединен питателем с магнитным сепаратором, выход которого соединен питателем со вторым промежуточным накопителем, выход которого соединен питателем с устройством предварительного обжига, выход которого соединен с устройством основного обжига, выход которого соединен с устройством охлаждения-окисления, выход которого соединен питателем с третьим промежуточным накопителем, выход которого соединен со входом устройства измельчения, выход которого соединен питателем с устройством охлаждения конечного продукта, выход которого соединен питателем с, по меньшей мере, одним накопителем готовой продукции.

2. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что устройство просеивания выполнено в виде ситобурата, устройство сушки выполнено в виде муфельной вращающейся печи, устройства предварительного и основного обжигов выполнены в виде шахтных печей, устройство охлаждения-окисления выполнено в виде емкости с теплообменником, устройство измельчения выполнено в виде центробежной мельницы, питатели выполнены в виде транспортирующих средств, накопители выполнены в виде бункеров со входами и выходами для обрабатываемого сырья, устройство охлаждения конечного продукта выполнено в виде емкости с теплообменником.