Способ гранулирования переувлажненных тонкоизмельченных материалов

 

1. СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ТОНКОИЗМЕЛЬЧВННЫХ МАТЕРИАЛОВ, например желеэосодержащих концентратов, включакиций их фор-. ;мирование в виде отдельныхструй, окомкование с возвратомс некондиционной фракции -5 мй термообработку, .0 т л и .4 а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения содержания кондиционного класса, прочности гранул и производительности установки, переувлгикненный материал формируют в уплотненные струи размером 5-10 мм, некондиционную фракцию подсушивают до 5-10%-ной влажности, а затем смесь материала и некондиционной фракции гранулируют в потоке газа, нагретого до 100-300°С. 2. Спосов по П.1, о.т л и ч а ю щ и и с я leMf. что соотношение подсушенной некондиционной фракции, подаваемой в гранулятор и комкуемого материала составляет

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) ЗА)) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ! (21) 3417298/22-02 ! 22) 05.04.82

46) 07.12.83. Бюл. Р 45

° ° ° ° (72) E.A. Исаев и К.И. Шмат (71 ) Херсонский индустриальный институт (53) 669.1.622.788(088.8) (56) 1. Вагин A.A. Волошин С.С.. и др. Грануляторы. Обзор. ЦИНТИ ТЭИ, "Химнефтемаш", 1970.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р .777073, кл. С 22 В 1/14, 1978. (54)(57) 1 ° СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ

ПЕРЕУВЛАЖНЕННЬ)Х ТОНКОИЗИЕЛЬЧЕННЫХ

МАТЕРИАЛОВ, например железосодержа-! щих концентратов, включающий их формирование в виде отдельных струй, окомкование с возвратом некондиционной фракции -5 м)) и термообработ ку, о т л и,ч а ю шийся тем, что, с целью повышения содержания кондиционного класса, прочности гранул и производительности установки, переувлажненный материал формйруют в уплотненные струи размером 5-10 я), некондиционную фракцию подсушивают .до 5-10%-ной влажности, а .затем смесь материала и некондиционной фракции гранулируют в потоке газа, нагретого до 100-300 С.

2. Способ по п.1, о.т л и ч а ю -. ,шийся тем,, что соотношение под-. сушенной некондиционной фракции, подаваемой в гранулятор и комкуемого Е материала составляет (1:5) — (1 .10).

1059014

60

Изобретение относится к окомкованию (гранулированию) переувлажйенных сверхтонкоичмельченных материалов (например, флотационных концентратов) и может быть использовано в черной, цветной металлургии, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен способ окомкования, заключающийся в формировании непрерывных струй иэ влажных сыпучих мате- 10 риалов и в дальнейшей их термообработке )1) .

Однако такой способ получения гранул трудно реализуем ввиду того,что сформированные струи в дальнейшем 15 слипаются или, если они подвергаются сушке, то плохо поддаются грануляции, так как поверхность их оказывается сухой и прилипание частиц, т.е. рост., гранул затрудняется. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ окомкования сыпучих материалов,включающий формирование их в виде отдель-25 ных струй и окомкование с возвратом некондиционной фракции -5 мм. Благодаря формированию дву:..или нескольких потоков комкуемого материала, направленных навстречу, происходит интенсивный рост гранул. Кроме того, возможно получить кондиционные гра нулы из материалбв, влажность которых на 0,5-1,0% выше оптимальной влажности комкуемого материала (2) .

Однако известный способ не позволяет интенсифицировать процесс окомкования переувлажненных сверхтонКоизмельченных материалов и улучшить гранулометрический состав окатышей (гранул) ввиду того, что при 40 сверхтонком измельчении сыпучих материлов образуется большое количество шламов, препятствующего глубокому обезвоживанию материалов в вакуум-фильтрах и снижающее произ- 45 водительность окомкователей.

Цель изобретения — увеличение со.держания кондиционного класса, прочности гранул и производительности установки. 50

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу гранулирования переувлажненных, например железосодержащих концентратов, тонкоизмельченных материалов, концентратов,включающему их формирование в виде отдельных струй,окомкованные с возвратом некондиционной фракции -5 мм и термообработку, переувлажненный материал формируют в уплотнении струи размером 5-10 мм, некондиционную фракцию подсушивают до 5-10%-ной влажности, а затем смесь материала и некондиционной фракции гранулируют в потоке газа, нагретого до 100-200 С.

При этом, соотношение подсушенной некондиционной фракции, подавае° мого в гранулятор, и комкуемого материала составляет (1:5) — (1:10).

Способ осуществляют следующим образом.

Переувлажненную массу комкуе.— мого материала формируют в уплотненные струи размером 5-10 мм, подают в окомкователь совместно с некондиционной фракцией и гранулируют в потоке газа, нагретого до 100-200 С.

При разделении движущейся массы комкуемого материала на струи размером 5-10 мм облегчается формирование из них гранул. Причем одновременная подача в гранулятор подсушенной до 5-10% влажности некондиционной фракции исключает слияние струй. Гранулирование в окомкователе способствует быстрому разбиванию подсушенных (за счет контакта с некондиционной фракцией и потоком газа) струй на отдельные агрегаты, которые затем по мере окатывания приобретают шарообразную форму.

По мере продвижения по окомкователю гранулы упрочняются за счет сближения частиц под действием их соударения и подсушивания. Оптимальный размер струй комкуемого материала определяется следующим.

При размере менее 5 мм количество мелких, некондиционных гранул в готовом продукте возрастает, что приводит к снижению эффективности окомкования. Если размер струй более

10 мм, образующиеся в процессе окомкования гранулы имеют размер больше верхнего предела допустимого при грануляции и число кондиционных окатышеи падает, что также снижает эффективность окомкования.

Влажность подсушенных некондиционных фракций -5 ми должна быть 5

10% абс.ед. влажности. При влажности более 10% .условия. гранулирования нарушаются, так как агрегаты, образованные из струй материала, хуже передают лишнюю влагу частицам некондиционных фракций, что способствует образованию большого количества гранул некондиционного (крупного) класса и приводит к ухудшению окомкования.

При влажности некондиционных фракции менее 5% происходит значительное обезвоживание комкуемого материала, средний диаметр сформированных гранул уменьшается, увеличивается количествс мелочи и производительность установки по кондиционному классу падает. Сформированные и подсушенные гранулы подвергаются по мере необходимости дальнейшей термообработке, 1059014

Таблица 1

Температура воздуха ОС

Влажность кека, Ъ

Влажность некондиционной фракции, ф

Выход кондиционных гранул, Ъ

5-10 мм -5 мм

+10 мм

24,4

12,3

9,9

10,2

7,0

6,9

6,4

3,5

1,5

79,6

82,9

82,7

85,0

79,8

76,2

45,2

8,1 9,8

25,0

25,5

24,9

24,6

25,1

24,7

100

7,3

130

6,0

5,2

5,2

1,5

0,8

11,3

130

9,8

150

15,0

22,3

54,0

200

280

Соотношение некондиционной фракции, подаваемой в гранулятор, составляет (1:5) — (1:10) по отношению к исходному материалу и является оптимальным. При соотношении этих фракций и материала более 1:5 количество их велико и часть не участвует в грануляций, а циркулирует в системе окомкования, что приводит к неоправданному расходованию энергии. При соотношении некондиционных фракций — 10

-5 мм и материала менее, чем 1:10 их недостаточно для создания оптимальных условий гранулирования, струи или образованные из них агрегаты объединяются между собой, при этом получа- 15 ются крупные (некондиционные) окатыши, что снижает качество готового продукта.

При температуре газа менее 100 С подсушивание комкуемого материала затягивается и образуется повышенное количество крупных агрегатов (кусков) в готовом продукте, мелкий глатериал (ретур) высушивается недостаточно, что снижает качество окомкования.При температуре газового потока более

200ОС материал в процессе грануляции пересушивается, что приводит к образованию большого количества некондиционных фракций -5 мгл. Выбирая минимально необходимую температуру газового потока в зависимости от влажности комкуемого материала и с учетом добавления в окомкование подсушенных до 5-10% влажности некондиционных фракций -5 мм.добиваются мак- З5 симального выхода кондиционных гранул при минимальном расходе теплоносителя.

Температура газового потока, количество предрешетного продукта (pe- 49 тура)) грохота с размером ячеек 5 мм и влажность некондиционных фракций

-5 мм взаимосвязаны: чем больше температуpct газа, тем больше количество некондиционных фракций -5 мм и меньше по влажности. Диапазон границ оптимального изменения этих параметров найден экспериментально при проведении полупромышленных испытаний.Результаты представленьг в табл . 1.

П р е р. Проводят окомкование в полупромышленых условиях флотационного концентрата Чилисайского месторождения следующего состава, Ъг Класс — 40 мкм 75;

Р О 24,2; СОг 5,24. Гранулировачие проводят известным и предлагаемым способами при влажности концент. рата 22-25% (оптимальная влажность для окомкования 16,2Ъ) в окомкователе "Шокрис" диаметром 1200 мл и длиной 4000 мм при производительности 300 кг/ч. Исходный материал подают в шнек, на выходе которого образуются струи материала диаметром 8 мм, поступающие в окомкователв совместно с ретуром влажностью

8%, составляющем 15Ъ от количества поступающего материала. В окомкователь на слой материала подают нагретый до 120-140 С воздух. Время окомкования составляет 3-4 мин. На выходе окомкователя гранулы подвергают грохочению на классы +5 мм и

-5 мм. Усредненные данные готового продукта по серии из 25 отобранных проб приведены в табл. 2.

Использование предлагаемого способа гранулирования переувлажненных сверхтонкоизмельченных материалов обеспечивает по сравнению с извест- . ными увеличение выхода кондиционного класса на 50-80% с одновременным уменьшением времени окомкования и повышение прочностных характеристик и снижение пористости гранул, что благоприятно сказывается на последующей их термообработке.

1059014

Таблица 2

Прочность гранул

Выход кондиционных гранул, %

Способ окомкования

+10 мм 10-5 мм -5 мм

32,1 0,42 35,9

89,5 . 10,2

2,5 96,2 1.р2 21,5 0,98 30,6

Составитель Л. шашенков

Редактор H. Рогулич Техред Л.Иикеш, Корректор о. Билак

Заказ 9720/25 Тираж 627 Подписное

ВН1!ИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Известный

Предлагаемый на сбра- на разсыва- давлиние ванне

Пористость гранул