Способ подготовки обожженного окускованного фосфатного сырья к электровозгонке

 

Использование: в химической промышленности . Способ заключается в гидратации окатышей водой одновременно с механической обработкой во вращающемся барабане при массовом соотношении Т:Ж равном 1 :/0,8-3/ в течение 3-5 мин при температуре воды 20°С и 1-2 мин при температуре воды 80-60°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 01 В 25/01

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769130/26 (22) 11.12,89 (46) 15.01.93. Бюл, ¹ 2 (71) Волжский филиал Ленинградского государственного научно-исследовательского и проектного института основной химической промышленности (72) M.Ï.Òàëõàåâ, Л,И.Борисова, Л.М.Воложин, Т.А,Алтеев и P.Н,Кадырбеков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1627503, кл. С 01 В 25/01, 1988.

Изобретение относится к технологии подготовки фосфатного сырья для производства фосфора электротермическим способом.

Целью изобретения является снижение пылевыделения.

Указанная цель достигается тем, что гидратацию окускованного продукта ведут водой одновременно с механической обработкой при массовом соотношении

Т:Ж=1:(0,8 — 3) в течение 3 — 5 мин при температуре воды 20 С или в течение 1 — 2 мин при температуре воды 60 — 80 С.

При водно-механической обработке во вращающемся барабане разрушается наименее поверхностная тонкодисперсная часть материала (за счет большего перепада температур поверхности и охлаждающей среды в сравнении с центром окатыша) и из открытых поверхностных капилляров вымывается пыль в виде поровой суспензии и воднорастворимых соединений щелочных и щелочно-земельных металлов.

„„!. Ж„„1787935 А1 (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ОБОЖЖЕННОГО ОКУСКОВАННОГО ФОСФАТНОГО

Cb1PЬЯ К ЭЛЕКТРОВОЗГОНКЕ (57) Использование: в химической промышленности, Способ заключается в гидратации окатышей водой одновременно с механической обработкой во вращающемся барабане при массовом соотношении Т:Ж равном

1:/0,8-3/ в течение 3 — 5 мин при температуре воды 20 С и 1 — 2 мин при температуре воды 80 — 60 С, 1 табл.

B избытке водной фазы окатыши получают необходимые условия для организации гидроксильных соединений щелочных и щелочноземельных металлов, кристаллизационных превращений, например CaS04 безводный в CaS04 nH20 или гидролиз двухкальциевого силиката

2СаО Я!02+и Н20=

=Са(ОН)2+СаО Si0z(n-1)Íã0, что способствует в процессе хранения и транспортирования твердению вяжущих составляющих поверхностного слоя фосфоритных окатышей. При этом процесс гидратации должен распространяться на глубину окатыша 1 — 1,5 мм, что вполне достаточно для нейтрализации вредного воздействия обожженной фосфоритной пыли.

При соотношении Т:Ж меньше 1:0,8—

3(1:0,7) или больше (1,1:3,1) эффект соответственно не достигается в течение 3-5 мин из-за снижения подвижности твердой части в пульпе (окатыши+мелочь) с высокой плотностью и экономически нецелесообразно.

1787935

При вращении в барабане с одновременной гидратацией необходима пропитка поверхностного слоя на глубину не более 2 мм для исключения повышенного влагосодержания и необходимости последующей сушки окатышей, Это достигается (при данном соотношении Т:Ж) временем обработки в барабане 3-5 мин., при меньшем времени (2 мин,) — эффект гидратации на глубину до 2 мм не достигается, при большем (6 мин)— наблюдается эффект переувлажнения, Для гидратации используется оборотная вода, часть которой может использовать для предварительного увлажнения сырья и его окомкования. В случае применения воды с температурой 60 — 80 С (что соответствует в производственных условиях использованию воды до градирен — после охлаждения водоохлаждаемых конструкций обжиговой машины) временной эффект гидратации повышается, в связи с чем время обработки в барабане может быть уменьшено до 1-2 мин в зависимости от температуры. При меньшем (0,5 мин) и большем (3 мин) времени обработки эффект гидратации и вымывания тонкодисперсной части из порового пространства соответственно не достигается и экономически нецелесообразно. Вода с температурой 60 — 80 С наиболее активна для проникновения в поровое пространство, при меньшей температуре воды (50 С) и большей (90 С) активность соответственно снижается и не увеличивается.

Пример 1. Обожженные фосфоритные окатыши с рН водной фазы суспензии 9,0 в количестве 15 кг загружают в стандартный барабан, куда подают 10,5 кг технической воды (Т:Ж=1:0,7) с температурой 20 С, время обработки в барабане 4 мин, Прочность окатышей на истирание (выход фракции менее 0,5 мм) до обработки в барабане 7,0, после- 7,0, выход мелочи после транспортирования 2,5 — 2,9 . Токсичность отгружаемого продукта 18 по содержанию токсичного безводного соединения кальция и кремнезема, рН продукта после гидромеханической обработки равно 9. Выход пыли после транспортирования 200 — 250 мг/нм . з

Пример ы 2 — 5 аналогичны примеру 1 с разницей в соотношении Т;Ж, соответственно 0,8; 1,5; 3; 3,1 при этом же время гидромеханической обработки.

Пример ы 6 — 10 аналогичны примеру

1 с разницей по содержанию Т:Ж (для всех примеров среднее 1:1,5) и температуре подаваемой в барабан воды соответственно

55, 60, 70, 80, 85 С. Время обработки для всех примеров среднее — 1,5 мин.

Пример ы 11 — 14 аналогичны примеру

N 1 с разницей во времени обработки, соответственно 2, 3, 5 и 6 мин при Т Ж для всех примеров 1:1,5 и использования воды комнатной температуры.

Пример ы 15 — 18 аналогичны примеру

М 1 с разницей во времени гидромеханической обработки, соответственно 0,5; 1,0; 2,0 и 2,5 мин. при использовании горячей воды, средняя температура 70 С и Т:Ж=1;1,5 (среднее значение).

Данные по примерам приведены в таб5

10 лице.

Как видно из таблицы в заявляемых пределах соотношения Т:Ж=1:0,8-3 и времени гидромеханической обработки 3 — 5 мин при использовании воды комнатной температу15 ры (примеры 2 — 4) и времени обработки 1-2 мин. при использовании воды с температурой 60-80 С (примеры 7 — 9) цель достигается выход мелочи после транспортирования снижается с 2,5-3 до 2,1 — 2,6, прочность

50 вода 70 С (пример 18) показатели по цели не улучшаются, остаются на уровне заявляемых пределов.

Ожидаемый технико-экономический эффект складывается из повышения качества отгружаемого и перерабатываемого продукта и снижения его токсичности, т.е. улучшения экологической обстановки по трассе завод-изготовитель-транспортировка -завод-получатель, 55 на истирание после обработки снизилась с

7 до 1-5, пылевыделение после транспортирования снизилось до 100-200 мг/нмз, щелочность продукта (рН) после об25 работки снизилась с 9,0 до 8,5 содержание в пыли водных (нетоксичных) соединений кальция и кремнезема увеличивается с 2 до

16, безводных (токсичных) — уменьшается с 20 до 6,0 .

30 При уменьшении соотношения Т:Ж до

1;0,7 (пример 1), уменьшении температуры воды до 55 С (пример 6), снижении времени термообработки до 2 мин вода 20 С(пример

11) и до 0,5 мин, вода 70 (пример 15) показа35 тели по цели снижаются: выход мелочи после транспортирования увеличивается до

2,5 — 2,9, прочность на истирание повышается до 7, пылевыделение после транспортиуования повышается до 200 — 250

40 мг/нм, щелочность продукта (рН) после обработки не уменьшается (остается равной

9), содержание в пыли водных(нетоксичных) соединений кальция и кремнезема уменьшается до 4 — S, безводных (токсичных)—

45 увеличивается до 14 — 18, При повышении оптимальных параметров соотношения Т:Ж до 1:3,1 (пример 5), температуры воды до

85 С (пример 10), времени выдержки до 6 мин, вода 20 С (пример 14) и до 2,5 мин, 5

1787935

Формула изобретения целью снижения пылевыделения за счет повышения прочности окатышей, гидратацию ведут водой одновременно с механической обработкой при массовом соотношении Т;Ж

1:(0,8-3) в течение 3 — 5 мин при температуре воды 20 С или в течение 1-2 мин при температуре воды 60 — 80 С.

Способ подготовки обожженного окускованного фосфатного сырья к электровозгонке, включающий его гидратацию и 5 механическую обработку во вращающемся барабане, отличающийся тем, что, с

Основные показатели заявляемого способа подготовки по примерам

Выход мелочи после транспортирования, Па амет ы ги омеханической об аботки

Выход пыли после транспортирования,мг/нмз

Пример

Т:Ж время обработки, мин температура воды, С

Обработка паром до влажности 0,3-0,5% вы е жка 7-12 ч и механическая об аботка

Прототип

Продолжение таблицы

2

4

6

8

11

12

13

14

15 .16

17

1:0,7

1:0,8

1:1,5

1:3

1:3,1

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

1:1,5

4

4

4

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

3

6

0,5

2

2,5

3,0-0,7

2,5-2,9

2,3-2,5

2,2-2,5

2,1-2,4

2,1-2,4

2,5-2,8

2,3-2,6

2,3-2,5

2,2-2,5

2,2-2,5

2,3-2,6

2,3-2,7

2,1-2,4

2,1-2,4

2,5-2,8

2,4-2,6

2,2-2,4

2,2-2,4

400-600

200-250

150-200

120-150

100-120

100-120

200-250

180-200

120-140 .100-120

100-120

200-220

180-200

120-150

100-150

200-220

150-200

100-120

100-120

1787935

Продолжение таблицы

15

25

Составитель Л. Борисова

Техред М.Моргентал Корректор С. Пекарь

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 45 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5