Способ получения хромитовых окатышей хромитті тҮйіршектерді алу тӘстлі

(19)


Евразийское патентное ведомство


(21) 201401103 (13) A1


 

 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ

(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. C 22 B 1/242 (2006.01) 2016.03.31 C 22 B 1/245 (2006.01)

(22) Дата подачи заявки

2014.09.18

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМИТОВЫХ ОКАТЫШЕЙ

 

(96) KZ 2014/056 ( KZ ) 2014.09.18

(71) Заявитель:

РЕСПУБЛИКАНСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ НА ПРАВЕ ХОЗЯЙСТВЕННОГО ВЕДЕНИЯ "ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. АУЭЗОВА" МОНРК ( KZ )

(72) Изобретатель:

Жантасов Курманбек Тажмаханович, Бажиров Нурлыбек Сайфутдинович, Айбалаева Кыздаркуль Джумадуллаевна, Жантасов Манап Курманбекович, Кочеров Еркебулан Нургалиевич, Жантасова Дина Муратханкызы, Туракулов Бахриддин Баходурович, Сагындыкова Нурилла, Зият Айтжан ( KZ )

(57) Изобретение относится к процессам подго­товки некондиционного хромсодержащего сырья к металлургическому переделу и может быть ис­пользовано при производстве обожженных хро­митовых окатышей для получения феррохрома и хромовых квасцов в химической промышленно­сти. В способе получения хромитовых окатышей из некондиционных хромитовых руд, включающем получение хромитового концентрата, составление шихты из хромитового концентрата, связующего и флюса, окомкование, обжиг с изотермической вы­держкой и охлаждение окатышей, в состав тонко- измельченной шихты, подвергаемой грануляции в тарельчатом грануляторе, вводят 10,5-14,5% внут­ренних вскрышных пород угледобычи, или горю­чих сланцев или шунгита, используемых в каче­стве флюса, и дополнительно 1,5-2,5% мелочи кок­са, 1,0-2,5% аспирационной пыли и 1,0-3,5% пы­ли электрофильтров, образующихся при производ­стве обожженных окатышей и ферросплавов, и да­лее процесс измельчения, сушки и обжига ведут по известному способу с применением в качестве связующего и увлажнителя шлама, образующегося в процессе водной классификации хромитовой ру­ды. Полученные после обжига хромитовые окаты­ши содержат в своем составе до 1-1,5% свободно­го углерода, что позволит снизить расход восста­новителя, металлургического кокса при получении ферросплавов. Применение обожженных хромито­вых окатышей в ферросплавном производстве поз­волит повысить технико-экономические показате­ли предприятия и улучшить экологическую обста­новку промышленных регионов, а также снизить топливные затраты на производство хромитовых окатышей, в частности природного газа, до 25-35% в сравнении с существующей технологией.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМИТОВЫХ ОКАТЫШЕЙ
ХРОМИТТІ ТҮЙІРШЕКТЕРДІ АЛУ ТӘСТЛІ

Изобретение относится к процессам подготовки некондиционного хромсодержащего сырья к металлургическому переделу и может быть использовано при производстве обожженных хромитовых окатышей для получения феррохрома и хромовых квасцов в химической промышленности.

Известен способ получения хромитовых окатышей для ферросплавного производства включающий измельчение сырья до класса мене 0,1 мм, смешивание с мелочью кокса в количестве 2% от хромитовой руды и окомкование шихты в барабанном грануляторе. Полученные гранулы сушат при температуре 150-300°С и обжигают при температуре 1200-1250°С в обжиговой машине конвейерного типа [Технологический регламент Донского горно-обогатительного комбината].

Недостатком известного способа является отсутствие углерода в окатышах после процесса обжига.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения хромитовых окатышей в тарельчатом грануляторе включающий получение хромитового концентрата, составление шихты, содержащей в своем составе 88-90% хромитового концентрата, 5-7% шлама классификатора и 5-10% внутренних вскрышных пород или горючих сланцев или шунгита, окомкование, обжиг с изотермической выдержкой и охлаждение [Предпатент РК №18468, С22 В1/14. 2007. Бюл. №5].

Данный способ позволяет получать обожженные хромитовые окатыши из отходов, в частности шлама классификации хромитового концентрата, внутренних вскрышных пород, горючих сланцев и шунгита.

Недостатком данного способа является низкое содержание углерода в хромитовых окатышах, не более 0,1-0,2% углерода.

Задача изобретения: повышение содержания углерода в хромитовых окатышах и утилизация техногенных отходов, с улучшением экологической обстановки промышленных регионов при сохранении их прочностных характеристик обожженных окатышей.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения обожженных окатышей из некондиционных хромитовых руд, включающем получение хромитового концентрата, составление шихты из хромитового концентрата, связующего и флюса, окомкование, обжиг с изотермической выдержкой и охлаждение окатышей, согласно изобретению с целью повышения их качественных показателей в состав тонкоизмельченной шихты, подвергаемой грануляции в тарельчатом грануляторе, вводят 10,5-14,5% внутренних вскрышных пород (ВВП) угледобычи, или горючих сланцев или шунгита используемых в качестве флюса и дополнительно 1,5-2,5% мелочи кокса, 1,0-2,5% аспирационной пыли и 1,0-3,5% пыли электрофильтров образующихся при производстве обожженных окатышей и ферросплавов и далее процесс измельчения, сушки и обжига ведут по известному способу с применением в качестве связующего и увлажнителя шлама образующегося в процессе водной классификации хромитовой руды.

Способ осуществляется следующим образом: исходное сырье - некондиционные хромитовые руды Донского ГОКа крупностью - 10 мм со средним содержание оксида хрома 38,9 % разделяют на отмывочном грохоте на фракции крупностью +0,5 мм и -0,5 мм. Фракция +0,5 мм подвергается обогащению в гидроциклонной суспензионной установке. При плотности суспензии 2,95 г/см3 получают суспензионный концентрат с содержанием Сг20з - 51,4 % и SiO2 - 4,8 %. Легкая фракция направляется в отвал.

Фракция крупностью - 0,5 мм в спиральном классификаторе разделяется на пески (+ 0,074 мм) и шлам. Пески, содержащие 48,6 % Сг20з, объединяют с концентратом, сушат и измельчают в шаровой мельнице до крупности - 0,1 мм, а затем направляют на формирование сырьевой шихты.

Шлам слива классификатора разделяют на фракции +0,043 и -0,043 мм. Фракцию класса -0,043 мм направляют в качестве увлажняющей и связующей добавки сырьевой шихты, состоящей из 77-86% хромитового концентрата, 10,5-14,5% внутренних вскрышных пород угледобычи, или шунгита или горючих сланцев, 1,5-2,5% мелочи кокса, 1,0-2,5% аспирационной пыли и 1,0-3,5% пыли электрофильтров образующихся при производстве обожженных окатышей и ферросплавов, подвергаемой окомкованию на тарельчатом грануляторе до влажности окатышей 12-14 %. Полученные окатыши диаметром 10-16 мм направляют на обжиговую конвейерную машину, где они проходят последовательно стадии сушки (400-500°С), обжига (1250°С) при прососе газа теплоносителя сверху вниз, выравнивания температуры в слое обожженных окатышей и охлаждения. После сортировки кондиционные окатыши направляют на доохлаждения и отгрузку потребителю, а некондиционные гранулы, крупностью менее 5 мм, измельчают и в составе концентрата направляют на формирование сырьевой шихты.

Полученные после обжига хромитовые окатыши содержат в своем составе до 1-1,5% свободного углерода, что позволит снизить расход восстановителя, металлургического кокса при получении ферросплавов.

Введение в состав шихты более повышенного количества ВВП, или горючих сланцев или шунгита, пыли электрофильтров и систем аспирации, а так же мелочи кокса на процесс грануляции в тарельчатом грануляторе обеспечивает снижение расхода природного газа в процессе обжига до 35%, в результате окислительной реакции горения углерода, содержащегося во внутренних вскрышных породах угледобычи или горючих сланцев или шунгита, и мелочи кокса за счет просасывания кислородсодержащего теплового агента сверху вниз через слой обжигаемых окатышей. Кроме того введение добавок позволяет повысить прочность сырых и обожженных гранул из-за наличия в нем тонко дисперсных включений, способствующих образованию жидкофазной эвтектики в процессе обжига.

Применение обожженных хромитовых окатышей в ферросплавном производстве позволит повысить технико-экономические показатели предприятия и улучшить экологическую обстановку промышленных регионов, а также снизить топливные затраты на производство хромитовых окатышей, в частности природного газа до 25-35% в сравнении с существующей технологией.


№ опыта

Состав шихты (в %%)

Расход природного газа нм3/кг

Остаточное содержание углерода %

Прочность окатышей на сжатие кг/ок

Хромитовое сырье

Углеродсодержащее сырье

Связующее- увлажнитель

сырые

прокаленные

Хромитовый концентрат 1 X-D1J1D электрофильтре в Пыль аспирационная ВВП* Горючие сланцы шунгит Мелочь кокса Шлам классификатора хромитового
Прототип 83-90 - - 5-10 5-10 5-10 - 5-7 0,0037 0,1-0,3 1,1-1,6 157

1

82,5 1,0 - 10,5 - - 1,0 5-7 0,0025 0,3-0,7 1,2 173
78,5 2,5 - 12,5 - - 1,5 5-7 0,0026 0,4-0,9 1,2 175
74,5 3,5 - 14,5 - - 2,5 5-7 0,0027 0,4-1,2 1,5 179

2

81,5 1,0 1,0 10,5 - - 1,0 5-7 0,0020 0,3-0,6 1,2 190
77,0 2,5 1,5 12,5 - - 1,5 5-7 0,0022 0,3-0,9 1,4 195
72,0 3,5 2,5 14,5 - - 2,5 5-7 0,0023 0,4-1,1 1,6 195

3

72,5 1,0 - 10,5 10,5 - 1,0 5-7 0,0017 0,3-0,7 1,4 198
66,0 2,5 - 12,5 12,5 - 1,5 5-7 0,0018 0,4-0,9 1,5 189
60,0 3,5 - 14,5 14,5 - 2,5 5-7 0,0019 0,4-1,2 1,5 196

4

81,5 1,0 1,0 - 10,5 - 1,0 5-7 0,0026 0,4-0,8 1,6 186
77,0 2,5 1,5 - 12,5 - 1,5 5-7 0,0027 0,5-1,0 1,4 196
72,0 3,5 2,5 - 14,5 - 2,5 5-7 0,0028 0,5-1,2 1,6 198


 

5

82,5 1,0 -   - 10,5 1,0 5-7 0,0023 0,5-0,9 1,5 189
78,5 2,5 -   - 12,5 1,5 5-7 0,0024 0,6-1,1 1,8 200
74,5 3,5 -   - 14,5 2,5 5-7 0,0018 0,8-1,2 1,8 210

6

81,5 1,0 1,0   - 10,5 1,0 5-7 0,0019 0,6-1,1 1,4 202
77,0 2,5 1,5   - 12,5 1,5 5-7 0,0027 0,8-1,2 1,6 217
72,0 3,5 2,5   - 14,5 2,5 5-7 0,0025 1,0-1,2 1,8 228

7

80,5 0,5 3,0 10,0 - - 1,0 5-7 0,0024 1,1-1,3 1,6 184
77,0 2,5 1,5 12,5 - - 1,5 5-7 0,0026 1Д-1,5 1,7 193
73,0 4,0 0,5 15,0 - - 2,5 5-7 0,0024 1,2-1,9 1,8 181

8

80,5 0,5 3,0 - 10,0 - 1,0 5-7 0,0025 1,0-1,2 1,6 221
77,0 2,5 1,5 - 12,5 - 1,5 5-7 0,0021 1,3-1,7 1,8 226
73,0 4,0 0,5 - 15,0 - 2,5 5-7 0,0017 1,5-2,0 2,1 229

9

79,5 0,5 3,0 - - 10,0 2,0 5-7 0,0021 1,3-1,7 1,6 216
76,5 2,5 1,5 - - 12,5 2,0 5-7 0,0020 1,4-1,9 1,8 220
73,5 4,0 0,5 - - 15,0 2,0 5-7 0,0016 1,5-2,0 2,4 231

*Внутренние вскрышные породы

 

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения хромитовых окатышей, включающий получение хромитового концентрата, составление шихты из хромитового концентрата, связующего и флюса, окомкование, обжиг с изотермической выдержкой и охлаждение окатышей, отличающийся тем, что в состав шихты дополнительно вводят мелочь кокса, аспирационную пыль и пыли электрофильтров образующихся при производстве обожженных окатышей и ферросплавов при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хромитовый концентрат 70-81

5,0-7,0 10,5-14,5 1,5-2,5 1,0-2,5 1,0-3,5

Шлам

ВВП или горючие сланцы или шунгит

Мелочь кокса

Аспирационная пыль

Пыль электрофильтров