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