Способ получения брикетов из дисперсных материалов

Способ получения брикетов из дисперсных материалов

Реферат

Предлагаемое техническое решение относится к области металлургии, преимущественно цветных металлов, в частности к подготовке для дальнейшей металлургической переработки тонко измельченного минерального сырья, либо пылевидных отходов производства с получением дополнительного годного сырья.

Известен способ приготовления брикетов пылевидных и мелкофракционных отходов для дальнейшей металлургической переработки путем их смешивания со связующими веществами, например жидкого стекла и аморфной двуокиси кремния, последующей обработкой давлением и тепловой обработки шихты для придания твердости полученным брикетам (см., например, а.с. №939574, СССР по кл. С 22 В 1/24 за 1981 г.).

Недостатком известных способов является то, что связующие вещества отрицательно влияют на процесс плавки, металл не полностью извлекается из брикетов, его значительная часть переходит в оксиды и теряется вместе со шлаками, а футеровка плавильных агрегатов ускоренно изнашивается.

Так же известен способ изготовления брикетов, включающий смешивание дисперсного материала, например пыли с торфом, и последующую обработку давлением или же сушкой в вакуумных печах (Александров Б.М., Гревцев Н.В. и др. Технология производства композиционных брикетов на основе торфа. Издание вузов, горный журнал, №11-12 за 1997 г., стр.255-258, а так же а.с. №757601, СССР по кл. С 22 В 1/243 за 1978 г.). В известном способе смесь брикетировали экструзией и последующей сушкой. В результате промышленных испытаний пылевынос из шахтной печи был уменьшен до 0,5% при увеличении меди в штейн до 92,1%.

Недостатком данного способа приготовления брикетов является низкая прочность брикетов, сложность процесса их тепловой обработки, большие затраты труда на дополнительных операциях, что в конечном итоге снижает производительность процесса брикетирования.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение производительности процесса брикетирования и увеличение прочности брикетов.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что в предлагаемом способе брикетирования дисперсных металлсодержащих материалов, включающем смешивание дисперсных материалов с торфяной массой, торфяную массу перед смешиванием с дисперсными материалами сушат или увлажняют до влажности 5-20%, затем измельчают до крупности 2-5 мм, затем обрабатывают водным раствором серного ангидрида при массовом расходе серного ангидрида к торфу 30-60% в течение 5-30 мин с постоянным перемешиванием.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Измельченную торфяную массу обрабатывают водным раствором серного ангидрида, что позволяет получить цементирующий материал, который придает полученным брикетам прочность и не разрушается при транспортировке. Только под воздействием высокой температуры внутри шахтной печи, непосредственно в процессе плавки происходит медленное сгорание торфа и плавления металла. Промышленные испытания подтвердили предлагаемого способа и почти полностью исключили потери металла при шахтной плавке пылевидных материалов.

Пример. Промышленные испытания производства брикетов с использованием флотационного медного концентрата влажностью 6,4% и торфяной массы влажностью 15%. Приготовление брикетов производилось в следующей последовательности. Торфяную массу измельчали до требуемой крупности подсушивали или увлажняли ее до 5-20%. К полученной торфяной массе добавляли водный раствор серного ангидрида до необходимого массового соотношения SO₃/торф и перемешивали до получения однородного состояния. После получения однородной массы к ней добавляли медный концентрат и перемешивали до получения однородного состояния. Полученную смесь прессовали на валковом прессе при удельном давлении до 58,8 МПа (600 кг/см²). Полученные данным способом брикеты подвергали промышленным испытаниям на прочность по известным методикам. Результаты испытаний приведены в таблице.

Результаты испытаний брикетов медного концентрата с торфом.

Номер опыта	Свойства торфяной массы	Обработка водным раствором серного ангидрида	Прочность брикета, кг/см2
	Влажность, %	Крупность, мм	SO3/торф, %	Продолжит., мин
1	2	-3	50	10	18,0
2	5	-3	50	10	27,5
3	15	-3	50	10	30,4
4	20	-3	50	10	29,7
5	25	-3	50	10	22,1
6	15	-1	50	10	24,6
7	15	-2	50	10	29,4
8	15	-3	50	10	30,4
9	15	-5	50	10	32,8
10	15	-8	50	10	33,1
11	15	-3	15	10	16,3
12	15	-3	25	10	25,5
13	15	-3	50	10	30,4
14	15	-3	60	10	31,8
15	15	-3	70	10	28,5
16	15	-3	50	2	14,3
17	15	-3	50	5	21,7
18	15	-3	50	15	30,4
19	15	-3	50	30	31,5
20	15	-3	50	40	31,5

При проведении промышленных испытаниях установлено, что производство брикетов возможно на высокопроизводительных валковых прессах и не требует тепловой обработки брикетов перед плавкой.

Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения заключается в сокращении безвозвратных потерь металлсодержащих пылевых и дисперсных материалов в процессе его переработки в шахтных печах с дутьем и частичной замене кокса на торф, который одновременно является и связующим элементом при производстве брикетов.

Использование предлагаемого изобретения позволит снизить потери металла на 5-10%, снизить расход топлива на 10% и увеличить стойкость огнеупорной футеровки печей на 10-30% по сравнению с известными способами аналогичного назначения.

1. Способ получения брикетов из металлсодержащих дисперсных материалов, включающий смешивание металлсодержащих дисперсных материалов с торфяной массой с последующим прессованием, отличающийся тем, что торфяную массу перед смешиванием с металлсодержащими дисперсными материалами дополнительно обрабатывают водным раствором серного ангидрида.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку торфяной массы водным раствором серного ангидрида проводят при массовом расходе серного ангидрида к торфу 30-60%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку торфяной массы водным раствором серного ангидрида осуществляют в течение 5-30 мин с постоянным перемешиванием.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что торфяную массу перед обрабатыванием водным раствором серного ангидрида сушат или увлажняют до влажности 5-20%.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что торфяную массу перед обрабатыванием водным раствором серного ангидрида измельчают до крупности 2-5 мм.