Шихта для окусковывания фосфатного сырья

(51) 01 25/01 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Шихтой для окускования фосфатного сырья служила смесь состоящие из фосфатного сырья,углеродсодержащих сланцев и кислой фосфатной соли, представляющие собой дифосфат калия безводный К 2 НРО 4, содержащий 40,8 Р 2 О 5, 54,0 К 2 О, 5,2 Н 2 О. В предлагаемой шихте углеродсодержащие сланцы впервые используются в качестве флюсующей добавки для увеличения прочности и выхода продукта. Фосфатное вещество фосфоритов является фторкарбонатапатитом франколитового типа и в шихте предает прочность окатышам за счет образования сложных фосфосиликатных соединений, которые играют роль связующего. Таким образом, повышение прочности окатышей, снижение расхода углеродистых сланцев,повышение выхода готового продукта осуществляется за счет того, что впервые применены в качестве флюсующих добавок углеродсодержащие сланцы и кислая фосфатная соль при оптимальном соотношении указанных компонентов. Это позволяет получить более прочные окатыши,снизить расход углеродсодержащих сланцев и использовать кислую фосфатную соль в качестве флюсующей добавки.(72) Казова Раиса Ашимовна Казова Амина Мункеевна Жаксыбаева Гульжан Сатжанкызы Сакиева Зауре Жандарбековна Турсбекова Галия Жанмолдановна Асылбекова Бота Казбековна Ирюков Сабит Жанибекович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ШИХТА ДЛЯ ОКУСКОВЫВАНИЯ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к технологии подготовки фосфатного сырья для электротермического производства желтого фосфора. Задача изобретения состояла в повышении прочности окатышей, повышение выхода готового продукта и снижение расхода сланцев. 20986 Изобретение относится к технологии подготовки фосфатного сырья для электротермического производства желтого фосфора. Известна шихта А.с. СССР 1798300,опубликовано бюл.8 от 28.02.1993 г. для окускования фосфатного сырья путем смешения 1530 известкового шлама и 70-85 фосфатного сырья. Прочность полученных окатышей составляет 442 кг/окат. Недостатками этого изобретения являются повышенный расход фосфорной кислоты и низкий выход готового продукции. Известна шихта А.с. СССР 1313803,опубликовано бюл.20 от 30.05.87 г. для окускования из 70-93 фосфатного сырья и 7-30 углеродсодержащих сланцев,в качестве флюсующей добавки. Полученную смесь увлажняют и окомковывают. Гранулы сушат и обжигают при 900 С Прочность окатышей составляет 210-220 кг/см 2, выход годного продукта 94-95. Недостатками изобретения являются повышенный расход углеродсодержащих сланцев,более низкая прочность окатышей и более низкий выход готового продукта. Задачей изобретения является повышение прочности окатышей,снижение расхода углеродистых сланцев, повышение выхода готового продукта. Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемая шихта для окускования фосфатного сырья, включающая смешение его с флюсующей добавкой, увлажнение, грануляцию, сушку и обжиг окатышей, в качестве флюсующей добавки используются углеродсодержащие сланцы и кислые фосфорные соли, при следующем соотношении компонентов, мас. Углеродсодержащие сланцы 2-5 Кислая фосфатная соль ,НРО 4 0,4-0,6 Фосфатное сырье 96,4-97,6 В качестве кислой фосфорной соли используется кислый фосфат калия, химический состав в пересчете на К 2 НРО 4 следующий,Р 2 О 5-40,8 К 2 О-54,0 Н 2 О-5,2. Углеродсодержащие сланцы, применяемые в качестве флюсующей добавки являются балластной породой при добыче фосфоритов и выводятся в отвалы. В настоящее время углеродсодержащие сланцы не применяются. В предлагаемом способе углеродсодержащие сланцы впервые используются в качестве добавки для увеличения прочности и повышения выхода продукта. Сланцы имеют следующий химический состав,мас. 2 52,0-68,3 23 1,8-5,0 2 О 5 0,9-1,5 22 0,8-1,9 Снел 5,0-15,0 п.п.п 5,0-20,0 А 12 О 32,0-4,67. Технический результат прочность окатышей повысилась 500 кг/см 2, выход продукта повысился до 97,5, расход углеродистых сланцев снизился до 2-5. Предлагаемая шихта получается при следующих условиях 2 Углеродсодержащие сланцы при высоких температурах 600-1000 С сгорают с образованием оксида углерода по уравнением реакции 2 СО 2 - 2 СО СО 2 СО 2 ССО 22 СО В этом интервале температур выделяется остаточное количество влаги в процессе дегидратации кислых фосфатов 2 К 2 НРО 4 К 4 Р 2 О 7 Н 2 О Наличие в составе сланца алюмосиликатов позволяет увеличить количество минералов с низкими температурами плавления и тем самым повысить прочность окатышей, а также выход годного продукта. Количество углеродсодержащих сланцев в 2-5 в шихте обосновывается необходимостью обеспечения оплавления минералов шихты для придания требуемой прочности окатышам. Содержание менее 2 не обеспечивает требуемую прочность окатышам. Содержание более 5 сланцев в шихте приводит к снижению содержания фосфора в готовом продукте и образованию легкоплавкой шихты в печи. Следует отметить, что содержание сланцев в шихте в предложенном решении ниже и составляет 2-5, против 7-30, в прототипе. Использование кислых фосфатных солей способствует тому, что в процессе грануляции раствор кислых фосфатных солей выполняет роль связующей и способствует упрочнению сырых окатышей. Введение кислой фосфатной соли ниже, чем оптимальное количество 0,4-0,6, не позволяет повысить прочность окускованного сырья. Увеличение количества кислой фосфатной соли приводит к образованию легкоплавких смесей в шихте. Способ осуществляется следующим образом. Пример 1. Составляют сухую шихту состава, мас. Углеродсодержащие сланцы 2 Шлам производства кислой фосфорной соли (в пересчете на СаНРО 4) 0,4 Фосфатное сырье (фосмука) 97,6 В качестве фосфатного сырья используют стандартную фосмуку. Углеродсодержащие сланцы применяют в измельченном виде (содержание фракции -0,074 мм составляет не менее 60). Шлам производства кислой фосфорной соли представляет тонкодисперсный материал (содержание фракции 0,074 мм составляет не менее 80). Сухую шихту смешивают на барабанном смесителе в течение 2 мин. Смесь увлажняют и окомковывают на тарельчатом грануляторе диаметром 1,0 м при угле наклона 40 град, и числе оборотов 18 об/мин. Сырые окатыши сушат при температуре теплоносителя 200-250 С в течение 20 минут и обжигают при температуре 1000-1150 С в течение 25 мин. Прочность на раздавливание составляет 380 кг/см 2, при выходе годного продукта 94. Пример 2. Составляют сухую шихту состава,мас. Углеродсодержащие сланцы 3 20986 Шлам производства фоссоли (в пересчете на СаНРО 4) 0,6 Фосфатное сырье (фосмука) 96,4 Дисперсность составляющих, подготовка и обжиг шихты аналогично примеру 1. Прочность-420 кг/см 2, выход годного продукта 95,6. Пример 3. Составляют сухую шихту состава,мас. Углеродсодержащие сланцы 5 Шлам производства фоссоли (в пересчете на СаНРО 4) 0,6 Фосфатное сырье 94,4 Дисперсность составляющих, подготовка и обжиг шихты аналогично примеру 1. Прочность - 500 кг/см 2, при выходе годного продукта - 97,5. Как видно из примеров, оптимальная прочность окатышей 500 кг/см 2 и максимальный выход продукта 97,5, достигается при соотношении компонентов сланцев 2-5, кислых солей 0,4-0,6. Таким образом, предлагаемая шихта по сравнению с прототипом позволяет 1. Повысить прочность гранул до 500 кг/см 2. 2. Повысить выход продукта до 97,5. 3. Снизить расход углеродистых сланцев до 2-5. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Шихта для окускования фосфатного сырья,содержащая фосфатные сырье, углесодержащие сланцы, отличающийся тем, что содержит кислую фосфатную соль при следующем соотношении компонентов, мас. Углесодержащие сланцы 2-5 Кислая фосфатная соль 0,4-0,6 Фосфатные сырье 96,4-97,6 2. Шихта по п.2., отличающийся тем, что кислая фосфатная соль следующего состава,Р 2 О 5 - 40 К 2 О - 54,0 Н 2 О - 5.2.