Способ приготовления шихты для получения фосфора

(51) 01 25/01 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ стадии на стадии термической подготовки в состав шихты вводят недоокисленные и некондиционные никель-кобальтовые руды (НКР) и внутренние вскрышные породы (ВВП), причем процесс ведут при следующем соотношении компонентов, масс.- фосфорсодержащее сырье (фос. мелочь) в том числе возврат агломерата - 71,0-82,0- внутренние вскрышные породы (ВВП) - 5,015,0- твердое топливо (мелочь кокса для получения агломерата, коксовый орешек для производства фосфора) - 12,9-14,0- кварцит - 0,1-1,0. Спекание аглошихты ведут в течение 35-45 минут при сохранении модуля кислотности офлюсованного фосфоритного агломерата, равного 0,93-1,16. Преимуществом данного технического решения является возможность получения фосфора,обеспечивающего снижение расхода природного кварцита, металлургического кокса и получение легированного , Со и С феррофосфора.(72) Жантасов Курманбек ТажмаханбетовичФрангулиди Леонид ХарламповичАйбалаева Кыздаркул ДжумабековнаЖантасов Манап КурманбековичЛавров Борис Александрович Алтыбаев Жаксылык Мамырбекович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Инновационный патент РК 23145, кл. С 01 В 25/01, опубл. 15.11.2010 г(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРА(57) Изобретение относится к технологии извлечения фосфора в руднотермических печах и может быть использовано при получении фосфора и продуктов на его основе. Предложен способ приготовления шихты для получения фосфора, включающий термическую подготовку фосфорсодержащего сырья с полученим агломерата, смешение агломерата с кварцитом,коксом и обезвоженным шламом, в котором на Изобретение относится к технологии извлечения фосфора в руднотермических печах и может быть использовано при получении фосфора и продуктов на его основе. Известен способ приготовления шихты для производства ванадийсодержащих агломератов и окатышей,содержащей железнорудный ванадийсодержащий концентрат,известняк,кремнисто-углистые ванадийсодержащие сланцы,путем спекания шихты с использованием в качестве твердого топлива металлургического кокса, а при получении окатышей с применением в виде связующего бентонита А.с. СССР 711135, Опубл. 25.01.1980 . Недостатком известного способ приготовления шихты является возможность его использования в металлургической промышленности при производстве ферросплавов в доменной печи, а не в руднотермических печах для производства фосфора. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления шихты для получения фосфора Инновационный патент РК 23145. Опубл. 15.11.2010,включающий термическую подготовку фосфорсодержащего сырья с полученим агломерата,смешение фосфорсодержащего сырья в виде агломерата,кварцита, обезвоженного фосфорного шлама и кокса. Недостатком указанного способа является необходимость введения природного кварцита для обеспечения модуля кислотности шихты в пределах 0,9-0,95 и незначительное содержание в виде следов хрома, никеля, кобальта в феррофосфоре. Задача изобретения - разработка способа приготовления шихты для получения фосфора,обеспечивающего снижение применения природных кварцитов, твердого углеродсодержащего материала на процесс агломерации и получение одновременно легированного никелем, хромом и кобальтом феррофосфора с улучшением экологической обстановки промышленных регионов. Технический результат - увеличение прочности агломерата на стадии его получения за счет образования дополнительного количества жидкофазной эвтектики, снижение применения природных кварцитов, твердого топлива на процесс агломерации, и получение легированного никелем,хромом и кобальтом феррофосфора,с одновременным улучшением экологической обстановки промышленных регионов. Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления шихты для получения фосфора,включающем термическую подготовку фосфорсодержащего сырья с полученим агломерата,смешение агломерата с кварцитом, коксом и обезвоженным шламом, согласно изобретению, что на стадии термической подготовки в состав шихты вводят недоокисленные и некондиционные никелькобальтовые руды (НКР) и внутренние вскрышные породы (ВВП), причем процесс ведут при следующем соотношении компонентов, масс. в том числе возврат агломерата - 71,0-82,0- внутренние вскрышные породы (ВВП) - 5,015,0- твердое топливо (мелочь кокса для получения агломерата, коксовый орешек для производства фосфора) - 12,9-14,0-кварцит -0,1-1,0. Спекание аглошихты ведут в течение 35-45 минут при сохранении модуля кислотности офлюсованного фосфоритного агломерата, равного 0,93-1,16. Химический состав внутренних вскрышных пород (в ма. ) С 23 - до 0,1 23 - 2,6 -11,9 А 123 - 6,5 - 9,5 2 - 48 - 52- 0,5 - 2,50,9 - 2,9 Ссв - 25 - 35 2 О - 0,4 - 0,7 2 - 0,3 - 0,5 прочее до 100, а никель-кобальт-содержащей руды(в мас. )- 0,88-1,4 СоО - 0,05-0,076 С 23 1,3-1,4 23- 20,4-21,4 А 123 - 6,4-8,3 2- 31,645,3- 0,6-1,1 -6- 9,6 и Ссв- 1,1-1,4. Пример 1. 61 кг мелочи фосфорита смешивают с 15 кг возврата агломерата,10 кг никелькобальтсодержащей руды, 10 кг внутренних вскрышных пород, и 4 кг твердого топлива в виде металлургического кокса, увлажняют до влажности 6-8 , окомковывают в барабанных окомкователях и загружают на палетты агломерационной машины поверх 20 мм слоя постели из агломерата фракции 8-16 мм, высотой 200-220 мм, зажигают твердое топливо аглошихты газом теплоносителем,имеющим температуру 1250-1300 С в течение 2 минут при разряжении под колосниковой решткой около 800 мм вод. столба. Спекание шихты после зажигания проводят при разряжении под колосниковой решткой 800-1000 мм вод. столба в течение 35-45 мин. Полученный спк дробят до крупности менее 200 мм и охлаждают атмосферным воздухом. Охлажденный спек дробят вторично и выделяют годный агломерат класса 8-70 мм. Годный агломерат смешивают с 9,5 кг металлургического кокса класса 5-40 мм и с 0,6 кг обезвоженного шлама. Затем полученную шихту подают на плавление в рудно-термическую печь при модуле кислотности 1,03. Процесс электроплавки ведут при температуре 1500-1700 С с выделением 8,14 кг газообразного фосфора, 0,977 кг легированного феррофосфора, 1,05 кг шлака и 24,42 нм печного газа. Содержание в феррофосфоре никеля составляет 0,11 кг, хрома 0,09 кг, кобальта 0,006 кг. Пример 2 осуществляют аналогично примеру 1 при составе шихты 67 кг мелочи фосфорита, 14 кг возврата агломерата,7,5 кг никелькобальтсодержащей руды, 7,5 кг внутренних вскрышных пород и 4 кг твердого топлива в виде металлургического кокса с добавлением 0,1 кг кварцита при модуле кислотности 0,96. Получают 8,17 кг газообразного фосфора, 0,980 кг легированного феррофосфора, 1,015 кг шлака и 24,51 нм 3 печного газа. Содержание в феррофосфоре Преимуществом данного технического решения является возможность получения фосфора,обеспечивающего снижение расхода природного кварцита, металлургического кокса и получение легированного , Со и С феррофосфора. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ приготовления шихты для получения фосфора, включающий термическую подготовку фосфорсодержащего сырья с полученим агломерата,смешение агломерата с кварцитом, коксом и обезвоженным шламом, отличающийся тем, что на стадии термической подготовки в состав шихты вводят недоокисленные и некондиционные никель Расход обезвоженного шлама Состав шихты для получения 1 т фосфора, в Содержание легированных металлов в феррофосфоре кварцита, при модуле кислотности 0,93. Получают 8,2 кг газообразного фосфора, 0,984 кг легированного феррофосфора, 1,02 кг шлака и 24,6 нм печного газа. Содержание в феррофосфоре никеля составляет 0,083 кг, хрома 0,066 кг, кобальта 0,0057 кг. Результаты экспериментов приведены в таблице ниже. Примеры Состав шихты для получения 1 т агломерата, в никеля составляет 0,083 кг, хрома 0,066 кг, кобальта 0,0057 кг. Пример 3 осуществляют аналогично примеру 1 и 2 при составе шихты 65 кг мелочи фосфорита, 16 кг возврата агломерата,7,5 кг никелькобальтсодержащей руды, 7,5 кг внутренних вскрышных пород и 4 кг твердого топлива в виде металлургического кокса с добавлением 0,9 кг кобальтовые руды (НКР) и внутренние вскрышные породы (ВВП), причем процесс ведут при следующем соотношении компонентов, масс.- фосфорсодержащее сырье (фос. мелочь) в том числе возврат агломерата - 71,0 - 82,0- внутренние вскрышные породы (ВВП) - 5,0 15,0- твердое топливо (мелочь кокса для получения агломерата, коксовый орешек для производства фосфора) - 12,9 - 14,0