Спосіб переробки пилоподібних сольових алюміній- або глиноземвмісних шлаків

Реферат: Винахід належить до галузі кольорової металургії, а саме - до способу переробки пилоподібних сольових алюміній- або глиноземвмісних шлаків, і може бути використаний на підприємствах вторинної кольорової металургії і чорної металургії та як клінкер для виготовлення глиноземного і високоглиноземного цементів. Спосіб включає його гранулювання з уведенням зв'язуючого, а як зв'язуюче вводять активований цемент, рідке скло, лігнін та сульфатоспиртову барду, процес отвердження ведуть у газоподібній вуглекислоті, причому активований цемент, рідке скло, лігнін та сульфато-спиртову барду, в сумі вводять у кількості 20-40 % від маси шлаку, що гранулюють. Винахід забезпечує зниження енерго- та трудовитрат, спрощення процесу переробки, утилізацію шкідливих речовин, що виділяються в газоподібному стані, підвищення екологічності процесу. UA 100115 C2 (12) UA 100115 C2 UA 100115 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі кольорової металургії, а саме - до використання пилоподібних сольових алюміній - або глиноземвмісних шлаків, і може бути використаний на підприємствах вторинної кольорової металургії і в подальшому на підприємствах чорної металургії та як клінкер для виготовлення глиноземного і високоглиноземного цементів. Відомий спосіб переробки алюмінієвих шлаків, що включає їхнє дроблення й розсів, причому металева частина шлаків потрапляє в плюсову фракцію й використовується у виробництві алюмінієвих сплавів. Розділення оксидної й сольової частин шлаків здійснюється розчиненням останньої у воді й наступному випарюванні розсолу. По даному винаходу утилізуються дві частини шлаків - металева й сольова, а оксидна складується в шлаковідвали (див А. с. СРСР №13018613, А, 12.11.85р.). В об'єкті, що заявляється як винахід, і аналозі збігаються такі істотні ознаки. Обидва способи використовують шлаки плавильного виробництва алюмінієвих сплавів і їхню обробку. Одержанню очікуваного технічного результату при використанні аналога перешкоджають наступні причини. До недоліків відомого способу варто віднести високі енерговитрати на випарювання розсолу, тому що 99 %-е видалення солей відбувається лише після трикратної обробки шлаків водою, а також складність утилізації самої значної частини шлаків - оксидної. Пилоподібні сольові шлаки не використовуються, так як є відходами переробки первинних кускових шлаків плавки алюмінію, складуються у відвалах, які утримують отруйні речовини у вигляді хлоридів натрію й калію, а так само і їх оксидів. Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу, що заявляється, є вибраний за найближчий аналог спосіб переробки алюмінієвих шлаків, що включає його здрібнювання, відділення металевого алюмінію й поділ оксидної й сольової частин шлаків, при цьому здрібнені шлаки після відділення металевого алюмінію піддають гранулюванню з паливом, після чого здійснюють поділ оксидної й сольової частин шлаків шляхом випару солей у процесі спікання гранульованого матеріалу при температурі вище температури кипіння солей, а спікання здійснюють при температурі нижче плавлення оксидного компонента (RU № 2132398, C1, 23.07.98 p.). В об'єкті, що заявляється як винахід, і вибраному найближчому аналозі збігаються такі істотні ознаки. Обидва способи належать до способів переробки алюмінієвих шлаків, що включають введення в шлаки зв'язуючого і його гранулювання. Аналіз технічних властивостей найближчого аналога, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при його використанні перешкоджають наступні причини. До недоліків відомого способу переробки алюмінієвих шлаків варто віднести високу витрату палива на випарювання розсолу, і високу витрату електроенергії, витрачувані для помелу (обробки) шлаків, а також складність утилізації самої значної частини шлаків - оксидної. Пилоподібні сольові шлаки на практиці не використовуються, бо є відходами переробки первинних кускових шлаків плавки алюмінію, складуються у відвалах, які небезпечні для навколишнього середовища. При зберіганні на відкритих площадках під впливом атмосферних опадів з них виходять токсичні й вибухонебезпечні гази, Н 2СН4; РН3, H2S, C2H2, HCN, HP. 3 Кількість газів, що утворилися, залежить від технічних параметрів плавки й становить 12-40 м /т. Крім того, вимивання зі шлаків зливовими й топленими водами хлоридів призводить до засмічування ґрунту. В основу винаходу, що заявляється, поставлена технічна задача створити такий спосіб переробки пилоподібний сольових алюміній- або глиноземвмісних шлаків, у якому вдосконаленням шляхом введення нових елементів і зв'язків між ними, дозволило б при використанні винаходу забезпечити досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні економічності за рахунок зниження енерговитрат внаслідок спрощення процесу переробки пилоподібних сольових шлаків, зниження трудовитрат і підвищення екологічності за рахунок усунення шкідливих газових виділень, що несуть задушливий запах. Поставлена технічна задача вирішується тим, що у відомому способі переробки пилоподібних сольових алюміній- або глиноземвмісних шлаків, що включає гранулювання з уведенням зв'язуючого у пилоподібні сольові алюміній- або глиноземвмісні шлаки, як зв'язуюче, вводять активований цемент, рідке скло, лігнін та сульфато-спиртову барду, а процес отвердження проводять у газоподібній вуглекислоті, причому активований цемент, рідке скло, лігнін та сульфато-спиртову барду в сумі вводять в кількості 20-40 % від маси шлаку, що гранулюють. Між істотними ознаками способу переробки алюмінієвих шлаків, що заявляється як винахід, і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. 1 UA 100115 C2 5 10 15 20 25 30 35 Використання, як зв'язуючого, активованого цементу, рідкого скла, лігніну та сульфатоспиртової барди дозволяє спростити процес переробки пилоподібних сольових алюміній- або глиноземвмісних шлаків за рахунок виключення поділу сольових шлаків на оксидну й сольову складові, що дозволяє усунути процес термообробки шлаків, обробку й відвід газів. При цьому досягається хімічне зв'язування солей у сполуки, що не мають запаху, й забезпечується підготовка пилоподібних шлаків до процесу грануляції та робить їх придатними для використання в чорній металургії, промисловості будівельних матеріалів і для одержання вогнетривів, виключає їх шкідливий вплив на навколишнє середовище. Проведення процесу отвердження в газоподібній вуглекислоті підвищує економічність способу за рахунок підвищення продуктивності способу, зниження витрати зв'язуючого (у вигляді активованого цементу, рідкого скла, лігніну та сульфато-спиртової барди) й підвищення міцності гранул. Використання в сумі активованого цементу і рідкого скла, лігніну та сульфато-спиртової барди в кількості менш 20 % від маси шлаків, що гранулюють, не забезпечує необхідну міцність гранул. Використання в сумі активованого цементу і рідкого скла, лігніну та сульфато-спиртової барди більше 40 % від маси шлаків, що гранулюють, є не доцільним і призводить до подорожчання процесу формування гранул. Переробка пилоподібних сольових алюміній- або глиноземвмісних шлаків, як приклад, здійснюється у такий спосіб: У бігуни, або шнекові змішувачі одночасно з відповідних ємностей завантажують пилоподібний сольовий алюміній- або глиноземвмісний шлак - 100 кг, рідке скло - 30 кг, активований цемент - 10 кг. Протягом 25-30 хв. Бігуни змішують завантажені у них компоненти, суміш стає пластичною. Після розвантаження бігунів суміш потрапляє на шнековий транспортер. Через отвори торцевої стінки шнекового транспортера, що мають діаметр 20 мм, маса витискується в камеру, де піддається обдуванню газоподібною вуглекислотою у вигляді двооксиду вуглецю (CO2), в результаті чого прискорюється твердіння цієї суміші. Після цього маса гранулюється. Розміри й форма гранул задаються споживачем. Звичайно ці гранули мають діаметр 20-40 мм, що відповідає вимогам, наприклад, до залізорудних котунів у процесах чорної металургії. Гранулювання твердої суміші здійснюється шляхом нарізання циліндрів довжиною 40 мм гільйотинними ножами, що встановлені на задній стінці вказаної камери. В результаті нарізання утворюють повністю сформований продукт діаметром 20 мм і довжиною 40 мм, що відповідає вимогам, наприклад, доменної технології. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 1. Спосіб переробки пилоподібних сольових алюміній- або глиноземвмісних шлаків, що включає їх гранулювання з уведенням в них зв'язуючого, який відрізняється тим, що в пилоподібний сольовий алюміній- або глиноземвмісні шлаки як зв'язуюче вводять активований цемент, рідке скло, лігнін та сульфато-спиртову барду, а процес отвердження утворених гранул суміші ведуть у газоподібній вуглекислоті. 2. Спосіб переробки пилоподібних сольових алюміній- або глиноземвмісних шлаків за п. 1, який відрізняється тим, що активований цемент, рідке скло, лігнін та сульфато-спиртову барду в сумі вводять у кількості 20-40 % від маси шлаку, що гранулюють. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2