Спосіб отримання сполучної торфовміщуючої добавки для огрудкування залізорудних матеріалів

1. Спосіб отримання сполучної торфовміщуючої добавки для огрудкування залізорудних матеріалів, включаючий обробку торфу активатором 37028 Так, відомий спосіб отримання сполучної добавки для огрудкування залізорудних матеріалів за а.с. СРСР № 1556544, МКИ С22В1/244, що містить обробку бентоніту активатором - водорозчинним полімером акриламіду під час їх перемішування у співвідношенні бентоніт:полімер, що дорівнює 1:0,001 у об'ємі всієї маси до відносно однорідної консистенції. Ця сполучна добавка дозволяє знизити витрати бентоніту за рахунок її активації, полімером, який є поверхнево-активною речовиною, та збільшити міцність окатишів за рахунок аутогезії часток. При цьому збільшується вміст заліза та знижується вміст двоокису кремнію у окатишах. Однак використання сполучних добавок з бентонітом не дало можливості задовільно вирішити проблему зниження витрат бентоніту та підвищення якості огрудкованих матеріалів, зокрема, підвищення вмісту заліза. Прототипом даного винаходу є спосіб отримання сполучної торфовміщуючої добавки для огрудкування залізорудних матеріалів (див.: Коваленко И.А и др. Отработка и промышленное испытание технологии производства железорудных окатышей с использованием активированного фрезерного торфа взамен бентонита. - Днепропетровск: ОАО ''НИИ Укрметаллургинформ'', 1994г. - № 4(192). - С. 87-90), за яким для огрудкування окатишів виготовляли сполучну добавку шляхом змішування торфу, вапняку та барди післядріжджовою упареною мелясною. Здійснюють спосіб наступним чином. Торф фрезерний та барда післядріжджова упарена надходять до сховища шихтопідготовчого відділення металургійного підприємства. Торф, змішаний із вапняком у співвідношенні суміш (торф+вапняк):барда, що дорівнює 1:0,2, надходить системою конвеєрів до відділення висушування та роздрібнення матеріалів. Барду з цистерн насосом закачують у ємкості, встановлені над конвеєрами, та звідти дозують на поверхню суміші торфу та вапняку у співвідношенні (торф+вапняк):барда, що дорівнює 1:0,1 на конвеєр подачі матеріалу до млину. Перемішування, висушування та роздрібнення суміші відбувається у к ульобарабанному млині ШБМ-370х850. Барда післядріжджова упарена мелясна є відходом спиртового виробництва (ТУ 10-0334798-1497) та являє собою сиропоподібну суміш наступного складу, %: сухі речовини до 36, азот загальний 3,3-6,5, бентаїн 12,0-24,5, азот бентаїновий 1,442,95, колоїди 7-12, зола 33-50, у тому числі K+ 8-13,5, Na+ 2,8-4,5, Ca2+ 1,06-4,7, амінокислоти 1,7-3,8. Торф фрезерний низовий (ТУ ДСТ УРСР 195985) має елементарний склад (% від органічної речовини): вуглець 53-62, водень 5-8, азот 1,9-3,5, сірка 0,2-0,5. кисень 25-40; загальний склад (% від органічної речовини): бітуми 1-9, водорозчинні вуглеводи та вуглеводи, які легко гідролізуються (моносахариди та полісахариди та ін.) 10-40, гумінові кислоти 25-50, целюлоза до 10, лігнин 2-20. У процесі отримання сполучної добавки для огрудкування залізорудних матеріалів рідка барда післядріжджова упарена частково проникає у пористу гелеподібну структур у тор фу та створює у деяких об'ємах на поверхні відносно твердий каркас. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому засобі отримання сполучної торфовміщуючої добавки для огрудкування залізорудних матеріалів, що включає обробку торфу активатором під час перемішування, згідно із винаходом, обробку активатором здійснюють на протязі 24-48 годин у слоях торфу, сформованого в штабель, причому активатор наносять на поверхню кожного слою торфу, який після цього перемішують. Як активатор сполучної торфовміщуючої добавки використовують барду мелясну післядріж джову (ТУ У 00383320,005-99) у співвідношенні торф:активатор, дорівнюючому 1:(0,05-0,25), а штабель формують висотою 0,4-0,6 м із 4-5 слоїв торфу. Даний спосіб забезпечує активацію торфу внаслідок перебудови його структури. Перебудова структури торфу активатором починається при визначеному їх співвідношенні залежно від хімічного складу та фізичного стану первинних матеріалів. Жирні ненасичені кислоти, а також біологічно активні речовини, що надходять до складу активатора, при контакті з вологою торфу активують процеси розпаду у торфі, що призводить до збільшення вмісту гумінових речовин, що мають поверхнево-активні властивості. При контакті активатора з вапняком торфу (деякі види торфу), вказані складові активатора збільшують колоїдальність суміші. Рідка барда - дріжджова або післядріжджова, що містить значну кількість колоїдів, разом із торфом, що характеризується пористою гелеподібною структурою, сприяє виникненню загальної агрегатної структури, спроможної змінювати своє фазоводісперсне становище у водному середовищі. Протягом деякого часу (24-48 годин) частки гелю торфу зростаються, завдяки поверхнево-активним речовинам (ПАР), що містяться у використовуваній барді (амінокислоти, що мають властивості амфолітних ПАР за рахунок функціональних груп СООН та –NH2 та бетаїн у), створюючи дуже твердий каркас з великою питомою поверхнею. Отримана за даним способом просторова структура сприяє рівномірному поглинанню вологи матеріалом та рівномірному її випаровуванню у природних умовах за високої температури. Дану сполучн у торфовміщуючу добавку отримують наступним чином. На підготовленій площадці торфопереробного підприємства покладають перший шар фрезерного торфу, що відповідає ОСТ 1959-85. Висота шару торфу - 0,10-0,15 м. На поверхню шару шляхом розприскування наносять активатор. Після цього шар перемішують за допомогою культиватора. Подібним чином формують штабель висотою 0,40,6 м, що складається з 4-5 шарів. Штабель витримують протягом 24-48 годин. Ступінь закінченості активації визначають по вологості отриманого торфу активованого, яка не повинна перевищувати 60%. Видалення залишку вологи від внесення активатору здійснюється обводними водостоками довкола площадки. Максимуми, згідно з даним винаходом, по висоті штабеля торфу та часу його обробки обгрунтовані ступенем пропитки кожного шару активато 2 37028 ром, швидкістю дренування вологи та ступенем розпаду отримуваного матеріалу. У табл. 1, 2 наведені хімічний склад та фізичні властивості барди, дріжджового та спиртового виробництва. У табл. 3 наведені склади та фізичні властивості отриманої за даним способом сполучної торфовміщуючої добавки. Таблиця 1 Хімічний склад Показники Одиниця виміру Fe FeO Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O SO4 % % % % % % % % Хімічний склад золи в % по масі сухої речовини Барда спиртового виробБарда дріжджового виробництва ництва - прототип 0,27 0,25 0,08 0,04 0,25 0,28 2,24 2,78 1,69 2,15 1,21 1,49 3,05 4,43 10,00 8,98 Таблиця 2 Фізичні властивості Показники Фізико-хімічні показники Барда дріжджового виробництва Сироподібна рідина від світло-коричневого до темно-коричневого кольору із запахом дріжджів Барда спиртового виробництва – прототип Сироподібна рідина темно-коричневого кольору із запахом паленого цукру % 20-35 25-35 % кг/м 3 5-15 1011-1205 32-50 1011-1205 рН 4,8 4,0 Одиниця виміру Зовнішній вид та колір Масова частка золи до маси сухи х речовин Масова частка сухи х речовин Щільність Концентрація іонів водню, не менш Таблиця 3 Співвідношення торф:барда Вологість, % 1:0,05 1:0,10 1:0,15 1:0,20 1:0,25 55,2 56,6 58,1 59,2 60,1 Хімічний склад та фізичні властивості сполучної тор фовміщуючої добавки Вміст поХімічний склад золи, % по сухій речовині КолоїВміст верхнево дність, золи, активних CaO MgO SiO2 Al2O 3 K2O+Na2O SO3 од. речовин, % % 10,9 31,20 17,22 80,30 0,66 5,80 0,86 0,58 1,41 11,4 31,35 18,0 81,75 0,69 5,54 0,82 0,62 1,35 12,0 31,60 18,81 83,50 0,71 5,30 0,79 0,67 1,29 12,8 31,95 19,65 79,98 0,72 5,07 0,77 0,72 1,24 13,1 32,50 20,14 78,63 0,73 4,85 0,75 0,77 1,18 Випробування торфу активованого як торфовміщуючої сполучної добавки проводились в . умовах гірничо-збагачувального комбінату. Отримані результати наведені в табл. 4. 3 37028 Таблиця 4 № п/п Найменування показників 1 Прототип Спосіб згідно з винаходом Відхилення 9,7 4,1 10,1 1,0 7,01 1,6 8,1 -2,69 -2,50 -10,0 -1,0 +8,1 64,2 62,32 1,88 1,319 64,69 63,01 1,68 1,286 +0,49 +0,69 -0,2 -0,033 Питомі витрати, кг/т: бентоніт вапняк торф барда торф активований Вміст Fe, %: пульпа окатиші Загублений Fe, % Витрати по собівартості, грн. 2 3 4 Отримана за способом згідно з винаходом сполучна добавка являє собою вуглефіковану органо-мінеральну сполуку – торф активований, властивості якого поліпшені шляхом активації. У активаторі – барди дріжджового виробництва – практично відсутній показник зольності, вміст сухи х речовин не перевищує 15%. Концентрація амінокислот та бентаїнів, що мають поверхневоактивні властивості та сприяють поліпшенню адгезії між частками шихти для виробництва окатишів за рахунок сил міжмолекулярної взаємодії, не нижче 24%. Дані табл. 4 показують, що використання отриманої сполучної добавки під час виробництва окатишів дозволяє: знизити витрати природного газу на 4-5 м 3/т випалених окатишів; поліпшити металургійні властивості готової продукції (показники холодної та гарячої міцності, відновлюваність, пористість та ін.); значно зменшити кількість шкідливих викидів у навколишнє середовище, оскільки торф активований є екологічно чистим матеріалом; додатково залучити у виробництво руди та концентрати із зниженим вмістом заліза. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4