Шихта для виробництва залізорудних окатишів

Шихта для виробництва залізорудних окатишів, що включає залізорудний концентрат та зв'язувальну добавку, яка відрізняється тим, що як зв'язувальну добавку використовують суміш надрудної та верхньосарматської глин, модифіковану вологою кальцинованою содою у співвідношенні 1:(0,01-0,02), при такій кількості компонентів, мас.%: модифікована суміш глин - 0,4-1,1 залізорудний концентрат - решта. (19) (21) 97126457 (22) 30.12.1997 (24) 16.10.2000 (33) UA (46) 16.10.2000, Бюл. № 5, 2000 р. (72) Ковальов Дмитро Арсентійович, Ковальов Олександр Дмитрович, Ванюкова Наталія Дмитрівна, Ковальов Максим Дмитрович (73) Ковальов Дмитро Арсентійович, Мовчан Володимир Петрович, Ковальов Олександр Дмитрович, Ванюкова Наталія Дмитрівна, Ковальов Максим Дмитрович, Пугач Микола Юхимович 29078 Зазначена суміш глин є відходом гірничорудної промисловості (розкривна порода), а саме, сумішшю 15-30% надрудної (сіро-зеленого кольору) та 70-85% верхньосарматської (світло-воскового кольору) глин родовищ марганцевих руд Дніпропетровської області (Орджонікідзевський ГЗК); відноситься до балансових запасів категорії С2 - запаси, попередньо оцінені; умови залягання, форма та характер поширення глинистих пород установлені на основі геологічних та геодезичних даних, підтверджених розкриттям породи в окремих точках та по аналогії з вивченими ділянками. Добування глини проводиться відкритим засобом без вживання підривних робот. Як модифікатор використовували кальциновану те хнічну соду марки "Б" (ГОСТ 5100-85), що постачається Кримським (м. Красноперекопськ) або Лісічанським содовим заводами. Важливим якісним показником глинистих зв'язуючих у виробництві окотишів є набухливість при взаємодії з водою: чим вище набухливість глин, тим краще їх технологічні властивості і якість як сирих, так і випалених окотишів (Бережной Н.Н. и др. Окускование железных руд й концентратов; Сборник, вып. 2. - Свердловск, 1975. - С. 41). Оптимальна витрата соди та тривалість витримування глинистої суміші з содою для отримання максимальної набухливості суміші визначались у лабораторних умовах. Сира суміш надрудної та верхньосарматської глин, яка має хімічний склад (%): Feобщ 3,43; Fе2O3 4,9; SіO2 58,3; АІ2 O3 17,5; СаО 1,5; МgО 1,7; Na2O 1,6; К2O 0,2; інші 14,3; змішувалась з кальцинованою содою хімічного складу (%): Na2СO3 99,4; Nа2SО4 0,04; NаСІ 0,4; інші 0,16. Вологість вихідної суміші глин знаходилась у діапазоні 25-35%. Кальцинована сода добавлялась до суміші глин у кількості 0,5; 1,0; 1,5; 2,0% по вазі як в сухому стані, так і в розчині відповідної процентної концентрації. Для визначення набухливості наважка суміші глин складала 15 г. У випадку добавлення сухої кальцинованої соди її кількість відповідно процентного вмісту складала 0,075 г; 0,15 г; 0,225 г та 0,30 г. У випадку, коли добавляли кальциновану соду у розчині, відповідну кількість соди розчиняли в 10 мл води. Кожна проба старанно змішувалась, а потім герметично закритою витримувалась в ексикаторі протягом 1; 2; 3; 5; 7; 14 та 20 діб. Визначення набухливості проводилось по загальноприйнятій методиці і результати приведені у табл. 1. З приведених у табл. 1 даних випливає, що немодифікована суміш глин має низьку набухливість. Модифікація суміші глин 1-2%-ним розчином кальцинованої соди збільшує її набухливість в 15-18 раз вже після витримування протягом 7 діб, що задовольняє вимаганням виробництва окотишів. При збільшенні витримування до 1420 діб набухливість збільшується до 18,5-20 раз. У випадку використання сухої соди набухливість суміші глин після витримування протягом 14-20 діб досягає лише 9-12,2 раз. При вмісту соди в розчині 0,5% набухливість не досягає вимагаємих параметрів. Збільшення соди понад 2% недоцільно, тому що, як визначено вище, погіршуються металургійні властивості окотишів при відновленні. Таким чином, найбільш сприятливі результати отримані при змішувані суміші надрудної та верхньосарматської глин з 1-2%-ним розчином соди та витримуванні цієї суміші протягом 7-14 діб. Зв'язуючу здібність модифікованої суміші глин, порівняно з відомим зв'язуючим по патенту США № 3779782, вивчали шляхом виробництва неофлюсованих залізорудних окотишів, для яких визначали міцнісні властивості та вміст залізу. При виготовленні окотишів, як залізорудну складову використовували концентрат Криворізького Центрального гірничозбагачувального комбінату (ЦГЗКу), розташованого у 90 км від родовища глин (Орджонікідзевського ГЗК). Приготування шихти здійснювали таким чином. У змішувач приготування шихти дозували концентрат ЦГЗКу (гранулометричний склад поданий фракцією 0,074 мм-87-90%) та підготовану модифіковану розчином кальцинованої соди суміш надрудної та верхньосарматської глин (співвідношення глина : сода=1:0,015). Кількість модифікованої суміші глин складала 0,3-1,2% від маси шихти. Одержана суміш старанно змішувалась до зникнення слідів модифікованої глини, становилась у ексикатор і витримувалась перед огрудкуванням протягом 0,5 години. Виготовлену ши хту направляли на огрудкування, де одержували окотиші розміром 9-24 мм. Утворені окотиші зазнавали випробування на міцність у сирому, сухому та випаленому стані. Випал окотишів проводили по загальноприйнятій методиці. Хімічний склад шихти та те хнологічні властивості сирих, сухи х та випалених окатишів при змінювані кількості модифікованої суміші глин приведені в табл. 2. Дані табл. 2 засвідчують, що оптимальним являється вміст модифікованої суміші надрудної та верхньосарматської глин в кількості 0,4-1,1% від маси шихти (приклад 2-5). При такій витраті зв'язуючого підвищуються міцнісні характеристики досліджених окотишів та кількість в них залізу, отже і якість окотишів вище, ніж при застосуванні відомого зв'язуючого. Перевищення пропонованої кількості модифікованої суміші глин (приклад 6) веде до зниження кількості заліза та підвищення кількості оксиду натрія, який негативно впливає на відновлені властивості окотишів при доменній плавці. А у меншій кількості (приклад 1) модифікована суміш глин не дозволяє досягти окотишам задовільних характеристик по міцності. Таким чином, використована у шихті модифікована суміш глин перевершує по властивостям кондиційний бентоніт, хоча виготовлена з низькоякісної сировини та меншою витратою активатора, що сприяє отриманню окотишів з підвищенною кількістю заліза і високими міцнісними властивостями у початковому стані та при відновленні. Крім цього, близкість розташування родовищ сировини до фабрик огрудкування збереже витрати на транспортування. Практична реалізація зв'язуючої добавки на фабриках по виробництву окотишів не пов'язана з додатковими капіталовкладеннями. 2 29078 Таблиця 1 Добавка соди до суміші надрудної та верхньосарматської глин, % без добавки соди 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Набухливість, раз Тривалість витримування, доба сода суха сода в розчині 1-20 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 5 5 5 5 7 7 7 7 14 14 14 14 20 20 20 20 2,2 3,2 5,0 7,0 8,0 3,5 5,2 7,2 8,5 3,8 5,4 7,5 8,8 4,0 5,5 8,0 9,0 4,5 8,0 9,0 9,5 5,0 9,0 9,5 10,0 5,5 9,5 10,0 12,2 2,2 3,9 5,5 10,0 11,5 4,5 6,5 11,0 12,0 5,0 7,0 11,5 12,5 5,0 6,8 12,0 13,2 6,5 15,0 17,0 18,0 7,5 16,5 17,5 18,5 8,0 17,0 18,5 20,0 3 4 теж теж теж 4 5 6 7 Відомий (пат. США № 3779782) (Бентоніт: сода=1:0,027 теж 3 2 Концентрат+модифікована суміш надрудної та верзньосарматської глин (глина:сода=1:00,15) теж Компоненти шихти 1 № п/п 0,5 1,2 1,1 0,8 0,5 0,4 0,3 Витрати зв'язуючого в шихту, % 0,19 0,19 Al2O3 CaO K2O 0,26 0,063 0,021 0,629 25,0 65,8 7,8 24,9 65,40 8,11 0,23 0,23 0,34 0,205 0,25 0,093 0,589 0,27 0,069 0,022 0,684 24,934 65,44 8,07 0,328 0,204 0,266 0,068 0,022 0,668 25,0 65,63 7,92 0,277 0,20 25,07 65,81 7,77 0,226 0,198 0,258 0,058 0,021 0,589 0,02 0,573 65,55 65,15 65,20 65,39 65,56 65,64 65,71 11,36 17,1 16,8 16,5 16,0 24,2 12,0 4,17 5,3 5,2 5,0 4,8 4,6 4,2 8,0 7,8 7,5 7,3 7,02 6,5 240 330 325 320 315 290 240 Кількісь Опір окатишів стисненКількість ною кг/ок скидань заліза в сирих окотишах, окотиВипаінші % Сирих Сухих шів, раз лених 0,25 0,055 0,021 0,544 MgO Na2O 25,1 65,88 7,72 0,209 0,195 0,256 0,056 25,16 65,92 7,67 FeO Fe2O3 SiO2 Хімічний склад, % Таблиця 2 29078 29078 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5