RU2078032C1 - Method of preparing the charge to phosphorus sublimation - Google Patents
Method of preparing the charge to phosphorus sublimation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2078032C1 RU2078032C1 RU94021679A RU94021679A RU2078032C1 RU 2078032 C1 RU2078032 C1 RU 2078032C1 RU 94021679 A RU94021679 A RU 94021679A RU 94021679 A RU94021679 A RU 94021679A RU 2078032 C1 RU2078032 C1 RU 2078032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- phosphate
- briquettes
- phosphorus
- mixture
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к технике подготовки сырьевых материалов для электротермического производства фосфора. The invention relates to techniques for the preparation of raw materials for the electrothermal production of phosphorus.
Известен способ подготовки шихты к возгонке фосфора (Ершов В.А. Белов В. Н. Технология фосфора, Л. Химия, 1979, с. 72-81, 103-167), заключающийся в том, что товарное рудно-топливное сырье перед подачей на сушку или обжиг, а также после того сортируют, отделяя мелочь (менее 10 мм) от фосфорита, менее 5 мм от кварцита и кокса. Отсев мелочи относят к разряду отходов. По верхнему пределу принимают размер для фосфорита 70 мм, кварцита 70 мм и кокса 20 мм. A known method of preparing the mixture for sublimation of phosphorus (Ershov V.A. Belov V.N. Technology of phosphorus, L. Chemistry, 1979, S. 72-81, 103-167), which consists in the fact that commodity ore-fuel raw materials before feeding for drying or firing, and also after that sorted, separating fines (less than 10 mm) from phosphorite, less than 5 mm from quartzite and coke. Screening of little things is classified as waste. The upper limit is taken for the size of phosphorite 70 mm, quartzite 70 mm and coke 20 mm.
Известно, что скорость процесса восстановления фосфора прямопропорционально зависит от поверхности шихты и определяется природой исходных материалов, температурой, модулем кислотности, т.е. чем выше поверхность компонентов в единице объема, тем выше скорость восстановления. Общими признаками известного технического решения и заявляемого является составление шихты из фосфорита, кварцита и кокса. It is known that the rate of phosphorus reduction process is directly proportional to the charge surface and is determined by the nature of the starting materials, temperature, acidity modulus, i.e. the higher the surface of the components per unit volume, the higher the recovery rate. Common features of the known technical solution and the claimed is the preparation of a mixture of phosphorite, quartzite and coke.
Шихта по известному способу состоит из 75% фосфорита, 10% кварцита и 15% кокса. Следовательно, средневзвешенный диаметр гранулы шихты составляет
Площадь поверхности средней гранулы составила
S=πD
Объем гранулы
Удельная поверхность гранулы, отнесенная к ее объему, составит
что является малой величиной.The mixture according to the known method consists of 75% phosphorite, 10% quartzite and 15% coke. Therefore, the weighted average diameter of the granules of the charge is
The surface area of the middle granule was
S = πD
Granule volume
The specific surface of the granule, referred to its volume, will be
which is a small quantity.
Необходимо в зоне восстановления повысить удельную поверхность за счет уменьшения размера гранул, что не представляется возможным в известном способе. It is necessary in the recovery zone to increase the specific surface by reducing the size of the granules, which is not possible in the known method.
Известен способ грануляции фосфоритовой мелочи (авт.св. СССР N 657838, кл. C 01 B 25/01, Бюллетень N 15, 1979, с.16) путем ее окатывания или брикетирования в присутствии кислых фосфатов щелочных или щелочно-земельных металлов в качестве связующего при их соотношении (1-5):1. Кислые фосфаты щелочных и щелочно-земельных металлов берут в количестве 0,5-5,0% отвеса фосфоритовой мелочи при pH 3-6. Брикеты получают прессованием при удельном давлении 50 МПа, максимальный размер брикета 70 мм. Брикеты термообрабатывают при температуре 700oC.A known method of granulation of phosphorite fines (ed. St. USSR N 657838, class C 01 B 25/01, Bulletin N 15, 1979, p.16) by pelletizing or briquetting in the presence of acid phosphates of alkali or alkaline earth metals binder with their ratio (1-5): 1. Acidic phosphates of alkali and alkaline earth metals are taken in an amount of 0.5-5.0% plumb phosphorite fines at pH 3-6. Briquettes are obtained by pressing at a specific pressure of 50 MPa, the maximum briquette size is 70 mm. Briquettes are heat treated at a temperature of 700 o C.
Недостаток: высокая температура термообработки, высокое удельное давление прессования, шихта из брикетов при достижении высоких температур в зоне восстановления имеет малую удельную поверхность
S=3,14•72=154 см2,
V=179 см3,
S:V=154:179=0,86 см-1.Disadvantage: high heat treatment temperature, high specific pressing pressure, the mixture of briquettes when it reaches high temperatures in the recovery zone has a small specific surface
S = 3.14 • 7 2 = 154 cm 2 ,
V = 179 cm 3 ,
S: V = 154: 179 = 0.86 cm -1 .
Средневзвешенный диаметр шихты составляет Dс.в.=7 см.The weighted average diameter of the charge is D st. = 7 cm.
Известен способ (прототип) окускования фосфоритной мелочи (авт. св. СССР N 230795, кл. 121, 25/02, БИ N 35, 1968) путем смешения фосфорита с кремнесодержащим материалом, обжига этой смеси при 750-950oC, дальнейшего измельчения этой смеси и смешивания с измельченным углем или коксом. Далее шихту увлажняют, формуют, получая брикеты размером 70 мм, и подвергают водотепловой обработке. Водотепловую обработку проводят в пропарочных камерах при температуре пара 80-90oC в течение 2-3 ч или в автоклавах при 170oC и давлении 2-8 атм.A known method (prototype) of agglomeration of phosphate rock fines (ed. St. USSR N 230795, class 121, 25/02, BI N 35, 1968) by mixing phosphorite with a silicon-containing material, roasting this mixture at 750-950 o C, further grinding this mixture and mixing with powdered coal or coke. Next, the mixture is moistened, molded, receiving briquettes of size 70 mm, and subjected to thermal treatment. Water-heat treatment is carried out in steaming chambers at a steam temperature of 80-90 o C for 2-3 hours or in autoclaves at 170 o C and a pressure of 2-8 atm.
Недостаток: сложность термообработки брикетов -обжиг, пропарка, при температурах восстановления фосфора поверхность шихты из этих брикетов невысокая, удельная поверхность
Целью изобретения является увеличение поверхности компонентов шихты в восстановительной зоне печи.Disadvantage: the difficulty of heat treatment of briquettes is firing, steaming, at temperatures of phosphorus reduction, the surface of the mixture of these briquettes is low, the specific surface
The aim of the invention is to increase the surface of the components of the charge in the recovery zone of the furnace.
Цель достигается тем, что поверхность шихты в восстановительной зоне печи регулируют следующим способом: составляют исходную шихту из фосфорита, кварцита, кокса крупностью 0-10 мм, смешивают со связующим на кислой или щелочной основе с добавкой к нему от 0,1 до 0,4% от веса связующего мононатрийфосфата или монокалийфосфата или тринатрийфосфата, брикетируют при удельном давлении прессования 20-44 МПа, сушат при температуре 150-300oC в течение 30-60 мин, получают брикеты прочностью на раздавливание выше 10,0 МПа и максимальным размером 70 мм. Брикеты загружают в печь и при достижении зоны восстановления фосфора разрушают на исходные фракции компонентов (т.е. брикеты разрушаются сами вследствие прекращения действия сил сцепления между частицами).The goal is achieved in that the surface of the charge in the reduction zone of the furnace is regulated in the following way: make up the initial charge of phosphorite, quartzite, coke with a particle size of 0-10 mm, mix with a binder on an acid or alkaline basis with the addition of from 0.1 to 0.4 % of the weight of the binder monosodium phosphate or monopotassium phosphate or trisodium phosphate, briquetted at a specific pressure of 20-44 MPa, dried at a temperature of 150-300 o C for 30-60 minutes, briquettes with crushing strength above 10.0 MPa and a maximum size of 70 mm are obtained . Briquettes are loaded into the furnace and, upon reaching the recovery zone of phosphorus, they are destroyed into the initial fractions of the components (i.e., the briquettes are destroyed by themselves due to the cessation of the adhesion forces between the particles).
Пример 1. Берут отсевы 0-10 мм фосфорита, кварцита и кокса, составляют шихту из 75% фосфорита, 10% кварцита, 15% кокса. Шихту увлажняют до 3% добавляют 5,0% комплексного лигносульфоната и добавляют 0,4% от количества лигносульфоната тринатрийфосфата, тщательно перемешивают. Перемешанную шихту прессуют на гидравлическом прессе ПСУ-10-50 в пресс-форме ⌀70 мм при удельном усилии прессования 44 МПа. Брикеты подвергают термической обработке: сушат при температуре 300oC в течение 60 мин. Определяют прочность брикета на раздавливание получают (250-300) кг/см2.Example 1. Take screenings 0-10 mm of phosphorite, quartzite and coke, make up a mixture of 75% phosphorite, 10% quartzite, 15% coke. The mixture is moistened to 3%, 5.0% of the complex lignosulfonate is added and 0.4% of the amount of trisodium phosphate lignosulfonate is added, mixed thoroughly. The mixed charge is pressed on a hydraulic press PSU-10-50 in a mold of ⌀70 mm with a specific pressing force of 44 MPa. The briquettes are subjected to heat treatment: dried at a temperature of 300 o C for 60 minutes The crush strength of the briquette is determined to obtain (250-300) kg / cm 2 .
Брикеты на специальной подставке устанавливают в лабораторную шахтную электропечь, подводят азот и нагревают со скоростью подъема температуры, по времени соответствующей ее подъему при сходе шихты в промышленной рудно-термической печи. При превышении температуры 1200oC брикеты распадаются на исходные фракции компонентов шихты. При этом средневзвешенный диаметр гранулы шихты Dс.в.= 4,7 мм ≈ 0,47 см, поверхность гранулы S=0,69 см2, объем гранулы V= 0,054 см3. Объем гранулы по отношению к объему гранулы по известному способу уменьшается в 24,4:0,054=452 раза. Следовательно, поверхность шихты по предлагаемому способу в объеме, занимаемом гранулой по известному способу, составит 0,69•452= 312 см2. Или удельная поверхность шихты по предлагаемому способу (поверхность, отнесенная к равному объему по известному способу) составляет , что в 7,7 раза выше, чем в известном способе.Briquettes on a special stand are installed in a laboratory shaft electric furnace, nitrogen is supplied and heated at a rate of temperature rise corresponding in time to its rise when the charge descends in an industrial ore-thermal furnace. When the temperature exceeds 1200 o C, the briquettes decompose into the initial fractions of the components of the mixture. In this case, the weighted average diameter of the charge granule D r.v. = 4.7 mm ≈ 0.47 cm, the surface of the granule S = 0.69 cm 2 , the volume of the granule V = 0.054 cm 3 . The volume of the granule in relation to the volume of the granule by a known method is reduced by 24.4: 0.054 = 452 times. Therefore, the surface of the mixture according to the proposed method in the volume occupied by the granule according to the known method, will be 0.69 • 452 = 312 cm 2 . Or the specific surface of the mixture according to the proposed method (the surface assigned to an equal volume by the known method) is that is 7.7 times higher than in the known method.
Объем гранулы по отношению к объему гранулы по прототипу уменьшается в 179:0,054 ≃ 3300 раз. Поверхность шихты по предлагаемому способу в объеме гранулы по прототипу составит 0,69•3300 ≃ 2200 см2. Или удельная поверхность шихты по предлагаемому способу (поверхность, отнесенная к равному объему по прототипу) составляет 2200:179=12,3 см-1, что в 14,3 (12,3:0,86) раза выше.The volume of the granule in relation to the volume of the granule of the prototype decreases by 179: 0.054 ≃ 3300 times. The surface of the mixture according to the proposed method in the volume of granules according to the prototype will be 0.69 • 3300 ≃ 2200 cm 2 . Or, the specific surface area of the charge according to the proposed method (the surface assigned to an equal volume according to the prototype) is 2200: 179 = 12.3 cm -1 , which is 14.3 (12.3: 0.86) times higher.
Пример 2. Как и в примере 1, готовят шихту, увлажняют, добавляют 5% комплексного лигносульфоната и 0,1% от количества лигносульфоната тринатрийфосфата, перемешивают. Перемешанную шихту прессуют на гидравлическом прессе в пресс-форме ⌀ - 70 мм при удельном усилии прессовании 20 МПа. Брикеты сушат при температуре 150oC в течение 30 мин. Испытывают брикеты на раздавливание, получают 150 кг/см2. Затем брикеты испытывают, как в примере 1, при нагреве. При температуре свыше 1200oC брикеты рассыпались на 25% При этом Dс.в.=28,11 мм= 2,8 см, S=24,8 см2, V=11,6 см3. Поверхность шихты по предлагаемому способу в объеме гранулы по известному способу составляет S=52,1 см2. Удельная поверхность 52,1: 24,4=2,13 см-1 выше, чем в известном способе. Поверхность шихты по предлагаемому способу в объеме гранулы по прототипу составляет . Удельная поверхность , выше, чем по прототипу, в 2,1:0,86=2,5 раза.Example 2. As in example 1, the mixture is prepared, moistened, 5% of the complex lignosulfonate and 0.1% of the amount of trisodium phosphate lignosulfonate are added, mixed. The mixed charge is pressed on a hydraulic press in the mold ⌀ - 70 mm with a specific pressing force of 20 MPa. The briquettes are dried at a temperature of 150 o C for 30 minutes Crush briquettes are tested, get 150 kg / cm 2 . Then the briquettes are tested, as in example 1, when heated. At temperatures above 1200 o C, the briquettes scattered by 25%. At the same time, D st. = 28.11 mm = 2.8 cm, S = 24.8 cm 2 , V = 11.6 cm 3 . The surface of the mixture according to the proposed method in the volume of the granules by the known method is S = 52.1 cm 2 . The specific surface area of 52.1: 24.4 = 2.13 cm -1 higher than in the known method. The surface of the mixture according to the proposed method in the volume of granules according to the prototype is . Specific surface area , higher than the prototype, 2.1: 0.86 = 2.5 times.
Пример 3. Как в примере 1, готовят шихту, увлажняют, добавляют комплексный лигносульфонат, но тринатрийфосфата добавляют в количестве 0,25% от количества лигносульфоната. Брикетируют при удельном давлении прессования 32 МПа. Брикеты сушат при температуре 225oC в течение 45 мин. Получают брикеты прочностью на раздавливание 200 кг/см2. Брикеты, как в примере 1, испытывают при нагреве.Example 3. As in example 1, the mixture is prepared, moistened, complex lignosulfonate is added, but trisodium phosphate is added in an amount of 0.25% of the amount of lignosulfonate. Briquetted at a specific pressing pressure of 32 MPa. The briquettes are dried at a temperature of 225 o C for 45 minutes Get briquettes crushing strength of 200 kg / cm 2 . Briquettes, as in example 1, are tested when heated.
При температуре свыше 1200oC брикеты рассыпались на 50% При этом получены Dс.в.=2 см, S=12,6 см2, V=4,4 см3.At temperatures above 1200 o C briquettes were scattered on a 50% D Thus obtained d.s. = 2 cm, S = 12.6 cm 2 , V = 4.4 cm 3 .
Поверхность шихты по предлагаемому способу в объеме гранулы по известному способу составила S= 69,3 см2. Удельная поверхность шихты в объеме гранулы по известному способу . Поверхность шихты по предлагаемому способу в объеме гранулы про прототипу составляет Удельная поверхность , что в 2,9:0,86=3,4 раза выше, чем по прототипу.The surface of the mixture according to the proposed method in the volume of the granules by the known method was S = 69.3 cm 2 . The specific surface of the mixture in the volume of the granule by a known method . The surface of the mixture according to the proposed method in the volume of granules about the prototype is Specific surface area , which is 2.9: 0.86 = 3.4 times higher than the prototype.
Подготовка шихты к возгонке фосфора по предлагаемому способу с параметрами выше или ниже указанных пределов ограничиваются показателями удельной поверхности шихты в зоне восстановления: ниже нижнего предела - известным способом, выше верхнего предела показателями примера 1. The preparation of the mixture for sublimation of phosphorus by the proposed method with parameters above or below the specified limits is limited by the specific surface area of the mixture in the recovery zone: below the lower limit - in a known manner, above the upper limit by the indicators of example 1.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94021679A RU2078032C1 (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Method of preparing the charge to phosphorus sublimation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94021679A RU2078032C1 (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Method of preparing the charge to phosphorus sublimation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94021679A RU94021679A (en) | 1996-06-10 |
RU2078032C1 true RU2078032C1 (en) | 1997-04-27 |
Family
ID=20156997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94021679A RU2078032C1 (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Method of preparing the charge to phosphorus sublimation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2078032C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2650162C2 (en) * | 2013-06-04 | 2018-04-09 | Сычуань Ко Чанг Технолоджи Ко., Лтд | Raw material of composite pellets used in kiln phosphoric acid process and forming method therefor |
-
1994
- 1994-06-08 RU RU94021679A patent/RU2078032C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Ершов В.А., Белов В.Н. Технология фосфора. - Л.: Химия, 1979, с.72 - 81. 2. Авторское свидетельство СССР N 657838, кл. C 01B 25/01, 1979. 3. Авторское свидетельство СССР N 230795, кл. C 01B 25/01, 1968. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2650162C2 (en) * | 2013-06-04 | 2018-04-09 | Сычуань Ко Чанг Технолоджи Ко., Лтд | Raw material of composite pellets used in kiln phosphoric acid process and forming method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94021679A (en) | 1996-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kapur | Balling and granulation | |
KR20080100479A (en) | Production of iron using environmentally-benign renewable or recycled reducing agent | |
KR101602926B1 (en) | Method for Manufacturing Synthetic Zeolites using Gangue | |
RU2078032C1 (en) | Method of preparing the charge to phosphorus sublimation | |
AU598733B2 (en) | A process for agglomerating mineral ore concentrate utilizing emulsions of polymer binders or dry polymer binders | |
US2808325A (en) | Process of refining pulverized metallic ores involving the production and use of ore pellets | |
US3531250A (en) | Process for utilizing phosphate sludge | |
CN101395249A (en) | Process for production of coke and process for production of pig iron | |
US2170601A (en) | Process of producing material for purifying liquids | |
PL116861B1 (en) | Method of manufacturing formed coke | |
US2623243A (en) | Method of agglomeration | |
US3522338A (en) | Method for hot briquetting calcium phosphate ore | |
US4153441A (en) | Process for making magnesium potassium ammonium phosphate | |
SU1470662A1 (en) | Method of nodulizing initial phosphate materials | |
RU2217511C1 (en) | Method of preparation of oily charging materials in form of briquettes for melting | |
RU2078031C1 (en) | Method of charge preparing for phosphorus production | |
US2789894A (en) | Pelletizing high-mositure ore | |
US4379108A (en) | Strengthening phosphate shale briquettes | |
CA1309570C (en) | Phosphate feed material for phosphorus electric furnaces | |
RU2775769C1 (en) | Method for granulation of flotation potassium chloride | |
SU831725A1 (en) | Method of pelletizing phosphate raw material | |
SU1421689A1 (en) | Method of nodulizing phosphate raw material | |
Zhuravlev et al. | Investigation of Fuel Briquettes Properties Using Wastes of Mineral Wool Production | |
US252287A (en) | Henry wtjbtz | |
RU2140462C1 (en) | Method of utilizing ferromanganese production waste included into ore part of charge |