RU2195440C1 - Способ производства удобрений или мелиорантов из металлургического шлака - Google Patents
Способ производства удобрений или мелиорантов из металлургического шлака Download PDFInfo
- Publication number
- RU2195440C1 RU2195440C1 RU2001122349/12A RU2001122349A RU2195440C1 RU 2195440 C1 RU2195440 C1 RU 2195440C1 RU 2001122349/12 A RU2001122349/12 A RU 2001122349/12A RU 2001122349 A RU2001122349 A RU 2001122349A RU 2195440 C1 RU2195440 C1 RU 2195440C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- fertilizers
- additives
- ameliorants
- size
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области сельского хозяйства и касается производства удобрений или мелиорантов из металлургического шлака для химического удобрения и мелиорации почв. Исходный шлак дробят, извлекают из него металлические включения и сортируют по крупности на грохотах. Отсев шлака крупностью 0-5 (0-10) мм подвергают пневмоклассификации при скорости воздушного потока 12-18 м/с и концентрации отсева шлака в пневмоклассификаторе 4-10 кг/м3. В качестве добавок используют сыпучие органические и неорганические материалы - навоз, торф, птичий помет, суперфосфат, мочевину и др. Технический результат состоит в снижении себестоимости производства, улучшении качества и расширении ассортимента удобрений и мелиорантов на основе металлургических шлаков. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.,
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства и касается производства минеральных удобрений или мелиорантов из металлургических шлаков для химической мелиорации и удобрения почв.
Известны способы производства минеральных удобрений и мелиорантов, включающие дробление, извлечение металлических включений, сортировку и измельчение металлургических шлаков [1].
Недостатком этого способа являются высокие энерго- и трудозатраты и, соответственно, себестоимость готового продукта, снижение которых обеспечивают за счет увеличения объемов производства.
Близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ производства мелиорантов из металлургических шлаков, включающий охлаждение, распад и пневматическую сепарацию шлаков на воздушно-проходных сепараторах [2].
Недостаток этого способа заключается в том, что он применим только для распадающихся шлаков, степень распада которых превышает 80%. Наличие подвижного хрома, в том числе шестивалентного, резко снижает потребительские свойства мелиоранта из распадающегося шлака низкоуглеродистого феррохрома, который в прототипе является сырьем для получения мелиорантов.
Целью настоящего изобретения является повышение эффективности шлакопереработки, улучшение качества и расширение ассортимента удобрений и мелиорантов на основе металлургических шлаков.
Указанная цель достигается за счет того, что выделение фракции шлака, соответствующей по крупности удобрениям или мелиорантам, осуществляют путем классификации предварительно отсортированного шлака, крупностью 0-5 или 0-10 мм в восходящем со скоростью 12-18 м/с потоке воздуха и концентрации шлака в нем 4-10 кг/м, в выделенную фракцию шлака, соответствующую по крупности удобрениям или мелиорантам, вводят добавки на выходе из пневмоклассификатора перед ее осаждением в системе очистки воздуха, а в качестве добавок используют сыпучие органические и неорганические материалы (навоз, торф, птичий помет, известь, суперфосфат, мочевину и др.).
Осуществление заявляемого способа поясним с помощью схемы цепи аппаратов и технологической схемы, приведенных на чертеже.
Исходный металлургический шлак текущего производства или отвальный после отбора крупных металлических включений загружают с помощью автосамосвала 1 в приемный бункер 2 дробильно-сортировочной установки. Из бункера шлак питателем 3 перегружают на конвейер 4. С помощью железоотделителя 5 металлические включения извлекают из потока шлака. Частично отсепарированный шлак дробят в дробилке 6. Продукты дробления подвергают сортировке по крупности на грохоте 7. Надрешетный продукт отгружают на склад или, как в данной схеме, возвращают в дробилку на додрабливание. Из подрешетного продукта - отсева (класс 0-5 или 0-10 мм) дополнительно извлекают раскрывшиеся в процессе дробления металлические включения, и отсепарированный отсев подают на пневмоклассификацию. В пневмоклассификаторе 8 создают восходящий воздушный поток с помощью технологического вентилятора и материал разделяют на классы по границе 0,5 мм. Шлак крупнее 0,5 мм осаждается в бункере 11 и отгружается потребителю. Выделенный мелкий класс минус 0,5 мм на выходе из пневмоклассификатора смешивается с минеральными или органическими добавками, осаждается в системе очистки воздуха 12 и поступает в упаковочную машину 13.
Последовательность технологических приемов и значения параметров выделения и введения добавок в шлаковые удобрения или мелиоранты обусловлены специфическими свойствами и результатами исследования особенностей переработки металлургических шлаков. Так, например, в цехах переработки шлаков на Нижнетагильском меткомбинате выход отсева крупностью 0-5 или 0-10 мм достигает 50% от массы переработанного шлака. Эти отсевы из-за высокого содержания дисперсных частиц и металлических включений не находят широкого применения и возвращаются в отвал.
Вместе с этим анализ химического состава отсевов показывает, что по содержанию основных оксидов СаО и MgO они соответствуют требованиям технических условий на металлургические шлаки для химической мелиорации и удобрения почв в большей степени, чем кусковой шлак, в котором суммарное содержание СаО и MgO на 2-6% ниже, чем в отсевах. Это связано с процессами распада в шлаках (известковом, силикатном и др. ), при которых в результате химических или полиморфных превращений происходит перестройка кристаллической решетки и образование дисперсных частиц, содержащих основные оксиды [4], а также за счет реализации механизма избирательного дробления, при котором слабые зерна концентрируются в мелких классах шлака. В отсевах также концентрируются и металлические включения, их количество достигает 25% от массы отсевов. Выделить в чистом виде металлические включения из отсевов только при помощи магнитной сепарации и грохочения на ситах практически не удается, а повышенное содержание металла негативно сказывается на агрохимических свойствах удобрений и мелиорантов.
В процессе классификации в восходящем воздушном потоке из исходного шлака отсева крупностью 0-5 или 0-10 мм осуществляется выделение фракции шлака, соответствующей по крупности удобрениям или мелиорантам. Так как сила потока зависит от первой или второй степени диаметра частиц, а сила инерции от третьей, то более мелкие частицы будут больше подвергаться воздействию силы потока, а более крупные - массовой силы. Если массовая сила (М) и сила потока (S), как в нашем случае, действуют в противоположном направлении, то для определенного значения величины частицы, обозначенной как граница разделения, существует равновесие между М и S. Плотность частиц влияет только на силы инерции, а граница разделения при прочих одинаковых условиях расположена тем ниже, чем выше плотность материала, подвергаемого сепарации [5]. Иначе говоря, в крупном продукте пневмоклассификации будут концентрироваться более мелкие, чем граница разделения (0,5 мм), металлические включения, а в мелком продукте содержание плотных (металлических) включений будет сокращено. Агрохимические свойства выделенного продукта за счет снижения содержания металлических включений и соответствующего повышения содержания оксидов кальция и магния будут улучшены. Этот вывод подтвержден результатами сравнения параметров продуктов, полученных по известным [1, 2] и предлагаемому способам.
Результаты сравнения параметров продуктов приведены в табл.1.
Высокое содержание металлических включений в мелиоранте приводит к ухудшению его качества, потере металла и снижению эффективности шлакопереработки.
Выбранный диапазон крупности отсева 0-5 или 0-10 мм для последующей классификации в восходящем потоке воздуха обусловлен двумя основными факторами. С одной стороны, эффективностью грохочения на ситах по границе 5 или 10 мм, разделение шлака на ситах в промышленных условиях по более мелкому, чем 5 мм, классу затруднено, а с другой - условиями пневмоклассификации материала крупнее 10 мм. Частицы крупнее 10 мм в воздушном потоке создают аэродинамические тени, в которые попадают и осаждаются мелкие частицы, соответствующие товарной крупности, и процесс разделения становится неэффективным.
Таким образом, выбранная крупность отсева 0-5 или 0-10 мм и его классификация в восходящем воздушном потоке являются необходимыми условиями для достижения поставленной цели.
Заявляемые режимы классификации: скорость воздушного потока и концентрация выбраны на основании серии экспериментов по отработке оптимального состава исходного материала. Результаты экспериментов приведены в таблицах.
Как видно из табл.2, 3 выбранные режимы классификации, а именно скорость воздушного потока и концентрация в нем отсева, являются необходимыми условиями для обеспечения выделения из отсева продукта, по технической характеристике соответствующего требованиям технических условий на шлаковые удобрения и мелиоранты.
Ввод добавок в шлаковые мелиоранты или удобрения обусловлен повышением требований к их агрохимическим свойствам, так как цены на удобрения и мелиоранты для сельскохозяйственного производства остаются высокими. Полевые опыты по использованию шлаковых удобрений или мелиорантов, обогащенных органическими или неорганическими добавками, существенно на 25-30% повышают урожайность сельскохозяйственных культур [5, 6].
Способ введения добавок в состав шлака влияет на качество шлаковых удобрений или мелиорантов и эффективность их производства. При введении добавок в шлак крупностью 0-5 или 0-10 мм до классификации они смешиваются не только с мелкими, но и с крупными классами шлака. В процессе классификации их не удается выделить в мелкий продукт, и они теряются с крупным классом.
Для ввода добавок после осаждения мелиоранта (удобрения) в системе очистки воздуха потребуются перегрузочные устройства, специальные механизмы и дополнительные энергозатраты. Ввод добавок в выделенную фракцию шлака на выходе из пневмоклассификатора и последующее их совместное осаждение в системе очистки воздуха способствует их лучшему смешиванию, а впоследствии более равномерному распределению и усвоению в почве. Таким образом, предложенный порядок ввода добавок отвечает требованиям повышения эффективности и качества шлаковых удобрений и мелиорантов.
Состав добавок определяется конкретными условиями производства и требованиями рынка: в условиях металлургических заводов наиболее эффективны неорганические добавки в виде отходов извести или шлаков других производств. При наличии подсобных хозяйств возможно применение и органических добавок: навоза, птичьего помета и других.
Предлагаемый способ может быть реализован на любых дробильно-сортировочных установках по переработке металлургических шлаков, если химический состав исходного шлака соответствует требованиям ТУ 14-11-240-88 "Шлак металлургический для химической мелиорации и удобрения почв". Состав и количество добавок определяется технологическим регламентом на комбинированные удобрения и мелиоранты.
Источники информации
1. Использование шлаков черной металлургии. Довгопол В. И. Изд-во "Металлург", 1969, 1-е изд., с. 194-207.
1. Использование шлаков черной металлургии. Довгопол В. И. Изд-во "Металлург", 1969, 1-е изд., с. 194-207.
2. Байрамов Б. И., Зайко В.П., Рысс М.А. и др. Переработка шлаков ферросплавного производства. Челябинск: Южно-Уральское кн. изд. 1971, с. 20-24.
3. Барский М. Д., Ревнивцев В.И., Соколкин Ю.В. Гравитационная классификация зернистых материалов. М.: Недра, 1974, с. 8-28.
4. Лейба С.П. О кристаллической стабилизации расплавов распадающихся доменных шлаков. В кн. : Металлургические шлаки и применение их в строительстве. Гос. изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. Москва - 1962, с. 134-146.
5. Довгопол В.И. Металлургические шлаки в сельском хозяйстве. М.: Металлургия, 1980, 40 с.
6. Б.А.Ягодин, П.М.Смирнов, А.В.Петербургский и др. Агрохимия / Под ред. Б.А.Ягодина. 2-е изд. М.: Агропромиздат, 1989. - 639 с.
Claims (3)
1. Способ производства удобрений или мелиорантов из металлургического шлака, включающий его дробление, извлечение металлических включений, сортировку по крупности и выделение фракции шлака, соответствующей крупности удобрений или мелиорантов, отличающийся тем, что выделение фракции шлака, соответствующей по крупности удобрениям или мелиорантам, осуществляют путем классификации предварительно отсортированного шлака крупностью 0-5 мм или 0-10 мм в восходящем со скоростью 12-18 м/с потоке воздуха и концентрации шлака в нем 4-10 кг/м3, а в выделенную фракцию шлака вводят добавки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ввод добавок в выделенную фракцию шлака осуществляют на выходе из пневмоклассификатора перед ее осаждением в системе очистки воздуха.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве добавок используют сыпучие органические и неорганические материалы (навоз, торф, птичий помет, известь, суперфосфат, мочевину и др. ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001122349/12A RU2195440C1 (ru) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | Способ производства удобрений или мелиорантов из металлургического шлака |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001122349/12A RU2195440C1 (ru) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | Способ производства удобрений или мелиорантов из металлургического шлака |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2195440C1 true RU2195440C1 (ru) | 2002-12-27 |
Family
ID=20252536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001122349/12A RU2195440C1 (ru) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | Способ производства удобрений или мелиорантов из металлургического шлака |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2195440C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550706C1 (ru) * | 2014-05-13 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Способ переработки "пыли" отвального сталеплавильного шлака |
RU2601239C1 (ru) * | 2015-08-18 | 2016-10-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ переработки отходов обжига керамического магнийсиликатного проппанта для получения мелиоранта |
RU2787591C1 (ru) * | 2021-11-18 | 2023-01-11 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Агрохимикат для почвенной мелиорации, способ его производства и способ применения |
-
2001
- 2001-08-08 RU RU2001122349/12A patent/RU2195440C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАЙРАМОВ Б.И. и др. Переработка шлаков ферросплавного производства. - Челябинск, 1971, с. 20-24. CN 1206703 А (IRON & STEEL JINPENG COMMERCIA), 03.02.1999. (реферат) [он-лайн] [найдено 18.03.2002. Найдено в базе данных Espacenet. JP 55062873 A (SANYO KOKUSAKU PULP Co), 05.12.1980. (реферат) Мировой патентный указатель [он-лайн] Лондон, Великобритания: DERWENT PUBLICATION, LTD [Найдено 20.03.2002.] Найдено в Questel-Orbit, Париж, Франция, DW 8025, номер доступа № 8044264 С. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550706C1 (ru) * | 2014-05-13 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Способ переработки "пыли" отвального сталеплавильного шлака |
RU2601239C1 (ru) * | 2015-08-18 | 2016-10-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ переработки отходов обжига керамического магнийсиликатного проппанта для получения мелиоранта |
RU2787591C1 (ru) * | 2021-11-18 | 2023-01-11 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Агрохимикат для почвенной мелиорации, способ его производства и способ применения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dauce et al. | Characterisation and magnetic concentration of an iron ore tailings | |
Barros et al. | From waste to commodity: transforming shells into high purity calcium carbonate | |
CN104446022B (zh) | 一种用钢渣制备钢渣砂、活化渣粉和ro相的方法 | |
CN106179674B (zh) | 一种炼钢尾渣资源化回收利用方法及系统 | |
CN204982009U (zh) | 不锈钢钢渣回收再生利用装置 | |
CN103290153B (zh) | 一种钢渣加工处理工艺 | |
CN102586517B (zh) | 一种不锈钢钢渣处理方法 | |
CN112940733A (zh) | 一种以多源煤基固废制备土壤调理剂的方法 | |
CN104862490A (zh) | 不锈钢钢渣回收再生利用方法及其装置 | |
CN103406329A (zh) | 生活垃圾焚烧炉渣综合处理利用的方法 | |
US3769054A (en) | Process for the treatment of fly ash | |
CN104313313A (zh) | 铁矿石烧结细颗粒燃料预先制粒的制备方法 | |
CN105063258A (zh) | 一种不锈钢钢渣回收再生利用方法 | |
RU2195440C1 (ru) | Способ производства удобрений или мелиорантов из металлургического шлака | |
US3533819A (en) | Process for the treatment of fly ash and product | |
CN205774608U (zh) | 一种炼钢尾渣资源化回收利用系统 | |
CN106076506A (zh) | 一种钢渣深加工的处理工艺 | |
US3669703A (en) | Process for the treatment of fly ash and product | |
US3769053A (en) | Process for the treatment of fly ash | |
CN1264774C (zh) | 混凝土矿物外加剂——磷渣微粉及其生产方法 | |
CN114586645A (zh) | 一种以煤矸石固废制备营养土的方法 | |
CN111171823A (zh) | 土壤调理剂生产系统及方法 | |
KR20110110623A (ko) | 고로 슬래그를 이용하여 비료 조성물 또는 시멘트 혼화제용 입자상의 물질을 가공하기 위한 슬래그 중간재의 가공공정과 슬래그 중간재를 가공하기 위한 가공 시스템. | |
NZ563529A (en) | Size grading by air classification to prevent compaction of lime for aerial distribution | |
CN212102680U (zh) | 土壤调理剂生产系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080809 |