К вопросу об окусковании плавиковошпатовых концентратов Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

СЕМИНАР 24 ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯК 2000”

I

В

настоящее время на рынке России сложился относительный избыток флотационного и дефицит металлургического сорта плавикового шпата.

При общей потребности России в 220-280 тыс. т флотоконцентрата мощности предприятий производителей Ярославского (Россия) и Бор-Ундурского (Монголия) ГОК-ов составляют 300-400 тыс. т. В тоже время потребности в металлургическом сортах плавиковошпатовых концентратов удовлетворяются на 30-50 %.

Работы по окускованию плавиковошпатовых флотационных концентратов в России проводились начиная с 70 годов, когда для удовлетворения потребностей производства спецсталей было освоено производство обожже-ных окатышей на руднике Калангуй Калангуйского ПШК по технологии завода «Сибэлектросталь» и института «Сибцветметниипроект» (Красноярск). Окомкованию подвергался концентрат, содержащий 93-95 % фтористого кальция при влажности 6-8 %. В качестве связующей добавки применялась бентонитовая глина при расходе 0,5 % от веса концентрата. Накатывание концентрата производилось в чашевом грануляторе диаметром 2800 мм, высотой борта 350 мм, число оборотов чаши 0-16 мин-1, угол наклона чаши 470. Сырые окатыши подвергались высокотемпературному обжигу в обжиговой машине ОКМ -5,2 при температуре 4000С в зоне подогрева, 700 0С в зоне сушки и 1100-1200 0С в зоне обжига. Комбинат имел постоянных потребителей на данный вид продукции: Оскольский ЭМК,

Запорожский завод «Днепроспецсталь», Челябинский трубопрокатный завод «Электро-сталь», и др. с объемами потребления до 15 тыс. т. в год.

Основным недостатком используемой технологии являлся обжиг окатышей, что обуславливало значительные капитальные затраты, энергозатраты, а также пылевынос и выбросы фтора в атмосферу и вызывало необходимость искать пути усовершенствования этого процесса.

Комбинатом совместно с институтом «Механобр» были проведены лабораторные исследования, а затем опытно- промышленные испытания получения на существующем технологическом оборудовании фабрики окомкования флюоритовых окатышей при низкотемпературном обжиге (350-400 0С) при использовании в качестве связующего лигносульфоната.. За период проведения испытаний было получено 400 т окатышей со средней прочностью 60-70 кг\окатыш, отмечено снижение энергозатрат в 3-4 раза и уменьшение пылевыноса. Опытные плавки на Челябинском металлургическом комбинате показали, что по своим физико-химическим свойствам окатыши, произведенные по технологии низкотемпературного обжига, представляют собой металлургическое сырье удовлетворительного качества.

Однако даже при снижении энергозатрат с переходом на низкотемпературный обжиг себестоимость про-иводства окатышей по данной технологии остается высокой, что ограничивает ее применение.

Наряду с этим в 80-х годах при участии института Сибцветтметнии-проект институтом «Черной метал-

лургии» (г. Челябинск), институтом «Черной металлургии» (г. Днепропетровск), фирмой «Интергео» (Чехосло-ва-кия) проведены исследовательские работы по брикетированию плавиковошпатовых концентратов ГОКа Бор-Ундур на валковых прессах, однако они не получили дальнейшего развития из-за отсутствия отечественных брикетных прессов, а в 90 годы из-за падения потребления металлургических сортов плавикового шпата в России.

В настоящее время в целях расширения номенклатуры и объемов сбыта продукции, стабилизации экономического положения производителей плавикового шпата на ГОКе Бор-Ундур возобновлены работы по оку-скованию плавиковошпатовых концентратов.

С этой целью проводятся исследовательские работы в трех направлениях:

• окомкование на чашевом грануляторе;

• брикетирование на валковом прессе ПБ-9;

• окускование методом прямого прессования.

Исследования включают в себя лабораторные эксперименты с последующей наработкой материала на промышленном оборудовании для проведения испытаний на металлургических предприятиях.

Основное отличие освоения технологии окускования плавиковошпатовых концентратов в настоящее время - применение безобжиговых методов с подсушкой полученной продукции естественным путем.

В качестве связующих испытаны: лигносульфонат, жидкое стекло, цемент в различных соотношениях.

Накатывание окатышей в лабораторных условиях производилось в чашках с плоским дном диаметром 250 мм. При необходимости при накатывании добавлялась вода. Окатыши после накатывания укладывались в 3-4 слоя и сушились естественным путем при температуре 20 0С. Ежедневно на протяжении 20 дней замерялась прочность окатышей на раздавливание, вес окатышей и их влагостойкость.

Брикетирование концентратов на первых этапах исследований производилось на лабораторных прессах различных конструкций на навесках 0,3-5 кг с целью подбора вида и расходов связующего, оптимальных условий прессования применительно к флотационному

флюоритовому концентрату ГОКа Бор-Ундур. Далее исследования велись на промышленном брикетном прессе ПБ-9 производительностью до 5 т в час на навесках 400-1000 кг с наработкой партий весом 60-120 т для отправки на металлургические предприятия на технологические испытания.

Исследования окускования способом прямого прессования проводились на установке, использующей в качестве рабочего органа камеру с поршнем и гидроцилиндр с рабочим давлением 60-100 МПа. Преимуществом данного способа окускования по равнению с грануляцией и брикетированием является возможность использования непосредственно кека фильтров влажностью 12-14 %, в то время как вышеотмеченные методы требуют подсушки исходного концентрата до 2-8 % в зависимости от вида связующего..

Лабораторные исследования окуско-вания флюоритовых концентратов показали, что каждое из связующих имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому одним из этапов исследований явился подбор соотнощения связующих для получения продукции с оптимальными потребительскими характеристиками и минимальными затратами на производство.

В настоящее время выполнены работы по окускованию флотационного концентрата с получением продукта содержащего 75-92 % СаГ2 крупностью 50-120 мм, пригодного для использования на предприятиях черной металлургии (таблица). На Нижнетагильском и

Челябинском металлургических комбинатах проведены испытания по использованию брикетов взамен кускового плавикового шпата, которые показали возможность замены кускового металлургического концентрата и лучшие технологические показатели при равных

содержаниях фтористого кальция. Отмечены высокая жидкоподвижность и скорость формирования шлаков, более интенсивное протекание процессов де-сульфуризации и дефосфоризации. Флюоритовые брикеты и окатыши имеют более равномерное распределение полезного компонента-фтористого кальция и вредных примесей по каждому отдельному образцу и в целом по поставляемой партии.

Учитывая положительные результаты исследований по окускованию флюоритовых концентратов безобжиго-выми способами, промышленных испытаний по оценке возможности использования окускованных концентратов в металлургическом производстве на предприятиях России объединением Мон-голросцветмет принято решение о

строительстве опытно-промышленного участка окускования плавиковошпатовых флотационных концентратов производительностью до 30 тыс. т в год с пуском его в постоянную эксплуатацию в I кв. 2000 г. Проектом предусмотрена установка чашевого гранулятора, бри-

кетного пресса и устройства для прямого пресования, что позволит обеспечить выпуск продукции в зависимости от требований потребителя по грансоставу, форме куска. По согласованию может быть применено связующее, удовлетворяющее требованиям потребителя, введены необходимые добавки непосредственно при окусковании концентрата.

Окускование плавиковошпатовых концентратов позволит сократить природный дефицит кусковых сортов плавикового шпата и более полно удовлетворить потребности металлургической, цементной промышленности. Потребительская ценность окускованного концентрата значительно выше выпускаемых в настоящее время металлургических сортов плавикового шпата.

Таблица

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОКУСКОВАННЫХ ПЛАВИКОВОШПАТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

Наименование марки брикетов, окатышей Массовая доля фтористого кальция %, не менее Массовая доля примесей %, не более

Двуокиси кремния Общей серы Фосфора

ФБ-92, ФО-92 92 5 0, 2 0,1

ФБ-85, ФБ-85 85 8 0,3 0,2

ФБ-75, ФО-75 75 20 0,4 0,2

ФБ-65, ФО-65 65 30 0,4 0,2

ФБ-55, ФО-55 55 не огр. 0,4 0,2

у V

х ..................................... ..... ..... ..... ..... .... ...... Лысенко А.А., Кутлин Б.А., Щекотов Н.Д., Храмов А.Н., Комогорцева Г.И., Чертков Ю.А., Бадамсурэн Х. - СО Монголросцветмет, Монголия.

/ ••••••••••••••••/