Способ переработки ванадийсодержащих конверторных шлаков

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩШ КОНВЕРТОРНЫХ ШПАКОВ, включаюций облмг, выщелачивание, осаждение ваиадата кальция, фильтрацию и сушку, отличающий с я тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса и улучшения условий труда, в полученный после фильтрации продукт перед сушкой вводят 1020% ванадиевой кислоты, получ знную смесь загущают ретуром до влажности 32-45%, перемешивают и гранулируют

(Ю Ol) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 С 22 В 34/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТРЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

® има," е

Т - Й ВСК.1а

ИВЛЕВi (21 ) 346 7423/22-02 (.22 ) . 09. 0 7. 82 (46) 0.7 ° 02.84. Бюл. Р 5 (72 ) С.А. Амирова, И.Н., Губайдуллин, .В.Н.Пащенко, :В.:P..Куцряшов, В.A.Вабуацсйн, Г.Н.Нутфуллин, К.М,Иинса- дыров и T.Н.Пащенко (71) Пермский. политехнический инс« титут и: Чусовской металлургический э авод (53) 669 ° 292..3(088.8) (56 ): 1. Химия и технология ванадиевых: соединений. Иатериалы Первого Все" союзного совещания по хижи, технологии и применению соединений ва-. надия. Пермь, 1974, с. 24" 31.

2..там же,. с. 2-12-.215., (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩИ(KOH BEPTOP HblX ШЛАКОВ, включающий обжиг, выщелачивание, осеждение .ванадата кальция, фильтрацию и сушку, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса и улучшения условий труда, в полученный после фильтрации продукт перед сушкой вводят 1020% ванадневой. кислоты, полученную смесь загущают ретуром до влажности -32-45%, перемешивают н гранулнруroT e

10 71654 изобретение относитсяя к химии и технологии ванадиевых соеди нений, в частности к переработке ванадийсодер-. жащих конверторных шлаков.

Известен способ переработки ванадиевых конверторных шлаков, включающий, обжиг шихты с добавками, выщелачивание, осаждение, фильтрацию и плавление получаемой пасты. Далее, раздробленный при охлаждении плава кусковой материал используют для выплавки феррованадия (11. Недостатками способа являются высокая энергоемкость, так как темпе. ратура плавления может достигать

ОООО С,, низкая производительность 15 ввиду периодичности процесса плавле" ния, интоксикация обслуживающего персонала соединениями ванадия, опасность возможных термоударов во время плавки вследствие попадания воды в рц зону расплава.

Наиболее близким по технической сущнооти к предлагаемому является способ переработки ванадийсодержащих конверторных шлаков, включающий . 25 обжиr, выщелачивание, осаждение ванадата кальция, фильтрацию и суи.ку 21..

По известному способу пастообразный материал после фильтрации перед плавлением подвергают сушке, однако это не устраняет операцию

Таблица 1

Количество вводимой добавки, Ъ

Показатели

I !

7 9 10 12 15 17 20 22 25

L з 1 з

Прочность получаеьых гр анул, кг/см 5,7

8,3 11,3 14,1 16,3 17,6 18,3 19,1 20,4 21,0 21,0

Выход гранул,Ъ 50 6 60,3 70,3 80,1 .85 0 87 1 90 2 90,1 90,3 90,1 90 7 гранул ниже .16 кг/см является не2 желательной, так как при применении таких гранул наблюдается их частичное разрушение с образованием пылевидных фракций. Величина выхода, ко60 торая находится в прямо пропорциональной зависимости от прочности гранул, тоже является достаточной и нет смысла ее увеличивать,так как часть продукта приходится использовать для

65 загущения пасты перед гранулированием, Как видно из приведенной табл.1, 10-20Ъ-ные добавки являются достаточными для получения гранул с прочностью 16-20 кг/см и выходом 85

90Ъ, Дальíейшее увеличение количества вводимой добавки не дает увеличения прочности и выхода гранул. Полученная прочность гранул является вйолне достаточной для того, чтобы гранулы не разрушались при дальнейшем их использовании. Прочность плавления и, следовательно, недостатки, ею обусловленные. Процесс плавления, собственно, необходим для получения. кускового материала, который входит в состав шихты для выплавки феррованадия. Кусковый материал, полученный из расплава, имеет небольшую удельную поверхность, поэтому скорость его взаимодействия при выплавке феррованадия снижается.

Целью изобретения является снижение энергоемкости и улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что по способу переработки ванадийсодвржащих конверторных шлаков, включающему обяжг, выщелачивание> осаждение ванадата кальция, фильтрацию и сушку, в .полученный после фильтрации продукт перед сушкой вводят 10-2ОЪ ванадиевой кислоты, полученную смесь загущают ретуром до влажности 32-45Ъ, перемешивают и гранулируют. Полученные гранулы направляют. на выплавку феррованадия.

Указанное количество добавки является необходимым и достаточным, так как внесение ее меньше 10Ъ влияет несущественно, а при увеличении количества добАвки свыше 20Ъ не наблюдается прироста ее действия (табл . 1) .

1071654

Т аблица 2 влажность смеси перед гранулироваиием, % .

Прочность Характеристика рагранул, кг7см боты установки

Выход гранул размером 1-4 мм, 53,1

9,8

13,6

74,2

Нормальная работа

18,3

85,1

87,3

19,1

19,3

90,1

45

19,1

91,2

20,0

Налипание материала на стенки оборудования и образование

"козлов" в сушилке

19,7

Как видно из табл. 2,, при эагущении смеси до влажности ниже 32% получаются низкие по прочности гранулы, что ведет к невысокому выходу гранул 4р нужного размера и большому выносу . мелких фракций. При влажности больше-45% прочность гранул остается йрежней (достаточной1, хотя выход гранул уменьшается, видимо, из-за разрушения некоторых влажных гра нул вследствие температурного "шока"

Кроме того, при такой влажности смеси происходит налипание материапа на" стенки оборудования и образование больших агломератов в сушилке. .В укаэанных условиях гранулирование может быть осуществлено окатыва-, нием на вращающейся поверхности, (на тарели, в барабане) или, что предпочтйтельнее, продавливанием (@ормовани- ем )!через формуюшую решетку.

Сушка гранул осуществима в известных сушильных аппаратах, например в барабанных сушилках. Наиболее целе". сообразно полученные гранулы сушить 60 в высокоинтенсивном аппарате КС.

П р и м-е р. Конверторный шлак, содержащий 15,2% пентаоксида ванадия, смешивают с 20% кальцинированной содЫ и обжигают при 700-750 С. $5

Прием загущения заключается в том, что в смесь, полученную после введения в пасту добавки ванадие-. вой кислоты, добавляют сухой ретур иэ расчета, чтобы влажность смеси перед гранулированием составляла

32-45%. Это делается с целью создания возможности гранулирования одним нз методов влажности агломерации.

Обоснование количества добавляемого регура поясняет табл. 2.

Низкий выход и невысокая прочность гранул, большой унос в течение 3 ч. Огарок подвергают трехстадийному выщелачиванию при соотношении Т:Ж=1: 3, температуре 6080 С в течение 15 мин соответствен но на каждой стадии. Конечный осадок проьввают на фильтре. Фильтрат после первой стадии выщелачивания подают на осаждение ванадата кальция. После осаждения, фильтрации и промывки получают осадок.пастообразного ванада та кальция с влажностью 60%. Во влажную пасту добавляют 10% (от веса ванадата кальция ) ванадиевой кислоты, перемешивают в двухвальном смесйтеле, сюда же вводят в качестве ретура пыль иэ циклонов до получения пасты с влажностью 35%. Подготовленную массу гранулируют формованием через перфорированную решетку с помсщью известного устройства и сушат в аппарате КС топоЧными газами. Иелкая фракция гранул и пыль вы« носятся из аппарата, улавливаются в циклоне и в качестве ретура добавляются в смеситель для получения заданной влажности. Высушенные в аппарате гранулы используют для жп лавки феррованадия.

Другие примеры осуществления способа сведены в табл. 3.

1071654

Таблица 3

Влажность пасты перед гранулированием

Количество добавки

Характеристика работы

Сушилки

Гранулятора

Ж к массе сухого материала

ly

I

Нор мал ьн ая

Нормаль- Нормальная ная

Большой унос

Снижение произ водительности

62

Не работает

Разрушение гранул 42

Гранулы не образуются

Нормальная

35

Нормальная.Нормальная

40

15

Налипа- Обрание на зование стенки крупных комков

С ниже ни е произ водительности

50, 67

Состави тел ь Н ° Нови ко в

Редактор H. Егорова Техред M.Тепер . Корректор И.Муска

Заказ 70/21 . Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r ° Ужгород, ул.Проектная,4,!

Операции обжига выщелачивания, промывки, фильтрации осуществляются 4О в соответствии с примером 1.

Реализация предлагаемого способа по сравнению с известным. позволит получать гранулированную ших- 45 ту для выплавки феррованадия, исклюI

Установки Выход гранул, в .целом

/(./ (: /

/ чив стадию плавления пасты. Этим упрощается процесс переработки, снижаются энергозатраты на переработку.

Так как материал при влажном гранулировании не пылит, а сушка осуществляется в сушильных аппаратах под некоторым разрежением, коренным образом улучшаются условия труда.