Шихта для изготовления брикетов для металлургического производства на основе промышленных отходов, содержащих окисленный железосодержащий материал

Авторы патента:

C22B7 - Переработка сырья, кроме руды, например скрапа, с целью получения цветных металлов или их соединений

C22B1/248 - металлического лома или сплавов

Владельцы патента RU 2382090:

ГП "Украинский институт по проектированию металлургических заводов" (ГП "Укргипромез") (UA)

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к утилизации железосодержащих отходов, используемых в виде дополнительного сырья для доменного и сталеплавильного производства. Шихта на основе промышленных отходов, содержащих окисленный железосодержащий материал, содержит органическое и/или минеральное связующее и воду. В качестве окисленного железосодержащего материала она содержит извлеченный из отходов обогащения железной руды железорудный концентрат фракцией от 0,1 мм до 10 мм. Соотношение компонентов в шихте следующее, мас.%: извлеченный из отходов обогащения железных руд железорудный концентрат - 88-90%, связующее - 10-12%. Причем содержание воды технической с учетом влаги в компонентах составляет 8-10% от массы материалов шихты. Изобретение обеспечивает возвращение отходов обогащения железной руды в металлургическое производство в виде сырья с повышенным содержанием окислов железа, позволяет получить значительную экономию кусковой руды, окатышей и в целом обеспечивает экологически безопасный способ переработки отходов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к утилизации железосодержащих отходов, которые используются как дополнительное сырье для доменного и сталеплавильного производства.

Известна шихта для производства углеродсодержащих брикетов для металлургического производства (см. патент РФ № 2103377, МПК 6 С21С 5/28, заявлено 19.05.1995 г.), содержащая окисленный железорудный материал, карбюризатор, связующее, минеральную добавку и пластификатор.

Недостатком данной шихты является возможность использования лишь небольшого количества отходов металлургического производства, содержащих окислы железа (12-18%), а также использования получаемых брикетов только в качестве наполнителя жидкого чугуна, то есть для получения композиционного материала с последующим его использованием в лишь сталеплавильном переделе.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату является шихта для производства холоднопресованных брикетов из железосодержащих отходов металлургического производства, которая содержит магнетитсодержащие и мелкофракционные гематитсодержащие материалы, с последующим смешиванием их со связующим компонентом и брикетированием (см. патент РФ № 2093592, МПК 6 С22В 1/24, заявлен 21.06.1993 г.). Это техническое решение принято за прототип.

В качестве мелкофракционного гематитсодержащего материала могут быть использованы мелкофракционные железные руды (приблизительно 57 мас.%), а в качестве магнетитсодержащего материала используют окалину (приблизительно 36 мас.%). Для восстановления окислов железа в брикете смешивание компонентов шихты осуществляют в два этапа, на первом этапе смешивают магнетитсодержащие и мелкофракционные гематитсодержащие материалы с образованием слоя гематитсодержащего материала вокруг частиц магнетитсодержащего материала, а на втором этапе вводят связующее с добавлением сточных вод.

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого технического решения, являются: содержание в шихте, основанной на промышленных отходах, окисленного железосодержащего материала, связующего и воды.

Недостатком шихты являются трудности превращения магнетитсодержащего окисленного железосодержащего материала в гематитовую форму (Fe₂O₃), поскольку только она может непосредственно восстанавливаться в доменной печи, что приводит к низкому содержанию гематитовой формы железа в брикете.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать состав шихты для изготовления брикетов для металлургического производства на основе промышленных отходов, содержащей извлеченный из них окисленный железосодержащий материал, путем повышения содержания окислов железа в брикете за счет использования в качестве сырья извлеченного из отходов обогащения железной руды железорудного концентрата и других полезных для металлургического производства элементов. Это обеспечивает возвращение отходов обогащения железной руды в металлургическое производство в виде сырья с повышенным содержанием окислов железа и других полезных элементов (CaO, MgO, C и др.), что позволяет получить значительную экономию кусковой руды, окатышей и в целом обеспечивает экологически безопасный способ переработки отходов.

Поставленная задача решается тем, что шихта для изготовления брикетов для металлургического производства на основе промышленных отходов, содержащих окисленный железосодержащий материал, содержащая связующее и воду, согласно изобретению в качестве окисленного железосодержащего материала содержит извлеченный из отходов обогащения железной руды железорудный концентрат, включающий фракции от 0,1 до 10 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

извлеченный из отходов обогащения
железных руд железорудный концентрат	88-90
связующее	10-12

причем содержание воды технической с учетом влаги в компонентах

составляет 8-10% от массы материалов шихты.

Кроме того, в качестве связующего шихта содержит органическое и/или минеральное связующее.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков предлагаемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

В качестве окисленного железосодержащего материала в шихте для изготовления брикета используется извлеченный из отходов обогащения железной руды железосодержащий материал, который по содержанию окислов железа и других элементов близок по своему составу к суперконцентрату (до 70% железа), получаемому при глубоком обогащении железной руды. Брикет, изготовленный из этой шихты, содержит значительно больше окислов железа, чем при использовании в качестве окисленного железосодержащего материала окалины, как это имеет место по прототипу.

Регламентирование содержания в шихте извлеченного из отходов обогащения железных руд железорудного концентрата обусловлено тем, что уменьшение его содержания меньше 88% приводит к снижению содержания окислов железа в брикете, а увеличение содержания больше 90% снижает механическую прочность брикета.

Регламентирование содержания связующего вещества в шихте определяется необходимой заданной прочностью брикетов.

Содержание в шихте 8-10% воды технической от массы материалов шихты обеспечивает оптимальную влажность шихты для последующего брикетирования.

Отбор фракций от 0,1 до 10 мм обусловлен тем, что наиболее прочные брикеты получаются при повышенном содержании мелкой фракции или различном гранулометрическом составе исходных материалов.

Для реализации изобретения отходы обогащения железных руд («хвосты» обогащения железных руд) подвергают комбинированной переработке:

сухая магнитная сепарация самой крупной части отходов (от 2 мм до 10 мм);

гидродинамическая классификация отходов размером от 0,1 мм до 2 мм.

Полученный путем переработки «хвостов» железосодержащий продукт с повышенным содержанием окислов железа в количестве 88-90% направляют в приемные бункера бетоносмесительной установки, откуда через дозатор в количестве 10-12% подается доза связующего (цемент, известь, шлак, органические связующие и др.).

Вода в смеситель подается исходя из условия, что содержание влаги в полусухой смеси, подаваемой на формование брикетов, составляет 8-10%.

Формование брикетов проводится в линии, оснащенной вибропрессом, на технологических поддонах.

Поддоны с брикетами передаются к постам твердения, где вылеживаются при плюсовой температуре в течение 20-24 часов, после чего отгружаются потребителю.

Среднее значение химического состава полученных брикетов приведено в таблице 1.

Наименование	Fe общ.	FeO	Fe₂O₃	CaO	MgO	SiO₂	Al₂O₃	MnO	C	SO₃	ПМПП
Металлургические брикеты	50,00-56,00	7,5-12,00	50,00-54,00	14,00-15,00	1,10	3,5-4,50	2,90	0,50	5,00	0,35	8,05

Брикеты, изготовленные из шихты с использованием железорудного концентрата, извлеченного из отходов обогащения железной руды, возвращают эти отходы в металлургическое производство в виде сырья с повышенным содержанием железа, обеспечивают экономию кусковой руды, окатышей и в целом обеспечивают экологически чистый способ переработки отходов.

1. Шихта для изготовления брикетов для металлургического производства на основе промышленных отходов, содержащих окисленный железосодержащий материал, содержащая связующее и воду, отличающаяся тем, что в качестве окисленного железосодержащего материала она содержит извлеченный из отходов обогащения железной руды железорудный концентрат фракцией от 0,1 мм до 10 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

извлеченный из отходов обогащения железных
руд железорудный концентрат	88-90
связующее	10-12,

причем содержание воды технической с учетом влаги в компонентах составляет 8-10% от массы материалов шихты.

2. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве связующего она содержит органическое и/или минеральное связующее.

Изобретение относится к способу и соответствующему устройству для сжигания материалов, содержащих благородные металлы. .

Способ десульфирования активной массы и решеток свинцовых аккумуляторов // 2379364

Установка очистки и способ очистки // 2379114

Изобретение относится к установке и способу очистки, которые обеспечивают сепарацию и удаление примесей из расплавленного металла, например металлического алюминия.

Способ получения серебра // 2378398

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к способу получения серебра из серебро- и медьсодержащих материалов. .

Способ извлечения теллура // 2377334

Изобретение относится к способу извлечения теллура из отходов производства теллурида цинка или теллурида кадмия. .

Способ переработки металлургических шлаков и технологическая линия (варианты) для его осуществления // 2377324

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к переработке металлургических шлаков, используемых в стройиндустрии, в частности в дорожном строительстве, в бетонных работах и др., к получению или обогащению магнитного железосодержащего продукта, используемого в доменной плавке для замены железорудного сырья, в выплавке стали и при производстве агломерата.

Способ извлечения германия // 2375481

Изобретение относится к способу извлечения германия из германийсодержащего материала. .

Способ и установка для комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов // 2375472

Изобретение относится к области получения алюминиевой крупки различной дисперсности путем комплексной механико-термической переработки тонких форм алюминиевых отходов: стружки, проволоки, банок из-под напитков, вырубки тонкого проката, отходов фольги, в частности к способу и установке для комплексной переработки тонких форм алюминиевых отходов.

Способ переработки марганецсодержащих отвальных шлаков // 2374336

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к переработке отвальных шлаков от производства марганцевых и кремнистых ферросплавов для извлечения из них марганца и получения ферросплава высокого качества по содержанию фосфора.

Способ переработки кадмийсодержащих материалов // 2372412

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу переработки кадмийсодержащих материалов, например, кадмийсодержащего скрапа. .

Способ получения брикета для раскисления чугуна или стали // 2379357

Изобретение относится к области металлургии, в частности к вторичной переработке металлических отходов. .

Способ изготовления брикетов из железоуглеродистых отходов металлургического производства // 2355789

Изобретение относится к производству брикетов для металлургического производства, также может найти применение при изготовлении строительных изделий и конструкций.

Способ брикетирования стальной стружки // 2354723

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам переработки металлической стружки, и может быть использовано при подготовке стружковых отходов металлообработки к металлургическому переплаву.

Пакет // 2333266

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к подготовке шихты способом пакетирования и последующему использованию пакетов при плавке стали. .

Брикет для производства стали // 2330898

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к подготовке шихтовых материалов для выплавки стали. .

Способ пакетирования лома и отходов черных металлов // 2329311

Изобретение относится к технологиям обработки вторичного металлического сырья и может быть использовано в металлургии для подготовки отходов и лома черных металлов к переплавке.

Способ получения офлюсованной чугунной прессовки из стружки чугунных сплавов и офлюсованная чугунная прессовка, полученная данным способом // 2325452

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к предварительной подготовке шихты. .

Способ переработки стружки особочистых алюминиевых сплавов // 2323984

Изобретение относится к переработке отходов, а именно к способу переработки стружки особочистых алюминиевых сплавов. .

Способ получения брикетов из дисперсных материалов // 2274666

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно получению брикетов из дисперсных материалов, образующихся при дроблении ферросилиция и его фракционировании.

Способ брикетирования металлической стружки // 2267543

Изобретение относится к области металлургии, в частности к переработке металлической стружки, и может быть использовано при изготовлении брикетов из стружки титана и его сплавов.

Способ получения брикетов из промышленных дисперсных ферросплавов // 2398029

Изобретение относится к металлургии, в частности к утилизации мелкой фракции ферросплавов