Совершенствование технологии обжига лисаковского железорудного концентрата во вращающейся печи

• Автор: Епишин, Артем Юрьевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Способы очистки железорудных концентратов от примесей фосфора
1.2 Методы минералогического исследования
1.3 Промышленные установки обжига сыпучих материалов
1.4 Охладители обожженного материала
1.5 Процессы выщелачивания
1.6 Выводы и постановка задач исследования
2. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ОБЖИГ КОНЦЕНТРАТА
2.1 Характеристика исследуемого лисаковского концентрата
2.2 Методика проведения эксперимента
2.3 Изменение структуры частиц концентрата под влиянием высоких температур
2.4 Уплотнение частиц лисаковского концентрата под воздействием высоких температур
2.5 Кинетика высокотемпературной дегидратации
2.6 Потери массы при прокаливании
2.7 Формы нахождения фосфора в лисаковском концентрате
2.8 Выводы
3. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ОБЖИГА ЛИСАКОВСКОГО КОНЦЕНТРАТА
3.1 Влияние времени обжига и выщелачивания на качество обесфосфоривания лисаковского концентрата
3.2 Влияние интенсивности перемешивания пульпы на качество обесфосфоривания лисаковского концентрата

3.3 Влияние концентрации серной кислоты в водном растворе на степень дефосфорации лисаковского концентрата
3.4 Измельчение обожженных частиц концентрата перед выполнением процедуры выщелачивания
3.5 Влияние температуры выщелачивания на степень дефосфорации лисаковского концентрата
3.6 Выбор оптимальных режимов обжига и выщелачивания для наиболее полного извлечения фосфора из концентрата
3.7 Выводы
4. ОБЖИГ ЛИСАКОВСКОГО ЖЕЛЕЗОРУДНОГО КОНЦЕНТРАТА В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
4.1 Конструкция и принцип работы обжиговой печи
4.2 Топливосжигающее устройство
4.3 Основные технологические параметры работы вращающейся

4.4 Конструкция и принцип работы барабанного охладителя
4.5 Промышленные испытания обжига лисаковского концентрата.
4.6 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

*п„ач

пмпп„,

отношение твердой фазы к жидкой; кипящий слой;
коэффициент полезного действия; печь лабораторная (муфельная);
степень высокотемпературной дегидратации, доли единицы; время протекания процесса дегидратации, с; скорость высокотемпературной дегидратации, г/с; максимальная скорость высокотемпературной дегидратации, г/с;
константа скорости высокотемпературной дегидратации, с'
(в расчете на 1 г исходного материала);
величина, равная А-1 - (1 - а)1/3;
предэкспоненциальный коэффициент;
энергия активации, Дж/моль;
газовая постоянная, Дж/(моль-К);
абсолютная температура, К;
начальная масса пробы в ходе лабораторного эксперимента, г; начальная масса пробы в ходе лабораторного эксперимента, г; потери массы при прокаливании лисаковского железорудного концентрата, %;
остаточное содержание потерь массы при прокаливании лисаковского железорудного концентрата, %; остаточное содержание фосфора в концентрате, %; коэффициент избытка воздуха, идущего на горение топлива; действительный расход воздуха на горение природного газа,
м3/м3;
общее количество продуктов сгорания, м /м
2. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ОБЖИГ КОНЦЕНТРАТА
Успешное обесфосфоривание лисаковского гравитационно-магнитного концентрата целиком и полностью опирается на качественное проведение предварительного окислительного обжига материала. Данный процесс является неотъемлемым звеном технологической цепочки [73] и предшествует стадии выщелачивания фосфора слабым водным раствором серной кислоты.
Для определения оптимальных параметров высокотемпературного окислительного обжига лисаковского железорудного концентрата перед сернокислотным выщелачиванием фосфора необходимо установить влияние температуры на структуру частиц, раскрыть физический смысл разложения фосфорсодержащего компонента при прокаливании материала, разработать методику проведения экспериментов и подобрать соответствующее обжиговое оборудование.
2.1 Характеристика исследуемого лисаковского концентрата
Лисаковское месторождение расположено в пределах центральной части западного борта Тургайского прогиба и приурочено к среднеолигоценовой речной долине [74]. Осадочная залежь оолитовых железных руд простирается полосой широтного направления длиной более 100 км при ширине от нескольких сотен метров до 6 км. Продуктивная толща (мощность 7 - 25 м, угол падения 20 - 30°) образована линзовидными и пластообразными залежами и представлена разнозернистыми кварцевыми песками, железистыми песчаниками, рыхлыми и сцементированными оолитовыми железными рудами, выходящими на поверхность в западной части месторождения. Перекрывающие породы (пески, глины и др.) имеют мощность до 20 м. По минералогическому составу различают 17 разновидностей руд. Главными рудными минералами лисаковского месторождения являются гидрогетит и гетит. Балансовые запасы руды составляют более 6 млрд. тонн с содержанием