способ окомкования сульфидных молибденитовых концентратов

Формула изобретения

Способ окомкования сульфидных молибденитовых концентратов перед окислительным обжигом грануляцией с использованием связующего компонента, отличающийся тем, что в качестве связующего компонента используют водный раствор кукурузной патоки с расходом кукурузной патоки, составляющим 3,0-4,0 кг на 100 кг молибденитового концентрата, при этом кукурузная патока содержит 36-44% моно- и дисахаридов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к окомкованию рудного сырья, в частности к грануляции сульфидных молибденитовых концентратов перед металлургическим переделом.

Окатывание рудных материалов перед металлургической переработкой находит широкое применение в производстве черных и цветных металлов [В.И.Коротич. Теоретические основы окомкования железорудных материалов. М.: Металлургия, 1966, 312 с.]. Это позволяет существенно уменьшить пылеунос исходных продуктов, повысить производительность агрегатов и обеспечить оптимальный состав компонентов шихты. В качестве связующих добавок используют различные неорганические и органические реагенты, как то: кальцинированную соду, известь, хлориды натрия или калия, железный купорос, щелочно-спиртовую барду, отходы химической или пищевой промышленностей и т.п. [Н.И.Мещярекова. Производство железорудных окатышей с органическими связующими. Экспресс-информация. Черные металлы. М.: Черметинформация, 1985, вып.25, 16 с.].

Наиболее близким техническим решением является окомковывание молибденитового концентрата перед окислительным обжигом в печах кипящего слоя с использованием бентонита [А.Н.Зеликман. Металлургия тугоплавких редких металлов. М.: Металлургия, 1986, 440 с. (стр.104-105)]. Процесс используется при окислительном обжиге высокодисперсных концентратов и недоокисленных пылей систем пылегазоулавливания (т.н. «циклонные пыли»). Согласно этому способу рекомендуемый состав шихты для окатывния следующий: 5-6% бентонит + 11-14% вода + остальное молибденитовый концентрат и циклонная пыль со степенью окисления ~90%.

Аппаратурно скатывание осуществляли в тарельчатом грануляторе с рабочим углом наклона 44-48° и скоростью перемешивания от 7 до 40 об/мин.

Описанный прием позволяет сократить пылеунос с 70 до 38% и повысить общую степень окисления молибденового огарка до >99%. При этом степень окисления циклонной пыли возрастает до ~94%, против ~70% при окислительном обжиге негранулированного концентрата в сопоставимых условиях. Технические условия на сухие окатыши из молибденитового концентрата приводятся в табл.1.

Таблица 1.
Технические условия на окатыши из молибденитового концентрата.
Контролируемый параметр	Размерность	Показатель
Средний размер окатышей	мм	Не более 4
Количество окатышей класса - 0,2 мм	%	Не более 20
Влажность	%	Менее 13-14
Прочность	г/ок.	Не менее 300

Недостаток способа - разубоживание молибденового огарка за счет бентонита, содержащего оксиды кремния и алюминия, который поэтому не разлагается при термической обработке сырья. Это приводит к уменьшению общей концентрации молибдена в огарке, снижает производительность печи и ухудшает эффективность последующего выщелачивания огарка растворами аммиака или соды. Считается, что за счет добавок бентонита на окомкование потери молибдена с отвальными кеками гидрометаллургического передела повышаются на 0,05-0,06%.

Техническая задача, решаемая данным изобретением, заключается в замене бентонита на органическую связку, которая будет полностью разлагаться в процессе окислительного обжига. Это достигается применением в качестве связующего компонента кукурузной патоки, содержащей 36-44% моно- и дисахаридов и являющейся альтернативным реагентом бентониту. При этом качество получаемых молибденитовых окатышей соответствует качеству окатышей из бентонита (базовый процесс) и отвечает имеющимся техническим условиям (табл.1). Следует подчеркнуть, что кукурузная патока является доступным и дешевым реагентом и ее производство налажено в промышленных условиях при переработки технических сортов кукурузы на крахмальных заводах и других аналогичных предприятиях.

Сущность изобретения заключается в том, что процесс скатывания молибденитового концентрата проводят кукурузной патокой при расходе связующего компонента 3,0-4,0 кг патоки на 100 кг шихты из Мо-концентрата.

В таблице 2 приводятся сопоставительные данные по прочности молибденитовых окатышей, полученных с использованием различных связующих реагентов (вода, сульфитно-спиртовая барда, кукурузная патока, бентонит), а в таблице 3 - технические условия на патоку кукурузную и ее типичный состав.

Таблица 2
Прочность окатышей молибденитового концентрата с использованием различных связующих компонентов (размер окатышей 2-3 мм).
Связующий компонент	Расход связки в кг на 100 кг Мо-концентрата	Прочность окатышей естественной сушки при 22°С в течение 24 часов, г/ок.	Прочность окатышей, высушенных при 100°С в течение 3 часов, г/ок
вода	15	30-40	50-60
Вода + бентонит (10% раствор)	6	300-350	350-400
Вода + барда (10% раствор)	1,5	40-50	70-80
Кукурузная патока (25% водный раствор)	3	250-300	300-370

Таблица 3.
Технические условия и состав патоки кукурузной (на 100 г продукта)
Показатель	Размерность	Характеристика
Внешний вид	-	Густая вязкая жидкость без постороннего вкуса и запаха
Цвет	-	От бесцветного до бледно-желтого
Водородный показатель	рН	4,0-6,0
Содержание моно- и дисахаридов	г	36-44
Содержание крахмала	г	35
Массовая доля общей золы	%	Не более 0,4
Содержание воды	г	Не более 22
Содержание диоксида серы	мг	Не более 40
Микропримеси: Кальций Магний Фосфор Железо	мг	36 17 18 0,1
Белки, жиры	г	0,3
Прозрачность	-	Допускается опалесценция

Из данных таблицы 2 видно, что применение кукурузной патоки обеспечивает получение достаточно прочных окатышей, сопоставимых с характеристиками базового процесса грануляции с бентонитом. В то же время следует отметить, что при хорошей окомкуемости молибденитового концентрата, применение просто воды или сульфитно-спиртовой барды в качестве связок не позволяет получить окатыши требуемой прочности.

Технические характеристики сухих молибденитовых окатышей, полученных окомкованием с раствором кукурузной патоки по вышеприведенной технологии, приводятся в таблице 4.

Таблица 4
Технические характеристики сухих молибденитовых окатышей, полученных окомкованием раствором кукурузной патоки (10% сахара).
Контролируемые параметры	Размерность	Показатель
Размер окатышей	мм	2-3
Прочность	г/ок	300-370
Влажность	%	11,5-12,4

Пример 1.

На окомкование поступает молибденитовый концентрат месторождения Эрдэнет (Монголия), содержащий (в %): Мо 50,7 (~84% MoS₂ ); SiO₂ 6,6; Cu 0,70; Р 0,02; As 0,01; Re 0,04, влажность + масла до 8,0%. Размер частиц концентрата колебался от 0,5 до 5-6 мк. При этом масса фракции 5-6 мк составляла 75-80%. Средняя удельная поверхность частиц концентрата, определенная методом низкотемпературной адсорбции (БЭТ), равнялась 13,75 м² /г.

Окатывание проводили в тарельчатом полупромышленном грануляторе, представляющем собой наклонную тарель с порогом. Диаметр тарели - 0,45 м, рабочий угол наклона ~45°, скорость вращения 40 об./мин. Расход воды при скатывании в среднем составлял 10-15%, что соответствовало принятым промышленным режимам.

Состав шихты: 6% бентонита + 11% воды, остальное молибденитовый концентрат. Полученные окатыши сушили при температуре 100°С в течение 3 часов.

Характеристика бентонитовых окатышей следующая: размер 2-3 мм, прочность 400 г/ок., влажность 13%.

Пример 2.

Аналогичен примеру 1, но в качестве связующего компонента использовали кукурузную патоку, содержащую 43% моно- и дисахаридов (крахмал кукурузный).

Состав шихты: 4% кукурузной патоки + 8% воды, остальное молибденитовый концентрат. Окатыши сушили при температуре 100°С в течение 3 часов.

Полученные окатыши характеризовались следующими показателями: размер 2-3 мм, прочность 370 г/ок., влажность 12,4%.

Пример 3.

Аналогичен примеру 1, но в качестве связующего компонента использовали кукурузную патоку по примеру 2, содержащую 43% моно- и дисахаридов.

Состав шихты: 3% патоки + 9% воды, остальное молибденитовый концентрат. Сушку окатышей осуществляли в естественных условиях в течение 24 часов.

Полученные окатыши отвечали следующим показателям: размер 2-3 мм, прочность 300 г/ок., влажность 11,5%.

Приведенные примеры доказывают достижение положительного результата при реализации предлагаемого технического решения.