SU1556544A3

SU1556544A3 - Способ окомковани железорудного материала дл агломерации

Info

Publication number: SU1556544A3
Application number: SU864027642A
Authority: SU
Inventors: Роберт Розен Мейер; Джон Дорнстаудер Грегори; Марлин Лоренс
Original assignee: Юнион Карбид Корпорейшн (Фирма)
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1990-04-07
Also published as: IN167404B; IN167405B; AU5758386A; AU598465B2; EP0203854B1; EP0203854A3; BR8602322A; CA1332515C; IN171505B; EP0203854A2

Abstract

Изобретение относитс к окускованию железорудных материалов и может быть использовано при производстве железорудных окатышей. Целью изобретени вл етс повышение качества сырых гранул. В качестве св зующего при получении сырых окатышей из железорудного материала используетс смесь, состо ща из бентонита и водорастворимых полимеров на основе полиакриламида и полисахарида, причем расход составл ющих этой смеси составл ет 4,54 кг/т и 0,001 - 0,3 мас.% соответственно. Водорастворимые полимеры используютс при окомковании в виде сухого порошка или в виде эмульсии типа "вода в масле". Полимеры включают гомополимеры, сополимеры тройные и четвертные, могут быть анионными, амфотерными или неионными. Использование водорастворимых полимеров по изобретению дл активации бентонита приводит к повышению содержани железа и снижению содержани двуокиси кремни в окатышах, а также к улучшению однородности гранулометрического состава сырых окатышей. 7 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относитс к области окусковани железорудных материалов и может быть использовано при производстве железорудных окатышей.

Цель изобретени -повышение качества сырых гранул.

В качестве св зующего при получении сырых окатышей из железорудного материала используетс двухкомпонент- на смесь, состо ща из бентонита в количестве до Ь,$Ц кг на 1 т железорудного материала, и водорастворимых полимеров на основе полнакриламида и

полисахарида в количестве 0,001 - 0,3 мас.% от материала. Полимеры, пригодные дл использовани по предлагаемому изобретению, могут включать в себ водорастворимые гомополимеры, сополимеры,тройные и четверные сополимеры .Подход щие полимеры могут быть анионными , амфотерными или неионными.В i изобретении могут использоватьс синтетические и природные полимеры высокого или низкого молекул рных весов,характеризуемые своей характеристической в зкостью .Другие пригодные полимеры,подход щие дл св зывани частиц железной руды,

СП СП О СП

U4

включают в себ полисахариды из группы , включающей карбоксиметилцеллюлозу гуаровую смолу, оксиэтилцеллюлозу и их смеси.

Полимеры, пригодные дл использовани в предлагаемом изобретении, должны обладать св зующей активностью по отношению к частицам материала и быть способными использоватьс в по крайней мере одной из систем нанесени . Системы нанесени представл ют собой либо систему эмульсии типа вода в масле, либо систему сухого порошка. Св зующие полимеры, пригодные дл использовани в изобретении, особенно пригодны в том случае, если они имеют высокий молекул рный вес.

,

. 75 т

Водорастворимые полимеры включают в себ , нар ду с другими, полимеры на основе полиакриламида и те полимеры, которые полимеризуют при добавлении виниловых или акриловых мономеров в раствор со свободным радикалом. Обычно такие полимеры имеют ионогенные функциональные группы, такие как кар- бокси-группа, сульфамидна группа, или четвертична аниониева группа. Подход щие полимеры могут быть получены из этиленненасыщенных иономеров, включающих в себ акриламид, акриловую кислоту и метакриламид. Могут быть также пригодны соли с щелочным металлом или-аммониевые соли.

Полимеры, предпочтительно используемые в данном изобретении, имеют следующую общую формулу:

10

0

где R, R и К} независимо друг от друга представл ют собой водррод или метил, Rg вл етс ионом щелочного металла, таким как Na или К, а R4 представл ет собой один из следующих радикалов:

(О - OR5,

где Re вл етс алкильной группой, содержащей от k до 5 атомов углерода;

(2)

О

II

-С-О-Иб

где R6 вл етс алкильной группой, содержащей до 8 атомов углерода;

(з) 9

-0-C-R7

где R7 вл етс либо метилом, либо этилом;

(k) фенил;

(5) замещенный фенил;

(6)-CN или

(7)

Л N

где а равно 5 90, предпочтительно 30-60%, Ь равно предпочтительно 30- 60%, с равно 0,1-20% при условии, что а + Ь + с равно 100%, a d равно целому положительному числу 1000 - 500000.

В некоторых случа х алкокси- или ацилокси-группы в полимере могут быть частично гидролизованы до соответствующей спиртовой группы с получением четверного сополимера следующей общей формулы:

Ъ

-OVG- R

где К, R, Kg, a, b и d

выше, a d представл ет собой -OR

или

определены

5

О

II

-O-C-RV

где Kg и RT определены выше, с равно 0,2-20%, а е равно от 0,1-20%.

Предпочтительные сополимеры имеют следующую формулу:

где Ra+ представл ет собой ион щелочного металла, такой как Na или К, f равно 5 - 90, предпочтительно 30-60%, g равно 5-90, предпочтительно 30-60% при условии, что f + g

где R, R, R.,, R7, f, g, h, d и е определены выше.

Другие водорастворимые полимеры, пригодные дл использовани в данном изобретении, включают в себ полимеры , полученные гомополимеризацией и сополимеризацией с регул рным чередованием звеньев следующих водорастворимых мономеров: акриловой и метакри- ловой кислот; солей акриловой и мета- криловой кислот следующей формулы:

Re9

II

CH-fC-C-O-Rs

где Rg вл етс атомом водорода или метилом, a R представл ет собой атом водорода, атом щелочного метал ,ла (например, натри , кали ), аммониевую группу, органоаммониевую группу формулы |RW| iRj lR,ttlNH+lf где Rw , R« , Riu независимо друг от друга представл ют собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1-18 атомов углерода (при этом может оказатьс не обходимым уменьшить длину и количест15565М

равно 100%, a d вл етс целым положительным числом и равно 1000-500000.

Предпочтительные тройные сополимеры имеют следующую формулу:

10

где RЈ представл ет собой Na или К , RT вл етс метилом, этилом или бутилом и f равно 5-90, предпочтительно 30-60%, g равно 5-90, предпочтительно 30-60%, h равно 0,2-20%, при условии, что f + g + h равно 100%, a d определено выше.

Предпочтительные четверные сополимеры имеют следующую формулу:

во длинноцепочечных алкильных групп дл достижени водорастворимости мономера , например, 1-3 атома углерода), арильную группу, такую как бензильна группа, или оксиалкильную группу,, имеющую 1-3 атома углерода, такую как триэтаноламин, или их смеси; акрил- амида и метакриламида и их производ-. ных, включа акриламидные и метакрил- амидные мономеры следующей формулы:

Ч

м/К Их,

Rtt

где RO представл ет собой атом во- Дорода или метильную группу; где Ry$ вл етс атомом водорода метильной группой или этильной группой; где представл ет собой атом водорода, метильную группу, этильную группу или -K( где R/6 вл етс двухвалентной алкиленовой, фениленовой или циклоалкиленовой углеводородной группой , имеющей 1-13 атомов углерода, предпочтительно алкиленовой группой,

715565W

имеющей 2-8 атомов углерода, циклоал- киленовой группой, имеющей 6-8 атомов углерода или фениленовой группой, наиболее предпочтительно:

5 гд

)g-CH(2, у i

-СН(СНЭ),

X вл етс одновалентным катионом, таким как атом водорода, атом щелочного металла (например, натри или кали ), аммониевой группой органоаммониевой группой формулы (кi7/ R j|/Rj$/NH+, где RI, , Rfe независимо друг от друга представл ют собой атом водорода , алкильную группу, имеющую 1-18 атомов углерода (может оказатьс необходимым уменьшить число и дли- ну длинноцепочечных алкильных групп дл достижени водорастворимости мономера , например, 1-3 атома углерода), арильную группу, такую как фенильна или бензильна группа, либо оксиаль- ную группу, имеющую 1-3 атома углеро- да, такую как триэтаноламин , или их смеси: и т.п. Конкретными примерами водорастворимых мономеров, которые могут быть гомополимеризованы или сопо- лимеризованы и пригодны дл использо- вани в способе по предлагаемому изобретению вл ютс акриламидные и ак- риламидные и метакриламидные сульфо- кислоты и сульфонаты, такие как 2-ак- риламидо-2-метилпропансульфокислота (обозначаетс как AMPS), натриева соль AMPS, аммониева соль AMPS, органоаммониева соль AMPS. Эти полимеры могут служить как эффективные св зующие агенты дл концентратов минеральной руды при приблизительно таких же концентраци х или св зывающих количествах, как полимерные св зующие на основе полнакриламида.

Эти водорастворимые мономеры могут быть рополимеризованы с меньшим количеством (например, менее чем приблизительном 20 мол.%, предпочтительно менее чем приблизительно 10 мол.% от общего количества введенных в реакцию мономеров) одного или больше гидрофобного винилового мономера. Например, с виниловыми мономерами формулы

R)

5 где RgЈ вл етс атомом водорода или

метильнои бой

группой, а представл ет соО

атом галогена (например, хлор)

r;-o-RtfC

2V

или

- С - 0 - RZ$ , где О ,

R2b

вл етс алкиль0

5 5 .,

0

кой группой, арильной группой или арилалкильной группой, имеющей 1-18 атомов углерода, где R представл ет собой алкильную группу, имеющую 1-8 атомов углерода, R23 вл етс алкильной группой, имеющей 1-6 атомов углерода, предпочтительно 2-4 атома углерода, представл ет собой атом водорода, метильную группу, этильную группу или атом галогена (например, хлор), предпочтительно атом водорода или метильную группу, при условии, что RUO предпочтительно вл етс атомом водорода, если представл ет собой алкильную группу. Конкретными примерами подход щих сополимеризуе- мых гидрофобных виниловых мономеров вл ютс алкиловые эфиры акриловой и метакриловой кислот, такие как метил- акрилат, метилметакрилат, этилкрилат, этилметакрилат, бутилакрилат, изобу- тилакрилат, додецилакрилат, 2-этил- гексилакрилат и т.д., виниловые эфиры, такие как винилацетата, винил- пропионат, винилбутират и т.д., ви- |нилбензолы, такие как стирол, альфа- метилстирол, винилтолуол, простые виниловые эфиры, такие как пропилвиниловый эфир, бутилвиниловый эфир, изо- бутилвиниловый эфир, метилвиниловый эфир, этилвиниловый эфир и пр.; винил- галоиды, такие как винилхлорид, ви- нилиденхлорид и пр. и т.п.

Предпочтительными водорастворимыми мономерами этих.водорастворимых полимеров вл ютс акриламид, AMPS и натриева соль AMPS, акрилат натри 5 и акрилат аммони . Предпочтительные гидрофобные мономеры представл ют собой с инилацетат, этилакрилат, стирол и метилметакрилат.

915565М

предлагаемом изоболучают любым удоб

пользовани эмульсле при получении ом, что количество к концентрату жетельно снижаетс по ством воды, требуеполимеров из водто приводит к экообжиге гранул. Кро10

це ци ро

та с ды ан см гл ро на дв на ну и см ле ко но по вр ки зи Да пе ра те ко хо дл

ме того, гидрофобна жидкость или масло в инвертированной системе эмуль сии воды в масле расходуетс при обжиге . Выгорание капель масла из внутренних зон гранул повышает пористость гранул. Считаетс , что это повышение пористости улучшает удаление вод ного пара из гранул и снижает веро тность термоудара при обжиге гранул.

Другое преимущество, достигаемое при использовании системы эмульсии воды в масле дл внесени полимерного св зующего в концентрат железной руды при окомковании, заключаетс в снижении продолжительности контакта, требуемой дл достаточного смешени полимерного св зующего с концентратом железной руды. Требуетс лишь такое врем контакта после обрызгивани эмульсией полимера концентрата железной руды, которое достаточно дл активации полимера на поверхности концентрата железной руды. Продолжительность может варьироватьс в зависимости от используемой эмульсионной системы и концентрации полимерного св зующего в эмульсионной системе, а также от общего количества полимерного св зующего , разбрызганного на концентрат железной руды. В подход щих вариантах предлагаемого изобретени врем , достаточное дл проникновени полимер ной св зующей системы в .концентрат железной руды, достигаетс при опрыскивании эмульсией воды в масле концентрата железной руды, где сразу после этого концентрат подают в гранулиро- вочный барабан.

} Нанесение эмульсии воды в масле на обрабатываемый концентрат железной руды может проводитьс нанесением эмульсии на концентрат железной руды с помощью любой общеприн той разбрызгивающей аппаратуры. Бентонит рассыпают из вибрационного бункера или другого диспергирующего средства, на кон

1и

10

20

25

35

JQ . дс 0

5

центрат железной руды и эту композицию конвейером направл ют в гранули- ровочный барабан.

Предлагаемое изобретение включает также нанесение систем полимерных св зующих на концентрат железной руды в виде сухих порошков. В этих вариантах сухие порошкообразные полимеры смешиваютс вместе с порошкообразной глиной или добавл ютс отдельно. Порошкообразна композици рассыпаетс на концентрат железной руды по мере движени концентрата на конвейере по направлению к гранулировочному барабану . Вибраци конвейерных устройств и действие гранулировочного барабана смешивают порошки с концентратом же- лезной руды. После достаточного времени: контакта с влагой концентрата железной руды полимеры адсорбируютс на поверхность концентрата. Пригодное врем контакта может быть практически мгновенным, но часто равно приблизительно от 1 мин до 3 ч и более. Дальнейшее смешение происходит при перемешивании в гранулировочном барабане . Вариант предлагаемого изобретени с использованием сухого порошкообразного полимера исключает необходимость использовани оборудовани дл разбрызгивани эмульсии.

Использование предлагаемого способа приводит к повышению качества получаемых окатышей: увеличению содержани железа и снижению содержани двуокиси кремни в окатышах, повышению прочности сырых окатышей и улучшению однородности их гранулометрического состава.

Claims

Формула изобретени

1. Способ окомковани железорудного материала дл агломерации, включающий смешивание этого материала с двухкомпонентным св зующим, состо щим из бентонита и водорастворимых полимеров на основе полиакриламида и полисахарида , окомкование смеси с получением сырых гранул и их упрочн ющий обжиг, отличающийс тем, что, с целью повышени качества сырых гранул, полимеры в количестве 0,001 - 0,3 мас.% от железорудного материала нанос т на материал в виде сухого порошка или в виде эмульсии типа вода в масле, при этом расход бентонита

П15565М

составл ет до k, кг на 1 т железорудного материала.

R, R| иК j- водород или метил;

К - ион щелочного метал- 15

ла (Na + или К); R4 бдин из следующих радикалов: -ORjj, где алкильна группа , имеюща до 5 это-20 мов углерода;

Я

-C-0-R,

R - алкильна группа, имеюща

л

где

R40

II

- OR 5. или -O-C-RV

с 0,2-20%, а е 0,1-20%.

о Способ по п. 2, отличающий с тем, что полимеры состо т из мономерных звеньев акриламида, ак- рилата натри , винилацетата и их смесей .

5. Способ по п. 1, отличающийс тем, что полимеры состо т из мономерных звеньев акриламиДа и мета криламида и их производных формулы

S

12

2. Способ по п. отличающийс тем, что полимеры имеют общую формулу
где К-, - метил либо бутил, фенил, замещенный фенил, -CN или

а 5-90, предпочтительно 30-60%;

b равно предпочтительно 30-60%, . с 0,1-20%, при условии, что а + Ь + с 100%, a d вл етс целым числом , равным 1000-500000.

где ВОД°Р°Д или метильна группа; водород, метильна или этильна группа; водород, метильна , этильна

группа или -К(Ь-УО,Х,

где R№ .двухвалентна углеводородна группа, имеюща 1-13 атомов углерода, а X - одновалентный катион.

6.Способ по п. 1,отличающий с тем, что полимеры вл ютс полисахаридными полимерами.

7.Способ по п. 6, отличающий с тем,что полисахаридные полимеры выбраны из группы, включающей карбоксиметилцеллюлозу, гуаровую смолу , оксиэтилцеллюлозу и их смеси.

)315565 14

8. Способ поп. 1, отличаю-Приоритет по пунктам:

щ и и с тем, что в качестве железо-21 О1; 85 о п 1рудного материала используют такони-09. о9. 85 по пп. 2-8.

товую руду.