Исходный материал композитных пеллетов, используемый при обжиге в печи для получения фосфорной кислоты, и способ их формовки - RU2015144553A

1. Композитные гранулы для производства фосфорной кислоты посредством печного обжига, представляющие собой конструкцию по форме капсида, где сердцевина покрыта оболочкой, отличающиеся тем, что сердцевина состоит из материала и связующего вещества, оболочка состоит из облицовочного материала и связующего вещества; материал сердцевины состоит главным образом из углеродистого порошка восстановителя, порошка фосфатной руды и порошка диоксида кремния, объем связующего вещества внутри сердцевины - от 1% до 12% массы материала сердцевины; облицовочный материал состоит главным образом из углеродистого порошка восстановителя и порошка диоксида кремния, объем связующего вещества внутри внешней оболочки - от 1% до 12% массы облицовочного материала; сердцевина и внешняя оболочка с помощью связующего вещества образуют комплексную конструкцию по форме капсида.

2. Гранулы п. 1, отличающиеся тем, что связующее вещество имеет в своем составе смешанные растворы натрия гуминовой кислоты, концентрация по массе натрия гуминовой кислоты внутри связующего вещества составляет от 4% до 20%, а получение связующего вещества включает смешивание гуминовой кислоты из угля и раствора гидроксида натрия, реакцию, фильтрации и получение конечного продукта.

3. Гранулы по п. 1 или 2, отличающиеся тем, что порошок фосфатной руды - это порошкообразный материал фосфатной руды, который образуется после измельчения руды в процессе накопления в гомогенизирующем бункере с последующей обработкой сжатым воздухом или непрерывным процессом гомогенизации с получением конечного продукта; при этом значение гомогенизации выше 4; молярное соотношение CaO/SiO₂ материала сердцевины составляет меньше чем 0,6 или больше чем 6,5, дозирование углеродистого порошка восстановителя - в ходе восстановления порошка фосфатной руды теоретическое количество Р₂О₅ от 1,0~2,0 раз; соотношение массы порошка углеродосодержащего восстановителя и порошка диоксида кремния внутри облицовочного материала составляет 1.5~9:1.

4. Гранулы по п. 1 или 2, отличающиеся тем, что заготовка композитных гранул включает в себя нижеперечисленные этапы:

(1) подготовка сердцевины: углеродистый порошок восстановитель, порошок фосфатной руды и порошок диоксида кремния в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют в соответствующей пропорции связующее вещество, после равномерного смешивания смешанный материал взвешивают и загружают в гранулятор для приготовления сердцевины; в процессе формирования сердцевины добавляют связующее вещество в каплеобразном и/или туманообразном виде в объеме от 1% ~ 10% массы смешанного материала; с формированием шара получают сердцевину;

(2) подготовка облицовочного материала: углеродистый порошок восстановитель и порошок диоксида кремния в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют связующее вещество в соответствующей пропорции, после равномерного смешивания компонентов получается облицовочный материал;

(3) формовка шара: полученная в ходе этапа (1) сердцевина подергается двуслойному процессу сортировки роликового типа, отсортированные сердцевины с размерами, которые соответствуют технологическим требованиям, подвергаются процессу обертывания посредством гранулятора; одновременно начинают этап (2), в процессе обертывания добавляют связующее вещество, объем связующего вещества - от 1% ~ 12%, по завершении данного процесса получают композитные зеленые шары;

(4) дегидратация: полученные после этапа (3) композитные зеленые шары загружают в сушилку, где происходит окончательная формовка, в результате которой получаются комплексные гранулы.

5. Гранулы по п. 3, отличающиеся тем, что заготовка композитных гранул включает в себя нижеперечисленные этапы:

(1) подготовка сердцевины: углеродистый порошок восстановитель, порошок фосфатной руды и порошок диоксида кремния в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют в соответствующей пропорции связующее вещество, после равномерного смешивания смешанный материал взвешивают и загружают в гранулятор для приготовления сердцевины; в процессе формирования сердцевины добавляют связующее вещество в каплеобразном и/или туманообразном виде в объеме от 1% ~ 10% массы смешанного материала; с формированием шара получают сердцевину;

(2) подготовка облицовочного материала: углеродистый порошок восстановитель и порошок диоксида кремния в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют связующее вещество в соответствующей пропорции, после равномерного смешивания компонентов получается облицовочный материал;

(3) формовка шара: полученная в ходе этапа (1) сердцевина подергается двуслойному процессу сортировки роликового типа, отсортированные сердцевины с размерами, которые соответствуют технологическим требованиям, подвергаются процессу обертывания посредством гранулятора; одновременно начинают этап (2), в процессе обертывания добавляют связующее вещество, объем связующего вещества - от 1% ~ 12%, по завершении данного процесса получают композитные зеленые шары;

(4) дегидратация: полученные после этапа (3) композитные зеленые шары загружают в сушилку, где происходит окончательная формовка, в результате которой получаются комплексные гранулы.

6. Гранулы по п. 4, в которых подготовка связующего вещества включает в себя нижеперечисленные этапы:

(1) подготовка сырья: выбирается гуминовая кислота из угля и необработанный материал каустической соды, каустическая сода смешивается с водой, пропорционально изготавливается раствор NaOH;

(2) шаровой помол: шаровой помол с консистенцией угля, который указан в процессе (1) этапа с раствором гидроксида натрия 1:3~10;

(3) реакция синтеза: смешанный материал, который получается в ходе этапа (2), перемешивают и нагревают до 40°C ~ 95°C, протекает реакция синтеза, время реакции не менее 30 минут;

(4) фильтрация: продукт реакции, который получился в конце этапа (3) проходит процесс фильтрации, фильтрат, полученный в ходе процесса фильтрации, и есть связующее вещество.

7. Гранулы по п. 5, в которых подготовка связующего вещества включает в себя нижеперечисленные этапы:

(1) подготовка сырья: выбирается гуминовая кислота из угля и необработанный материал каустической соды, каустическая сода смешивается с водой, пропорционально изготавливается раствор NaOH;

(2) шаровой помол: шаровой помол с консистенцией угля, который указан в процессе (1) этапа с раствором гидроксида натрия 1:3~10;

(3) реакция синтеза: смешанный материал, который получается в ходе этапа (2), перемешивают и нагревают до 40°C ~ 95°C, протекает реакция синтеза, время реакции не менее 30 минут;

(4) фильтрация: продукт реакции, который получился в конце этапа (3) проходит процесс фильтрации, фильтрат, полученный в ходе процесса фильтрации, и есть связующее вещество.

8. Гранулы п. 6, где в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества в качестве гуминовой кислоты используют 20% гуминовую кислоту из угля, который стабилизирован путем выветривания торфа и/или бурого угля.

9. Гранулы п. 7, где в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества в качестве гуминовой кислоты используют 20% гуминовую кислоту из угля, который стабилизирован путем выветривания торфа и/или бурого угля.

10. Гранулы п. 6, где в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества, концентрация полученного по массе натрия гуминовой кислоты удерживается от 1% ~ 10%.

11. Гранулы п. 7, где в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества, концентрация полученного по массе натрия гуминовой кислоты удерживается от 1% ~ 10%.

12. Гранулы по п. 4, в которых в процессе этапов подготовки сердцевины и подготовки облицовочного материала, смесительный бак смесительной машины наклоняется и вращается, внутри смесительный бак оснащен поворотно-ротационной мешалкой, направления смешивания смесительного бака и мешалки противоположны, и посредством турбулентного течения происходит тщательное смешивание.

13. Гранулы по любому из пп. 5-11, в которых в процессе этапов подготовки сердцевины и подготовки облицовочного материала, смесительный бак смесительной машины наклоняется и вращается, внутри смесительный бак оснащен поворотно-ротационной мешалкой, направления смешивания смесительного бака и мешалки противоположны, и посредством турбулентного течения происходит тщательное смешивание.

14. Гранулы по п. 4, в которых в процессе этапов подготовки сердцевины и формовки композитных зеленых шаров применяют гранулятор дискового типа; на этапе (3) в процессе сортировки, гранулы, размеры которых не соответствуют технологическим требованиям, отправляют в шлифовальный станок или в увлажненную мельницу для дробления, реализуя замкнутый процесс с возвратом к этапу (1).

15. Гранулы по любому из пп. 5-11, в которых в процессе этапов подготовки сердцевины и формовки композитных зеленых шаров применяют гранулятор дискового типа; на этапе (3) в процессе сортировки, гранулы, размеры которых не соответствуют технологическим требованиям, отправляют в шлифовальный станок или в увлажненную мельницу для дробления, реализуя замкнутый процесс с возвратом к этапу (1).

16. Гранулы по п. 4, в которых на этапе дегидратации используют реечную сушильную машину, такая машина имеет разделение на температуры вдоль направлений перемещения - на низкую, среднюю и высокую с тремя участками дегидратации; при этом:

участок низких температур дегидратации 100°C ~ 200°C с низкотемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, низкотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; низкотемпературный горячий воздух - это газ на выходе высокотемпературного горячего воздуха, который получен на участке высокотемпературной дегидратации; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации;

участок средних температур дегидратации 150°C ~ 250°C со среднетемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, среднетемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации;

участок высоких температур дегидратации 200°C ~ 350°C с высокотемпературным горячим воздухом вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутье снизу вверх, высокотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации.

17. Гранулы по любому из пп. 5-11, в которых на этапе дегидратации используют реечную сушильную машину, такая машина имеет разделение на температуры вдоль направлений перемещения - на низкую, среднюю и высокую с тремя участками дегидратации; при этом:

участок низких температур дегидратации 100°C ~ 200°C с низкотемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, низкотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; низкотемпературный горячий воздух - это газ на выходе высокотемпературного горячего воздуха, который получен на участке высокотемпературной дегидратации; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации;

участок средних температур дегидратации 150°C ~ 250°C со среднетемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, среднетемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации;

участок высоких температур дегидратации 200°C ~ 350°C с высокотемпературным горячим воздухом вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутье снизу вверх, высокотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации.