УДК 622.788.3-661.846

ПОЛУЧЕНИЕ БЕЗОБЖИГОВЫХ ОКАТЫШЕЙ ИЗ ОТХОДОВ ШАБРОВСКОГО ТАЛЬКОВОГО КОМБИНАТА

Гуляков В,С., Вусихис А.С. Петрова С.А.

(г. Екатеринбург, ИМЕТ УрО РАН)

Техногенные отходы являются побочным продуктом любого производства. Они   ухудшают экологическую обстановку вокруг свалок, отвалов и шламохранилищ. В то же время они могут являться сырьем для получения полезных продуктов. В частности, отходы Шабровского талькового комбината, состоящие, в основном, из смеси талька и брейнерита могут быть использованы для получения магнезиальных флюсов. Для этого они должны быть подвергнуты гравитационному обогащению для отделения талька. Поскольку получающийся в результате обогащения брейнерит  мелкодисперсен, его необходимо окусковать. Для этого предложен метод получения безобжиговых окатышей, включающий  окатывание увлажненной шихты, изготовленной из окусковываемых материалов и  вяжущих (связующих) веществ, с получением сырых окатышей и их упрочнение за счет их сушки или водотепловой обработки. В качестве вяжущего использована смесь воды и торфа, подвергнутая обработке в гидроударной кавитационной установке. Полученный материал представляет собой коллоидную систему с размером частиц менее 10 -4 м. Для измерения размеров частиц использовали метод динамического светорассеяния.  Для сравнения исследована аналогичная смесь воды и торфа, обработанная в планетарной мельнице. Анализ полученных данных показал, что в образце после обработки смеси в гидроударной кавитационной установке до 90% объема занимают частицы микронных размеров. В  образце, измельченном в планетарной мельнице, большая часть частиц характеризуется размерами в десятки и даже сотни микрон. При этом показатель полидисперсности образца после обработки в планетарной мельнице возрастает более чем в 2 раза.

Окомкование проводили по стандартной методике, включающей смешение и первичное увлажнение шихты, состоящей из концентрата, полученного в результате гравитационного обогащения отходов  ШТК, и органоминерального вяжущего   на барабанном смесителе в «водопадном» режиме движения шихты. Для окомкования шихты использован тарельчатый гранулятор.

Определение прочности на раздавливание выполнено путем сжатия окатышей в разрывной машине модели Р-0,5. Для этих целей использовали окатыши, как непосредственно после окомкования, так и после сушки при 105 оС до влажности менее 1,5%. При оптимальной доле вяжущих 15-20%  прочность сырых окатышей составила 15,  а сухих – 90 Н. При доле вяжущего менее 15% как сырые, так и высушенные окатыши обладали невысокой прочностью. При доле вяжущего более 20% шихта обладала излишней пластичностью и слипаемостью, что приводило к образованию конгломератов из нескольких окатышей.

Не смотря на то, что прочностные показатели безобжиговых окатышей,  ниже, чем у окатышей, используемых в доменном производстве, они достаточны для применения в сталеплавильных процессах. При этом следует учесть, что при попадании в сталеплавильную ванну окатыши разрушаются  на мелкие агрегаты, что  ускоряет растворение материала, из которого они были изготовлены, в шлаке.

Ключевые слова: отходы Шабровского талькового комбината, брейнерит, магнезиальные флюсы, кавитационная гидроударная установка, торф, вяжущие материалы, окатыши

For this, a method has been proposed for the preparation of non-roasting pellets. A method  includes the  making of mixture from  agglomerating materials and binders, its granulation to produce raw pellets and pellets hardening by drying or by water-heat treatment. As a binder, a mixture of water and peat, treated in a hydropercussion cavitation device, was used. The resulting material is a colloidal system with a particle size of less than 10 -4 m. To measure the particle size, the dynamic light scattering method was used. For comparison, a similar mixture of water and peat treated in a planetary mill was studied. An analysis of the data obtained showed that particles of micron size occupy up to 90% of the volume in the sample after treatment of the mixture in hydropercussion cavitation device. In a sample that was ground in a planetary mill, most of the particles are characterized by tens or even hundreds of microns. In this case, the polydispersity index of the sample after treatment in a planetary mill increases more than 2 time.