Aplikacija zakonitosti razžveplanja v procese utrjevanja pele t iz piritnih ogorkov DK: 669.162 : 662.788 ASM/SLA: B 16 b Bogdan Zalar Pogoji odstranjevanja žvepla so za fizikalno poboljšane piritne ogorke v obliki bentonitnih peletov dosti ugodnejši kot za fizikalno in kemično poboljšane piritne ogorke v obliki klorirnih peletov. Pri prvih je optimalna utrjevalna temperatura (1200° C) višja od optimalne temperature, potrebne za zadovoljivo odžveplanje — 1150° C. Pri drugih se žveplo odstrani v zadovoljivi količini šele pri 1320° C. Razlika 120° C pomeni pri klorirnih peletih zato 10 % večjo porabo toplotne energije za proces utrjevanja ob istočasnem optimalnem odstranjevanju žvepla. Pri eni in drugi temperaturi ne nastopa poslabšanje fizikalnih lastnosti utrjenih peletov. To se pojavlja pri bentonitnih peletih v primeru pospešitve odstranjevanja žvepla v redukcijskih pogojih. UVOD V okviru dosedanjih študij in raziskav kompleksnega reševanja problema naj optimalnejšega načina izkoriščanja piritnih ogorkov1 smo v pol-industrijskem merilu izdelali tudi utrjene t. i. ben-tonitne in t. i. klorirne pelete iz ogorkov, dobljenih s praženjem piritnih koncentratov iz SSSR. Bentonitni peleti predstavljajo produkt tehnološkega procesa poboljšanja fizikalnih lastnosti ogorkov, t. j. oblike, trdnosti, poroznosti, elektro-prevodnosti itd. s praktično nespremenjeno kemijsko sestavo. Klorirni peleti pa predstavljajo produkt tehnološkega procesa poboljšanja fizikalnih in kemičnih lastnosti, kar pomeni, da je poleg dobljenih fizikalnih lastnosti vsebnost nekaterih neželeznih kovin znižana do optimalnih vrednosti. 1. Osnovne karakteristike bentonitnih in klorirnih pelet Bentonitne pelete smo izdelali na industrijskem peletizacijskem krožniku z dodatkom 0,5 do 1,0 % bentonitnega veziva, kar je odvisno od zrnatosti ogorkov, oziroma od specifične površine. Utrjevanje zelenih peletov smo izvajali v industrijski rotacijski peči pri temperaturi nad 1150° C. 'Obravnavana študija je del kompleksnega elaborata izdelanega s pomočjo sofinaciranja SBK za leto 1973/74 in zainteresiranih podjetij. Bogdan Zalar je diplomirani inženir metalurgije in vodja ekstraktivnih raziskav za neželezne kovine Trdnostne lastnosti pelet po utrjevanju v navadni atmosferi so bile več kot zadovoljive, medtem ko so se trdnosti pelet, utrjevanih v redukcijski atmosferi, spreminjale z ozirom na stopnjo redukcije in so bile praviloma nižje. Kemična sestava je pri navadno utrjenih približno enaka, kot je sestava zelenih peletov, le Si02 se lahko dvigne za nekaj desetink procenta (vpliv bentonita). Pri redukcijskem utrjevanju se arzen zniža do 0,04 %. Fe203 se delno reducira do FeO (Fe304), kar je odvisno od stopnje redukcijskih pogojev. Vsebnost preostalega žvepla pa je predvsem odvisna od temperature pri utrjevalnih procesih, ki so izključno pogojene z zahtevanimi trdnostnimi lastnostmi, ki jih ti procesi morajo dati. Pri izdelavi klorirnih pelet smo za vezilno sredstvo za peletizacijo uporabili CaCl2 v obliki nasičene raztopine CaCl2.6 H20. Istočasno je služil kot klorirno sredstvo za reakcije kloriranja še prisotnih neželeznih kovinskih oksidov v piritnih ogorkih. Dodatek veziva, preračunano na brez-vodni CaCl2, je znašal za obravnavane piritne ogorke okoli 10 %, kar je z ozirom na stehiometrijske odnose večkratni prebitek. Takšen prebitek, potreben za zadovoljivo stopnjo kloriranja neželeznih oksidov, je bil ugotovljen z odgovarjajočimi praktičnimi poskusi. Utrjevanje klorirnih zelenih peletov smo izvajali v industrijski rotacijski peči, vendar v izključno oksidacijski atmosferi. Klorirno sredstvo CaCl2 namreč le v oksidacijskih pogojih preide v elementarni Cl2, ki ima edini zadovoljive termodinamične pogoje za reakcije tvorbe kovinskih kloridov in njegovih oksidov. Končni cilj takšnega klo-rirnega utrjevanja je prehlapevanje tako nastalih kloridov in s tem poboljšanje kemičnih lastnosti peletov. Vsebnosti bakra, cinka, svinca se znižajo v območje optimalnih vrednosti, razen arzena, kar pa je predmet posebne študijsko-raziskovalne obravnave. Žveplo se v omenjenih pogojih ni zadovoljivo znižalo. V tabeli 1 so podane analize nekaterih elementov v obravnavanih utrjenih peletih, bistvenih za pričujočo obravnavo. Drugi elementi kot Sb, Sn, Cd, Mn, Ni, Co, Cr, ter P205 in Ti02 so prisotni v mejah od 0,001 % do 0,025 %. 2. Izhodišča problema odžvepljanja Ekonomika procesa proizvodnje žveplene kisline zahteva čim večji izkoristek žvepla iz piritnih koncentratov. Zato »dobri« piritni ogorki ne sme- Tabela 1 — Kemijska analiza nekaterih elementov obravnavanih piritnih ogorkov in izdelanih peletov. Vrednosti Piritni Bentonitni Klorirni v % ogorki peleti peleti FeO 0,85 1,11 (47,1) 1,07 Fe203 76,50 81,90 (29,1) 83,70 Cu 0,42 0,51 0,09 Zn 0,92 0,95 0,13 Pb 0,02 0,02 0,0004 As 0,16 0,12 (0,04) 0,17 Ca 0,52 0,50 4,75 Mg 0,27 0,25 0,20 Si02 4,55 4,95 4,54 Al (v A1203) 0,28 0,37 0,35 S 1,00 0,1—0,5 0,2—0,8 Vlaga 16,00 — — * Podatki v oklepaju veljajo za utrjevanje v delno redukcijski atmosferi (kovinsko Fe prišteto v vsebnost FeO!) jo vsebovati več žvepla kot 0,5 % do 0,8 %. Pri nas razpoložljivi ogorki ga imajo v povprečju 1,0% do 1,2 % in je pri procesih poboljšanja ogorkov zato prisoten tudi problem odžveplanja. Odstranjevanje žvepla poteka v fazi utrjevanja zelenih peletov. Z ozirom na različne procesne pogoje utrjevanja pri bentonitnih in klorirnih peletih nastopajo tudi različni kemijski in termodinamični pogoji za reakcije odstranjevanja še prisotnega žvepla. Za obojno vrsto pelet je torej problematika dvojna: doseči zadostno stopnjo odžveplanja ob istočasno doseženih optimalnih pogojih utrjevanja s ciljem dobiti dovolj trdne in še dovolj porozne pelete. K temu se pridružuje še ugotovitev tistih minimalnih tehnoloških zahtev, ki dajejo utrjene pelete zadovoljivih lastnosti ob maksimalni ekonomičnosti procesa. 3. Aplikacija teoretskih predpostavk na obravnavane vrste peletov žveplo se v bentonitnih in klorirnih peletih pretežno nahaja vezano v spojino kovinskih sulfidov, predvsem FeS, tudi delno FeS2, ZnS, Cu2S, PbS, itd. Ti so ostali v piritnih ogorkih po primarnem praženju piritnih koncentratov. Vpogled v osnovne razloge za različno ponašanje reakcij odžveplanja pri enih in drugih peletih dobimo s proučitvijo kemizma odgovarjajočih reakcij in vrednosti njihovih prostih entalpij. Tako so reakcije desulfuracije kovinskih sulfidov s CaCl2 in kisikom (MeS + CaCl2 + 2 02 = MeCl2 + CaS04) termodinamično primarne v odnosu na čisto oksidacijske reakcije desulfuracije kovinskih sulfidov samo s kisikom (MeS + 1,5 02 = MeO + S02). čeprav vrednosti prostih entalpij obeh vrst reakcij niso absolutno primerljive, so razlike med njimi posebej velike in smo tudi s poskusi dobili potrditev primarnosti reakcij desulfuracije s CaCl2 in kisikom. Te reakcije potekajo pri procesu utrjevanja klorirnih zelenih peletov, ki vsebujejo kot vezilno in klorirno sredstvo CaCl2. Produkti reakcij so kovinski kloridi in CaS04. Vsebnost CaCl2 v klorirnih peletih je ca 10 %, kar ni samo izraziti prebitek z ozirom na reakcije kloriranja prisotnih kovinskih oksidov in sulfidov (omenjeno v 2. poglavju), temveč je tudi prebitek z ozirom na vsebnost žvepla v ogorkih in na odgovarjajoče reakcije odžveplanja. Tako je tvorba celotne količine nastalega CaS04 določena z vsebnostjo žvepla v zelenih peletih. Stehiometrijski izračun daje ob predpostavkah, da je žvepla v ogorkih 1,0 % in da z ozirom na gornja teoretska izvajanja v celoti reagira, teoretsko možnost vsebnosti 4,25 % CaS04. Odžve-planje je torej pri klorirnih peletih v celoti odvisno od reakcij disociacije nastalega CaS04. V bentonitnih peletih je možnost tvorbe CaS04 v podrejenem odnosu proti oksidacijskim reakcijam kovinskih sulfidov, katerih produkti so kovinski oksidi in S02 plin. Termični razkroj CaS04 poteka po znani močno endotermni reakciji (H = + 116,8 kcal): 2 CaS04 -> 2 CaO + 2 S02 + 02 z odgovarjajočo ravnotežno konstanto „ _ a2(CaO) • P2(S0Z) • P(02) a2 (CaS04) Iz te enačbe ravnotežne konstante reakcije lahko povzamemo, da je hitrost reakcije disociacije odvisna od napetosti disociacije CaS04, od parcialnih tlakov produktov S02 in 02 ter od stopnje aktivnosti CaO. Napetost disociacije CaS04 je tudi pri relativno visokih temperaturah tako nizka (si. 1), da obstaja malo verjetnosti za zadovoljivo stopnjo odžveplanja po reakciji disociacije. Potek reakcije disociacije v desno lahko pospešimo z zniževanjem aktivnosti CaO preko tvorbe Ca-silikata, Ca-ferita, v našem primeru redkeje Ca-aluminata, z reakcijami: 2 CaS04 + Si02 = 2 CaO . Si02 + 2 S02 2 CaS04 + 2 Fe203 = 2 CaO . Fe203 + 2 S02 To potrjuje slika 1, kjer posamezne krivulje nakazujejo naraščanje napetosti disociacije CaS04 ob prisotnosti Si02, A1203 in Fe203. Zaradi možne aplikacije na obravnavani primer podajam iz literature na sliki 2 (3) primer stopnje odstranjevanja žvepla v čisti železni rudi (Ita-bira — 98 °/o Fe203, 8,7 % A1203 in 0,3 % Si02) z dodatkom 2,5 % piritnega žvepla in z dodanimi določenimi količinami CaO in Si02. Oksidacija samega piritnega žvepla poteka zelo hitro in je praktično • T C°CJ 1000-- 1- Ca SO i + kao/m 900 ~ 2- Ca SO i + Si02 800 — CaSOt + Fe203 4-CaSOt + Al203 700\~s-iisti CaSOt Slika 1 Disociacijski pritiski čistega CaS04 in CaSOi v prisotnosti Si02, ALOj, Fe203 in kaolina v odvisnosti od temperature (po podatkih iz 2) pri približno 1050° C (v času 1 do 1,5 minute — upoštevati pripombe o času ogrevanja na sliki 2!) odstranjeno že vse žveplo. Pri povečevanju razmerja Ca0/Si02 postajajo krivulje položnejše in pri dodatku samega CaO totalno odžveplanje pri teh temperaturah praktično ni možno: razvijajoči S02 se veže s CaO v CaS04. Če v diagram slike 2a včrtamo področje, ki bi približno odgovarjalo sestavi piritnih ogorkov z razmerjem Ca0/Si02 od 0,1—0,2 vidimo, da se 100 80 60 40 i. (O 20 o C lil ? 100 -8 80 o 1 60 40 20 0 i k,.milil j ^iifiiU mP1 «r h / LrfTl l1 Nx 1 f|l JH h / w j a -brez dodatka C % (2) lllll^2 (3) 2) t/ / / % / (TJ-brez CaU '2,-Ca0/Si02 =0.33 j— <3j-CaO/SiO2=~10 4 ) - brez Si02 5% ! i 1 i / CaO) i i i b.)-z dodatkom 5% C lil! 10 12 -- Cas [ min 7 Slika 2 Odstranjevanje S iz rude v odvisnosti od Ca0/Si02 in C pri T = 1200" C; čas ogrevanja od 800" C do 1200° C pri a = 3 min, pri b = 2 min (po podatkih iz 3). B = območje obravnavanih bentonitnih pelet (CaO/SiOi = 0,1 — 0,2), C = območje obravnavanih klorirnih pelet (CaO/SiOi = 1,0 — 1,1) nahaja to področje nad krivuljo 2. To področje lahko približno odgovarja tudi bentonitnim zelenim peletom, saj tako dodatek 0,5 do 1,0 % kot sestava bentonita ne spremenita bistveno razmerja Ca0/Si02. Po analizi klorirnih zelenih peletov je vrednost razmerja Ca0/Si02 od 1,0—1,1 in je področje odžveplanja v diagramu slika 2a pri njih v območju krivulje 3. Tudi z znižanjem parcialnega tlaka po2 lahko pospešimo reakcije disociacije CaS04. To lahko dosežemo do določene mere s prisotnostjo ogljika, ki nastali kisik veže v C02. Pri tem je treba upoštevati dejstvo, da se pri znižanju p0,pod 10—5at že pojavlja redukcija sulfata v sulfid, kar ponovno zmanjšuje stopnjo odžveplanja (2,3). V diagramu na sliki 2b je prikazan vpliv dodanega grafitnega ogljika na pospešitev reakcije razkroja CaS04: razmiki med posameznimi krivuljami se zožujejo in s tem dokazujejo potrebni manjši čas za določeno stopnjo odžveplanja pri temperaturi 1200° C. V istem diagramu je ponovno označeno področje, ki odgovarja bentonitnim peletom, kar pomeni, da lahko pri utrjevanju bentonitnih zelenih pelet pospešimo odžveplanje z dodatkom določenih količin kakršnegakoli reducenta. Tega načina pospešitve hitrosti desulfuracije si ne moremo dovoliti pri klorirnih peletih, ki zahtevajo pri utrjevanju izrazito oksidacijske pogoje. 4. Rezultati praktičnih preizkusov Realne možnosti aplikacije teoretskih predpostavk v prakso smo potrdili z več diferencialno termičnimi analizami, številnimi poskusi o vplivu temperature in časa na stopnjo odžveplanja, s poskusi odžveplanja v redukcijski atmosferi ter z nekaj poskusi o fizikalnem ponašanju pelet pri visokih temperaturah. a) Diferencialno termična analiza Izdelane DTA so bolj informativno kvalitativnega značaja in niso bile tako precizno izvajane, da bi jih mogli uporabiti tudi za kvantitativne določitve reakcij. Zaradi relativno visokih preiskovalnih temperatur smo uporabljali pečico pri Leitzovem talilnem mikroskopu (hitrost ogrevanja 10° C/min, posodica za skuske iz Ni-folije, primerjalna snov glinica, volumna preiskovane in primerjalne snovi enaka). Oksidacijske reakcije odžveplanja iz prisotnih kovinskih sulfidov — pri čemer dobimo kovinske okside in S02 — so eksotermnega značaja. Začetek teh reakcij je odvisen od t. i. temperature vžiga posameznih sulfidov in je njih nadaljnji potek izključno difuzij sko kontroliran, oziroma odvisen samo od stopnje difuzije nastopajočih reaktantov in produktov. Temperature vžiga za posamezne nastopajoče kovinske sulfide so v območju od ca. 300° C do ca. 620° C. Ker za obravnavo razpravlja-nega problema te reakcije niso bistvene, podajamo na sliki 3 diferenčne temperature le od 800° C naprej, kar pomeni, da smo registrirali predvsem BOO°C 900°C 1000°C 1100°C 1200°C I300°C KOCK Kvalitativno informativne krivulje DTA za čisti CaSO< in obe vrsti obravnavanih zelenih peletov endotermne reakcije razkroja CaS04, oziroma procese dokončnega odstranjevanja žvepla. Krivulje DTA za posamezne preiskovane materiale so izdelane na osnovi paralelnih analiz. Tmax za razkroj CaS04 je pri 1368° C. Maksimalna odklona krivulj za bentonitne (1365° C) in za klorirne pelete (1350° C) lahko smatramo za maksimalno stopnjo reakcije CaS04, nahajajočega se v obeh vrstah peletov. Razlika med Tmax pri obeh ni toliko značilna (lahko je tudi nastala zaradi manj preciznega dela) kolikor Tzae — temperatura začetka razkroja CaS04. Pri bentonitnih peletih je začetek endotermnega efekta pri 835° C, pri klorirnih šele pri 1140° C. To pomeni, da je možnost začetka razkroja CaS04 v bentonitnih peletih že pri precej nižjih temperaturah, čemur je vzrok že omenjeno nizko razmerje Ca0/Si02. Pri klorirnih peletih se zaradi večje vrednosti tega razmerja začetek pomakne v območje višjih temperatur. Odstranjevanje žvepla se pri njih pravzaprav šele začne, medtem ko je pri bentonitnih peletih pri temperaturah del žvepla že odstranjen po reakcijah oksida-cije sulfidov, kakor tudi že del žvepla, kolikor ga je bilo vezanega v CaS04. b) Vpliv temperature in časa procesa Odgovarjajoče poskuse smo delali v horizontalni cevni silitni peči z možno temperaturno regulacijo in z maksimalno možnimi temperaturami 1400° C in več. Pri vstavljanju vzorcev nismo eliminirali nastalega padca temperature s ponovnim ogrevanjem v N2-atmosferi do zahtevane začetne poskusne temperature. Takšen odstop od preciznosti raziskovalnega dela (ki smo ga pa točno kvalitativno analizirali) smo smatrali za dopusten, saj teoretske zakonitosti jasno nakazujejo možnosti različnih stopenj odžveplanja za te in za druge vrste peletov, mi pa smo imeli namen dobiti le grobo oceno te razlike, ki bi bila predvsem praktičnega pomena pri določevanju proizvodnih normativov. Slika 4 potrjuje teoretske predpostavke in jim daje praktično-aplikativno vrednost. Pri klorirnih peletih začne intenzivno dokončno odžveplanje za približno 260° C kasneje — približno pri 1220° C — kot pri bentonitnih. Tako je n. pr. potrebna za 80 % stopnjo odžveplanja pri bentonitnih peletih temperatura žganja 1150° C, pri klorirnih pa ca. 1320° C. Razlika z ozirom na optimalno odstranjevanje žvepla znaša torej ca. 170° C. Čas vzdrževanja zelenih peletov pri ugotovljenih optimalnih temperaturah žganja, kot je razvidno iz naslednje slike 5, ni bistvena funkcija stopnje odžveplanja. Isto velja tudi za nižje temperature. Dolžina časa nad deset minut minimalno vpliva na intenziviranje odžveplanja. _l_i_;_i_ 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 -- T [°C1 Slika 4 Stopnja dokončnega odžveplanja (nad 800° C) v odvisnosti od temperature pri določenih časih za bentonitne in klorirne pelete c) Vpliv dodatka ogljika Bentonitnim zelenim peletom smo primešali 5 %, oziroma 10 % zdrobljenega oglja. Poskuse žganja smo delali v horizontalni cevni silitni peči, odprti na obeh straneh in brez prisiljenega pretoka plinskih produktov reakcije. Odžveplanje je potekalo torej v t. i. »lastni atmosferi«. Čas trajanja enega poskusa je bil 20 minut. Dobljeni rezultati so povzeti na sliki 6. 80 60 AO tO 20 iooo°c - Bentonitni peleti 1200°C Klorirni peleti 1300°C_ 325SL 10 20 ■-min 30 TO 20 -— min 30 Slika 5 Stopnja odžveplanja v odvisnosti od časa pri določenih temperaturah za bentonitne in klorirne pelete Pri dodatku 5 % oglja je premaknjen začetek odstranjevanja žvepla za ca. 150° C nižje od ugotovljene začetne temperature razkroja CaS04 pri bentonitnih peletih (DTA analiza — si. 3). Iz slike 4 je razviden praktični začetek dokončnega odstranjevanja žvepla v temperaturnem območju 850° C do 900° C, pri 5 % dodatku oglja pa je začetek v območju 600° C do 750° C. Pri dodatku oglja 10 % je verjetno v uporabljenih pogojih izvajanja poskusov atmosfera v reakcijskem prostoru že preveč redukcijska za sicer ugodne termodinamične pogoje reakcije CaS04 pri nižjih dodatkih oglja. Proces delne redukcije peletov, ki v takšnih pogojih nastopa, lahko do določene mere vpliva na začetne pojave rahlanja peletov. Ugotovili smo znatnejši padec trdnostih lastnosti, od poprečne trdnosti utrjenih peletov 140 kg/ pelet na ca. 50kg/pelet. Dalje smo tudi ugotovili, da so zeleni peleti z vmešanim reducentom občutljivejši na ob- 600 700 800 900 1000 1100 1200 13C -- °C Slika 6 Stopnja odžveplanja v bentonitnih peletih v odvisnosti temperature pri času 20 minut in pri dodatkih 5 °/o, 10 °/o oglja od oz. stojnost pri povišanih temperaturah in predvsem pri istočasnih nastopajočih mehanskih obremenitvah. To pomeni, da ostaja pri takšnem načinu pospeševanja odstranjevanja žvepla odprto vprašanje fizikalnih lastnosti pelet. Ta problematika poslabšanja fizikalnih lastnosti je enaka problematiki pri predredukcijskih, oziroma redukcijskih procesih kakršnihkoli pelet iz železovnih rudnih materialov. d) Preiskave fizikalnih lastnosti pri visokih temperaturah Temperaturni pogoji pri procesu utrjevanja dajo zelenim peletom zahtevane fizikalne lastnosti, predvsem zadovoljivo trdnost. Eksperimentalno so ugotovljene in s polindustrijskimi poskusi potrjene optimalne temperature 12000 C, pri katerih imajo dobljene trdnosti vrednosti od minimalno 90 kg/pelet do ca. 180 kg/pelet. To temperaturo smatramo tudi za minimalno potrebno pri procesu utrjevanja. Zgornje temperature procesa pa so omejene z začetkom ponovnega poslabšanja fizikalnih lastnosti, tj. zniževanje poroznosti, z začetkom mehčanja ali raztaljevanja. Maksimalno ali vsaj optimalno odžveplanje moramo torej doseči v teh temperaturnih mejah. Ponašanje peletov pri visokih temperaturah smo raziskovali v silitni peči in z Leitzovim talilnim mikroskopom. Stopnja naraščanja temperature pri tem je bila 600°/h. Predvsem smo raziskovali pogoje za začetek raztaljevanja, istočasno pa tudi volumensko spremembo peletov. V silitni peči smo ugotovili, da se začenjajo robovi rahlo deformirati šele pri 1430° C. Preiskave s talilnim mikroskopom pa so pokazale, da ostanejo peleti do 1420° C skoraj brez sprememb. Povečanje volumna je znašalo od sobne temperare do 1420° C le ca. 2 %. 5. Povzetki študije in poskusov Z opisanimi teoretskimi zakonitostmi in narejenimi poskusi lahko povzamemo sklepe, ki so za odžveplanje pri praktični proizvodnji bistvenega pomena: a) Optimalna temperatura procesa utrjevanja zelenih peletov je z ozirom na zadovoljive fizikalne lastnosti 1200° C. b) Pri utrjevanju bentonitnih zelenih peletov je temperatura 1200° C zadostna tudi za maksimalno stopnjo odžveplanja, oziroma je celo za približno 50° C višja od optimalne 1150° C. c) Maksimalno stopnjo odžveplanja pri klorir-nih peletih dosežemo pri temperaturi 1320° C, ki je za 120° C višja od optimalnih utrjevalnih temperatur. d) Z ozirom na višje potrebne temperature pri klorirnih peletih za ca. 120° C bi se moralo predvidoma porabiti ca. 30.000 kcal/t toplotne energije za proces utrjevanja več kot za enak proces pri bentonitnih peletih (pri izračunu smo za utrjene peiete privzeli specifično toploto 0,24 kcal/kg °C, kar odgovarja območju specifičnih toplot različnih železovih sintranih materialov). V literaturi se navaja za procese utrjevanja poraba od 250.000 do 400.000 kcal/t. Z ozirom na ta podatek pomeni za klorirne peiete za utrjevanje in istočasno optimalno odžveplanje ca. 10 % povečanje porabe toplotne energije. e) Optimalne temperature utrjevanja in istočasno optimalnega odžveplanja tako za bentonitne kot klorirne peiete ne dosegajo vrednosti, pri katerih bi se začeli peleti intenzivneje mehčati ali nataljevati. f) Pri bentonitnih peletih lahko odžveplanje pospešimo z dodatkom ogljika do ca. 5 % v obliki najbolj odgovarjajočega reducenta. Takšen dodatek vpliva tudi na določeno nižjo stopnjo predre- dukcije, kar je za nadaljnjo uporabo pelet lahko pozitivni moment. Pri tem pa nastaja problem ohranitve zadovoljivih fizikalnih lastnosti peletov. Literatura 1. Orlovcov, Teslickaja, Teoretske osnove visokotempera-turnega klorirnega praženja, Cvetnie metally, 2, 1967 2. K. Smrček, Odsirovani pelet z hyzovych vypražku behem vytvrzovani, Hutnicke listy, 2, 1964 3. V. Giedroyc, Removal of sulphur during Iron. Ore Sin-tering, J. of the Iron and Steel Institute, 6, 1955 4. F. Bali, G. Buttler, Some studies of desulphurization during pellet firing,- Iron and Steel, 2, 1969 5. Kopirin, Bore, O celesoobraznosti ispolzovanie oželez-nennoi izvestii dlja ofljusovania železorudnih okatišei, Izv. Ak. Nauk SSSR, Metally, 1, 1972 6. Hohlov, Vigoranie seri pri obžige ofljusovanih okatišei, Stali, 7, 1962 7. Bore, Rusakov, Vlijanije okisi železa na processi razlo-ženija sulfatov kalcija i magnija pri obžige ofljusovanih okatišei, Izv. Ak. Nauk SSSR, Metally, 1, 1970 ZUSAMMENFASSUNG Eine aipplikatiive Studie der Entschvvefelungsgesetzmas-sigkeiten bei den Verfestigung&prozassan der griinen Pellets an bentonitisehen und chlorierten Pellets aus Schvve. felkiesabbrand vvar ausgearbeitet. Theoretisehe Studien, entsprechende laboratorische und halbindustrielle Ver-suehe ergaben geniigend iklare Ergebnisse fiir die appli/ka-tive Anvvendung in der praiktisehen Produlktion. Fiir die beiden Sorten der Pellets ist die optimale Verfestigungstemiparatur 1200° C. Die erreichte Festigkeit liegt in den Grenzen von 90 kg /Pellet bis 180 kg/ Pellet. Bei dem Verfestigungsprozess der bentonitisehen griinen Pellets ist die Temperatur 1000° C geniigend auch fiir die maximale Entschweffelung bzw. diese ist sogar um 50^ C hoher von der optimalen die bei 1150° C liegt. Bei den chlorierten Pellets ubergeht praktiseh der gesamte Schweffel in die Verbindunig CaS04, vveshalb auch die optimale Entsohvveffelungstemperatur 1320" C um 120° C von der Verfestigungstemparatur hohar ist. Fiir den Verfestigungsprozess und gleichzeitige Entschvveffelung der chlorierten Pellets ist ein Mehraufwand von 30.000 kcal/t an Warmeenergie im Vergleich zu den bentonitisehen Pellets notvvendig. Der Einfluss des Verhaltnisses CaO/SiO, auf die Intensitat der Entschvveffelung bei beiden sorten der Pellets ist festgestellt und praktiseh appliziert vvorden. Bei den bentonitisehen Pellets kann die Entschvveffelung mit einem Zusatz von ca. 5 % Kohlenstoff in Form eines geeigneten Reduzenten beschleunigt werden. Der Anfang der Entschvveffelung an CaSoj gebunde-nen Schweffells ist um 150° C niedriger von der sonst festgesteliten Anfangstemperatur fiir die Zersetzung von CaSO, bei 'den bentonitisehen Pellets (835° C). Der ervvahnte Zusatz des Reduzenten beeinflusst auch einen bestimmten niedrigen Vorradulktionsgrad. Die Beinhaltung der zufrie-denstellendan physilkallischen Eigenschaften der verfestig-ten Pellets wird dabei problematiseh. Die Festigkeiteigen-schaften vverden in ider Regel niedriger, im behaodelten Falle um ca. 50 kg/Pellet. Die optimalen Temperaturen fiir die Verfestigung und gleich zeitige optimale Entschvveffelung fiir die bentonitisehen und ehloritisehen Elemente erreichen nicht diejenigen Werte, bei vvelchen die Pellets intensiver aufvveichen oder aufschmelzen vviirden. Bis zu 1420° C ist keine Deformation des Pelletrandes zu beobachten. Die Volumenvergrosserung des Pellets bis zu dieser Temperatur betragt nur ca. 2 °/o. SUMMARY The study was made vvith pellets of pyrite calcine binded vvith bantonite and chloride. The theoretical ana-lysis and the corresponding lalboratory and pilot plant experiments gave enough clear results for the aipplication in commercial produetion. Optimal temperature for hardening of both pellets is 1200° C. The achieved strengths are 90 to 180>kp/pellet. In hardening of bentonite green rpellets the temperature 1200° C is sufficient high also for maximum desul-phurisation. Actuallly it is even for about 50" C higher than necessary. In the chloride pellets the vvhole sulphur practically changes to CaS04 and therefore the optimal desulphuri-sation temperature is 1320° C vvhich is about 120° C higher than the optimal hardening temperature. Comparing chloride and bantonite pellets the consump-tion of energy for hardening and simultaneous optimal desulphurisation is for about 30,000 kcal/t higher vvith chloride pellets. Determined and applied vvas the ratio Ca0/Si02 in both pellets influancing the intensity of desulphurisation. In bentonite pellets the desulphurisation can be speed-ed up by addition of about 5 °/o carbon in form of the most situable reducing agent. Beginning of the desulphurisation if sulphur is bound to CaSo« ist for 150° C lovver than the beginning of CaS04 decomposition in bentonite pellets (835° C). The mentioned addition of the reducing agent commences also certain degree of prereduetion. But preservation of satisfactory physical properties of harden-ed pellets appears to be problem in this čase. The strength is reduced, in the treated čase even to about 50 kp/pellet. Optimal temperatures of hardening and simultaneous optimal desulphurisation for both pellets are not so high that the pellets vvould begin to soften or melt in a greater extent. Up to 1420° C no deformation of pellet edges vvais observed. Volume inerease up to this temperature vvas only about 2 °/o. 3AKAK)qEHHE AnaAii3iipyeTca npHMeHeHH 3aK0H0MepH0CTH AecyAbcj>ypamiH npo-Iiecca OKOMKOBaHHa CbipbIX 6eHTOHHTHbIX H XAOpHAHbIX OKaTbimeii H3rOTOBAeHHbIX H3 nHpHTHblX OrapKOB. TeOpeTHHeCKOe H3y^eHHe ii cooTBeTCTByioiiiHe AaoopaTOpiiije h noAynpoMbmiAeHHbie onUTl.i AaAH AOBOAbHO aCHbie AaHHbie AAfl B03M0JKH0CTH IipiLMCHCiniH 3TOH 3aKO-HOMepHOCTH b npOMbimAdlHOM npOH3BOACTBe. noAY^eHHbie AaHHbie noKa3aAH, ito onTHMaAbHaa TeMnepaiypa npouecca OKOMKOBaHHa o6ohx coptob OKaTbimeii 1200°, a npoiHOCTb OKaTbimeii npn Harpy3Kii — 90 ao 180 Kr/oKaTbini. IIpii npoiiecce OKOMKOBaHHa 6eHTOHHTHbix OKaTbiuieS icMn-pa 1200° BnoAHe VAOBAeTBopaer AOCTiiJKeHiiio MaKCH-MaAbHofi cteneHH AecyAbypauHH; 3ia Teiun-pa Aaace npiiČA. Ha 50° BBinie OnTHMaAbHOH t. e. 1150° IX. IIpii xaophahbix OKaTbimeii nomi Bca cepa npaKTiraecKii nepexoAHT b coeAHHeHiie CaS04. TAaBHaa npimHHa 3-rora b tom, >jto onTHMaAbHaa TeMn-pa AecyAiypaHHII npH OnTHMaAbHOH TeMn-pe, Tpe6yioT npiiOA. 30.000 kk3a/t SoAbine TenAOBOii aiiepniii. OnpeAeAHAH, h npaKTHHecKH npiiMeHHMO BAiiaHHe OTiiomeHHa Ca0/Si02 Ha HHTenciiBHOCTb npoHecca AecyAbypaHHH o6oiix coptob oKaTi.nneii. AecyAb4>ypamno 6eHTOHiiTHbix OKaTbmieii Morao ycKopiiTb c AoSaBKOii 5 °/o yr.\epoAa B cjiopMe HanSoAee noAXOAamero peAYHeHTa, HanaAo yAaAeHHa čepu coeAHHeHHoft B ifopMe CaS04 npn6A. 3a 150° irnace ot Ha*iaAa pa3Ao»ceHna CaS04 npn 6eHTOHHTHbix KOKa-Tbiuiax (835°). B0CCTaH0BHTeAbH0e cpeACTBO BAHaeT TaiOKe Ha onpe-AeAeHiiyio Goacg HH3Kyio CTeneHb npeABapHTeAbHOH peAYKHHH. Upu 3TOM HacTynaeT Bonpoc b03M03Khocth oxpaHHTb c^H3I!hcckhc Ka^ecTBa OKOMKOBaHHbix OKaTbimeii. IIo npaBHAy, no yn0MaHyT0M cnoco6y, npoMiioCT[> OKaTLiineH HecKOAbKO MCHLme, YMeHbUieHiie lipeACranAneT npiiSA. 50 Kr/oKaTbim. OnTHMaAbHaa Teiun-pa OKOMKOBaima c OAHOBpeMeHHO onTiiMaAbnoii TeMn-pbi AecyAb4>ypaHHH npn 6eHTOHHTHbix a TaiOKe h XAopiiAHbix OKaTbimax He npeBbimaeT TeMn-pbi npH KOTopofi 6bi motao HaCTy-raiTb Aeij>opMaHHa kpomok OKaTameft, sto He 06Hapy>KeH0 ao TeMn-pbi 1420°. VBeAimeHHe oSbeMa OKaTbimeii npn stoh TeMn-pbi npiiOA. Bcero 2 %.