В технологиях производства некоторых металлов (урана, бериллия) используют фторирующий обжиг, во многом сходный с хлорированием.
Усреднение. Отдельные участки рудных месторождений значительно различаются по своей структуре. Поэтому добываемые руды даже в идущих друг за другом порциях имеют неодинаковый химический состав. Такие колебания состава руд вызывают соответствующие колебания режима плавки: температур, химического состава шлаков и металла - что снижает эффективность металлургического передела. С целью повышения однородности по химическому составу руды и концентраты должны подвергаться смешиванию. Для больших масс материала эта операция называется усреднением.
Окускование. Получаемые после обогащения руд мелкие концентраты не могут быть направлены непосредственно в плавку в доменных и других шахтных печах, так как не обеспечивают хорошей газопроницаемости шихты.
Превращение мелких частиц рудных концентратов и некоторых других материалов в более крупные куски 20-40 мм и составляет основную цель процессов окускования. В металлургической практике применяют три способа окускования: брикетирование, агломерация и производство окатышей.
Брикетирование. Сущность брикетирования заключается в том, что мелкий сыпучий материал, увлажненный и тщательно перемешанный с небольшим количеством связующих добавок (5-10%) подается на брикет-прессы, где под давлением до 50-100 МПа формуются брикеты прямоугольной, цилиндрической или овальной формы размером от 20 до 150 мм. Необходимая прочность брикетов достигается в результате их сушки или тепловой обработки при температурах 150-500°С. В качестве связующих используют концентрат сульфитно-спиртовой барды, растворимое стекло, известь-пушенку, цементы и др. На рисунке 4.11 изображена схема одного из брикет-прессов, применяющихся в горно-рудной промышленности - валкового пресса.
На валки надеты сменные бандажи с ячейками в виде полуформ брикетов. Принцип работы пресса виден из рисунка: Брикетирование целесообразно применять при небольших масштабах производства и при необходимости сохранения в рудном материале серы, которая нужна в некоторых случаях при плавке меди, никеля и других руд (при агломерации и обжиге окатышей основное количество серы руды выгорает).
По большинству технико-экономических показателей брикетирование значительно уступает производству агломерата и окатышей.
Рис. 4.11. Схема валкового пресса: Агломерация. Это термический способ окуско-
1 - валки; 2- шнековый уплотнитель вания. Сущность его состоит в том, что слой, сложен-
шихты; 3- брикеты ный из мелких рудных зерен, быстро нагревают до тем-
ператур плавления; при этом частички приплавляются друг к другу. В ходе последующего быстрого охлаждения образуется закристаллизовавшаяся пористая масса. Агломерационный процесс ведут в слое на колосниковой решетке. Тепло, необходимое для расплавления рудных зерен, образуется в результате горения твердых частиц топлива, смешанных с рудным материалом. В качестве топлива обычно используют измельченный до 3-5 мм кокс; в некоторых случаях для экономии кокса в шихту вводят измельченный каменный уголь. При агломерации сульфидных руд цветных металлов топливом служат сульфидные минералы FeS2; FeS; Cu2S, при окислении которых выделяется значительное количество тепла.
Агломерацию, как способ окускования, начали широко применять с 1911г., когда была построена агломерационная машина ленточного типа непрерывного действия (рис. 4.12).
Рис. 4.12. Схема конвейерной агломерационной машины: