SU876761A1 - Способ пирометаллургической переработки цинковых кеков - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

1

Изобретение относитс  к цветной металлургии и может быть использовано при переработке цинковых кеков вельцеванйем .Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ пирометаллургйческой переработки цинковых кеков, включающий смешение, окатывание и сушку цинковых кеков вместе с твердым углеродистым восстановителем и вельцеванре окатанного материала 1.

Недостатки известного способа заключаютс  в низкой степени использовани  вельц-печи и в высоком расходе топлива, с отход щими газами, боль- шой расход мазута на сушку цинкового кека.

Цель изобретени  - повышение сте- . пени использовани  вельц-печи и снижение расхода топлива.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе пирометаллургйческой переработки цинковых кеков, включающем операции смешени , окатывани  и сушки цинкового кека совместно с твердым углеродистым восстановителем и вальцевани  окатанного материалу, на стадию смешени  и окатывани  подают тугоплавкий кальций-магнийсрдержащий материал в количества. , ЦИНКОВЫХ КЕКОВ

2

обеспечивающем добавку кальци  и магни  к весу кека 2,5-3,5%, твердый углеродистый восстановитель фракции минус 3 мм, оборотные пыли вельцева- ни  и сушки, а на стадию вельцевани  подают окатыши размером 6т 3 до 25 мм и твердый углеродистый восстановитель фракции плюс 3 мм.

Кроме того, в качестве тугоплав10 кого кальций-магнийсодержащего материала использу хвосты от обогащени  окисленныхЩинковых руд.

Еа ч«йртеже изображена схема основных узлов процесса пирометаллур15 гйческой переработки цинковых кеков.

Схема включает дисковый фильтр 1, четыре.бункера, соответственно 2 дл  пастообразного цинкового кека, 3 - дл  тугоплавкого кальций-магний20 содержащего материала, 4 - дл  твердого углеродистого восстановител  фракции минус 3 мм, бУНкер 5 дл  пылей сушки и вельцевани  фракции минус 3 мм, лопастной смеситель б, чашевый

25 гранул тор 7, печь 8 дл  сушки окатышей , грохот 9, вельц-печь 10.

Цинковый как влажностью 20-30% поступает с дискового фильтра 1 в бункер 2. Затем цинковый кек вместе

30 с кальций-магнийсодержащим материа™

лом, твердым углеродистым восстановителем фракции минус 3 мм, гшш ми и вельцевани  фракции минус 3 мм, подаваемыми из бункеров 3-5 соответственно поступают в лопастной смеситель 6i Перемешанный материал влажностью 15-18% поступает на чашевый .гранул тор 7, полученные окатыши фракции минус 25 мм подают в печь типа фильтрующего сло  8 на сушку отход щими газами вельд-печи (или подогре- . тым до 200-250°С воздухом). Подсушенные окатыши с влажностью 8-12% раздел ют на фракции плюс 3 и минус 3 мм на грохоте 9. Окатыши от 3 до 25 мм поступают в вельд-печь 10 вместе с твердым углеродистым восстановителем фракции плюс 3 мм (оставша с  часть твердого топлива от разделени  на грохоте с размером сита 3 мм) .

Подача тугоплавкого кальций-магнийсод ержащего материала совместно с твердым углеродистым восстановителем фракции минус 3 мм на стадию смешени  и окатывани  цинкового кека позвол ет повысить температуру плавлени  вельцуемого материала, уменьшить образование шлакоштейновых расплавов за счет более высокого сродства к сере кальци  и магни , чем железа и меди, вход щих в состав кеков, и тем самым увеличить срок службы огнеупоров. К тому же кальций-магнийсодержащий материал будет повьпиать реакционную способность углерода и способствовать тем самым отгонке цинка из материала.

При подаче на стадию смешени  и окатывани  цинкового кека какого-то одного из тугоплавких материалов: кальций-магнийсодержащего или твердого углеродистого восстановител  не. будут достигнуты вышеуказанные эффекты , так как в первом случае (с добавкой кальций-магнийсодержащего материала в отсутствии тесного контакта с мелкими фракци ми твердого углеродистого восстановител ) происходит интенсивное ферритообразование на стадии сушки и восстановлени  цинкового кека в вельц-печи и лишь затем в зоне oбpaзoвajйи  клинкера протекание реакции между . сульфидами и ферритами кальци  и магни  характеризующей медленной скоростью.

Отсутствие пылевидных классов цинKOBoj-o кека (минус 3 мм) на стадии вельцевани  уменьшает механический вынете и тем самым позвол ет снизить расАод топлива/ идущего в известном способе на повторную переработку цинкового кека, вход щего в состав оборотных пылей. Небольшое отличие в размерах окатышей от 3 до 25 NM при этом обеспечивает более равномерный прогрев перерабатываемой шихты и исключает расплавление и налипание .на футеровке пылевидных фракций, что позвол ет уменьшить веро тность настылеобразовани  в печи и тем самым повысить степень использовани  печи.

Использование при пирометаллургичаской переработке цинковых кеков твёрдого углеродистого восстановител  фракции минус 3 мм в качестве восстановител  цинковых кеков и в качестве компойента совместно с кальцимагнийсодержащим тугоплавким материалом , снижающего веро тность образовани  шлакоштейновых расплавов, а фракции плюс 3 мм в качестве горючег топлива св зано еще и с физико-химическими закономерност м. Так, скорость отгонки цинка из окатышей цинковых кеков, приготовленных по предлагаемому способу, возрастает с уменшением размера частиц восстановител , а скорость горени  твердого углеродистого .восстановител  в услови х вельцевани  практически не зависит от размера частиц.

Нижн   граница крупности твердого углеродистого восстановител  и цинкового кека (плюс 3 мм), загружаемых в вельц-печь, рассчитана, исход  из физических свойств материала и скорости газового потока в печи.

Верхн   граница крупности дл  окатышей , равна  25 мм, обусловлена тем что дальнейшее увеличение размера окатышей приводит к пониже.нию отгоночной способности цинкового кека.

Количество тугоплавкого кальциймагнийсодержащего материала, добавл емого к цинковому кеку, составл ет 2,5-3,5 вес. % к весу кека в расчете по весу кальци  и магни . Такое количество добавки кальци  и магни  вместе с коксовой мелочью фракции минус 3 мм позвол ет максимально повысить тугоплавкость цинкового кека, ликвидировать образование штейновых расплавов, увеличить его отгоночную способность.

Интервал добавки кальци  и магни  2,5-3,5% обусловлен изменением содержани  сульфидной серы в вельцуемом материале. Дальнейшее повышение количества добавки (выше 3,5%) понижает часовую производительность переработки цинксодержащего материала котора  не компенсируетс  повышением степени использовани  печи. Добавка кальци  и магни  менее 2,5% не позвол ет полностью ликвидировать шлакоштейновый расплав.

В качестве тугоплавкого кальциймагнийсодержащего материала могут быть использованы хвосты от обогащени  окисленных руд состава, вес.%: 2п 1-4, Fe 1-3, SiO. 1-5, Са 30-35, Mg 10-15/ которые добавл ютс  в количестве 5-15% к весу кека, а также другие материалы, такие как доломит. Количество оборотных пылей сушки и вельцевани  составл ет дл  существенного процесса вельцевани  15-30% и дл  предлагаемого способа - 1030% к весу кека. Общий расход твердого углеродисто го восстановител  в процессе пирометаллургической переработки цинковых каков предлагаемому способу составл ет 40% к весу кека, в сравнении .с 45% к весу кека по известному, что св зано с Вышеуказанными причинами: уменьшение потери углерода с вельдвозгонами , снижение доли переработки в вельц-печи оборотных пылей, повыше ние реакционной способности твердого углеродистого восстановител , закатанного в окатыши. Количество твердо го углеродистого восстановител  фрак ции минус 3 мм и плюс 3 мм при этом составл ет 10-30% к весу кека каждог Пример. Вли ние добавки ту гоплавкого материала. к цинковому кеку добавл ют в кдчестве тугоплавкого материала хвосты от обогащени  окисленных цинковых руд в количестве, обеспечивающем добавку кальци  и магни  к весу кека 2 2,5 3,5 и 4% коксовую мелочь фракции минус 3 мм в количестве 20% к весу кека и оборотные пыли сушки и вельцевани  фракции минус 3 мм. При

Таблица добавке кальци  и магни  2,5% содержание сульфидной серы в кеке 2%, при 3% - 2,5%, а при 3,5% - 3%. Смесь окатывают на чашевом гранул торе . Подсушенные до содержани  влаги окатыши с добавкой углеродистого восстановител  крупностью плюс 3 мм в количестве. 20% к весу кека загружают в лабораторную вельцпечь и обрабатывают при 12.. Общий расход твердого углеродистого восстановител  составл ет 40% к весу кека. Расход мазута на сушку и вельцевание окатышей составл ет 16,3 кг/т цинкового кека. Дл  сравнени  проведены опыты без добавки кёшьций-магнийсодержащего материала , но с добавкой к цинковым кекам на стадию смешени  и окатывани  коксовой мелочи не разделенной на Фракции плюс и минус 3 мм в количестве 40 и 45% к весу кека, а также оборотные пыли сушки и вельцевани . Затем материал сушат в сушильном барабане и загружают в печь, где обраба:тывают в аналогичных с предлагаемым способом услови х. Расход мазута на сушку и вельцевание составл ет в известном способе 48,9 кг/т кека. Результаты опытов приведены в табл. 1.

Как следует из табл. , при пиройеталлургической переработке цинковых кеков по предлагаемому способу по сравнению с известным снижаетс  содержание цинка в клинкере с 1,16% дд (при 45% коксика к весу кека) до 0,85-0,89%, уменьшаетс  механический пыпевынос с 6,9 до 2,5-2,6%, улучшаетс  состав вельцокиси по содержанию цинка с 65,1% до 68,0-68,4%. В интер- 5

7,7

85

63,8 4,9

,32 ,

6,9

87

65,1 4,0

1,16 0,98 вале добавок кальци  и магни  от 2,53 ,5% достигнуты показатели выше, чем дл  добавок 2 и 4%. В известном способе при увеличении расхода коксика с 40 до 45% улучшаютс  показатели вельдевани  цинковых кеков. П р и м е р 2. Вли ние крупности коксовой мелочи.

Цинковый кек вышеуказанного состав .а с оптимальной добавкой Магни  и кальци  (43% к весу кека) подвергают окатыванию, а затем вельцеванию при с добавкой коксовой мелочи на стадию окатывани  крупностью

Из данных табл. 2 следует, что наилучшие показатели получены при использовании коксовой мелочи минус 3 мм (на стадии смешени ) и плюс 3 мм (на стадии вельцевани ). При этом достигнуто наивысшее содержание цинка в возгонах (68,4%), меньший механический пылевынос (2,5%) и низкое содержание цинка в клинкере (0,81%).

Пример 3. Вли ние крупности .окатышей на процесс вельцевани .

Веаьцеванию подвергаютс  окатыши, крупностью от 1 мм до 30 мм, состо щие из цинкового кека, тугоплавкого

Из данных табл. 3 следует, что при вельцевании окатышей крупностью от 3 до 25 мм получены оптимальные результаты по составу возгонов (67,9- Q 68,9), по механическому выносу (2,42 ,6%) и по содержанию цинка в клинкере (0,77-0,85%). .

Таким образом, опытные данные по-, kaзaли, что в предлагаемом способе

от минус 1 мм до минус 5 мм и на стадию вельцевани  крупностью от плюс 1 мм до плюс 5 мм.

Общий расход коксика составл ет 40% к весу кека.

Данные приведены в табл. 2.

Таблица 2

материала (3% магни  и кальци  к весу кека), коксовой мелочи фракции минус 3 мм и оборотных пылей сушки и вельцевани  фракции минус 3 мм при температуре 1200С.

Общий расход коксика на вальцевание составл ет 40% к весу кека. В окатыши размером 1 и 2 мм закатыва .ют коксовую мелочь фракции минус 1 мм, а в остальные окатыши - фракции минус 3 мм, количество коксика, закатанного в окатыши, составл ет 20% к весу кека.

Результаты приведены в табл. 3.

Таблиц

а 3

Claims (2)

1. банка кальци  и магни  к цинковому кеку должна составл ть 2,5-3,5% к весу кека; на стадию смешени  и окатывани  необходимо подавать твердый углеродистый восстановитель фракции минус 3 мм, а на стадию вельцевани  раздельно с кекоугольныьш окатышами размером от 3 до 25 мм твердое топливо фракции плюс 3 мм. Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с извест ным способом пирометаллургической переработки цинковых кеков повышение степени использовани  вельц-печи на 2%; снижение содержани  цинка в клинкере на 0,35%, а также снижение расхода твердого углеродистого восстановител  на 50 кг/т кеков и расход мазута на сушку кека в 3-4 раза. Формула изобретени  1. Способ пирометаллургической переработки цинковых кеков, включающий смешение, окатывание и сушку цинковых кеков вместе с твердым углеродистым восстановителем и вельцевание окатанного материала, от л и ч ающи й-. с   тем, что, с целью повышени  степени использовани  вельц-печи и онижени  расхода топлива, на стадию Смешени  и окатывани  подают тугоплав кий кальций-магнийсодержащий материал в количестве, обеспечивающем добавку кальци  и магни  2,5-3,5% к весу кека, твердый углеродистый восстановитель фракции минус 3 мм и оборотные пыли вельцевани  и сушки, а на стадию вельцевани  подают окатыши размером от 3 до 25 мм и твердый углеродистый восстановитель фракции плюс 3 мм.
2. 2. Способ по п. 1, отличаю1ц и и с   тем, что,в качестве тугоплавкого кальций-магнийсодержацего материала используют хвосты от обогащени  окисленных цинковых руд. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Пахомова Г.Н. Усовершенствование технологии в цинковой промд1шенности Советского Союза. Бюллетень Цветна  металлурги  . Инструкци  Цветметинформаци ,. 1962, 14, с. 78.

   Фильтрат.

   Пульпа

   ttaibS

   cj г cj С) хз п, о