BG64236B1 - Method and furnace for recycling waste lead raw materials - Google Patents
Method and furnace for recycling waste lead raw materials Download PDFInfo
- Publication number
- BG64236B1 BG64236B1 BG104950A BG10495000A BG64236B1 BG 64236 B1 BG64236 B1 BG 64236B1 BG 104950 A BG104950 A BG 104950A BG 10495000 A BG10495000 A BG 10495000A BG 64236 B1 BG64236 B1 BG 64236B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- shaft
- lead
- furnace
- combustion
- charge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаTechnical field
Изобретението се отнася до метод и пещ за преработване на вторични оловни суровини и по-специално на недесулфатизирани и десулфатизирани металсъдържащи фракции от амортизирани оловни акумулатори и окислени оловосъдържащи продукти, както и полупродукти от оловното производство.The invention relates to a method and a furnace for the processing of secondary lead raw materials, and in particular to non-sulfated and desulphated metal-containing fractions of cushioned lead-acid batteries and oxidized lead-containing products, as well as to intermediate products of lead production.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известен е метод за претопяване на вторични оловни суровини, при който шихта, съдържаща едро надробена шлака, кокс, флюси и други оловосъдържащи материали, се подава в шахтова пещ и противоточно на вертикалния стълб от шихта се продухва въздух. В резултат на протичане на сложен комплекс от процеси, оловото и антимонът се концентрират в металната фаза, а останалите компоненти преминават в шлаковата и щейновата фаза. Шахтовата пещ за осъществяване на метода включва шахта и топилна камера, като в горната част на шахтата е оформена газова камера, а долната й част е оформена от водоохлаждаеми кесони, които лягат върху стените на огнеупорен тигел. В кесонираните стени на шахтата, в долния й край, са оставени отвори за вдухване на въздух, а в стените на тигела или на границата между тигела и кесоните са оформени отвори за изпускане на стопилката, които могат да бъдат сифонни (Худяков И. В., А. П. Дорошкевич, И. В. Карелов. Металлургия вторичннх цветннх металлов, изд. “Металлургия”, Москва, 1987 г., стр. 284.A method for melting secondary lead raw materials is known, in which a mixture containing coarse slag, coke, fluxes and other lead-containing materials is fed into a shaft furnace and counter-blown air is blown onto the vertical column of the charge. As a result of a complex complex of processes, lead and antimony are concentrated in the metal phase, and the other components pass into the slag and slag phase. The shaft furnace for carrying out the method includes a shaft and a melting chamber, with a gas chamber formed at the top of the shaft and its bottom formed by water-cooled caissons lying on the walls of a refractory crucible. In the caisson walls of the shaft, at its lower end, there are openings for air inhalation, and in the walls of the crucible or at the boundary between the crucible and the caissons openings for the discharge of the melt are formed (Khudyakov IV , AP Doroshkevich, IV Karelov, Metallurgy of Secondary Non-Ferrous Metals, Metallurgy, Moscow, 1987, p. 284.
Недостатък на този метод и пещ е, че се използват труднотопими материали (едра шлака, флюси или др.) с цел да разтворят пепелта на кокса. Това води до повишаване разхода на гориво и до получаване на относително голямо количество запрашени газове на единица добит метал, а също така до влошаване на условията на труда и екологичните условия в околната среда.The disadvantage of this method and furnace is that it uses fusible materials (coarse slag, fluxes, etc.) to dissolve the ash of the coke. This leads to an increase in fuel consumption and to the production of a relatively large amount of dusted gases per unit of extracted metal, as well as to a deterioration of working conditions and environmental conditions in the environment.
Известен е също така метод за преработване на предварително промити метал ни и повърхностно окислени метални късове от вторични оловни суровини, при който подаваното в горивна камера течно гориво при смесването му с въздух изгаря напълно и получените горещи газове преминават противоточно през вертикален стълб от шихта, включваща метални и повърхностно окислени вторични оловни материали, на който отдават топлината си и ги стопяват. Стопените материали се събират на дъното на горивната камера, от която се изпускат. Пещта за осъществяване на метода е от шахтов тип, като в долната част на шахтата е разположена странично горивна камера. Дъното на шахтата е с наклон към горивната камера и е свързана с нея с отвор, разположен в долния край на шахтата. Горивната камера е снабдена с един или два отвора за изпускане на стопените материали, които могат да са и сифонни (BG 51112 “Пещ за преработване на вторични оловни суровини”, публ. на 15.02.93).Also known is a method for processing pre-washed metals and surface oxidized metal pieces of secondary lead raw materials, in which the liquid fuel fed into the combustion chamber, when mixed with air, burns completely and the resulting hot gases pass countercurrently through a vertical column of charge including metal and surface oxidized secondary lead materials to which they give off their heat and melt them. The molten materials are collected at the bottom of the combustion chamber from which they are discharged. The furnace for carrying out the method is of the shaft type, with a combustion chamber located at the bottom of the shaft. The bottom of the shaft is inclined towards the combustion chamber and is connected to it by an opening located at the bottom of the shaft. The combustion chamber is provided with one or two openings for the discharge of the molten materials, which may also be siphons (BG 51112 "Secondary lead raw material treatment furnace", published on 02/15/93).
Недостатък на известния метод е преминаването на оксидите, съдържащи се в преработваните материали, и на допълнително окислен метал в оксидна стопилка, която се преработва допълнително. Недостатък на известната пещ е, че стопилките се събират в горивната камера, в която температурата е най-висока, с което се създават условия за по-голямо изпарение на оловото и оловния оксид. Друг недостатък на пещта е тежката конструкция на горивната камера, която е и сборник за оловото и оксидните стопилки. Поради това изискванията към огнеупорите и конструкцията й се увеличават.A disadvantage of the known method is the conversion of the oxides contained in the processed materials and the addition of oxidized metal into an oxide melt, which is further processed. A disadvantage of the known furnace is that the melt is collected in the combustion chamber in which the temperature is highest, which creates conditions for more evaporation of lead and lead oxide. Another drawback of the furnace is the heavy construction of the combustion chamber, which is also a collection for lead and oxide melt. Therefore, the requirements for refractories and its construction are increasing.
Известен е метод за преработване на десулфатизирани и обогатени металсъдържащи фракции от амортизирани акумулатори, при който шихта от озърнен десулфатизиран материал се зарежда във вертикален стълб в пещ от шахтов тип и в противоток на шихтата отдолу нагоре се подават горещи газове, получени извън шахтата при изгаряне на течно или газообразно гориво при коефициент на разход на въздух ас от 0,6 до 0,95 спрямо този за пълното изгаряне. Пещта за осъществяване на метода включва шахта, снабдена в горния си край с отвор за зареждане и газоход. Шахтата има наклонено дъно, в най-ниската точка на което е оформен изпускателен отвор за стопилката. Към дол ния край на пещта към едната дълга страна на шахтата е монтирана горивна камера, като дъното й е наклонено към дъното на шахтата.A method is known for processing desulphated and enriched metal-containing fractions of cushioned batteries, in which a charge of desulphated material is charged in a vertical column in a shaft-type furnace and hot gases are fed in the counter-charge at the bottom of the furnace. liquid or gaseous fuel at an air ratio of 0.6 to 0.95 relative to that of complete combustion. The method furnace includes a shaft equipped at its upper end with a loading port and a gas duct. The shaft has a sloping bottom, at the lowest point of which is formed a vent outlet for the melt. A combustion chamber is mounted at the lower end of the furnace to one long side of the shaft and its bottom is inclined to the bottom of the shaft.
Недостатък на този известен метод е, че редукционните процеси протичат главно на границата на озърнената шихта и газовете от горивната камера и следователно скоростта на протичането им зависи от големината на контактната повърхност и съответно от едрината на озърнената шихта. Друг недостатък на този метод е, че се получава противоречие между степента на използване на топлинния капацитет на горивото и желания редукционен капацитет на газове, т.е. редукционният капацитет е толкова по-голям, колкото по-малък е разходният коефициент X, а това има като следствие намаляване на топлинния капацитет на газовете. Друг недостатък на метода е получаването на взривоопасни газове при непълното горене в горивната камера при ниските стойности на разходния коефициент, което изисква по-сложна и скъпа осигурителна система за предпазване от аварии.The disadvantage of this known method is that the reduction processes occur mainly at the boundary of the glow charge and the gases from the combustion chamber, and therefore their flow rate depends on the size of the contact surface and, accordingly, on the gauge charge volume. Another disadvantage of this method is that there is a contradiction between the degree of utilization of the thermal capacity of the fuel and the desired reduction capacity of the gases, i. the reduction capacity is the greater the smaller the consumption factor X, which results in a decrease in the heat capacity of the gases. Another disadvantage of this method is the production of explosive gases by incomplete combustion in the combustion chamber at low consumption rates, which requires a more complex and expensive accident protection system.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Задачата на изобретението е да се създаде метод и пещ за преработване на вторични оловни суровини, с които да се осигури по-висока степен на извличане на метала в метална стопилка и да се създаде възможност за избягване на предварителна десулфатизация на пастовите съставки на амортизираните акумулатори, употребата на труднотопими материали и флюси в шихтата, както и да се намали опасността от образуването на взривоопасни газови смеси в горивната камера. Пещта за осъществяване на метода да е с опростен конструкция и повишена степен на безопасност.It is an object of the invention to provide a method and furnace for the processing of secondary lead raw materials, to provide a higher degree of metal recovery in a metal melt and to enable the pre-desulfatization of the paste constituents of the damped accumulators to be avoided, the use of fusible materials and fluxes in the charge, and to reduce the risk of formation of explosive gas mixtures in the combustion chamber. The furnace for carrying out the method should be of a simplified construction and increased degree of safety.
Методът за преработване на вторични оловни суровини се състои в зареждане на шихтата от вторични оловни суровини във вертикален стълб в пещ от шахтов тип. В противоток на шихтата, отдолу нагоре се подават горещи газове, получени извън шахтата при изгарянето на течно или газообразно гориво при контролиран недостиг на кислород спрямо този за пълното изгаряне на горивото. Съгласно изобретението шихтата съ държа допълнително въглероден редуктор в количество от 0,5 до 4,0% тегл., а коефициентът на разход на въздух е от 0,90 до 1,0 спрямо този за пълното изгаряне на горивото в горивната камера. Горещите газове се подават към вертикалния стълб от шихтата с налягане, достатъчно за преодоляване на хидравличното му съпротивление, като при филтрацията през шихтата я нагряват, създават условия за дисоциация на сложни оловни оксиди, карбонати и сулфати и газифицират съдържащия се в нея въглероден редуктор. Късчетата олово и оловни сплави се стопяват, а газовата фаза, получена при взаимодействието на газовете от газовата камера с редуктора в шихтата е с редукционен капацитет, достатъчен за протичане на интензивна редукция на оксидните оловни съединения до метално олово.The method for processing secondary lead raw materials consists of loading the secondary lead raw material mixture in a vertical column in a shaft-type furnace. In the opposite direction of the charge, the bottom up feeds hot gases produced outside the shaft when burning liquid or gaseous fuel with controlled oxygen deficiency relative to that for complete combustion. According to the invention, the charge additionally holds a carbon reducer in an amount of from 0.5 to 4.0% by weight, and the air flow rate is from 0.90 to 1.0 relative to that for complete combustion of the combustion chamber. The hot gases are fed to the vertical column of the charge barrel, sufficient to overcome its hydraulic resistance, by heating it through the charge, creating conditions for the dissociation of complex lead oxides, carbonates and sulfates and gasifying the carbon contained therein. The lead and lead alloys are melted, and the gas phase obtained by reacting the gases from the gas chamber with the gearbox in the charge has a reduction capacity sufficient for the intensive reduction of the oxide lead compounds to metal lead.
Когато шихтата съдържа пастови съставки от амортизирани акумулатори, въглеродният редуктор е вграден в озърнената или брикетираната шихта.When the charge contains paste components from cushioned batteries, the carbon reducer is incorporated into the glazed or briquette charge.
При друг вариант на изпълнение на метода, когато шихтата включва метална фракция от сепарирани оловни акумулатори или от друг вид отпадъци, въглеродният редуктор се зарежда в шахтата на порции преди всяка порция метална фракция.In another embodiment of the method, where the mixture comprises a metal fraction of separated lead batteries or other waste, the carbon reducer is charged to the shaft in portions before each portion of the metal fraction.
Пещта за осъществяване на метода включва шахта, снабдена в горния си край с отвор за зареждане и газоход. Шахтата има наклонено дъно, в най-ниската точка на което е оформен изпускателен отвор за стопилката. Към долния край на двете дълги страни на шахтата се монтирани двустранно горивни камери, снабдени с наклонени към шахтата дъна, облицовани са отвътре с огнеупорен материал, а отвън са обхванати от въздушни камери. Съгласно изобретението дъното на шахтата е с V-образна форма и е с наклон към изпускателния отвор за стопилката, разположен към една от двете къси стени на шахтата.The method furnace includes a shaft equipped at its upper end with a loading port and a gas duct. The shaft has a sloping bottom, at the lowest point of which is formed a vent outlet for the melt. At the lower end of the two long sides of the shaft, two-sided combustion chambers are mounted, with bottoms tilted towards the shaft, lined with refractory material inside and covered with air chambers outside. According to the invention, the bottom of the shaft is V-shaped and inclines to the melt outlet located to one of the two short walls of the shaft.
Предимствата на метода съгласно изобретението се изразяват в следното. Изгарянето на горивото при коефициент на разход на въздух ос от 0,90 до 1,0 и присъствието на въглероден редуктор в шихтата осигуряват освен топилни функции, частичен редукционен капацитет и условия за дисоциация на сложните оксиди и карбонати, също така и по-висока скорост на протичане на редукционните процеси и висока степен на използване на топлинния капацитет на горивото. В резултат производителността на процеса е по-висока. Освен това не е задължителна предварителната десулфатизация на пастовите съставки на металсъдържащите фракции на амортизираните акумулатори, тъй като се осигуряват условия за дисоциация на сложните оксиди, карбонати, сулфати и други съединения. Друго предимство на метода е получаването на богати на серен двуоксид газове при преработването на недесулфатизирани материали, които газове са годни за включване в газови потоци за производство на сярна киселина. Предимство на метода е възможността за омекотяване на получената оловна сплав чрез окисляване на антимона от металната фракция при съвместното й претопяване с озърнената пастова фракция и използване на намалено съдържание на редуктор с тази фракция. Избягва се и възможността за получаване на взривоопасни газови смеси в горивната камера.The advantages of the process according to the invention are expressed in the following. Combustion of fuel at an air flow ratio of 0.90 to 1.0 and the presence of a carbon reduction in the charge provide, in addition to melting functions, partial reduction capacity and conditions for the dissociation of complex oxides and carbonates, as well as a higher speed reduction processes and high utilization of the fuel's thermal capacity. As a result, the productivity of the process is higher. Furthermore, the pre-desulfation of the paste constituents of the metal-containing fractions of the shock-absorbed batteries is not obligatory, since conditions for the dissociation of complex oxides, carbonates, sulphates and other compounds are provided. Another advantage of the process is the production of sulfur dioxide-rich gases in the processing of non-sulphated materials, which gases are suitable for incorporation into gas streams for the production of sulfuric acid. An advantage of the method is the possibility of softening the lead alloy obtained by oxidizing the antimony from the metal fraction while co-melting it with the gritted paste fraction and using a reduced content of the reducing agent with this fraction. The possibility of producing explosive gas mixtures in the combustion chamber is also avoided.
Предимствата на устройството съгласно изобретението се състоят в това, че има повишена производителност, опростена и олекотена конструкция на горивната камера, която не е сборник на стопилки, с което огнеупорните материали не се подлагат на непосредствено въздействие на оловото и оловните съединения. От своя страна оловото и оловните съединения не се подлагат на непосредственото въздействие на високите температури в горивната камера, с което се намалява получаването на оловни изпарения.The advantages of the device according to the invention are that there is an increased productivity, simplified and lightweight construction of the combustion chamber, which is not a melt-collector, whereby the refractory materials are not directly exposed to lead and lead compounds. In turn, lead and lead compounds are not subjected to the direct effects of high temperatures in the combustion chamber, thereby reducing the generation of lead vapors.
Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures
Фигура 1 представлява вертикален надлъжен разрез на пещта съгласно изобретението в двустранно разположени горивни камери;Figure 1 is a vertical longitudinal section view of the furnace according to the invention in bilaterally arranged combustion chambers;
Фигура 2 - вертикален надлъжен разрез по А-А от фиг. 1;2 is a vertical longitudinal section through AA of FIG. 1;
Фигура 3 - вертикален надлъжен разрез на пещ с едностранно разположена горивна камера съгласно заявка за патент BG per. № 102940.Figure 3 is a vertical longitudinal sectional view of a furnace with a single-sided combustion chamber according to patent application BG per. № 102940.
Примери за изпълнение и приложение на изобретениетоExamples of implementation and application of the invention
Пример 1. Устройството за преработване на вторични оловни суровини, показано на фиг. 1 и 2, представлява пещ от шахтов тип, която включва шахта 1, изградена от кесони 2 с водно или изпарително охлаждане, като входът 3 за водата е разположен в долния край на кесоните, а изходът 4 - в горния им край. В горния край на шахтата 1 е разположен отвор 5 на шихтата, оформен от чугунени плочи 10 и снабден с шарнирен капак 6. Газосъбирателна камера 7, снабдена с газоход 8 и люкове 9 за периодично почистване, обхваща горния край на шахтата 1. Шахтата 1 е снабдена с дъно lie V-образна форма, наклонено към изпускателен отвор за стопилката 13, разположен към една от двете къси стени на шахтата. Дъното 11 е облицовано отвътре с огнеупорен материал 12. Изпускателният отвор 13 е свързан с разделителен съд 14 чрез първи улей 27. Към дъното на разделителния съд 14 е монтиран сифон 15, свързан с втори улей 16, а в горния край на разделителният съд 14 е разположен преливник 17. В долния си край шахтата 1 е свързана с горивни камери 18 и 18’ чрез отвори, съответно 19 и 19’, оформени от най-високата част на наклоненото дъно 11 на шахтата 1, и кесонни греди 20 и 20’. Горивните камери 18 и 18’ са разположени двустранно към двете дълги страни на шахтата 1 и са снабдени с вътрешен слой от огнеупорни материали 21, 21’ и външен слой от топлоизолационни материали 22, 22’. Всяка от тях е обхваната от въздухонагревателна камера, съответно 23, 23’, и е снабдена с горелка 24, 24’ за течно или газообразно гориво, монтирана по оста на тръба 25, 25’, разположена в стената на горивната камера 18, 18’. Шахтата 1 на пещта и горивните камери 18 и 18’ са прикрепени към фундамент 27.Example 1. The secondary lead processing plant shown in FIG. 1 and 2 is a shaft type furnace comprising a shaft 1 constructed of water or evaporative cooled caissons 2, the water inlet 3 being located at the lower end of the caissons and the outlet 4 at their upper end. At the upper end of the shaft 1 there is an opening 5 of the shaft, formed of cast iron plates 10 and equipped with a hinged cover 6. A gas collector 7, equipped with a gas duct 8 and manholes 9 for periodic cleaning, covers the upper end of the shaft 1. The shaft 1 is provided with a bottom lie V-shaped, inclined to the melt outlet 13, located on one of the two short walls of the shaft. The bottom 11 is lined internally with refractory material 12. The outlet opening 13 is connected to the separation vessel 14 by a first groove 27. A siphon 15 is connected to the bottom of the separation vessel 14, connected to the second groove 16, and at the upper end of the separation vessel 14 is located overflow 17. At its lower end, the shaft 1 is connected to combustion chambers 18 and 18 'by openings 19 and 19' respectively, formed by the highest part of the sloping bottom 11 of the shaft 1, and coffer beams 20 and 20 '. The combustion chambers 18 and 18 'are arranged bilaterally on both long sides of the shaft 1 and are provided with an inner layer of refractory materials 21, 21' and an outer layer of thermal insulation materials 22, 22 '. Each is enclosed by an air heating chamber, 23, 23 ', respectively, and is provided with a burner 24, 24' for liquid or gaseous fuel mounted on the axis of a pipe 25, 25 ', located in the wall of the combustion chamber 18, 18' . The shaft 1 of the furnace and the combustion chambers 18 and 18 'are attached to the base 27.
Показаната на фиг. 3 пещ е с една горивна камера 18, разположена към една от широките страни на шахтата. Конструктивните елементи и позициите са същите, както на фиг. 1 и фиг. 2 със следната разлика: дъното на пещта е с наклон към изпускателния отвор 13, разположен към другата дълга страна на шахтата 1.The one shown in FIG. 3, the furnace has a combustion chamber 18 located on one of the wide sides of the shaft. The structural members and positions are the same as in FIG. 1 and FIG. 2 with the following difference: the bottom of the furnace is inclined towards the outlet opening 13, located on the other long side of the shaft 1.
Шахтата, снабдена с едностранна горивна камера, е широка от 300 до 500, а при двустранно разположени горивни камери е с широчина от 600 до 1000 mm.The shaft, equipped with a single-sided combustion chamber, is 300 to 500 wide, and in the case of two-sided combustion chambers, it is 600 to 1000 mm wide.
Пример 2. В шахтата на пещ от фиг. 1 и фиг. 2 през отвор 5 се зареждат 1000 kg брикети от недесулфатизирана паста, примесена с 2% дървени въглища с едрина 0 до 4 mm, и 1000 kg метална фракция от амортизирани оловни акумулатори на редуващи се порции от и 500 kg по реда брикети - метална фракция - брикети. През така образувания вертикален стълб от шихта през отвора 19 се пропуска поток от нагрети газове, получени в горивните камери 18 и 18’ при изгарянето на около 50 kg/h природен газ при коефициент на разход на въздуха: = 0,90 спрямо този за пълното изгаряне на горивото. Въздухът се доставя от въздушните камери съответно 23 и 23’, които освен да подгряване на въздуха служат и за предотвратяване на избиването на газове през неплътностите на огнеупорната облицовка.Example 2. In the furnace shaft of FIG. 1 and FIG. 2 1000 kg of non-sulphated paste mixed with 2% charcoal with a thickness of 0 to 4 mm are charged through hole 5 and 1000 kg of metal fraction from amortized lead batteries in alternating portions of and 500 kg in the order of briquettes - metal fraction - briquettes. A flow of heated gases produced in the combustion chambers 18 and 18 'is passed through the thus formed vertical pole of the charge through the opening 19 at the combustion of about 50 kg / h of natural gas at a coefficient of air flow: = 0.90 compared to that for the full burning of fuel. The air is supplied by the air chambers 23 and 23 ', which, in addition to heating the air, also serve to prevent the leakage of gases through the leakage of the refractory lining.
В резултат на протичащите топлообменни процеси в шахтата 1 на пещта, металната фракция се стопява, брикетите се нагряват, оловният диоксид се разпада на оловен оксид и кислород, който кислород участва в окислението на антимона от стопената метална фракция. Между твърдия въглероден редуктор, въглеродния оксид и водорода от газове и оловния оксид от брикетите протичат редукционни процеси, в резултат на което се получава стопено метално олово. Това олово се стича надолу и излиза извън пещта през изпускателния отвор 13. При температура над 1000°С започва дисоциацията на оловния сулфат, като образувалият се оловен оксид, свободен или свързан в комплексни сулфати, се редуцира до олово, стопява се и изтича извън пещта през изпускателния отвор 13, а отделеният при дисоциацията кислород се свързва с твърдия въглерод от брикетите или с въглеродния оксид и водорода от газовете, като образува въглероден диоксид и водни пари.As a result of the heat transfer processes in the furnace shaft 1, the metal fraction melts, the briquettes heat up, lead dioxide breaks down into lead oxide and oxygen, which oxygen participates in the oxidation of the antimony by the molten metal fraction. Reduction processes take place between the solid carbon reducer, carbon monoxide and hydrogen gas, and lead oxide from the briquettes, resulting in molten metal lead. This lead flows down and exits the furnace through the outlet port 13. At a temperature above 1000 ° C, the dissociation of lead sulfate begins, with the lead oxide formed, free or bound in complex sulfates, reduced to lead, melted and flowed out of the furnace. through the outlet 13, and the oxygen released in the dissociation binds to the solid carbon from the briquettes or to the carbon monoxide and hydrogen from the gases to form carbon dioxide and water vapor.
В резултат на горните процеси получената метална и окисна стопилка, изтичаща през изпускателния отвор 13, се подават към разделителния съд 14, който служи за отделяне на окисната стопилка от повърхността на стопеното олово. Чрез сифона 15 през улея 16 се отделя чиста оловна стопилка, а през преливника 17 се отделя окисната стопилка от повърхността на оловната стопилка. В получената метална стопилка се из влича около 90% от оловото, а в окисната стопилка се концентрира антимона, но в нея преобладава оловният оксид. Металната стопилка е в значителна степен обезантимонена. Газовете постъпват в газовата камера 7, отвеждат се извън пещта чрез газохода 8 и се подават на прахоулавяне. Получените прахове са около 5% спрямо вложената шихта и съдържат около 70% олово. В газовете се концентрира серния диоксид, получен при дисоциацията на оловния сулфат. Тези газове се включват в газови потоци за производство на сярна киселина или се подлагат на допълнително пречистване от серен диоксид по познати методи.As a result of the above processes, the resulting metallic and oxidizing melt flowing through the outlet opening 13 is fed to the separation vessel 14, which serves to separate the oxidation melt from the surface of the molten lead. A clean lead melt is released through the siphon 15 through the chute 16, and the oxidation melt is released from the surface of the lead melt through the overflow 17. About 90% of the lead is drawn into the resulting melt, and the antimony is concentrated in the melt, but lead oxide predominates therein. The metal melt is largely decontaminated. The gases enter the gas chamber 7, are discharged from the furnace through the duct 8 and fed to the dust. The powders obtained are about 5% of the charge applied and contain about 70% lead. The gases concentrate the sulfur dioxide produced by the dissociation of lead sulfate. These gases are incorporated into gas streams to produce sulfuric acid or further purified from sulfur dioxide by known methods.
Пример 3. В шахтата 1 се зареждат 1000 kg брикети от недесулфатизирана паста, смесена с 2% дървени въглища с едрина 0 до 4 mm, като тези брикети се зареждат на порции от по 500 kg. През така образувания вертикален стълб от шихта се подава поток от нагрети газове, получени в горивните камери 18 и 18’ при изгарянето на 50 природен газ при разходен коефициент на въздух а = 0,96 спрямо този за пълното изгаряне на горивото. В резултат на протичащите топлообменни процеси в шахтата 1 на пещта брикетите се нагряват, оловният диоксид се разпада на оловен оксид и кислород, протичат редукционни процеси между твърдия въглерод, въглеродния оксид и водорода от газовете и оловния оксид от брикетите, при което се получава стопено метално олово. Това олово се стича надолу и излиза извън шахтата през изпускателния отвор 13. При температура над 1000°С започва дисоциацията на оловния сулфат, като образуваният оловен оксид, свободен или свързан в комплексни сулфати, се редуцира до олово, стопява се и изтича извън шахтата 1 през изпускателния отвор 13, а отделеният при дисоциацията кислород се свързва с твърдия въглерод от брикетите или с въглеродния оксид и водорода от газовете, като образува въглероден диоксид и водни пари.EXAMPLE 3 1000 kg of non-sulphated paste mixed with 2% charcoal with a thickness of 0 to 4 mm were loaded into shaft 1, and these briquettes were loaded in 500 kg portions. A stream of heated gases produced in the combustion chambers 18 and 18 'is fed through the thus formed vertical column of the charge at the combustion of 50 natural gas at an air consumption factor of a = 0.96 compared to that for complete combustion. As a result of the heat transfer processes in the shaft 1 of the furnace, the briquettes are heated, lead dioxide is decomposed into lead oxide and oxygen, reduction processes between the solid carbon, carbon monoxide and hydrogen from the gases and lead oxide from the briquettes are obtained, thereby producing methane. lead. This lead flows downwards and exits the shaft through the outlet port 13. At a temperature above 1000 ° C, the dissociation of lead sulfate begins, with the lead oxide formed, free or bound in complex sulfates, reduced to lead, melted and drained outside the shaft 1 through the outlet 13, and the oxygen released in the dissociation binds to the solid carbon from the briquettes or to the carbon monoxide and hydrogen from the gases to form carbon dioxide and water vapor.
В резултат на горните процеси се получава метална стопилка, оксидна стопилка, прахове и газове. В металната стопилка се извлича около 90% от оловото, а оксидната стопилка е предимно от оловен оксид. След преминаване на отработените газове през прахоуловителна система, получените прахове са около 5% спрямо вложената шихта, които се изнасят от газовете в прахоуловителната система и съдържат около 70% олово. В газовете се концентрира серния двуоксид от дисоциацията на оловния сулфат, поради което те се подлагат на допълнително пречистване от серен двуоксид по известни методи.The above processes result in metal melt, oxide melt, powders and gases. About 90% of the lead is recovered in the metal melt, and the oxide melt is predominantly of lead oxide. After passing the exhaust gases through the dust collection system, the resulting powders are about 5% of the input charge, which is exported from the gases in the dust collection system and contains about 70% lead. Sulfur dioxide is concentrated in the gases by the dissociation of lead sulphate, which makes them further purified from sulfur dioxide by known methods.
Пример 4. Работи се както в пример 3, с тази разлика, че в шахтата 1 се зареждат брикети от десулфатизирана паста, смесена с 1,5% дървени въглища. Получените резултати са същите, както в пример 3.EXAMPLE 4 It was done as in Example 3, except that the shaft 1 was filled with desulphated paste mixed with 1.5% charcoal. The results obtained are the same as in Example 3.
Пример 5. В шахтата 1 на устройството от фиг. 3 през отвор 5 се зареждат 1000 kg метална фракция от сепарирани оловни акумулатори на порции от по 500 kg и под всяка порция - 3% дървени въглища с едрина 2-3 cm. През така образуваният стълб от шихтов материал се пропуска поток от нагрети газове, получени в горивната камера 18 при изгарянето на 30 kg/h природен газ при разходен коефициент на въздухос = 1. В резултат на протичащите топлообменни процеси в шахтата 1 на пещта се стопява металната фракция и се получава около 900 kg течна оловно-антимонова сплав, около 5% прахове, изнесени от газовете в прахоуловителната система и около 5% оксидна стопилка, съставена от оловни и антимонови оксиди. При така описаната процедура се постига частично обезантимоняване на металната фракция.Example 5. In the shaft 1 of the apparatus of FIG. 3 1000 kg of metal fraction of separated lead batteries are charged through the hole 5 in portions of 500 kg and below each serving - 3% charcoal 2-3 cm in size. A flow of heated gases produced in the combustion chamber 18 during the combustion of 30 kg / h of natural gas at an air flow rate = 1 is passed through the formed column of the batch material. As a result of the heat exchange processes in the furnace shaft 1, the metal melts fraction, yielding about 900 kg of liquid lead-antimony alloy, about 5% of the powders exported from the gases in the dust collection system, and about 5% of the melt composed of lead and antimony oxides. The procedure described thus achieves partial decontamination of the metal fraction.
В качеството на въглероден редуктор се използва нефтен кокс или дървени въглища с едрина от 1 до 5 mm.Petroleum coke or charcoal 1 to 5 mm in size is used as a carbon reducer.
Създаденият температурен градиент във вертикалния стълб от шихта осигурява термичната дисоциация на оловния диоксид и оловния карбонат още в горните слоеве, където се е изчерпал редукционният капацитет на газовете, но не се е изчерпала термичната им способност да отдават топлина и да нагряват материала до температури, повисоки от температурите на термична дисоциация на оловния диоксид и оловния карбонат и температурите на топене на оловото и оловните сплави, които се стопяват и се стичат надолу. В по-долните слоеве температурата е по-висока и започва газифицирането на въглеродния редуктор и дисоциацията на оловния сулфат съгласно следните реакционни схеми:The created temperature gradient in the vertical column of the charge provides the thermal dissociation of lead dioxide and lead carbonate even in the upper layers, where the reduction capacity of the gases is exhausted, but their thermal ability to give off heat and heat is not exhausted. from the temperatures of thermal dissociation of lead dioxide and lead carbonate and the melting temperatures of lead and lead alloys which melt and flow down. In the lower layers, the temperature is higher and gasification of the carbon reducer and dissociation of lead sulfate begins according to the following reaction schemes:
PbSO4 - PbO +. SO2 + 0,5О2 PbSO 4 - PbO +. SO 2 + 0.5O 2
2PbSO4 - PbO.PbSO4 + SO2 + O2 4PbSO4 = 3PbO.PbSO4 + 3SO2 + l,5O2 3PbO.PbSO4 + 3CO = 3Pb + PbSO4 +3CO2 Тъй като горивото е вградено в зърната, е възможно и локално образуване на PbS по реакциите:2PbSO 4 - PbO.PbSO 4 + SO 2 + O 2 4PbSO 4 = 3PbO.PbSO 4 + 3SO 2 + l, 5O 2 3PbO.PbSO 4 + 3CO = 3Pb + PbSO 4 + 3CO 2 Because the fuel is incorporated into the grains, local formation of PbS by reactions is also possible:
PbSO4 + 2С = PbS + 2СО2 PbSO 4 + 2C = PbS + 2CO 2
PbSO4 + 4СО = PbS + 4CO2 PbSO 4 + 4CO = PbS + 4CO 2
Полученият оловен сулфид реагира с оловния сулфат по реакцията:The lead sulfide obtained reacts with the lead sulfate by the reaction:
PbS + PbSO4 = 2Pb + 2SO2 PbS + PbSO 4 = 2Pb + 2SO 2
В резултат на горните сумарни реакционни схеми оловните оксиди и сулфати се редуцират до метално олово както във вътрешността, така и по повърхността на зърната и полученото олово се стопява и се стича надолу. В по-долните слоеве на вертикалния стълб от шихта съдържанието на редукционните съставки в газовата фаза непрекъснато нараства, като се подновява непрекъснато от взаимодействието на възходящия поток от газове, получени при изгарянето на гориво извън шахтата и срутването на шихтов материал от по-горните слоеве, в който материал е вградено въглеродно гориво.As a result of the above summary reaction schemes, lead oxides and sulphates are reduced to metallic lead both internally and on the surface of the grains and the resulting lead is melted and flowed down. In the lower layers of the vertical column of the charge, the content of the reducing components in the gas phase is constantly increasing, renewed continuously by the interaction of the ascending flow of gases resulting from the combustion of fuel outside the shaft and the collapse of the charge material from the upper layers, in which the material is embedded carbon fuel.
Приведените по-горе примери илюстрират използването на метода и пещта съгласно изобретението, без да го ограничават. Възможно е преработването и на други шихти и комбинации от състави, включващи вторични оловни суровини и полупродукти от оловното производство.The above examples illustrate the use of the process and furnace according to the invention without limiting it. It is also possible to process other mixtures and combinations of compositions comprising secondary lead raw materials and intermediate products from lead production.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG104950A BG64236B1 (en) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | Method and furnace for recycling waste lead raw materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG104950A BG64236B1 (en) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | Method and furnace for recycling waste lead raw materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG104950A BG104950A (en) | 2002-05-31 |
| BG64236B1 true BG64236B1 (en) | 2004-06-30 |
Family
ID=3928225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG104950A BG64236B1 (en) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | Method and furnace for recycling waste lead raw materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG64236B1 (en) |
-
2000
- 2000-11-15 BG BG104950A patent/BG64236B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG104950A (en) | 2002-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7513929B2 (en) | Operation of iron oxide recovery furnace for energy savings, volatile metal removal and slag control | |
| CN102618729B (en) | Smelting method and device for molten oxidized lead slag | |
| AU2007204927B2 (en) | Use of an induction furnace for the production of iron from ore | |
| CN1105607C (en) | Smelting of carbon-containing material | |
| CN86107592A (en) | Immersion combustion in melted material | |
| CA1219133A (en) | Continuous direct process of lead smelting | |
| FI69105C (en) | SAETT ATT UR METALLOXIDE HALTIGA MATERIAL UTVINNA INGAOENDE LAETTFLYKTIGA METALLER ELLER KONCENTRAT AV DESSA | |
| US4006010A (en) | Production of blister copper directly from dead roasted-copper-iron concentrates using a shallow bed reactor | |
| US5728193A (en) | Process for recovering metals from iron oxide bearing masses | |
| CN101512024B (en) | Lead slag reduction | |
| FI85506C (en) | Autogenous furnace | |
| CN107475529B (en) | Waste lead accumulator desulfurization lead plaster integrally roasts the system and method for melting | |
| US7776126B2 (en) | Processing parameters for operation of a channel induction furnace | |
| FI78506B (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER KONTINUERLIG PYROMETALLURGISK BEHANDLING AV KOPPARBLYSTEN. | |
| WO1997027338A1 (en) | Direct iron and steelmaking | |
| US7220293B2 (en) | Thermal synthesis production of steel | |
| BG64236B1 (en) | Method and furnace for recycling waste lead raw materials | |
| JPH0332612B2 (en) | ||
| US4402491A (en) | Apparatus for reclaiming lead and other metals | |
| CN103834817A (en) | Combined regenerated lead oxygen-enriched three-blowing energy-saving smelting furnace | |
| JPS622012B2 (en) | ||
| BG63879B1 (en) | Method and furnace for the treatment of desulphurized and enriched metal-containing fractions of depreciated storage batteries | |
| JPH09279265A (en) | Equipment for recovering zinc in dust and operation | |
| CN85104711A (en) | Process for low carbon ratio smelting of zinc | |
| EP0840807A1 (en) | Direct iron and steelmaking |