BG65687B1

BG65687B1 - Метод за преработване на цинкови шлаки

Info

Publication number: BG65687B1
Application number: BG108826A
Authority: BG
Inventors: Стефан КЪНЕВ; Антоанета БОТЕВА; Иван ПИШИНКОВ
Original assignee: Ет "Стефан Кънев"
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2009-06-30
Also published as: BG108826A

Abstract

Методът се използва за преработване на цинкови шлаки, съдържащи арсен, получени при пирометалургична преработка на кека от хидрометалургичното третиране на угарки. С него се осигурява отделянето на арсена под формата на неразтворими съединения в една част от шлаката, която се депонира или се преработва за извличане на ценните компоненти, а другата част, съдържаща незначителни количества арсен, се преработва до крайни търговски продукти. Раздробена шлака се подлага на суха магнитна сепарация до получаване на магнитна фракция, съдържаща основното количество арсен под формата на неразтворими съединения, която се депонира или преработва по известни методи за извличане на ценните компоненти. Немагнитната фракция се подлага на мокро смилане до разкриване на минералните зърна и се провежда сулфидна флотация с отделяне на сулфиден концентрат, който се подава за металургична преработка, а отпадъкът от флотацията, съдържащ стъклообразна маса и цинков шпинел, се подлага на сернокисело извличанена цинка при температура 60-85°С. От получения филтрат се отделя цинков сулфат чрез кристализация, а лугата се неутрализира за отделяне на железен хидроксид.

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до метод за преработване на цинкови шлаки, съдържащи арсен, получени при пирометалургична преработка на кека от хидрометалургичното третиране на угарки.

Предшестващо състояние на техниката

Известни са методи за преработване на цинксъдържащи шлаки чрез велцуване, фюминговане на течна шлака, топене в полушахтови пещи или елекгротермично преработване на шлаките с кондензация на цинка (Μ. М. Лакерник и др., Переработка шлаков цветной металлургии, М., Металлургия, 1977 г.). Тези пирометалургични процеси са свързани със значителни разходи на въглерод, образуване на големи количества газове, изискващи очистване, и трудности при експлоатацията на пещите поради образуване на налепи. Те са неприложими за преработване на арсенсъдържащи шлаки, тъй като една част от арсена преминава в газовете, а друга онечиства крайните търговски продукти над допустимите граници.

В US 4,489,046 е описан метод за преработване на арсенсъдържащи отпадъци, включително шлаки, при който отпад ъците заедно с шлакообразуващи компоненти се топят в окислителна среда до образуване на оксидна шлакова стопилка. За топилния процес се използват конверторни пещи, например от типа Калдо, които осигуряват турболентност на стопилката. След завършване на топилния процес се създава редукционна атмосфера за редукция на арсена до газообразен арсенов (III) оксид, който се извежда от пещта заедно с цинка и оловото и се отделя чрез кондензация. Получената шлака съдържа минимални количества арсен, които са под допустимите граници, и може да се депонира или утилизира. Този известен метод осигурява ефективно отстраняване на арсенсъдържащите съединения от шлаката, но е свързан с големи разходи и капиталовложения, тъй като се цялото количество шлака се подлага на пирометалургична обработка.

Понастоящем цинкови шлаки, съдържащи арсен, не се преработват поради трудности и големи разходи, свързани с отделянето на арсенсъдържащите съединения. Натрупаните в големи количества шлаки заемат значителна площ и под въздействието на различни атмосферни влияния -температура, кислород от въздуха, дъждове, замърсяват почвата и подпочвените води и водоемите с тежки метали и арсен.

Техническа същност на изобретението

Съгласно изобретението методът за преработване на цинкови шлаки, съдържаща арсен, се състои в това, че раздробена шлака се подлага на суха магнитна сепарация до получаване на магнитна фракция, съдържаща основното количество арсен под формата на неразтворими съединения, която се депонира или преработва по известни методи за извличане на ценните компоненти. Немагнитната фракция се подлага на мокро смилане до разкриване на минералните зърна и се провежда сулфидна флотация с отделяне на сулфиден концентрат, който се подава за металургична преработка, а отпадъкът от флотацията, съдържащ стъклообразна маса и цинков шпинел, се подлага на сярнокисело извличане на цинка при температура 60-85°С. От получения филтрат се отделя цинков сулфат чрез кристализация, а лугата се неутрализира за отделяне на железен хидроксид.

Предимствата на метода съгласно изобретението се изразяват в следното. Установи се, че в арсенсъдържащите цинкови шлаки, получени при пирометалургична преработка на кека от киселинното извличане на угарки, арсенът е под формата на фини включения от неразтворими съединения в алфа-желязото, съдържащо се в шлаката, което осигурява тяхното преминаване в магнитната част на шлаката при магнитната обработка. С това се решава екологичен проблем, свързан с натрупването на големи количества арсенсъдържащи шлаки, като се осигурява отделянето на арсена под формата на неразтворими съединения в една част от шлаката, която се депонира без опасност от замърсяване на околната среда или се преработва за извличане на ценните компоненти, а другата част, съдържаща незначителни количества арсен, се преработва до крайни търговски продукти.

65687 Bl

Пояснение на приложената фигура

Фигура 1 представлява технологична схема за преработване на цинкови шлаки, съдържащи арсен, съгласно изобретението.

Примери за изпълнение на изобретението

Пример. 1000 g цинкова шлака, съдържаща 27,76 % Fe, 8,04 % Zn, 0,54 % Cu, 0,85 % Pb, 0,49 % As, се подлага на преработване съгласно схемата, показана на фиг. 1. Цинковата шлака се натрошава и смила до едрина на частиците 2 mm, след което се провежда суха магнитна сепарация при стандартни условия. В дадения пример интензитетът на магнитното силово поле се определя от напрежение 10 V и сила на тока 1 А. В резултат на магнитната сепарация материалът се разделя на две части - 600 g магнитна фракция със съдържание на Fe 26,87 %, Zn 6,62 % и As 0,83 %; и 400 g немагнитна фракция със съдържание на Fe 28,25 %, Zn 8,61 % и As 0,13 %. Магнитната фракция, съдържаща основното количество арсен, се депонира или се влага във втвърдяващи се смеси за руднични запълнения. Немагнитната фракция в количество 400 g се подлага на мокро смилане до едрина на частиците 80 % - 0,08 mm, след което се подава на флотация с калиев етилов ксантогенат (при разход 60 g/t) във флотационна клетка тип Денвер с обем 2 1. За депресор се подава 200 g/t водно стъкло, а за пенообразувател 40 g/t Минфрот. В резултат на флотацията се получава колективен сулфиден концентрат, съдържащ, Cu, Zn, Pb и Fe, който се преработва по пирометалургичен път. Към отпадъка от флотацията се добавят 60 g/l H₂SO₄ и в термостатиран съд, снабден с бъркалка, се провежда извличане при температура 80°С в продължение на 8 h, след което пулпът се филтрува за отделяне на кека, а филтратът се връща в процеса на извличане до насищане с цинк до 1600 g/l Zn. От наситения с цинк филтрат се отделя ZnSO₄ чрез кристализация. Филтратът се неутрализирало pH 7 и от него се утаява Fe(OH)₂, който се използва за производство на бои, а лугата след филтруване се връща в процеса на смилане на шлаката. Степента на извличане на цинка от немагнитната фракция е 90-92 % и на Fe - 70-74 %.

Claims

Патентни претенции

1. Метод за преработване на цинкови шлаки, съдържащи арсен, характеризиращ се с това, че раздробената шлака се подлага на суха магнитна сепарация до получаване на магнитна фракция, съдържаща арсен, която се депонира или преработва по известни методи за извличане на ценните компоненти, а немагнитната фракция се подлага на мокро смилане до разкриване на минералните зърна и се провежда сулфидна флотация с отделяне на сулфиден концентрат; който се подава за металургична преработка, а отпадъкът от флотацията, съдържащ стъклообразна маса и цинков шпинел, се подлага на сярнокисело извличане на цинка при температура 6085°С, като от получения филтрат се отделя цинков сулфат чрез кристализация, а лугата се неутрализира за отделяне на железен хидроксид.