CS264556B1 - Způsob zpracování olovářských úletů obsahujících chlór a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob zpracování olovářských úletů s obsahem chloru, založený na redukčním pražení úletu s vápencem a následným loužením vodou. Získává se koncentrovaný roztok chloridu vápenatého a louženec s obsahem chloru pod 3 % hmot použitelný do vsázky pece pro výrobu olova. Pražení se nejlépe provádí v rotační peci s přísadou pevného redúkovadla do vsázky. Praženec se protiproudově louží v horizontální rotační nádobě kontinuálním způsobem v jednom nebo více stupních. Praženec padá do loužicí„nádoby středovým otvorem, odkud zároveň vytéká koncentrovaný výluh. Na druhém konci loužicí nádoby se středovým otvorem, vynáší pomocí (jrabkového dopravníku louženec a zároveň se do nádoby podává voda nebo loužidlo.

Description

Vynález se týká způsobu zpracování olovářských úletů obsahujících chlor, které jsou pobočným produktem z pyros '· z metalurgické výroby olova ze surovin s vyšším obsahem chloru, t j . zejména druhotných surovin, jako jsou st^ré olověné akumulátory, Při zpracování těchto surovin se v úletu z pecí hromadí chlor vázaný na olovo, antimon a další prvky. Vynález řeši zkusovění uvedeného úletu pro další hutní zpracováni na olovo a vyvedení chloru do prodejného produktu.

Prakticky veškerý odpad olověných akumulátorů se dosud zpracovává pyrometalurgickýml postupy na surové olovo. Odpad se před hutním zpracováním upravuje bud tak, že se oddělují úplně nebo jen částečně pouze krabice nebo tak, že se celý akumulátor rozmělní a tříděním drtě se získá několik produktů, které se mohou zpracovávat samostatně. Většina výrobců akumulátorů používá dnes různé komponenty, hlavně tzv. separátory, na bázi polyvinylchloridu (PVC). Při prvém způsobu úpravy odpadu jde prakticky veškerý PVC do pecní vsázky, při druhém způsobu úpravy jde do pecní vsázky pouze část PVC a část se vyvádí z procesu ve formě samostatného produktu, který je však znečištěn olovem a jehca deponace, popř. další zpracování vyvolává řadu problémů. Při hutním zpracování různě upraveného akumulátorového odpadu přechází podstatná část chloru z PVC ve formě chloridů do úletu z pece, který je zachycován v suchém nebo mokrém odlučovacím zařízení. Při vracení těchto úletů do pecního agregátu se chlór postupně hromadí v úletech. Do některých pecí (např. šachtových) není možné bezprostředně vracet úlet též z důvodu zhoršení fyzikálních vlastností vsázky při větším množství úletu (nízká teplota měknutí vsázky apod.). 3e proto nutné před vracením úletu do redukční pece odstranit z něho bud všechen, nebo ales pon podstatnou část chloru. V úletech se chlor nachází hlavně — 2 — /

264 556 ve sloučenině s olovem - ve formě chloridu olovnatého. Chlorid olovnatý je vzhledem ke značné rozpustnosti ve vodě velmi toxický a hromadění chlóru v metalurgickém cyklu vede ke zvýšenému nebezpečí otravy olovem. Chlór z úletu se vyvádí zpravidla louženlm úletu vodou, roztokem sody, louhu nebo vápenným mlékem. Ve všech těchto případech není prakticky možné získané výluhy využit a je nutno vypouštět je po obtížné rafinaci od těžkých kovů do-veřejných toků nebo moři. Při použití vody jako loužidla přechází do roztoku <. ~ chlor spolu s olovem a získá se velmi zředěný roztok chloridu olovnatého, při louženi vápenným mlékem se získá zředěný *1 roztok chloridu vápenatého o koncentraci maximálně 30 gl·¹.

Při vyšší koncentraci chloridu vápenatého v loužidle rychle klesá přechod chloru do roztoku a naopak chlór z roztoku přechází do loužence. K využití takového chudého roztoku chloridu vápenatého by bylo nutno roztok odpařovat, což je energeticky velmi náročné. Při použiti roztoku sody jako loužidla lze recirkulací získat koncentrované roztoky chloridů sodného, ale zároveň s chloridem sodným přechází do roztoku síran sodný, což zhoršuje možnosti využiti roztoků. Obdobně jako vápenné mléko se chová roztok hydroxidu sodného .použitý jako loužid/ · lo. Všechny známé aplikace vývodu chloru z úletu při zpracování akumulátorového odpadu převádějí proto obsažený chlór ve formě zředěných roztoků chloridu a síranu sodného nebo chloridu vápenatého do veřejných toků nebo jiných recipientů.

V některých případech se úlet zachycený v mokrých odlučovačích praží s vápnem nebo vápencem a sekundární úlet spolu s výpadem z pece se louži vodou. V těchto případech dochází k částečnému zkusovění vsázky, ale výluhy lze získat pouze s nízkou koncentraci chloridu vápenatého.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob zpracování olovářských úletů obsahujících chlór podle vynálezu, kde, olovářské úlety obsahující chlór se smíchají s vápencem nebo vápnem a redukčně 3e praží při teplotách 500 až 800*C. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vzniklý praženec, který se louží vodou a umožňuje získat koncentrované roztoky chloridu vápenatého.

264 556

Zařízení pro loužení pražence podle vynálezu sestává z nejméně jedné rotační nádoby, do které je středovým otvorem na jednom konci zasunut hrabkový dopravník určený pro vynášení pevné fáze z rotační nádoby, jehož žlab je upraven přo přívod lou£idla, kde na opačné straně rotační nádoby je středový otvor pro přívod pražence a sliv výluhu·

Koncentrované roztoky chloridu vápenatého jsou průmyslově využitelné. Vlhký zrnitý louženec vynášený hrabkovým dopravníkem obsahuje pod 3% chlóru a je vhodný pro použití jako součást vsázky pece pro redukční tavení olova.

Způsob podle vynálezu je ekologicky výhodnější než dosud používané způsoby, protože neprodukuje žádné odpadní vody, které by bylo nutno vypouštět do recipientu, a vyráběný louženec zůstává bezprašný i při dlouhodobém skladování v důsledku přítomnosti neodmytóho zbytku chloridu vápenatého na povrchu částic loužence. Je též ekonomicky výhodnější, jelikož používá laciného vápence jako dechloračního činidla místo sody a eliminuje nákladnou filtracij nutnow při přímém loužení úletu sodovým roztokem. Při použiti zařízení podle vynálezu lze jej provozovat kontinuálním způsobem,s malým množstvím pracovních sil.

Proces redukčního pražení lze s výhodou provést ve známém zařízení ve stacionární vrstvě v tunelové peci nebo v pohyblivé vrstvě v krátké rotační peci s vhodnými otáčkami a sklonem, které by zaručovaly výstup dobře spečeného, ale dostatečně pórovitého pražence. Redukční atmosféru lze vytvořit bu3 přísadou pevnéhq nebo kapalného redukčního činidla (uhlí, nafta) do vsázky nebo redukčním plynem.

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je v příkladném provedení ZíWZúrnžno na obr. 1. Na obr. 2 je znázorněn příklad dvoustupňového zařízeni pro loužení. Loužicí nádoba 1. sestává z válcové části a konické části. Loužicí nádoba spočívá na otočných válečkách 3^. Středovým otvorem v konické části je do nádoby šikmo zasunut hrabkový dopravník 4, který udržuje konstantní hladinu pevné fáze 6

- 4 264 556 v loužicí nádobě 1,· Pevná sedim€ntovaná fáze 6 nad určenou hladinu je dopravníkem 4 ve žlabu 11 vynášena malou rychlosti — i ~ ¹¹ okolo 2 cm.s ven z loužicí nádoby 1.. Při provozu ee loužicí nádoba 1, otáčí kolem své osy, praženec padá do loužicí nádoby

1. středovým otvorem 2 po skluzu 5, přechází do převalující se vrstvy 6 a louženec 8 je postupně vynášen hrabkovým dopravníkem 4. Loužicí voda nebo loužidlo 7 natéká do loužicí nádoby 1 žlabem 11, promývá vynášený zrnitý louženec 8, spojuje ee s roztokem 9 v nádobě 1, který.postupně vytéká přepadem na druhém konci loužicí nádoby 1. jako výluh 10. Množstvím nátoku loužidla 7 se řídi koncentrace výluhu 10 při stálém přisunu pražence skluzem 5». Taková ¹ uspořádání je možné v důsledku dobré sedimentace zrnité frakce loužence v loužicí nádobě.

Malá část pevné fáze (kalová frakce) vynesená výluhem se odstraňuje sedimentací a případně filtrací. Vzhledem k tomu, že kinetika louženi a těž zbytkový obsah louženó látky jsou závislá ne koncentraci loužidla, je výhodná louženi provádět ve dvou nebo více stupních. Na obr. 2 je uveden příklad dvoustupňového louženi, kde tok pevné fáze je vyznačen čárkovaně a tok kapalné fáze plnou čarou. Praženec postupuje samospádem do prvého stupně louženi a konečný louženec vypadává z druhého stupně (čáhkovaná čára). Voda vstupuje do druhého stupně, roztok z přepadu druhého stupně je čerpán kalovým čerpadlem do prvého stupně (plná čára) a z prvého stupně vytéká přes přepad koncentrovaný roztok. S narůstajícím stupněm louženi. klesá zároveň zbytkový obsah loužené látky v konečném louženci při konstantní době louženi.

Přiklad 1 kg úletu s 60% hmot. Pb a 14% hmot. Cl, 1 kg práškového černého uhlí a 4 kg mletého vápence se důkladně smíchalo a směs byla podána do rotační pece o vnitřním průměru roury 30 cm a délce 200 cm v množství 7 kg»h“ . V peci se směs ohřála na teplotu 600*C. Výpad z pece se protiproudíŽ loužil ve válci o průměru 12 cm a délce 15 cm s 10 otáčkami za miniléu ♦

Doba louženi činila cca 1 hod. Obsah zbytkového chloru v louženci činil 3% hmot., koncentrace konečného výluhu činila 250 g?!¹ Cl.

- 5 264 556

Přiklad 2 kg úletu s 59,4% hmot, Pb a 15,5% hmot. Cl se smíchalo s 0,6 kg mletého vápence a 0,2 kg práškového černého uhli. Směs se nasypala do plechové nízké nádoby a ohřívala v elektrické odporové peci na teplotu 500’C a držela se při této teplotě po dobu 0,5 hod. Vzniklý spečenec se vyklopil a postupně loužil v rotačním bubnu o průměru 12 ~ 15 cm s výkonem 0,3 kg spečence za hodinu. Zbytkový obsah chloru v louženci činil 2,5 až 3,2% hmot. Obsah chlóru v konečném výluhu byl

249,9 g.l”^ a jeho hustota Činila 33*Bé.

Claims (3)

1. Způsob zpracování olovářských úletů obsahujících chlór, při němž se úlet, smíchaný s vápencem nebo vápnem₍ redukčně praží při teplotách 500 až 800'C, vyznačený tím, že se vzniklý praženec následně louží v protiproudu vodou nebo roztokem chloridu vápenatého.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že louženi pražence se provádí vícestupňové.

3. Zařízeni k provádění způsobu podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že sestává z nejméně jedné rotační nádoby (1), do které je středovým otvorem na jednom konci zasunut hrabkový dopravník (4) určený pro vynášení pevné fáze (6) z rotační nádoby (1), jehož žlab (11) je upraven pro přívod loužidla (7), kde na opačné straně rotační nádoby (1) je středový otvor (2) pro přívod pražence (5) a sliv výluhu (10).