NL8101596A

NL8101596A - METHOD FOR RECOVERING CURLS AND DUST, PARTICULARLY WITH SMALL DIMENSIONS, FROM METALLIC ZINC.

Info

Publication number: NL8101596A
Application number: NL8101596A
Authority: NL
Original assignee: Samim Soc Azionaria Minero Met
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1981-10-16
Also published as: DK127581A; GR74808B; GB2072641A; LU83260A1; DE3112278A1; IT1140793B; IT8021067A0; BE888140A; GB2072641B; FR2482137A1

Description

**· „ 4 813080/vdVeken** · „4 813080 / vdVeken

Korte aanduiding: Werkwijze voor het direkt terugwinnen van krullen en stof, in het bijzonder met kleine afmetingen, van metallisch zink·Short designation: Method for the direct recovery of curls and dust, especially with small dimensions, from metallic zinc

De uitvinding heeft betrekking op het terugwinnen van metallisch zink dat een residu is van bewerkingen, in de vorm van krullen met kleine afmetingen en stof·The invention relates to the recovery of metallic zinc, which is a residue of operations, in the form of small-sized curls and dust.

Deze metaalresten kunnen niet direkt worden teruggewonnen 5 door opnieuw te smelten, daar de deeltjes geheel of gedeeltelijk bekleed zijn met een oxydelaag of met andere verontreinigingen die verhinderen dat dergelijke deeltjes direkt kunnen worden toegevoerd aan een smeltoven, waarin gesmolten metallisch zink aanwezig is.These metal residues cannot be directly recovered by remelting, since the particles are coated in whole or in part with an oxide layer or with other impurities that prevent such particles from being directly fed to a melting furnace containing molten metallic zinc.

10 Het hiernavolgende heeft betrekking op het zinkstof dat het residu is van de bewerking van gegalvaniseerd staal: dit vormt momenteel een belangrijk en lastig geval bij het terugwinnen van metallisch zink, doch het is duidelijk dat de uitvinding eveneens kan worden toegepast op metallische zinkresten van andere oor-15 sprong.The following relates to the zinc dust which is the residue from the galvanized steel processing: this is currently an important and difficult case in the recovery of metallic zinc, but it is clear that the invention can also be applied to metallic zinc residues of other ear-15 jump.

Het zinkstof dat een residu is van de galvaniserende bewerkingen van staal bezit gewoonlijk een zeer fijne korrelgrootte (gelijk aan of kleiner dan 400 mesh) en kan niet opnieuw worden gesmolten door de bijzondere fijnheid en de oxydelaag of laag van 20 andere verbindingen die elke afzonderlijke korrel bedekt·The zinc dust that is a residue from the galvanizing operations of steel usually has a very fine grain size (equal to or less than 400 mesh) and cannot be remelted due to the particular fineness and the oxide layer or layer of 20 other compounds that each individual grain covered·

Wanneer het metaalstof in de smeltoven is gebracht drijft dit in feite op het gesmolten metallische zink en brandt het vrijwel onmiddellijk onder vorming van het zinkoxyde zonder te smelten·When the metal dust is introduced into the melting furnace, it actually floats on the molten metallic zinc and burns almost immediately to form the zinc oxide without melting ·

Zelfs wanneer men zijn toevlucht neemt tot het vormen van 25 "briketten" uit het stof worden soortgelijke negatieve resultaten verkregen: de slakken drijven op het gesmolten zink, worden niet bevochtigd door het metaalbod door de film die de metaaldeeltjes bedekt en het daarin aanwezige zink wordt, hoewel langzamer, ge-oxydeerd en omgezet in zinkoxyde.Even when resorting to forming "briquettes" from the dust, similar negative results are obtained: the slag floats on the molten zinc, is not wetted by the metal base through the film covering the metal particles and the zinc contained therein becomes although slower, oxidized and converted to zinc oxide.

30 Om deze redenen wordt volgens de bekende stand der techniek het metaal teruggewonnen uit stof of kleine krullen volgens bekende bewerkingen, dat wil zeggen ofwel op hydrometallurgische wijze (door het stof op te lossen in verdunde oplossingen van zwavelzuur, de aldus verkregen oplossing te zuiveren en het metallische zink 8101596 * - 2 - uit een dergelijk elektrolyt op elektrolytische wijze of te zetten), of door verhitten het zink in de vorm van zijn oxyde te verkrijgen on het daarna als een primair zinkoxyde te verwerken.For these reasons, the prior art recovers the metal from dust or small shavings by known operations, ie, either in a hydrometallurgical manner (by dissolving the dust in dilute sulfuric acid solutions, purifying the solution thus obtained, and electrolytically convert the metallic zinc 8101596 * - 2 - from such an electrolyte, or by heating the zinc to obtain it in the form of its oxide and then process it as a primary zinc oxide.

Tenslotte verschaffen andere terugwinwerkwijzen het zink in 5 de vorm van een zinkzout, dat zoals hierboven uiteengezet is, wordt behandeld.Finally, other recovery processes provide the zinc in the form of a zinc salt, which is treated as set forth above.

Deze werkwijzen voor het terugwinnen van zink gaan echter gepaard met uitvoeringskosten die in dezelfde orde van grootte liggen als nodig voor primair zink, temeer daar in de praktijk de-10 zelfde bewerkingen als voor het primaire zink worden gevolgd.However, these zinc recovery processes involve operating costs of the same order of magnitude as required for primary zinc, especially since the same operations as for the primary zinc are followed in practice.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze te verschaffen voor het bewerken van metallisch zinkstof of krullen om het oxydehuidje af te strippen en deze deeltjes te verkrijgen in een vrijwel metallische vorm.The invention now aims to provide a method for processing metallic zinc dust or shavings to strip the oxide film and obtain these particles in an almost metallic form.

15 De uitvinding heeft eveneens betrekking op het bewerken van zinkstof of krullen waardoor deze na de vorming van tabletten of meer nog als zodanig, opnieuw kunnen worden toegevoerd aan smelt-ovens zonder enige extra chemische behandeling.The invention also relates to the processing of zinc dust or shavings, so that after the formation of tablets or more, as such, they can be re-fed to melting furnaces without any additional chemical treatment.

De werkwijze volgens de uitvinding omvat de hierna nader be-20 schreven bewerkingstrappen.The method according to the invention comprises the processing steps described in more detail below.

De eerste trap is het uitlogen van het metaalstof in aangezuurde oplossingen die ammoniumionen bevatten, zoals waterige oplossingen van ammoniumchloride en/of gebufferde zoutzuuroplos-singen met een pH van 4,1 tot 4,65. De concentratie van ammonium-25 chloride ligt tossen 50 g/1 en 300 g/1 en bij voorkeur tussen 150 g/1 en 250 g/1.The first step is leaching the metal dust into acidified solutions containing ammonium ions, such as aqueous solutions of ammonium chloride and / or buffered hydrochloric acid solutions with a pH of 4.1 to 4.65. The concentration of ammonium chloride is between 50 g / l and 300 g / l and preferably between 150 g / l and 250 g / l.

Een dergelijke loogbewerking wordt uitgevoerd bij temperaturen nabij kamertemperatuur, met aanrakingstijden tussen 10 min. en 60 min·, en bij voorkeur tussen 15 min. en 30 min·, waarbij de 30 gewichtsverhouding van het loogmiddel ten opzichte van het behandelde stof wordt gehouden tussen 0,2 en 2, en bij voorkeur tussen 0,8 en 1,2. De bewerking wordt continu of discontinu uitgevoerd, in een bekende inrichting, zoals een geroerde vertikale tank, horizontale of vrijwel horizontale tank met een axiaal voedingssysteem, 35 schijfreaktor of dergelijke.Such a leaching operation is performed at temperatures near room temperature, with contact times between 10 min. And 60 min., And preferably between 15 min. And 30 min., Keeping the weight ratio of the leaching agent to the treated substance between 0 , 2 and 2, and preferably between 0.8 and 1.2. The operation is carried out continuously or discontinuously, in a known device, such as a stirred vertical tank, horizontal or almost horizontal tank with an axial feed system, disc reactor or the like.

Na het uitlogen wordt het behandelde stof door affiltreren of decanteren gescheiden. De loogvloeistof wordt teruggevoerd en 8101596 Ζ* -Λ - 3 - verrijkt met zink door geschikte afvoerbewerkingen en door deze met nieuwe oplossing aan te vullen, om de werkzaamheid op een gewenst niveau te handhaven»After leaching, the treated material is separated by filtration or decantation. The caustic liquor is recycled and enriched with zinc 8101596 Ζ * -Λ - 3 - by suitable draining operations and by replenishing it with new solution to maintain efficacy at a desired level »

Het aldus behandelde zinkstof is hoofdzakelijk vrij van 5 vastklevende oxydelagén en is doordrenkt met de uitloogvloeistof die het beschermt tegen verdere aantasting»The zinc dust thus treated is essentially free of 5 adhering oxide layers and is soaked in the leaching liquid which protects it from further attack »

De daaropvolgende bewerkingstrap is het opeenhopen van het stof, verkregen door filtratie, in de vorm van een filterkoek (vochtig) waarbij de bevochtigingsvloeistof een bruikbaar hulp-10 middel is om de bevochtigbaarheid van de metaaldeeltjes door het gesmolten zinkbad te verbeteren zodat gelijktijdig zowel het smelten als het vloeien worden verbeterd»The subsequent processing step is the accumulation of the dust, obtained by filtration, in the form of a filter cake (moist), the wetting liquid being a useful aid to improve the wettability of the metal particles by the molten zinc bath so that simultaneously both the melting if flow is improved »

Deze trap kan worden uitgevoerd met bekende bewerkingen mits afzonderlijke en samenhangende deeltjes kunnen worden verkregen» 15 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de vorming van briketten o uitgevoerd onder een druk van 1000-2000 kg/cm , waarbij briketten met een soortelijk gewicht van 5,8 tot 5,9 wordenverkregen» Deze briketten worden direkt zonder enige aanvullende behandeling aan de smeltoven toegevoerd.This step can be performed with known operations provided that separate and cohesive particles can be obtained. According to a preferred embodiment, the formation of briquettes is carried out under a pressure of 1000-2000 kg / cm, with briquettes having a specific gravity of 5.8 to 5.9 are obtained. These briquettes are fed directly to the melting furnace without any additional treatment.

20 In het hiernavolgende zal op niet beperkende wijze uitslui tend als voorbeeld, een voordelige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding worden beschreven.In the following, non-limiting, as an example, an advantageous embodiment of the method according to the invention will be described.

Voorbeeld.Example.

In een kunststofvat met een volume van ongeveer 100 liter, 25 voorzien van een roerder, en gevuld met 60 liter van een oplossing van ammoniumchloride (concentratie 200 g/l) brengt men continu gedurende ongeveer 10 min. terwijl de vloeistof wordt geroerd, 50 kg zinkstof (94% metallisch zink).In a plastic vessel with a volume of about 100 liters, equipped with a stirrer, and filled with 60 liters of a solution of ammonium chloride (concentration 200 g / l), 50 kg is continuously added for about 10 minutes while the liquid is stirred. zinc dust (94% metallic zinc).

Na afloop van de toevoeging roert men nog 10 min. en laat de 30 vaste stoffen bezinken»After the addition is complete, the mixture is stirred for a further 10 minutes and the 30 solids are allowed to settle »

De bovenste vloeistof wint men door deze over te hevelen en voert deze, op geschikte wijze aangevuld met nieuw ammoniumchlori-de, terug: het vochtige poeder onttrekt men en vormt er direkt briketten van. De voor het vormen van de briketten toegepaste 35 machine is een machine die met onderbrekingen werkt en een totale druk van 40 metrische tonnen kan uitoefenen, die wanneer dit ver- o deeld is over een oppervlak van 28,2 cm (diameter van een briket 8101596 -4 - 2 6 cm) een gelijkmatige druk van ongeveer 1400 kg/cm levert.The supernatant is recovered by transferring it and recycled, suitably supplemented with new ammonium chloride, to extract the moist powder and directly form briquettes thereof. The machine used to form the briquettes is an intermittent machine capable of applying a total pressure of 40 metric tons, which when distributed over an area of 28.2 cm (briquette diameter 8101596) -4 - 26 cm) provides an even pressure of about 1400 kg / cm.

Hen verkrijgt 79 briketten met elk een gewicht van ongeveer 3 3 650 g en een volume van ongeveer 110 cm -115 cm (diameter ongeveer 6 cm bij een hoogte van ongeveer 4 cm).They obtain 79 briquettes, each weighing about 3 3 650 g and a volume of about 110 cm -115 cm (diameter about 6 cm at a height of about 4 cm).

5 De tijdens de vorming van de briketten afgevoerde vloeistof verzamelt men eveneens en voert men terug, waarbij de restwaarde ammoniumchloride die in elke briket achterblijft ongeveer 2 g bedraagt.The liquid discharged during the formation of the briquettes is also collected and recycled, the residual ammonium chloride remaining in each briquette being about 2 g.

In een induktiesmeltoven met een totale capaciteit van 100 kg 10 gesmolten metaal, gevuld met precies 40 kg gesmolten zink bij een geregelde temperatuur van ongeveer 500-510°C, brengt men per keer 8-10 briketten, en wacht voor elke nieuwe toevoeging tot de temperatuur van het metalen bad de tevoren gekozen waarde opnieuw bereikt. Met de aldus toegepaste oven zijn alle 79 briketten in 15 50-60 min. gesmolten.In an induction melting furnace with a total capacity of 100 kg of 10 molten metal, filled with exactly 40 kg of molten zinc at a controlled temperature of about 500-510 ° C, 8-10 briquettes are introduced at a time, and before each new addition, wait until the temperature of the metal bath reaches the preselected value again. With the oven thus used, all 79 briquettes were melted in 50-60 minutes.

Onderzoek toont 82,5 kg metallisch zink en 5,8 kg zinkoxyde aan, welk laatste nog steeds 4 kg zink bevat, voornamelijk in de vorm van zinkoxyde en gedeeltelijk als zinkchloride.Research shows 82.5 kg of metallic zinc and 5.8 kg of zinc oxide, the latter still containing 4 kg of zinc, mainly in the form of zinc oxide and partly as zinc chloride.

De samenstelling ten aanzien van de 50 kg uitgangszinkpoeder 20 (reducerend vermogen 94$) dat 47 kg metallisch zink bevat is derhalve als volgt: 42,5 kg metallisch zink overeenkomende met 90,4$ stofdeeltjes van het metaal en 85$ van het oorspronkelijke stof, en 4 kg zink in de vorm van zinkoxyde overeenkomende met 8,5$ van de stofdeeltjes. 25 De werkwijze volgens de uitvinding is buitengewoon eenvoudig en goedkoop, daar het nu mogelijk is de oxydelagen vrijwel volledig van het metallische zinkstof en de krullen te strippen.zonder enige merkbare aantasting van het metaal als zodanig.The composition with respect to the 50 kg starting zinc powder 20 (reducing power 94 $) containing 47 kg metallic zinc is therefore as follows: 42.5 kg metallic zinc corresponding to 90.4 $ dust particles of the metal and 85 $ of the original dust , and 4 kg of zinc in the form of zinc oxide corresponding to 8.5% of the dust particles. The method according to the invention is extremely simple and inexpensive, since it is now possible to strip the oxide layers almost completely from the metallic zinc dust and the curls, without any noticeable attack on the metal as such.

Het gemiddelde verbruik van ammoniumchloride is beperkt tot 30 3 kg/metrische ton bewerkt stof. De opbrengst aan metaal, voor stof met een reducerend vermogen van 93-94$ bedraagt 90$ van het gewicht van het oorspronkelijke stof. De kleine hoeveelheid zink die niet in het samenstellingsoverzicht verschijnt is echter niet verloren daar het uit de afvoeren van de wasvloeistof en van het zinkoxyde, 35 die gewoonlijk bij het smelten van zink met de bekende werkwijzen wordt gevormd, wordt teruggewonnen.The average consumption of ammonium chloride is limited to 30 3 kg / metric ton of processed dust. The metal yield, for fabric with a reducing power of 93-94 $, is 90 $ of the weight of the original fabric. However, the small amount of zinc which does not appear in the composition overview is not lost as it is recovered from the effluents of the wash liquor and from the zinc oxide usually formed in the melting of zinc by known processes.

Een niet te verwaarlozen voordeel van de uitvinding is dat 8101596 - 5 - v - y wanneer alle gezuiverde zink of een gedeelte daarvan in de vorm van stof is vereist, dit mogelijk is, daajfcij de eerste bewerkings-trap, om een dergelijk produkt te verkrijgen, alleen een enkele oitloogtrap en een laatste draagbewerking noodzakelijk zijn· 81 01596A not insignificant advantage of the invention is that when all purified zinc or a portion thereof is required in the form of dust, it is possible, at the first machining stage, to obtain such a product. , only a single leaching stage and a final carrying operation are necessary · 81 01596

Claims

Method for the direct recovery of small dust particles and curls of metallic zinc, characterized in that the dust particles are first leached out in an acidified solution containing aramonium ions with a pH of 4.1 - 4.65, the substance thus treated by filtration, baking the cake thus obtained from the treated substance, after which the particles thus obtained are placed in the melting furnace.

Method for the direct recovery of dust and shavings of small dimensions of metallic zinc according to claim 10, characterized in that the leaching solution is a solution of ammonium chloride and / or a buffered solution of hydrochloric acid with a concentration of 50-300 g / 1 is preferably from 150-250 g / l.

3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the leaching is carried out with contact times of from 10 min to 10 min and preferably from 15 min to 30 min, the weight ratio of the leaching liquid the material to be processed is kept between 0.2 and 2, and preferably between 0.8 and 1.2. 20

4. Method according to claims 1-3, characterized in that the baking is performed by forming briquettes of the moist cake of leached dust under a pressure of 1000 kg / cm to 2000 kg / cm2. 8101596