NL9400936A - Werkwijze voor het behandelen van zinkhoudend stof. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR HET BEHANDELEN VAN ZINKHOUDEND STOF

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van zinkhoudend stof dat tevens ijzerverbindingen bevat, bijvoorbeeld zinkhoudend stof uit de staalindustrie zoals hoogovenstof of converterstof.

Het is uit EP 94114 bekend om hoogovengas na afscheiding van de grofste stofdelen daaruit in de zogenaamde stofzak aan een natte gaswassing te onderwerpen, waarna de slurry door hydrocyclonage wordt gescheiden in een grove zinkarmefractie, die als ijzerhoudende grondstof weer in de hoogoven kan worden ingezet en in een fijne zinkrijke fractie. De fijne fractie heeft te weinig zink om voor zinkwinning interessant te zijn en moet afhankelijk van de vigerende milieuwetgeving als afval worden gestort of als chemisch afval worden opgeslagen.

Het doel van de uitvinding is een verbeterde werkwijze te verschaffen voor het behandelen van zinkhoudend stof.

Dit wordt bij de uitvinding bereikt doordat de werkwijze omvat het inbrengen van het zinkhoudend stof in een smeltcycloon voor het voorreduceren van ijzerverbindingen; het laten verdampen van het zink uit het zinkhoudend stof in de smeltcycloon in een heet gas in de smeltcycloon; het afvoeren van het hete gas uit de smeltcycloon, en het afscheiden van uit de smeltcycloon door het hete gas meegevoerd stof.

Verrassenderwijs is gebleken dat het meegevoerde stof zeer veel zink bevat. Met de werkwijze wordt een zinkrijke fractie verkregen met een ten opzichte van de bekend gestelde werkwijze zeer hoog zinkgehalte.

Opgemerkt wordt dat het uit NL 257692 bekend isom ijzerertsconcentraat in een zogenaamd smeltcycloon voorte reduceren. Daarbij druipt het voorgereduceerde en gesmolten ijzererts langs de wand van de smeltcycloon in een tweede metallurgisch vat waarin het voorgereduceerde ijzererts onder toevoeging van zuurstof en brandstof verder wordt gereduceerd tot ruwijzer. Bij de reductie in het tweede metallurgische vat ontstaat een heet CO bevattend reducerend gas dat uit het tweede metallurgische vat naar de smeltcycloon wordt gevoerd. In de smeltcycloon wordt onder toevoer van zuurstof een verbranding in het reducerend gas onderhouden onder invloed waarvan het ijzererts wordt voorgereduceerd en gesmolten. Het gas wordt tenslotte als afgas uit de smeltcycloon afgevoerd.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt het zinkhoudend stof in de smeltcycloon ingebracht. Bij voorkeur wordt een mengsel van ijzererts en zinkhoudend stof in de smeltcycloon ingebracht. Het voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is ook dat de in de smeltcycloon verkregen zinkarme fractie direct verder wordt behandeld, waarbij de ijzerverbindingen uit het zinkrijke stof worden verwerkt tot ruwijzer.

Bij voorkeur wordt zeer fijn zinkhoudend stof voor het inbrengen daarvan in de smeltcycloon verwerkt tot micropellets. Het zinkrijke stof kan zeer fijn zijn. Secundair converterstof is bijvoorbeeld kleiner dan 50 μπι en voor 80 X zelfs kleiner dan 20 μπι. Door dit stof voor het inbrengen in de smeltcycloon te verwerken tot micropellets, bij voorkeur tot een grootte van in hoofdzaak kleiner dan 3000 μπι kan het goed in de smeltcycloon behandeld worden en wordt voorkomen dat veel stof met de hete gasstroom wordt meegevoerd.

Bij voorkeur worden de micropellets groen, dat wil zeggen ongebrand in de smeltcycloon ingebracht. Het voordeel hiervan is dat het branden van de micropellets achterwege kan blijven.

Bij voorkeur wordt het stof uit het gas afgescheiden in tenminste twee stappen waarbij althans een grove relatief zinkarme fractie en een fijne relatief zinkrijke fractie wordt verkregen en wordt de fijne fractie van het stof uit het gas afgescheiden met een scrubber, een elektrofilter of een zakkenfilter. Hierdoor wordt het zink verder in de fijne fractie geconcentreerd en wordt een fijne fractie met een bijzonder hoog zinkgehalte verkregen.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening.

Figuur 1 toont een inrichting voor het vervaardigen van ruwijzer met een smeltcycloon.

Figuur 2 toont een experimentele opstelling met een smeltcycloon waarin het behandelen van zinkhoudend stof wordt beproefd.

In de smeltcycloon 1 van figuur 1 wordt bij 2 zinkhoudend stof, dat tevens ijzerverbindingen bevat ingebracht. De ijzerverbindingen in het zinkhoudend stof worden in de smeltcycloon 1 voorgereduceerd en druipen langs de wand 3 van de smeltcycloon 1 in het metallurgische vat 4. Hierin worden de ijzerverbindingen onder toevoer van zuurstof door middel van de lans 5 en brandstof zoals bijvoorbeeld kool door de opening 6 verder gereduceerd tot ruwijzer dat tezamen met de gevormde slak door de opening 7 wordt af ge tapt. Bij de verdere reductie van de ijzerverbindingen in het metallurgische vat 4 ontstaat een heet CO (en Hz) bevattend gas dat naar de smeltcycloon 1 wordt gevoerd en waarin onder toevoeging van zuurstof door de opening(en) 8 een verbranding plaatsvindt waardoor het zink uit het zinkhoudende stof wordt verdampt. Het gas wordt vervolgens door opening 9 aan de bovenzijde van de smeltcycloon afgevoerd. Met het gas wordt stof meegevoerd. Dit stof wordt uit het gas afgescheiden (niet getoond in figuur 1). Getoond is nog de mogelijkheid om de smelt onderin het metallurgische vat 4 door bodemborrelen door het inbrengen van een inert gas zoals argon door openingen 10 in de bodem van het metallurgische vat te roeren. Voorbeeld

De experimentele opstelling van figuur 2 bestaat onder andere uit een smeltcycloon 1, een verbrandingskamer 11 en een opvangbak 12 voor de gereduceerde ijzerverbindingen 21. Er is bij de experimentele opstelling geen tweede metallurgisch vat. In de verbrandingskamer 11 wordt door verbranding van aardgas en zuurstof, die door de openingen 13 worden ingebracht een reducerend gas geproduceerd met een temperatuur en een samenstelling die vergelijkbaar is met die welke in een tweede metallurgisch vat wordt geproduceerd. In de smeltcycloon wordt door de openingen 2 en 8 zinkhoudend stof, zoals hieronder gespecificeerd en zuurstof ingebracht. Stofbeladen afgas wordt afgevoerd volgens pijl 14. Het afgas wordt met water, dat wordt toegevoerd bij 15 gekoeld tot 600°C. Hierbij wordt grof materiaal bij 23 met het koelwater afgescheiden. Middelfijn stof wordt bij 24 met een cycloon 16 afgescheiden. Fijn stof wordt met behulp van watertoevoer 18 aan de natte venturi scrubber 17 afgescheiden bij 25. Het gereinigde afgas wordt tenslotte afgevoerd bij 19. Bij 22 kan een monster van de afdruipende voorgereduceerde ijzerverbinding worden genomen.

Er werden proeven gedaan met hoogovenstof en converterstof met een samenstelling zoals getoond in tabel 1.

Tabel 1.

Het hoogovenstof bestond uit de fijne fractie van het stof uit de hoogovengasreiniging die werd verzameld in een filterpers. De filterkoek werd gebroken, gedroogd en gezeefd op 3150 pm.

Het converterstof bestond uit stof uit het secundaire ontstoffingssysteem en is verzameld in een elektrostatisch filter. Dit stof is zeer fijn, kleiner dan 50 μια. Voor twee proeven werd het converterstof eerst verwerkt tot micropellets.

De korrelgrootte-verdeling is getoond in tabel 2.

Tabel 2.

Het hoogovenstof en het converterstof werd gemengd met ijzererts concentraat als getoond in tabel 3. Het concentraat was Carol Lake concentraat met een ijzergehalte van 66 gew.X en een deeltjesgrootte van 50-500 jum.

Tabel 3.

Mee deze mengsels werden proeven gedaan in de experimentele opstelling van figuur 2. Daarbij werden monsters genomen van de voorgereduceerde ijzerverbindingen 21, het afdruipende materiaal 22, het grove stof 23, het middelfijne stof 24 en het fijne stof 25, en van deze monsters werd het zinkgehalte bepaald. Fractie 23, 24 en 25 waren in de orde van grootte van 1, 1 en 4 wtX van de toegevoerde hoeveelheid mengsel. De resultaten zijn weergegeven in tabel 4.

Tabel 4.

Uit tabel 4 blijkt dat het zink uit het toegevoerde mengsel zich verzamelt in het fijne stof 25. Het gehalte zink daarin is 20 tot 35 maal dat in het toegevoerde mengsel.

Claims (7)

1. Werkwijze voor het behandelen van zinkhoudend stof dat tevens ijzerverbindingen bevat, bijvoorbeeld zinkhoudend stof uit de staalindustrie zoals hoogovenstof of converterstof, met het kenmerk, dat deze omvat: het inbrengen van het zinkhoudend stof in een smeltcycloon voor het voorreduceren van ijzerverbindingen; het laten verdampen van het zink uit het zinkhoudend stof in de smeltcycloon in een heet gas in de smeltcycloon; - het afvoeren van het hete gas uit de smeltcycloon, en het afscheiden van uit de smeltcycloon door het hete gas meegevoerd stof.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat zeer fijn zinkhoudend stof voor het inbrengen daarvan in de smeltcycloon wordt verwerkt tot micropellets.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, methetkenmerk,dat de micropellets een grootte hebben van in hoofdzaak kleiner dan 3000 μια.

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met hetkenmerk,datde micropellets groen, dat wil zeggen ongebrand in de smeltcycloon worden ingebracht.

5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, methetkenmerk,dat een mengsel van ijzererts en zinkhoudend stof in de smeltcycloon wordt ingebracht.

6. Werkwijze volgens conclusie 1-6, met het kenmerk, dat het stof uit het gas wordt afgescheiden in tenminste twee stappen waarbij althans een grove relatief zinkarme fractie en een fijne relatief zinkrijke fractie wordt verkregen.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de fijne fractie van het stof uit het gas wordt afgescheiden met een scrubber, een elektrofilter of een zakkenfilter.