NO170032B - Fremgangsmaate ved gjenvinning av sink fra sink-holdige avfallsstoffer. - Google Patents
Fremgangsmaate ved gjenvinning av sink fra sink-holdige avfallsstoffer. Download PDFInfo
- Publication number
- NO170032B NO170032B NO895250A NO895250A NO170032B NO 170032 B NO170032 B NO 170032B NO 895250 A NO895250 A NO 895250A NO 895250 A NO895250 A NO 895250A NO 170032 B NO170032 B NO 170032B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- zinc
- melting furnace
- agglomerates
- gas atmosphere
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims description 68
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 67
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 45
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 45
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 42
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011233 carbonaceous binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 claims description 7
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 3
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 3
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L cadmium dichloride Chemical compound Cl[Cd]Cl YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- -1 e.g. tall oil pitch Chemical compound 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012633 leachable Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L lead(II) chloride Chemical compound Cl[Pb]Cl HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
- C22B4/04—Heavy metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/16—Sintering; Agglomerating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/28—Obtaining zinc or zinc oxide from muffle furnace residues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved gjenvinning av sink fra avfallsstoffer som f.eks. støv som er utfelt fra avgassene fra metallurgiske prosesser som stålfremstilling o.L, men den kan også anvendes for utvinning av sink fra malmer, konsentrater og andre sink-holdige råstoffer.
Det støv som utfelles fra avgassene fra stålfremstilling, er i det etterfølgende kalt EAF-støv, som er en forkortelse for Electric Are Furnace Dust. Støvet kan utfelles fra avgassene i kjent filterutstyr, som f.eks. posefiltre. Støvets primærpartikler er av størrelsesorden 0,1 til 10 Jim, men de er utsatt for en viss agglomerering til noe større partikler. EAF-støvet er sammensatt av komplekse oksider som er dannet under smelteprosessen og raffineringstrinnene, som f.eks. oksider av Fe, Zn, Pb, Cd, Mn, Ni, Cu, Mo og andre elementer som forekommer i skrapjernet.
I den etterfølgende tabell 1 er den kjemiske sammensetning av fire forskjellige typer støv vist. Som man ser utgjør jernoksidene den største andel, men innholdet av sinkoksyd er også betydelig. EAF-støvet er et avfallsprodukt som skaper store problemer og som det hittil har vært umulig å bli kvitt eller nyttiggjøre seg. En del av oksydene er utlutbare i vann og ved landdeponering vil disse etterhvert udutes og føre til alvorlige miljøforurensninger.
Det er foreslått flere metoder for behandling av EAF-støv, men de fleste av disse tar sikte på å gjøre støvet deponerbart og har ikke som formål å ta vare på de verdifulle bestanddelene i støvet. Ifølge norsk patent nr. 160931 blir støvet bragt i en form som muliggjør deponering uten fare for miljøforurensning, ved at støvet behandles i en lukket elektrotermisk smelteovn i en flertrinns prosess som også omfatter smelting og selektiv reduksjon samt fordampning av flyktige metaller. Ifølge dette patentet kan sink gjenvinnes ved kondensering. Det har imidlertid vist seg at utbyttet av sink i kondenseringstrinnet er forholdsvis lavt idet en stor del av den fordampede sink reoksideres til sinkoksid i gassatmosfæren mellom fordampningen i smelteovnen og sinkkondensatoren.
Den vesendigste årsak til reoksidasjonen av sink ved fremgangsmåten i henhold til norsk patent nr. 160931 antas å være at på grunn av delvis reduksjon av jernoksidene i det tilførte EAF-støvet vil C02-innholdet i gassatmosfæren i smelteovnen og i tilførselskanalen til kondensatoren være så høyt at sinkdampene reagerer med CO2til ZnO og CO. Sinkutbyttet i form av metallisk sink gjenvunnet i sinkkondensatoren kan derfor ved fremgangsmåten ifølge norsk patent nr. 160931 være på under 55 %.
Ved den foreliggende oppfinnelse har man nå kommet fram til en fremgangsmåte hvorved det oppnås en vesendig økning i sinkutbyttet i forhold til den kjente teknikk.
Foreliggende søknad vedrører således en fremgangsmåte ved gjenvinning av sink fra sinkholdige materialer, spesielt fra sinkholdige materialer utskilt fra avgasser fra metallurgiske smelteprosesser, hvor de finfordelte sinkholdige materialer agglomereres sammen med et karbonholdig reduksjonsmiddel og eventuell slaggdannere, hvilke agglomerater tilføres en gasstett lukket elekrrotermisk smelteovn med et smeltebad som holdes ved en temperatur mellom 1200 og 1700°C hvori agglomeratene smeltes og underkastes selektiv reduksjon samt fordampning av sink og andre fordampbare metaller, tapping av en inert slaggfase og eventuelt en flytende metallfase fra smelteovnen samt gjenvinning av sink og eventuelt andre fordampbare metaller fra avgassen fra smelteovnen ved kondensasjon, og oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det ved agglomereringen av de findelte sinkholdige materialene anvendes et karbonholdig bindemiddel som cracker ved temperaturer under 700°C under dannelse av karbonrøk og at temperaturen i gassatmosfæren i smelteovnen holdes over 1000°C, slik at det opprettholdes et volumforhold mellom CO2og CO i gassatmosfæren i smelteovnen på under 0,3.
Temperaturen i gassatmosfæren holdes over 1000°C ved hjelp av strålevarme fra badoverflaten i smelteovnen idet tilførselen av agglomeratene til smelteovnen reguleres slik at 5 - 50 % av badoverflaten holdes åpen og udekket av agglomerater. Temperaturen i gassatmosfæren i smelteovnen kan videre reguleres ved at det innblåses oksygen eller oksygen anriket luft i gassatmosfæren i smelteovnen i en mengde mindre enn den støkiometrisk nødvendige mengde for å forbrenne karbonrøken som tilføres gassatmosfæren ved cracking av det karbonholdige bindemiddel i agglomeratene.
I henhold til en foretrukket utførelsesform holdes temperaturen i gassatmosfæren mellom 1100 og 1300°C og volumforholdet mellom CO2og CO i gassatmosfæren i smelteovnen opprettholdes mellom 0,05 og 0,15.
Som eksempler på karbonholdige bindemidler som kan anvendes ved fremgangsmåten kan nevnes resiner inneholdende minimum 50 vekt % karbon som f.eks. talloljebek, petrolbek etc. Ifølge en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse anvendes det talloljebek i en mengde av 4 - 8 vekt % basert på vekten av agglomeratene. Det oppnås dermed briketter som har en tilstrekkelig styrke for vanlig transport i et smelteverk, samtidig som det ved oppvarming av slike agglomerater i smelteovnen dannes tilstrekkelig karbonrøk til å holde volumforholdet mellom CO2/CO i gassatmosfæren i smelteovnen på et tilstrekkelig lavt nivå. Spesielt foretrukket er det å anvende agglomerater som inneholder 6 til 7,5 % talloljebek.
Ved fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse vil agglomeratene når de chargeres til smelteovnen, bli liggende oppå smeltebadet. Agglomeratene oppvarmes og mens de fortsatt er i fast form vil det karbonholdige bindemiddelet i agglomeratene crackes og karabonrøk, H2og CH4vil dannes. De flyktige crackingsproduktene samt en del av den dannede karbonrøk vil unnvike fra agglomeratene til gassatmosfæren over smeltebadet. I gassatmosfæren vil i det minste en del av karbonrøken reagere med CO2som oppstår ved reduksjonen av metalloksidene i agglomeratene og danne CO. Reaksjonen mellom karbonrøken og CO2til COøker medøkende gasstemperatur og ved en gass temperatur over 1000°C vil volumforholdet mellom CO2og CO kunne holdes så lavt at en meget liten del av sinkdampene i gassatmosfæren vil reoksidere til ZnO. For å sikre tilstrekkelig energi i gassatmosfæren for derved å oppnå et best mulig utbytte av reaksjonen mellom karbonrøk og CO2samt for ytterligere å øke temperaturen i gassatmosfæren, kan det fordelaktig innføres en kontrollert mengde oksygen eller oksygenanriket luft i gassatmosfæren for å forbrenne en del av karbonrøken.
Den del av karbonrøken som dannes ved crackingen av det karbonholdige bindemiddelet og som ikke unnviker til gassatmosfæren virker umiddelbart reduserende på oksidene i agglomeratene og denne reduksjonseffekt kommer i tillegg til det som utføres av det karbonholdige reduksjonsmiddel som finnes i agglomeratene. Ved anvendelse av slike bindemidler som beskrevet oppnås det således en tilleggseffekt som ikke er mulig å oppnå ved bruk av konvensjonelle bindemidler så som bentonitt o.l. Dette fører også til at mengden av karbonholdig reduksjonsmiddel i agglomeratene kan reduseres.
Som nevnt må agglomeratene inneholde slaggdannere. Det anvendes da fortrinnsvis Si02-sand, og mengden avpasses slik at det ved den aktuelle smeltetemperatur oppnås en slagg med tilstrekkelig lav viskositet til at den kan tappes fra smelteovnen. Vått støv må eventuelt tørkes før det agglomereres. Hvis ønskelig kan agglomeratene forvarmes til en temperatur under crackingstemperaturen for det karbonholdige bindemiddel før agglomeratene innføres i smelteovnen.
Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives under henvisning til vedlagte figur som viser et eksempel på utstyr for utførelse av oppfinnelsen. På figuren betegner 1 en gasstett lukket elektrotermisk smelteovn. Ovnen kan være av hvilken som helst konvensjonell type, men det foretrekkes å benytte en elektrotermisk smelteovn med sirkulært tverrsnitt utstyrt med tre karbonelektroder som er ført gjennom ovnshvelvet på en absolutt gasstett måte. På figuren er bare vist en slik elektrode, betegnet med 2. De agglomererte råmaterialene inneholdende et karbonholdig bindemiddel som cracker ved en temperatur under 700°C tilføres smelteovnen gasstett via en silo 3 og chargeringsrør 4 på en sådan måte og på så mange steder at chargen blir liggende oppå smeltebadet og dekker så stor del av badeoverflaten at 5 - 50 % av overflaten forblir udekket. Chargeringsrørene kan være fordelt langs ovnsperiferien rundt elektrodene, eller anordnet sentralt. I smelteovnen blir de tilførte agglomeratene oppvarmet og smeltet ved en temperatur på 1200 - 1700°C, vanligvis ca 1300 - 1400°C. Under reduksjonen av oksidene dannes en slaggfase og en metallfase som inneholder jern, kopper og nikkel samt mindre mengder av andre metaller som er tilstede i EAF-støvet. De lett reduserbare og fordampbare elementer sink og kadmium og en del bly reduseres og fordampes. Eventuelle klorider som er tilstede vil også avdrives i dampform, likeledes eventuelle svovelforbindelser og fluorider.
Gassene som dannes i smelteovnen føres ut fra denne gjennom et rør 5 og til en kondensator 6 som kan være av hvilken som helst kjent type og hvor sinkdampene kondenseres i et bad av smeltet sink. Om nødvendig kan det anvendes en mekanisk omrører 7 i badet. Ved kontakt med badet vil sinkdampene i gassen kondenseres og akkumuleres i sinkbadet. Smeltet sink fjernes kontinuerlig fra kondensatoren ved overløp på kjent vis. Mindre mengder sinkklorid, kadmiumklorid og blyklorid som kan være tilstede i gassene vil også kondenseres i kondensatoren. Disse bestanddeler vil samles som et dross på toppen av badet hvorfra det kan fjernes med mellomrom på i og for seg kjent vis. Restgassene fra kondensatoren kan eventuelt føres til en etterbrenner og gjennomgå en etterbehandling for fjerning av støv og andre bestanddeler.
I smelteovnen dannes det som nevnt en slaggfase. Under denne vil man ha en metallisk fase som inneholder jern, kopper, nikkel og mindre mengder av andre metaller. Slaggfasen og metallfasen tappes fra ovnen fortrinnsvis gjennom to forskjellige tappehull 8 og 9. En del blyoksyd vil reduseres i smelteovnen og etterhvert samles i en metallisk blyfase på bunnen av ovnen, under jernfasen. Dette bly kan dreneres gjennom et eget tapperør i ovnsbunnen. Det er ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnådd et utbytte av metallisk sink på over 95 % av den sink som fordampes fra agglomeratene.
EKSEMPEL 1
En blanding av 87 % EAP støv inneholdende som hovedbestanddeler 42,2 % Fe203, 17,6 % ZnO og 2,8 % PbO, ble brikettert sammen med 8 % silikasand (91% Si02) og 5 % koksgrus (87 % C) under tilsetning av 7 % talloljebek (79 % C, 4 % H2og 15 %
O).
Brikettene ble sluset inn i en lab.skala smelteovn med fryseforing i nedre halvdel av ovnen. Ovnen var utstyrt med to grafitt elektroder. Temperaturen for smeltebadet i ovnen ble regulert til ca 1400°C. De påsatte brikettene som dekket ca 20 % av badoverflaten, smeltet og dannet en slagg med en temperatur mellom 1300 og 1380°C. Temperaturen i ovnsrommet over smeiten ble opprettholdt mellom 1110 og 1270°C ved hjelp av strålingsvarme fra den udekkede del av smeltebadet. Under smeltingen ble jernoksidene i brikettene hovedsakelig redusert til FeO som gikk i slaggen, mens en mindre mengde ble redusert til metallisk jern. Sink- og blyoksid ble redusert til metall som unnvek i gas sform.
Gassen inne i ovnen ble prøvetatt med en vannkjølt lanse og ble analysert kontinuerlig på sitt innhold av CO og C02- Volumforholdet CO2/CO ble funnet å ligge i området 0,1 - 0,2. En typisk gassanalyse viste 59,9 % CO, 6,1 % CO2, 31,7 % H2, 1,2 % CH4og 0,8 % N2. Gassen fra ovnen ble ledet inn i et flytende sinkkondenseringsbad, med en temperatur på 550°C. Sink og bly kondenserte.
Etter avslutning av forsøket ble det i kondensatoren funnet metallisk sink tilsvarende 82 % av påsatt sink og sinkoksid tilsvarende 5 % av påsatt. Av den fordampede sink ble således 94,2 % gjenvunnet som metallisk sink. I slaggen ble det funnet en sinkmengde tilsvarende 10 % av påsatt. Slaggen inneholdt 2,5 % ZnO og 47,4 % FeO.
EKSEMPEL 2
En blanding av 87 % EAF støv inneholdende som hovedbestanddeler 46,5 % Fe20s, 23,0 % ZnO og 2,3 % PbO, ble brikettert sammen med 8 % silikasand (99 % Si02) og 10 % koks (84 % C) under tilsetning av 7 % talloljebek.
Brikettene ble tilsatt samme smelteovn som beskrevet i eksempel 1 og de samme temperaturforhold ble opprettholdt i smelteovnen. Volumforholdet CO2/GO ble igjen funnet å ligge i området 0,1 - 0,2. En typisk gassanalyse viste 78,9 % CO, 7,9 % C02, 11,2 % H2, 1,0 % CH4og 0,7 % N2.
Sink og bly ble kondensert i sink-kondensatoren, og det ble funnet metallisk sink tilsvarende 83 % av påsatt sink og sinkoksid tilsvarende 5 % av påsatt sink. Av den fordampede sink ble således 94,3 % gjenvunnet som metallisk sink. I slaggen ble det funnet en sinkmengde tilsvarende 8 % av påsatt. Slaggen inneholdt 2.6 % ZnO og 49.2 % FeO.
S AMMENLIGNING S EKSEMPEL
En blanding av 87 % EAF støv inneholdende som hovedbestanddeler 42,2 % Fe203, 17,6 % ZnO og 2,8 % PbO ble brikettert sammen med 8 % silikasand (91 % Si02) og 5 % koksgrus (87 % C) under tilsetning av 7 % bentonitt (66 % S1O2,28 % AI2O3, 5 % H2O) som bindemiddel og ca. 20 % vann.
Det ble utført en tilsvarende test som i eksempel 1 og 2. Volumforholdet CO2/CO ble nå funnet å ligge i området 0.4 - 0.7, med en typisk gassanalyse som viste 36,4 % CO, 17,8 % C02, 42,5 % H2, 1,7 % CH4og 1,2 % N2-
Sink og bly ble kondensert i sink-kondensatoren. Det ble funnet metallisk sink tilsvarende 48 % av påsatt og sinkoksid tilsvarende 41 % av påsatt sink i kondensatoren. I slaggen ble det funnet en sinkmengde tilsvarende 10 % av påsatt sink. Slaggen inneholdt 2.5 % ZnO og 47.1 % FeO.
Som det fremgår av dette sammenligningseksempelet hvor det ble benyttet et bindemiddel som ikke inneholdt karbonforbindelser som kan crackes, ble bare 54 % av det fordampede sink gjenvunnet som metallisk sink, mens hele 46 % av det fordampede sink reoksiderte til ZnO.
Som det klart fremgår av eksemplene oppnås det ved den foreliggende oppfinnelse en meget sterk reduksjon i reoksidasjon av metallisk sink til sinkoksid i gassatmosfæren. Dette økte utbyttet av gjenvunnet metallisk sink fører til en vesendig forbedret økonomi for behandlingsprosesser for EAF støv, og tillater videre at en rekke andre sinkholdige avfallsstoffer og malmer kan opparbeides på en økonomisk gunstig måte.
Claims (11)
1. Fremgangsmåte for gjenvinning av sink fra sinkholdige materialer, spesielt fra sinkholdige materialer utskilt fra avgasser fra metallurgiske smelteprosesser, hvor de finfordelte sinkholdige materialer agglomereres sammen med et karbonholdig reduksjonsmiddel og eventuelle slaggdannere, hvilke agglomerater tilføres en gasstett lukket elektrotermisk smelteovn med et smeltebad som holdes ved en temperatur mellom 1200 og 1700°C hvori agglomeratene smeltes og underkastes selektiv reduksjon samt fordampning av sink og andre fordampbare metaller, tapping av en inert slaggfase og eventuelt en flytende metallfase fra smelteovnen samt gjenvinning av sink og eventuelt andre fordampbare metaller fra avgassen fra smelteovnen ved kondensasjon,karakterisert vedat det ved agglomereringen av de findelte sinkholdige materialene anvendes et karbonholdig bindemiddel som cracker ved temperaturer under 700°C under dannelse av karbonrøk og at temperaturen i gassatmosfæren i smelteovnen holdes over 1000°C, slik at det opprettholdes et volumforhold mellom CO2og CO i gassatmosfæren i smelteovnen på under 0,3.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat det opprettholdes et volumforhold mellom CO2og CO i gassatmosfæren i smelteovnen mellom 0,05 og 0,15.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat temperaturen i gassatmosfæren i smelteovnen holdes over 1000°C ved hjelp av strålevarme fra badoverflaten i smelteovnen, idet tilførselen av agglomeratene til smelteovnen reguleres slik at 5 - 50 % av badoverflaten holdes åpen og udekket av agglomerater.
4. Fremgangsmåte i henhold til kravene 1 - 3,karakterisert vedat temperaturen i gassatmosfæren i smelteovnen holdes mellom 1100 og 1300°C.
5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat temperaturen i gassatmosfæren reguleres ved at det innblåses oksygen eller oksygenanriket luft i gassatmosfæren i smelteovnen i en mengde mindre enn den støkiometriske nødvendige mengde for å forbrenne karbonrøken som tilføres gassatmosfæren ved cracking av det karbonholdige bindemiddel i agglomeratene.
6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat det som karbonholdig bindemiddel anvendes talloljebek i en mengde av 4 - 8 vekt % basert på vekten av agglomerater.
7. Fremgangsmåte i henhold til krav 6,karakterisert vedat det som karbonholdig bindemiddel anvendes talloljebek i en mengde av 6 - 7,5 vekt % basert på vekten av agglomerater.
8. Fremgangsmåte i henhold til krav 3,karakterisert vedat agglomeratene tilføres gjennom chargeringsrør fordelt langs ovnsperiferien.
9. Fremgangsmåte i henhold til krav 3,karakterisert vedat chargen tilføres gjennom chargeringsrør anordnet rundt elektroden.
10. Fremgangsmåte i henhold til krav 3,karakterisert vedat chargen tilføres i sentrum av ovnen.
11. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat agglomeratene forvarmes til en temperatur under crackingstemperaturen for det karbonholdige bindemiddel før agglomeratene tilføres smelteovnen.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO895250A NO170032C (no) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Fremgangsmaate ved gjenvinning av sink fra sink-holdige avfallsstoffer. |
| US07/628,573 US5188658A (en) | 1989-12-22 | 1990-12-14 | Method for recovering zinc from zinc-containing waste materials |
| CA 2032554 CA2032554A1 (en) | 1989-12-22 | 1990-12-18 | Method for recovering zinc from zinc-containing waste materials |
| EP19900314001 EP0441052A1 (en) | 1989-12-22 | 1990-12-20 | Method for recovering zinc from zinc-containing waste materials |
| PL28841890A PL288418A1 (en) | 1989-12-22 | 1990-12-21 | Method of recovering zinc from containing materials |
| JP40615190A JPH0835020A (ja) | 1989-12-22 | 1990-12-25 | 亜鉛含有廃棄物質から亜鉛の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO895250A NO170032C (no) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Fremgangsmaate ved gjenvinning av sink fra sink-holdige avfallsstoffer. |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO895250D0 NO895250D0 (no) | 1989-12-22 |
| NO895250L NO895250L (no) | 1991-06-24 |
| NO170032B true NO170032B (no) | 1992-05-25 |
| NO170032C NO170032C (no) | 1992-09-02 |
Family
ID=19892710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO895250A NO170032C (no) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Fremgangsmaate ved gjenvinning av sink fra sink-holdige avfallsstoffer. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5188658A (no) |
| EP (1) | EP0441052A1 (no) |
| JP (1) | JPH0835020A (no) |
| CA (1) | CA2032554A1 (no) |
| NO (1) | NO170032C (no) |
| PL (1) | PL288418A1 (no) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4211164C2 (de) * | 1992-03-31 | 1995-02-16 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von riesel- oder fließfähigem Material |
| US5279643A (en) * | 1992-01-17 | 1994-01-18 | Yasuo Kaneko | Process for recovering valuable metals from an iron dust |
| JPH07103428B2 (ja) * | 1992-01-17 | 1995-11-08 | 兼子 操 | 竪形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方法 |
| US5728193A (en) * | 1995-05-03 | 1998-03-17 | Philip Services Corp. | Process for recovering metals from iron oxide bearing masses |
| ATA85095A (de) * | 1995-05-18 | 1996-10-15 | Voest Alpine Stahl | Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von aus thermischen, metallurgischen prozessen stammenden metallhaltigen stäuben |
| WO1997000333A1 (en) * | 1995-06-15 | 1997-01-03 | Mintek | The processing of zinc bearing materials in a dc arc furnace |
| FR2737503B1 (fr) * | 1995-08-04 | 1997-10-10 | Wheelabrator Allevard | Procede de preparation de pigments mineraux, pigments mineraux ainsi obtenus, et installation pour la mise en oeuvre d'un tel procede |
| JP3348336B2 (ja) * | 1995-10-26 | 2002-11-20 | 株式会社豊田中央研究所 | 吸着ヒートポンプ |
| US5906671A (en) * | 1996-10-25 | 1999-05-25 | Agglo Inc. | Method for extraction of metals and non-metals from minerals, industrial by-products and waste materials |
| IT1304374B1 (it) * | 1998-05-27 | 2001-03-15 | Gloster Nv | Metodo per il riciclaggio delle polveri derivanti dai processi dilavorazione dell'acciaio o simili mediante la fabbricazione di |
| ES2185575T3 (es) | 1999-02-26 | 2003-05-01 | Mintek | Tratamiento de concentrados de sulfuro de metal por medio de la tostacion y reduccion por fusion en un horno de arco. |
| US6517789B1 (en) | 1999-06-22 | 2003-02-11 | Allan S. Myerson | Method for reclaiming constituents from an industrial waste stream |
| EP1199373A1 (fr) * | 2000-10-17 | 2002-04-24 | Universite Catholique De Louvain | Eléments agglomérés et procédé de traítement de poussières métallurgiques |
| US6887282B2 (en) * | 2002-02-05 | 2005-05-03 | Ceredo Liquid Terminal Inc. | Tall oil pitch and fatty acid-based chemical change agent [CCA] formulation for solid and synthetic fuel production |
| DE10240224A1 (de) * | 2002-07-29 | 2004-02-26 | M.I.M. Hüttenwerke Duisburg Gmbh | Verfahren zur thermischen Zinkgewinnung |
| US6831939B2 (en) * | 2002-11-12 | 2004-12-14 | Heritage Environmental Services, Llc | Dual use of an induction furnace to produce hot metal or pig iron while processing iron and volatile metal containing materials |
| US7513929B2 (en) | 2005-04-01 | 2009-04-07 | Heritage Environmental Services, Llc | Operation of iron oxide recovery furnace for energy savings, volatile metal removal and slag control |
| CZ2005699A3 (cs) * | 2005-11-09 | 2007-04-18 | Raclavský@Milan | Technologie zpracování kovonosných odpadu s obsahem zinku v rotacní peci |
| US7776126B2 (en) * | 2008-03-14 | 2010-08-17 | Heritage Environmental Services, Llc | Processing parameters for operation of a channel induction furnace |
| US7776127B2 (en) * | 2008-03-14 | 2010-08-17 | Heritage Environmental Services, Llc | Use of a channel induction furnace to process at least one of a molten metal product, a vapor phase metal product and a slag product from a variety of feed materials |
| US7785389B2 (en) * | 2008-03-14 | 2010-08-31 | Heritage Environmental Services, Llc | Feed material composition and handling in a channel induction furnace |
| JP5312845B2 (ja) * | 2008-05-27 | 2013-10-09 | 住友重機械工業株式会社 | 亜鉛回収装置 |
| CZ200975A3 (cs) | 2009-02-10 | 2010-08-04 | Raclavský@Milan | Technologie rafinace kovonosných odpadu s obsahem zinku v rotacní peci |
| PL424985A1 (pl) * | 2018-03-21 | 2019-09-23 | Dobrzyński Michał P.P.H.U Stilmar | Sposób odzysku cynku i stopu żelaza z pyłów hutniczych |
| CN110760204B (zh) * | 2019-10-25 | 2021-05-11 | 珠海格力绿色再生资源有限公司 | 一种降低废旧轮胎裂解炭黑灰分并回收Zn的系统及方法 |
| PL441677A1 (pl) | 2022-07-08 | 2024-01-15 | Dobrzyński Michał P.P.H.U Stilmar | Sposób odzysku metali z odpadów pohutniczych |
| CN116497228B (zh) * | 2023-05-15 | 2023-12-01 | 云南云铜锌业股份有限公司 | 一种锌冶炼浸出渣高效节能处理方法及系统 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2682462A (en) * | 1949-06-17 | 1954-06-29 | Nat Smelting Co Ltd | Zinc smelting |
| GB678064A (en) * | 1949-09-02 | 1952-08-27 | New Jersey Zinc Co | Improvements in zinc smelting |
| US2598741A (en) * | 1950-06-28 | 1952-06-03 | New Jersey Zinc Co | Smelting of zinciferous ore |
| US2920951A (en) * | 1955-06-23 | 1960-01-12 | Knapsack Ag | Process for the continuous production of easily vaporizable metals |
| US3262771A (en) * | 1963-06-20 | 1966-07-26 | Mcdowell Wellman Eng Co | Recovery of steel and zinc from waste materials |
| US3346364A (en) * | 1965-05-05 | 1967-10-10 | St Joseph Lead Co | Desulfurized zinc concentrate pellets |
| JPS52140415A (en) * | 1976-05-20 | 1977-11-24 | Toho Zinc Co Ltd | Method of recovering zinc by shaft type thermo electric distillation furnace |
| NO160931C (no) * | 1987-04-02 | 1989-06-14 | Elkem As | Stoevbehandling. |
| US4802919A (en) * | 1987-07-06 | 1989-02-07 | Westinghouse Electric Corp. | Method for processing oxidic materials in metallurgical waste |
-
1989
- 1989-12-22 NO NO895250A patent/NO170032C/no unknown
-
1990
- 1990-12-14 US US07/628,573 patent/US5188658A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-18 CA CA 2032554 patent/CA2032554A1/en not_active Abandoned
- 1990-12-20 EP EP19900314001 patent/EP0441052A1/en not_active Withdrawn
- 1990-12-21 PL PL28841890A patent/PL288418A1/xx unknown
- 1990-12-25 JP JP40615190A patent/JPH0835020A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL288418A1 (en) | 1991-09-23 |
| JPH0835020A (ja) | 1996-02-06 |
| NO170032C (no) | 1992-09-02 |
| NO895250D0 (no) | 1989-12-22 |
| EP0441052A1 (en) | 1991-08-14 |
| US5188658A (en) | 1993-02-23 |
| NO895250L (no) | 1991-06-24 |
| CA2032554A1 (en) | 1991-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO170032B (no) | Fremgangsmaate ved gjenvinning av sink fra sink-holdige avfallsstoffer. | |
| US5004496A (en) | Method and apparatus for treatment of dust recovered from off gases in metallurgical processes | |
| US8101153B2 (en) | Method for the valorisation of zinc-and sulphate-rich residue | |
| EP1126039B1 (en) | Method for reductively processing the liquid slag and the baghouse dust of the electric arc furnace | |
| CA2040316C (en) | Process for recovering valuable metals from a dust containing zinc | |
| RU2476611C2 (ru) | Извлечение металлов из отходов, содержащих медь и другие ценные металлы | |
| CN100392123C (zh) | 从锌渣中回收非铁金属的方法 | |
| CA1200702A (en) | Method of recovering metals from liquid slag | |
| Barakat | The pyrometallurgical processing of galvanizing zinc ash and flue dust | |
| NO171798B (no) | Fremgangsmaate for behandling av sinkholdige biprodukter og avfallsmaterialer | |
| US1896807A (en) | Process for the recovery of platimum and its bymetals from mattes | |
| NO146995B (no) | Fremgangsmaate ved smelteutvinning av bly og soelv fra bly-soelvrester. | |
| AU594370B2 (en) | Recovery of volatile metal values from metallurgical slags | |
| US3909243A (en) | Recovery of both brass and zinc from metallurgical residues by carbon flotation method | |
| CA2151791C (en) | Direct smelting of zinc concentrates and residues | |
| CN115807167B (zh) | 从高锌物料中回收金属锌的方法及装置 | |
| WO1985001750A1 (en) | Smelting nickel ores or concentrates | |
| WO1997000333A1 (en) | The processing of zinc bearing materials in a dc arc furnace | |
| Shelton | (D) Chloride process metallurgy | |
| US2182128A (en) | Metallurgy | |
| US6068677A (en) | Method for processing waste or waste fractions, in particular car shredder light fractions | |
| Shelton | (D) Chloride-volatilisation processes in extractive metallurgy | |
| US2868635A (en) | Method of treating iron sulfide-containing ore or concentrates | |
| US20130145901A1 (en) | Pyrometallurgical method | |
| US2000833A (en) | Process for the production of zinc |