NO844047L - Fremgangsmaate ved avklorering av sinkmateriale - Google Patents

Description

Avklorering av zinkråvara

Foreliggande uppfinning hånfor sig till ett satt for avklorering och oxidering av sekundåra zinkråvaror i form av dross, askor, oxider eller andra biprodukter.

Bara i Europa raknar man med att det finns mellan 40.000 och 60.000 ton zinkaska, forutom al.lt ovrigt zinkhaltigt avfall. Zinkaskan produceras som avfallsprodukt i samband med zinktillverkning och innehåller ca 60 % zink som me-tall och oxid. En stor nackdel nar det gåiler existerande processer ar att zinkaskan innehåller hoga halter av klor i form av låttflyktig zinkklorid och andra klorider.

Zinkaskan har ett stort varde som zinkråvara, framfor allt for sekundårindustrin,- men endast under forutsattning att den kan befrias helt från klor, eftersom klor år ett gift. Idag underkastas zinkaskan huvudsakligen en termisk behandling i roterugn for eliminering av flyktiga klorfo-reningar. Den avklorerade produkten går sedan till till-verkning av zinkoxid for anvåndning som pigment eller for framstållning av filler.

Ovannåmnda kånda process har emellertid begrånsningar som påverkar mojligheterna att utvinna zinkaskans vårdefulla beståndsdelar med något hogre utbyte. Verkningsgraden i roterugn år mycket låg, och roterugnarna år vidare svåra att få tåta och. dårfor ur miljosynpunkt otillfredsstallan-de. Processer i roterugnår ger vidare upphov till mycket stora gasmångder fråmst beroende på att vårmen ska gene-reras genom forbrånning.•

Andamålet med foreliggande uppfinning år dårfor att åstad-komma en process som mojliggor långtgående utvinning av vårdefulla beståndsdelar i klorhaltig zinkråvara och i vilken nackdelarna som år forknippade med de kånda proces-serna elimineras eller minimeras.

Detta uppnås med såttet enligt foreliggande uppfinning huvudsakligen dårigenom att den klorhaltiga zinkråvaran inmatas i en reaktor och upphettas till ca 750°C, varvid den erforderliga vårmeenergin tillfores medelst en i en plasmagenerator upphettad, energirik gas och att gasformig zinkklorid avdrages vid reaktorns topp och avklorerad zinkoxid avdrages vid en lågr.e nivå i reaktorn. Den energirika gasen bor foretrådesvis vara oxiderande for att oxi-dera upp eventuell zinkmetall till zinkoxid och dårmed forhindra kladdning.

Enligt en forstå utforingsform av uppfinningen tillfores den klorhaltiga zinkråvaran i pulverform ovanfor en gasgenomslåpplig rost, under vilken tillfores en medelst en plasmagenerator upphettad gas, vars mångd och hastig-het år så avpassad, att en fluidiserad bådd uppråtthålles ovanfor nåmnda rost, samtidigt som den i plasmageneratorn tillforda energimångden avpassas så att en temperatur på ca 750°C uppråtthålles i reaktorns ovre del, varvid en avklorerad av zinkoxid bestående produkt avdrages genom ett bråddavlopp och gasforraig zinkklorid avdrages genom ett gasutlopp i reaktorns topp.

Enligt en andra utforingsform av uppfinningen tillfores den klorhaltiga råvaran i briketterad form eller stycke-form genom ett gastått uppsåttningsmål i reaktorns topp samt avdrages avklorerad zinkoxidprodukt vid reaktorns botten genom en gaståt utmatningsanordning, varvid av-drivningen av bildad gasformig zinkklorid sker genom att varmeenergi tillfores medelst en i en plasmagenerator upphettad gas i en sådan mångd att temperaturen i reaktorns topp uppråtthålles vid ca 750°C.

Ytterligare fordelar och kånnetecken hos uppfinningen kom-mer att framgå av nedanstående detaljerade beskrivning av två utforingsformer av uppfinningen i anslutning till bi-fogade ritningar, på vilka

fig 1 visar ett schematiskt flodesschema avseende avklorering och oxidering av sekundara zinkråvaror i pulverform, och

fig 2 visar ett schematiskt flodesschema avseende avklorering och oxidering av sekundara zinkråvaror i briketterad form.

Zinkråvaran kan, såsom nåmnts i beskrivningens inledning, hårstamma från zinkframstållning och utgors då av zinkaska. Emellertid produceras åven sekundårt zinkhaltigt avfall i form av kemikalier, skrot, plaster etc. Beroende på avfallstyp kan efter onskemål materialet tillforas i finfordelad form, varvid en reaktor som arbetar enligt principen for en fluidiserad badd, jåmfor fig 1, utnyttjas, eller kan materialet briketteras och matas in i en såsom schaktugn arbetande reaktor, jåmfor processen enligt fig 2.

Vid processen enligt fig 1 utnyttjas en reaktor 1 med fluidiserad bådd. Den klorhaltiga zinkråvaran matas in genom ett inlopp 2 ovanfor en gasgenomslåpplig botten eller rost 3 i finfordelad form, dvs zinkråvaran skall vara krossad till korn vars storlek inte bor overstiga ca 5 mm. Kornen skall emellertid vara tillråckligt stora for att inte med-ryckas av fluidiseringsgasen, och vidare bor storleken vara avpassad så att erforderlig uppehållstid erhålles i reaktorn medelst den upphettade fluidiseringsgasen, som bi-bringas ett onskat hogt energiinnehåll i en plasmagenerator 4 och dårefter blåses in under overtryck i reaktorn 1 under nåmnda rost.

Avklorerad produkt i form av zinkoxid avdrages dårefter genom ett braddavlopp 5, under det att bildad gasformig zinkklorid uttages genom ett gasutlopp 6 vid reaktorns topp 7.

Den gasformiga zinkkloriden går sedan vidare genom en stoftficka 8 for att dårefter omsåttas med vatten i en venturiskrubber 9. Hårvid erhålles genom pH-justering i en behållare 10 av den erhållna zinkkloridlosningen sink-dihydroxid. Den renade processgasen kan dårefter recirku-lera till processen alternativt slåppas ut i atmosfåren.

Det i stoftfickan 8 avskilda stoftet, som i huvudsak be-står av zinkoxid, tillvaratages tillsammans med den avklorerade zinkoxidprodukten.

Den anvånda gasen skall vara oxiderande och kan exempelvis utgoras av luft.

Temperaturen i den fluidiserande båddens ovre del 11 skall foretrådesvis ligga på ca 750°C. Temperaturen i venturiskrubbern ligger på ungefår rumstemperatur. Den avklorerade zinkoxidprodukten, vilken avdrages genom bråddavloppet 5, matas ut genom en gaståt slussanordning 12 av i och for sig kånt slag.

Vid den i fig 2 illustrerade processen tillfores briketterad eller styckeformig .klorhaltig zinkråvara 21 i toppen av en reaktor 22 genom ettkonventionellt gastått uppsåttningsmål 23. Reaktorn fungerar som en schaktugn, dår det briketterade utgångsmaterialet bildar en fyllning 24, som kontinuerligt sjunker ned genom reaktorn. Den erforderliga energin tillfores, såsom vid foregående process medelst en i en plasmagenerator 25 upphettad gas, varvid energitill-forseln regleras så att en temperatur på ca 750°C upprått hålles vid reaktorns topp 26. Gasformig zinkklorid avdrages genom ett gasutlopp 27 vid reaktorns topp under det att avklorerad zinkoxid matas ut vid reaktorns hot-ten 28 genom en gaståt slussanordning 29.

I detta senare fall dår briketterat utgångsmaterial ut-nytt jas, erfordras icke något stoftfilter, då den even-tuella mycket ringa mångd stoft som kan ryckas med av gasen utan problem kan fångas upp i venturiskrubbern 30,

i vilken i gasen innehållen zinkklorid upptas i form av en vattenlosning, som genom en pH-justering i en behållare 31 kan overforas till zinkhydroxid. Vid nåmnda uttvått-ning uppgår temperaturen till cirka 30°.

Den erhållna avgasen kan slåppas ut i atmosfåren alternativt komprimeras och recirkuleras i processen.

Genom de båda ovannåmnda utforingsformerna av processen enligt uppfinningen kan således vårdefull zink och zinkoxid utvinnas vid alla tånkbara avfallsprodukter från industrin, vilka med dagens teknik inte kan utvinnas på ekonomiskt sått.

Claims (13)

1. Sått for avklorering och oxidering av sekundara zinkråvaror, kånnetecknat av att den klorhaltiga zinkråvaran inmatas i en reaktor och upphettas till 750°C genom att het gas tillfores reaktorn så att zinkkloriden forångas och kan i gasform tågas ut genom ett utlopp vid reaktorns topp och att avklorerad zink och zinkoxid innehållande produkt avdrages på en lagre nivå i réaktorn.

2. Satt enligt krav 1, kånnetecknat av att den heta gasen upphettas i en plasmagenerator utan-for reaktorn.

3. Sått enligt krav 1 och 2, kånnetecknat av att reaktorn utgores av en fluidiserad bådd.

4. Sått enligt krav 3, kånnetecknat av att den klorhaltiga zinkråvaran infores i reaktorn i finfordelad form ovanfor en gasgenomslåpplig rost, att den heta gasen tillfores under rosten med en flodeshas-tighet avpassad så att en fluidiserad bådd ovanfor nåmnda rost uppråtthålles samtidigt som energimångden i den tillforda gasen avpassas så att en temperatur på 750°C uppråtthålles i reaktorns ovre del, och att en avklorerad, av zinkoxid bestående produkt avdrages genom ett bråddavlopp och gasformig zinkklorid avdrages genom ett utlopp vid reaktorns topp.

5. Sått enligt krav 4, kånnetecknat av att kornstorleken hos den finfordelade klorhaltiga zinkråvaran uppgår till hogst ca 5 mm.

6. Sått enligt något eller några av kraven 1-5, kånnetecknat av att den gasformiga zinkkloriden matas genom ett stoftfilter.

7. Satt enligt något eller några av kraven 1-6, kånnetecknat av att den zinkkloridhaltiga gasen omsåtts med vatten i en venturiskrubber vid en temperatur av ca 30°C for erhållande av en vattenlosning av zinkklorid.

8. Sått enligt något eller några av kraven 1-7, kånnetecknat av att den energirika gasen år oxiderande, t ex luft, for oxidering av sink i råvaran till zinkoxid for undvikande av kladdning.

9. Sått enligt krav 7, kånnetecknat av att zinkkloridlosningen genom pH-justering overfores till zinkdihydroxid.

10. Sått enligt krav 1 och 2, kånnetecknat av att den klorhaltiga zinkråvaran i styckform tillfores till reaktorn och att reaktorn utgores av ett schakt.

11. Sått enligt krav 10, kånnetecknat av att den avgående gasen omsåttes med vatten i en venturiskrubber vid ca 30°C for erhållande av en zinkklorid-losning.

12. Sått enligt krav 11, kånnetecknat av att zinkkloridlosningen genom pH-justering overfores till zinkdihydroxid.

13. Sått enligt något eller några av kraVen 1-12, kånnetecknat av att den i venturiskrubbern tvåttade gasen komprimeras och recirkuleras i processen.