PL135368B1 - Method of relaiming metals from dusty charge materials containing metal oxides - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie sposobu hut¬ niczego przerobu drobnoziarnistych /pylowych/ rud metali jako materialu wsadowego w nagrze¬ wanym reaktorze, napelnionym stalym srodkiem redukujacym, przy czym material wsadowy wdmu¬ chuje sie wraz z gazem nosnym do dolnej czesci reaktora oraz prowadzi sie przez strefe reduk¬ cji w tejze dolnej strefie reaktora, a ciekly metal odprowadza sie z reaktora u dolu.Istota wynalazku polega na tym, ze strefe redukcji wytwarza sie i podtrzymuje za pomoca co najmniej jednego palnika plazmowego, który jest umieszczony w dolnej czesci reaktora, zas pylowy material wsadowy o wielkosci czastek wynoszacej od 0,002-0,006 mm wdmuchuje sie w ob¬ szarze palnika plazmowego lub palników plazmowych i podlega on natychmiastowej redukcji oraz Btopieniu. Palnik plazmowy oznacza, jak wiadomo, lukowe palniki dyszowe, z których wychodzi promien plazmowy o wysokiej temperaturze, przy czym do promienia plazmowego mozna wdmuchiwac material proszkowy /zob. Luegerf t. 16, Lezikon der Verfahrenstechnik, 1970, s. 302-303/. Spo¬ sób wedlug wynalazku umozliwia przerabianie pylu odpadowego w uzasadnionych ekonomicznie wa¬ runkach. W ten sposób wynalazek nie tylko rozwiazuje problem ochrony srodowiska, powstajacy w wyniku skladowania trujacych odpadków, lecz jednoczesnie mozna doprowadzac do dalszego wyko¬ rzystywania zawartych w pyle odpadowym metali, zwlaszcza chromu, niklu i molibdenu. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ukladu do stosowania sposobu wedlug wynalazku. W przedstawionym na rysunku ukladzie technolo¬ gicznym przewidziany jest piec szybowy lub reaktor 1, który jest zasilany za posrednictwem gazoszczelnego zamkniecia gardzielowego 2 stalym srodkiem redukujacym na przyklad koksem. Tem¬ perature w reaktorze reguluje sie za pomoca jednego lub kilku palników plazmowyoh 3« Przerabiany pyl, tj. pylowy material wsadowy, wdmuchuje sie do dolnej czesci reaktora 1 bezposrednio przed palnikiem plazmowym lub palnikami plazmowymi za pomoca gazu nosnego pop¬ rzez przewód rurowy 4. Palnik plazmowy lub palniki plazmowe jest lub sa przy tym przylaczone do przewodu rurowego 5 do zasilania doprowadzanym czynnikiem /gazem plazmowym/ do wytwarza¬ nia energii cieplnej. Czesc wytworzonego w reaktorze 1 gazu, powstajacego w wyniku reakcji, zostaje wychwycona i wykorzystana jako gaz nosny lub gaz plazmowy. Ten gaz, powstajacy w wy¬ niku reakcji, opuszcza reaktor 1 poprzez wylot 6 i jest prowadzony korzystnie przez wymien¬ nik ciepla 7, * celu regulacji jego temperatury. W przedstawionym ukladzie technologicznym ok. 20 % gazu reaktorowego, przeplywajacego przez wymiennik ciepla 7f doprowadza sie ponow¬ nie do obiegu jako gaz nosny i gaz plazmowy za posrednictwem urzadzenia 8 do oczyszczania ga¬ zu, znajdujacej sie bezposrednio przy nim dmuchawy i ewentualnie sprezarki 9» Pozostale 80 % gazu reaktorowego, opuszczajacego wymiennik ciepla i zawierajacego tlenek wegla i wodór, mo¬ zna uzyc do innych celów, na przyklad do wytwarzania pradu elektrycznego.Przewód 4 gazu nosnego jest tak umieszczony, iz wspólpracuje z urzadzeniem zasilajacym 10, na przyklad z uruchamianym pneumatycznie urzadzeniem zasilajacym, które jest przylaczo¬ ne do przewodu zasilajacego 11, wspólpracujacego ze swej strony z trzema zasobnikami 12, 13 i 14, które zawieraja pylowy material wsadowy lub proszek weglowy i topniki. Gdy pyl zostaje wdmuchany do reaktora, podlega on tam natychmiast redukcji, a w dolnej czesci reaktora za¬ chodzi topienie. Roztopiony metal przeplywa w kierunku dna reaktora i jest stamtad usuwany kanalem spustowym 15, natomiast zuzel usuwa sie w sposób ciagly lub przezywany kanalem spus¬ towym 16. W mysl wynalazku zadana temperature w strefie redukcji reaktora, która zawiera sie w granicach od 1500 - 1600°C, mozna regulowac bez trudnosci za pomoca palnika plazmowego.Reaktor oraz zloze koksowe mozna w tym przypadku tak zwymiarowac, aby pylowy material wsado¬ wy, zawierajacy tlenki metali, byl utrzymywany w dolnej czesci goracego zloza koksowego 17, a gaz, opuszczajacy reaktor, skladal sie z mieszaniny tlenku wegla i wodoru. Dalsze objasnie¬ nie wynalazku wynika z ponizszego liczbowego przykladu wykonania.135 368 3 Przyklad: 1 t pylu filtrowego, który zawieral tlenki metali, zwlaszcza tlenki chromu, zostala zeskrobana ze scianek filtrów do gazu odlotowego przy wytwarzaniu stali nie¬ rdzewnej oraz zebrana. Pierwotna wielkosc czastek pylu wynosila 2-6 urn, przy czym pyl mial nastepujacy sklad: 13% Cr2°3» ^8% Fe2°3' 6^ Ni» 1»2^ Mo03» reBzta zuzel, na przyklad CaO, Si02 itp. Pyl ten zmieszano z 320 kg proszku weglowego i 12 kg SiO^ /topnik/, a mieszaniny wdmuchiwano nastepnie w sposób ciagly do strefy redukcji reaktora. Zuzycie energii do utrzy¬ mania w strefie redukcji temperatury okolo 1550°C wynosilo 2600 kWh, przy czym temperatura ta byla wytwarzana za pomoca palnika plazmowego. Otrzymano 475 kg surówki o zawartosci 21% chromu, 11% niklu i 2,3% molibdenu, a takze 620 Nnr gazu reaktorowego, zawierajacego 70% CO, 20% H~, 10% mieszaniny, zlozonej z azotu, dwutlenku wegla i wody. Wartosc kalorymetryczna gazu reaktorowego wynosila okolo 2700 kcal/Nm .Zastrzezenie patentowe Sposób odzyskiwania metali, takich jak chrom, nikiel lub molibden, z pylowych materia¬ lów wsadowych zawierajacych tlenki tych metali a pochodzacych zwlaszcza z hutniczych proce¬ sów wytwarzania stali, polegajacy na tym, ze material wsadowy zawierajacy tlenki metali wdmu¬ chuje sie wraz z pylowym weglem i/lub weglowodorem do reaktora wypelnionego stalym srodkiem redukcyjnym i przepuszcza sie go przez strefe redukcyjna reaktora, wytworzona i podtrzymy¬ wana za pomoca palnika plazmowego w celu doprowadzenia nielotnych tlenków metali do natych¬ miastowego stopienia i natychmiastowej redukcji, znamienny tym, ze stosuje sie pylowy material wsadowy o sredniej wielkosci czasteczek wynoszacej od 0,002 do 0,006 mm zmieszany dokladnie z pylowym weglem i/lub weglowodorem oraz z materialem zuzlotwórczym, nastepnie wdmuchuje sie te mieszanine w strumieniu gazu nosnego bezposrednio na strumien plonacego gazu plazmowego, umiejscowionego w dolnej czesci reaktora, przy czym temperature strefy topienia tlenków metali stale utrzymuje sie w zakresie od 1500 do 1600°C przez regu¬ lowanie proporcji dostarczanej energii cieplnej i mieszaniny pylowych materialów wsadowych, przeznaczonych do redukcji.135 368 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 Cena 100 zl PL PL PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób odzyskiwania metali, takich jak chrom, nikiel lub molibden, z pylowych materia¬ lów wsadowych zawierajacych tlenki tych metali a pochodzacych zwlaszcza z hutniczych proce¬ sów wytwarzania stali, polegajacy na tym, ze material wsadowy zawierajacy tlenki metali wdmu¬ chuje sie wraz z pylowym weglem i/lub weglowodorem do reaktora wypelnionego stalym srodkiem redukcyjnym i przepuszcza sie go przez strefe redukcyjna reaktora, wytworzona i podtrzymy¬ wana za pomoca palnika plazmowego w celu doprowadzenia nielotnych tlenków metali do natych¬ miastowego stopienia i natychmiastowej redukcji, znamienny tym, ze stosuje sie pylowy material wsadowy o sredniej wielkosci czasteczek wynoszacej od 0,002 do 0,006 mm zmieszany dokladnie z pylowym weglem i/lub weglowodorem oraz z materialem zuzlotwórczym, nastepnie wdmuchuje sie te mieszanine w strumieniu gazu nosnego bezposrednio na strumien plonacego gazu plazmowego, umiejscowionego w dolnej czesci reaktora, przy czym temperature strefy topienia tlenków metali stale utrzymuje sie w zakresie od 1500 do 1600°C przez regu¬ lowanie proporcji dostarczanej energii cieplnej i mieszaniny pylowych materialów wsadowych, przeznaczonych do redukcji.135 368 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 Cena 100 zl PL PL PL PL