PL195765B1 - Sposób wytwarzania granulowanego tlenku cynku oraz układ urządzeń do wytwarzania granulowanego tlenku cynku - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania granulowanego tlenku cynku, złożony z procesu przewałowego, w którym przerabia się na drodze redukcji za pomocą węgla tlenowe związki cynku jak szlamy odpadowe z elektrolizy cynku oraz inne tlenowe materiały cynkonośne dogodnie z dodatkiem regulującym moduł zasadowości wsadu, po czym powstałe pary metali utlenia się, które z kolei wytrącane są w urządzeniach odpylających, przy czym pyły z komory rozprężnej usytuowanej bezpośrednio za piecem przewałowym zawraca się do pieca przewałowego a oddzielony od gazów procesowych pylisty tlenek cynku granuluje się w bębnie przy użyciu roztworu kwasu siarkowego, znamienny tym, że mieszankę wsadową materiałów cynkonośnych złożoną z odwodnionych szlamów po ługowaniu utlenionych koncentratów cynkowych jako składnika podstawowego i/albo pyłu cynkonośnego z procesu wytopu stali ze złomu stalowego z dodatkami cynkonośnymi w postaci szlamów z oczyszczalni wód przemysłowych, szlamów magnezowych i szlamów gipsowych o zawartości do 28% wagowych cynku, do 7,5% wagowych ołowiu i do 0,6% wagowych kadmu przy wilgotności od 14-35% wagowych H2O łączy się z koksem w ilości od 40-48% wagowych suchej masy wsadu cynkonośnego, po czym kieruje się do przestrzeni roboczej pieca obrotowego opalanego gazem ziemnym i poddaje się w temperaturze od 1100-1250°C reakcji redukcji oraz utlenianiu par cynku, przy utrzymywaniu w komorze rozprężnej za piecem obrotowym podciśnienia w granicach od 15-35 Pa i temperatury gazów od 520-760°C, po czym wytrącone z gazów pyły w kolejnej chłodnicy wymiennikowej i odpylni gromadzi się w zbiorniku magazynowym, skąd poprzez zbiornik pośredni kierowany jest na wagę tensometryczną i dalej surowy tlenek cynku trafia do misy talerzowej mieszarki bębnowej podczas jałowej jej pracy a następnie do misy talerzowej mieszarki kieruje się elektrolit zwrotny z elektrolizy cynku zawierający do 160 g/dm3 H2SO4 i do 59 g/dm3 cynku w ilości do 15% wagowych suchej masy surowego tlenku cynku, miesza surowy tlenek cynku z zadaną ilością elektrolitu, dozuje wodę do 13% wagowych suchej masy tlenku cynku i poddaje się cyklowi zasadniczego mieszania wciągu od 1-3 minut przy obracającej się misie talerzowej mieszarki ze stałą szybkością do 15 obr/min i wirniku obracającym się w przeciwnym kierunku z prędkością od 150-200 obr/min a następnie w miarę potrzeb uformowane grudki za pomocą kierowanego ze zbiornika buforowego tlenku cynku poddaje się otoczkowaniu w ciągu do 10 sekund przy obracającym się wirniku mieszarki z prędkością ponad 200 obr/min a po odcięciu dopływu ze zbiornika buforowego prowadzi się mieszanie końcowe, po czym zgranulowany tlenek cynku wysypuje się z misy talerzowej mieszarki i operację granulowania powtarza się z kolejną porcją surowego tlenku cynku.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania granulowanego tlenku cynku oraz układ urządzeń do wytwarzania granulowanego tlenku cynku.

Znany jest z książki Antoni Król i Tadeusz Mazurek pt. „Metalurgia cynku i kadmu” Wydawnictwo „Śląsk” Katowice 1965r., str. 98-102 sposób wytwarzania tlenku cynku oraz układ urządzeń do wytwarzania surowego tlenku cynku (rys. 23) z utlenionych rud cynkowo-ołowiowych oraz innych materiałów zawierających tlenkowe związki cynku.

Znany sposób otrzymywania koncentratu tlenku cynku z utlenionych rud cynkowo-ołowiowych prowadzi się w obrotowych piecach przewałowych. Wsad cynkonośny oprócz rud stanowią szlamy odpadowe z elektrolizy cynku, wypałki z pieców destylacyjnych i żużle z pieców Dorschla. Wsad cynkonośny zawiera średnio od 7-12% wagowych cynku, od 0,5 do 2,0% wagowych ołowiu i kilka procent wagowych siarki. Ziarnistość wsadu wynosi od 1-40mm.

Wsad cynkonośny miesza się z reduktorem w postaci koksiku stanowiącym najdrobniejszą frakcję ziarnową przy produkcji koksu kawałkowego. Zużycie koksiku do redukcji wynosi 20-50% wagowych w stosunku do suchej masy materiałów cynkonośnych. Zmieszany wsad kieruje się w sposób ciągły za pomocą podajnika talerzowego rynną wsadową do przestrzeni roboczej pieca obrotowego. Wsad przesuwa się wzdłuż pieca dzięki jego pochyleniu i ruchowi obrotowemu. Gazy przepływają przez piec dzięki działaniu ssącemu wentylatorów umieszczonych za piecem. Ruch wsadu i gazów odbywa się w przeciwprądzie. Wsad przesuwając się wzdłuż rozgrzanego pieca styka się z gorącymi gazami i na około 20% długości pieca suszy się i nagrzewa do temperatury 1000°C. W tej strefie pieca przebiega również rozkład węglanów i ulatnianie się wody krystalizacyjnej. W drugiej strefie pieca (około 60% całkowitej długości) następuje nagrzewanie wsadu do temperatury 1200°C. Przy tej temperaturze następuje redukcja tlenku i innych związków cynku. W strefie drugiej zachodzą jednocześnie dwie reakcje: redukcja tlenku cynkowego wewnątrz warstwy wsadu oraz utlenianie się produktów redukcji w atmosferze gazowej pieca. Trzecia strefa pieca charakteryzuje się zanikiem reakcji redukcji. Odpady opuszczają piec przy temperaturze 1000-1100°C. Duży wpływ na przebieg procesów w piecu przewałowym ma kształt przestrzeni roboczej. Umieszczenie pierścienia spiętrzającego u wylotu pieca powoduje spiętrzenie wsadu na całej jego długości. Materiał z cienkiej warstwy w strefie suszenia przechodzi w coraz to grubszą warstwę. Jednocześnie podwyższa się temperatura warstwy i intensywność powstawania, CO a więc i intensywność redukcji. Gazy porywają pary cynku, utleniają je i unoszą przez komorę odpylającą do chłodnicy oraz odpylni. Na drodze przepływu gazów do komina wytrącają się pyły o różnej zawartości cynku. Najbogatsze są pyły z odpylni. Pyły z komory odpylającej są ubogie i zazwyczaj zawraca się je z powrotem do pieca. Podczas pracy pieca powstają w nim narosty, zwłaszcza na początku i końcu strefy redukcji. Narosty te na bieżąco są usuwane. Czas przebywania wsadu w piecu wynosi od 2 do 3 godzin. Do ogrzania pieca używa się pyłu węglowego w ilości 5-10% wagowych wsadu cynkonośnego, który jest spalony w palniku w osi wylotu pieca. Do pieca wdmuchiwane jest powietrze pod ciśnieniem. Minimalna prędkość przepływu gazu umożliwiająca osadzanie się pyłów w kanałach wynosi 10-12 m/sek. Zawartość pyłu w gazach przed odpylaniem wynosi od 10-20 g/Nm³. Spaliny opuszczające piec mają temperaturę od 400-800°C. Ciąg na długości urządzenia rozkłada się następująco: w piecu i komorze od strony wkładu 2-3 mm H2O, za komorą pyłową 20-30 mm H2O, za chłodnicą 50-60 H2O, a przed odpylnią elektrostatyczną 90-110 mm H2O.

Pyły oddzielone z gazów pieca przewałowego stanowią surowy tlenek cynku. Pyły te miesza się z niewielką ilością pyłu węglowego, nawilża i wprowadza się do obrotowego pieca spiekalniczego. Podczas spiekania zachodzi oddzielenie ołowiu i kadmu od wsadu oraz usunięcie siarki i chloru. Wsad w piecu zbryla się tworząc porowate grudki o dużym ciężarze właściwym nadające się do dalszego przerobu na drodze pirometalurgicznej. Osiąga się usuniecie ołowiu do 1-2% wagowych w spieku. Bogate w ołów i kadm pyły uzyskane z tlenku surowego przerabia się w piecach Dorschla. Spiek przed przerobem hydrometalurgicznym miele się do uziarnienia poniżej 0,06mm.

Znany sposób granulowania tlenku cynku z polskiego opisu patentowego nr 40 521 polega na tym, że tlenek cynku z pieców przewałowych oddzielnie lub razem miesza się z koksikiem wziętym w ilości 1-3%, rozdrobnionym do ziarnistości poniżej 0,5mm a po nawilżeniu mieszaniny granuluje się ją w bębnie lub talerzu grudkującym. Dodatek wody wynosi od 8-14%. Otrzymane grudki o średnicy 3-6 mm praży się w temperaturze 950-1100°C w atmosferze lekko utleniającej w piecu obrotowym, na taśmie Dwight Lloyda lub w piecu fluidyzacyjnym. W czasie prażenia następuje odpędzenie siarki, ołowiu i kadmu oraz częściowe spieczenie materiału, nadające odpowiednią wytrzymałość i porowatość grudkom.

PL 195 765 B1

Odpędzone związki ołowiu i kadmu, unoszone wraz z gazami spalinowymi odzyskuje się w odpylniach. Według opisu patentu dodatkowego nr 58095 sposób granulowania tlenku cynku został ulepszony przez prowadzenie spiekania w piecu obrotowym w temperaturze od 1100-1400°C.

Znany sposób formowania rud metalonośnych i ich koncentratów z polskiego opisu patentowego nr 171443 polega na tym, że rudę lub koncentrat miesza się z kwasem siarkowym o stężeniu od 1do 96%, przy czym na 80 do 98% wagowych rudy stosuje się od 2 do 20% wagowych kwasu, następnie wytworzoną masę zagęszcza się i formuje się mechanicznie. Zastosowanie kwasu siarkowego pozwala na uzyskiwanie produktu finalnego w formie brykietów o wysokiej wytrzymałości mechanicznej.

Znany układ do wytwarzania surowego tlenku cynku składa się z obrotowego pieca przewałowego nachylonego od 3-4% w kierunku przesuwającego się wsadu. Część obrotowa pieca od strony nadawy połączona jest za pomocą uszczelnienia z komorą pyłową. Wylot pieca mający pierścieniowe spiętrzenie zaopatrzony jest także w uszczelnienie z głowicą odpadów. Część obrotowa pieca przewałowego pierścieniami tocznymi oparta jest na zespołach rolek nośnych. Ruchy pieca ograniczone są rolkami prowadzącymi. Nad komorą odpylającą zainstalowany jest zbiornik wsadu, z którego podajnikiem talerzowym mieszanka wsadu cynkonośnego i reduktora poprzez rynnę wsadową kierowana jest do przestrzeni roboczej pieca. Komora pyłowa rurociągiem połączona jest z chłodnią rurową, która z kolei połączona jest z odpylnią gazów.

W głowicy odpadów w dolnej jej części znajduje się zasuwa opróżniająca ana wprost wylotu pieca klapa, przez którą usuwa się narosty i która służy jako wejście do pieca podczas remontu. W głowicy odpadów w osi pieca zainstalowany jest palnik połączony przewodem ze zbiornikiem pyłu węglowego.

Znany układ urządzeń do granulowania pylistego tlenku cynku z polskiego opisu patentowego nr 88450 składa się ze stanowiska granulowania zlokalizowanego przy zbiornikach tlenku cynku. Do granulowania został użyty granulator talerzowy nachylony do poziomu pod kątem 45° i obracający się z prędkością 14,5 obr/min. Pylisty tlenek cynku dozowany jest ze zbiornika do granulatom przez zawór stożkowy rozładowczy i przewód rurowy. Środek wiążący pylisty tlenek cynku w postaci ługu pocementacyjnego, stanowiący odpadowy produkt przy cementacji kadmu zawierający od 20-60 g/l Zn, od 0,1-0,5g/l Cd, od 5-20g/l Cl oddzielnie zmagazynowany w zbiorniku kieruje się poprzez pompę i instalację zraszającą do granulatora w ilości 8-20% w stosunku do masy pylistego tlenku cynku. Strumienie ługu padają na pylisty tlenek znajdujący się w misie obracającego się granulatora, wskutek czego tworzą się granulki, które tocząc się w pochyłej misie zwiększają swoje wymiary. Zgranulowany tlenek wydostaje się poza granulat przez otwór w burcie granulatora i spada na układ nieckowych przenośników taśmowych, którymi doprowadzany jest do zbiorników wsadowych a stąd dozowany do obrotowych pieców celem spiekania.

Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie sposobu wytwarzania granulowanego tlenku cynku nadającego się do dalszej przeróbki na drodze pirometalurgicznej i układu urządzeń obejmującego zestaw urządzeń do wytwarzania surowego tlenku cynku oraz zestaw urządzeń do granulowania surowego tlenku cynku bez użycia podwyższonej temperatury jak w procesie prażenia i spiekania surowego tlenku cynku.

Zagadnienie techniczne rozwiązuje sposób wytwarzania granulowanego tlenku cynku złożony z procesu przewałowego, w którym przerabia się na drodze redukcji za pomocą węgla tlenowe związki cynku jak szlamy odpadowe z elektrolizy cynku oraz inne tlenowe materiały cynkonośne dogodnie z dodatkiem regulującym moduł zasadowości wsadu, po czym powstałe pary metali utlenia się, które z kolei wytrącane są w urządzeniach odpylających, przy czym pyły z komory rozprężnej usytuowanej bezpośrednio za piecem przewałowym zawraca się do pieca przewałowego a oddzielony od gazów procesowych pylisty tlenek cynku granuluje się w bębnie przy użyciu roztworu kwasu siarkowego, charakteryzujący się tym, że mieszankę wsadową materiałów cynkonośnych złożoną z odwodnionych szlamów po ługowaniu utlenionych koncentratów cynkowych jako składnika podstawowego i/albo pyłu cynkonośnego z procesu wytopu stali ze złomu stalowego z dodatkami cynkonośnymi w postaci szlamów z oczyszczalni wód przemysłowych, szlamów magnezowych i szlamów gipsowych o zawartości do 28% wagowych cynku, do 7,5% wagowych ołowiu i do 0,6% wagowych kadmu przy wilgotności od 14-35% wagowych H2O łączy się z koksem w ilości od 40-48% wagowych suchej masy wsadu cynkonośnego, po czym kieruje się do przestrzeni roboczej pieca obrotowego opalanego gazem ziemnym i poddaje się w temperaturze od 1100-1250° C reakcji redukcji oraz utlenianiu par cynku, przy utrzymywaniu w komorze rozprężnej za piecem obrotowym podciśnienia w granicach od 15-35 Pai temperatury gazów od 520-760°C, po czym wytrącone z gazów pyły w kolejnej chłodnicy wymiennikowej

PL 195 765 B1 i odpylni gromadzi się w zbiorniku magazynowym, skąd poprzez zbiornik pośredni kierowany jest na wagę tensometryczną i dalej surowy tlenek cynku trafia do misy talerzowej mieszarki bębnowej podczas jałowej jej pracy a następnie do misy talerzowej mieszarki kieruje się elektrolit zwrotny z elektrolizy cynku zawierający do 160 g/dm³ H2SO4 i do 59 g/dm³ cynku w ilości do 15% wagowych suchej masy surowego tlenku cynku, miesza surowy tlenek cynku z zadaną ilością elektrolitu, dozuje wodę do 13% wagowych suchej masy tlenku cynku i poddaje się cyklowi zasadniczego mieszania w ciągu od 1-3 minut przy obracającej się misie talerzowej mieszarki ze stałą szybkością do 15 obr/min i wirniku obracającym się w przeciwnym kierunku z prędkością od 150-200 obr/min a następnie w miarę potrzeb uformowane grudki za pomocą kierowanego ze zbiornika buforowego tlenku cynku poddaje się otoczkowaniu w ciągu do 10 sekund przy obracającym się wirniku mieszarki z prędkością ponad 200 obr/min a po odcięciu dopływu ze zbiornika buforowego prowadzi się mieszanie końcowe, po czym zgranulowany tlenek cynku wysypuje się z misy talerzowej mieszarki i operację granulowania powtarza się z kolejną porcją surowego tlenku cynku. Mieszanka wsadowa materiałów cynkonośnych zawiera dodatkowo zużyte ogniwa suche cynkowo-węglowe oraz/lub szlamy z ocynkowni wyrobów stalowych mające znaczne ilości chlorku cynku. Pyły z lejów chłodnicy wymiennikowej łączy się z pyłami z komory rozprężnej i zawraca się rynną wsadową do przestrzeni roboczej obrotowego pieca przewałowego. Pylisty surowy tlenek cynku z lejów kolejnej chłodni wymiennikowej oraz filtra odpylni podajnikami ślimakowymi i podajnikami celkowymi kieruje się do zbiorczego podajnika ślimakowego, z którego z kolei do głównego podajnika ślimakowego a następnie poprzez przesyp przelotowy i podajnik linowo-rurowy do zbiornika magazynowego surowego tlenku cynku. Surowy tlenek cynku wytrącony w rurociągu między kolejną chłodnicą wymiennikową a odpylnią poprzez podajnik celkowy kierowany jest do zbiorczego podajnika ślimakowego. Pylisty tlenek cynku z lejów chłodnicy wymiennikowej zainstalowanej bezpośrednio za komorą rozprężną, kieruje się do zbiorczego podajnika ślimakowego albo głównego podajnika ślimakowego skąd następnie do zbiornika magazynowego surowego tlenku cynku. Część surowego tlenku cynku ze zbiornika magazynowego poprzez kosz zasypowy, podajnik linowo-rurowy, zbiornik pośredni i podajnik ślimakowy rewersyjny kieruje się do zbiornika buforowego. Proces granulowania prowadzi się przy włączonych miejscowych odciągach pyłu, który wyłapywany jest w filtrze pulsacyjnym a z lejów tego filtra kierowany jest do zbiornika buforowego skąd jest zawracany do procesu granulowania surowego tlenku cynku.

Zagadnienie techniczne rozwiązuje również układ urządzeń do wytwarzania granulowanego tlenku cynku, zawierający zestaw urządzeń do wytwarzania surowego tlenku cynku złożony z obrotowego pieca przewałowego połączonego od strony nadawy z komorą pyłową a następnie szeregowo z chłodnicą gazów i odpylania gazów a z drugiej strony obrotowy piec przewałowy połączony jest z komorą odpadów, przy czym od strony odprowadzenia odpadów zainstalowany jest w obrotowym piecu palnik, oraz zawierający zestaw urządzeń do granulowania pylistego surowego tlenku cynku złożony ze zbiornika surowego tlenku cynku, z którym powiązany jest granulator nachylony do poziomu oraz ze zbiornika środka wiążącego pylisty surowy tlenek cynku wyposażonego w instalację doprowadzającą środek wiążący do granulatora, który z kolei odprowadzeniem zgranulowanego tlenku cynku połączony jest z przenośnikiem taśmowym, charakteryzujący się tym, że obrotowy piec przewałowy połączony uszczelnioną końcówką z komorą rozprężną, która połączona jest z chłodnicą wymiennikową wyposażony jest w kolejną chłodnicę wymiennikową, która połączona jest rurociągiem z odpylnią, przy czym leje kolejnej chłodnicy wymiennikowej połączone są z rewersyjnym podajnikiem ślimakowym, którego jeden wysyp połączony jest z podajnikiem ślimakowym usytuowanym pod lejem chłodnicy wymiennikowej a drugi wysyp poprzez podajnik celkowy połączony jest ze zbiorczym podajnikiem ślimakowym, który z kolei wysypem połączony jest z głównym podajnikiem ślimakowym, który poprzez przelotowy przesyp połączony jest za pomocą podajnika linowo-rurowego ze zbiornikiem magazynowym surowego tlenku cynku, z którego odprowadzenie surowego tlenku cynku poprzez podajnik ślimakowy, kosz zasypowy podajnikiem linowo-rurowym połączone jest z zasypem pośredniego zbiornika w zestawie urządzeń do granulowania pylistego surowego tlenku cynku, z tym, że pod wysypem pośredniego zbiornika usytuowany jest podajnik ślimakowy przystosowany do pracy rewersyjnej, którego wysyp z jednej strony jest skierowany do zbiornika buforowego dla otoczkowania granulatu a z drugiej strony wysyp jest skierowany na wagę tensometryczną, z której z kolei wysyp kierowany jest do mieszarki bębnowej, zaopatrzonej w misę talerzową zabudowaną pod kątem 20° do poziomu i mającą stałe obroty a nad misą zabudowany jest wirnik mający zmienną prędkość od 52-520 obr/min, obracający się w kierunku przeciwnym do obrotów misy talerzowej mieszarki bębnowej, przy czym oddzielnie zainstalowany zbiornik buforowy elektrolitu zwrotnego wylewem poprzez wagę dozującą cieczy

PL 195 765 B1 i komorę elektrolitu zwrotnego jest połączony wylewem z zasypem misy talerzowej mieszanki bębnowej oraz podobnie wylew wody z komory zainstalowanej w wadze dozującej, a wysyp bębnowej mieszarki umieszczony w misie usytuowany jest nad lejem zsypowym zamkniętym od dołu szerokim przenośnikiem taśmowym. W osi wylotu obrotowego pieca przewałowego zainstalowany jest palnik gazowy a od strony nadawy obrotowy piec przewałowy ma spiętrzenie, które usytuowane jest uszczelnioną końcówką w komorze rozprężnej. Jeden wysyp rewersyjnego podajnika ślimakowego zainstalowanego pod lejami kolejnej chłodnicy wymiennikowej połączony jest z podajnikiem ślimakowym poziomym usytuowanym pod chłodnicą wymiennikową, który z kolei poprzez podajnik celkowy połączony jest z podajnikiem ślimakowym zbiorczym, który poprzez przesyp przelotowy jest połączony z podajnikiem linowo-rurowym sprzężonym z drugiej strony z przenośnikiem ślimakowym, którego wysyp skierowany jest do wlotu rynny wsadowej obrotowego pieca przewałowego. Podajnik ślimakowy spod lejów chłodnicy wymiennikowej sprzężony jest ze zbiorczym podajnikiem ślimakowym albo z głównym podajnikiem ślimakowym odprowadzającym surowy tlenek cynku do zbiornika magazynowego. Zbiornik magazynowy bezpośrednio lub poprzez drugi zbiornik magazynowy połączony jest od góry z tkaninowym filtrem pulsacyjnym. Bębnowa mieszarka oraz poszczególne urządzenia zestawu urządzeń do granulowania podłączone są pod wspólny filtr pulsacyjny.

Sposób wytwarzania granulowanego tlenku cynku oraz układ urządzeń do wytwarzania granulowanego tlenku cynku wg wynalazku umożliwia otrzymywanie granulowanego tlenku cynku, który nadaje się do dalszej przeróbki na drodze pirometalurgicznej, zwłaszcza do przygotowania wsadu na maszynie spiekalniczej Dwight-Lloyda dla pieca szybowego do jednoczesnego wytapiania metalicznego cynku i ołowiu (ISP). Dzięki temu pylisty surowy tlenek cynku nie musi być poddawany procesowi spiekania w temperaturze do 1400°C, przez co ogranicza się znacznie zużycie energii cieplnej. Rozwiązania techniczne według wynalazku eliminują powstawanie tlenku ołowiu, będącego pyłem Pb-Zn-Cd, którego dalsze zagospodarowanie jest kłopotliwe. Zastosowanie sposobu i układu urządzeń według wynalazku z powodu eliminacji procesu spiekania surowego tlenku cynku powoduje zwiększenie o 50% zdolności produkcyjnej obrotowych pieców przewałowych do przerobu odpadów materiałów cynkonośnych jak szlamy i pyły z elektrostalowni. Dodatkowo dzięki temu następuje zmniejszenie strat cynku z powodu wyeliminowania powstawania tlenku ołowiu w obrotowych piecach spiekalniczych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schematycznie układ urządzeń do wytwarzania granulowanego tlenku cynku.

Układ urządzeń do wytwarzania granulowanego tlenku cynku składa się z zestawu urządzeń do wytwarzania surowego tlenku cynku oraz zestawu urządzeń do granulowania surowego tlenku cynku.

Zestaw urządzeń do wytwarzania surowego tlenku cynku składa się z namiarowni wsadu 1 w postaci betonowego boksu wyposażonego w dwie suwnice czerpakowe, bocznicę kolejową, stanowisko rozładunku samochodów samowyładowczych oraz zbiornika zasypowego wsadu 2. Pod zbiornikiem zasypowym 2 zainstalowany jest zespół podajników taśmowych 3, przy czym ostatni podajnik zaopatrzony jest w pług i przed tym pługiem, zabudowany jest zbiornik 4 mieszanki wsadu cynkonośnego a za pługiem na zsypie podajnika zabudowany jest zbiornik koksiku 5. Pod zbiornikami 4 i 5 zainstalowane podajniki wyposażone są w wagi tensometryczne a ich zsypy skierowane są na podajnik taśmowy 6 sprzężony z wlotem rynny wsadowej 7, wprowadzającej mieszankę wsadową do przestrzeni roboczej obrotowego pieca przewałowego 8. Piec przewałowy 8 to stalowy walczak o długości 40 mi średnicy wewnętrznej 2600 mm nachylony do poziomu podłoża pod katem 3-4°, wewnątrz wymurowany cegłą szamotową. Wylot pieca przewałowego usytuowany jest w komorze odpadów 9. W osi wylotu pieca przewałowego 8 zainstalowany jest palnik gazowy 10. Wylot pieca przewałowego 8 usytuowany w komorze odpadów 9 ma pierścieniowe spiętrzenie. Obrotowy piec przewałowy 8 od strony nadawy ma także spiętrzenie, które usytuowane jest uszczelnioną końcówką w komorze rozprężnej 11. Z komorą rozprężną 11 połączona jest chłodnica wymiennikowa 12 a za nią szeregowo połączona jest kolejna chłodnica wymiennikowa 13. Komora rozprężna 11 pod lejami zsypowymi ma zainstalowane kaskadowo dwa podajniki ślimakowe usytuowane poziomo, przy czym niżej położony podajnik ślimakowy wysypem połączony jest z podajnikiem ślimakowym zbiorczym 14. Chłodnica wymiennikowa 12 lejami zsypowymi połączona jest z podajnikiem ślimakowym poziomym, który z kolei poprzez podajnik celkowy 15 połączony jest z podajnikiem ślimakowym zbiorczym 14. Podajnik ślimakowy 14 poprzez przesyp przelotowy 16 połączony jest z podajnikiem linowo-rurowym 17 sprzężonym z drugiej strony z przenośnikiem ślimakowym 18, którego wysyp skierowany jest do wlotu rynny wsadowej 7. Kolejna chłodnica wymiennikowa 13 połączona jest rurociągiem z odpylnią, 19 za którą zainstalowany jest wentylator główny 20 kierujący oczyszczone spaliny na komin. Leje kolejnej

PL 195 765 B1 chłodnicy wymiennikowej 13 połączone są z rewersyjnym podajnikiem ślimakowym 21, którego jeden wysyp połączony jest z podajnikiem ślimakowym poziomym usytuowanym pod chłodnicą wymiennikową 12 a drugi wysyp poprzez podajnik celkowy 22 połączony jest ze zbiorczym podajnikiem ślimakowym 23. Leje odpylni 19 połączone są podajnikiem ślimakowym, którego wysyp poprzez podajnik celkowy 24 połączony jest ze zbiorczym podajnikiem ślimakowym 23. Rurociąg między kolejną chłodnicą wymiennikową 13 a odpylnią 19 ma zabudowany zsyp połączony poprzez podajnik celkowy 25 ze zbiorczym podajnikiem ślimakowym 23, który z kolei wysypem połączony jest z głównym podajnikiem ślimakowym 26, który poprzez przelotowy przesyp 27 połączony jest za pomocą podajnika linoworurowego 28 ze zbiornikami magazynowymi 29 surowego tlenku cynku.

Podajnik ślimakowy spod lejów chłodnicy wymiennikowej 12 sprzężony może być również ze zbiorczym podajnikiem ślimakowym 23 albo głównym podajnikiem ślimakowym 26, dzięki możliwości pracy rewersyjnej, co pozwala także transportować z chłodnicy wymiennikowej 12 surowy tlenek cynku do zbiorników magazynowych 29.

Zbiorniki magazynowe 29 połączone są od góry z tkaninowym filtrem pulsacyjnym 30, połączonym poprzez wentylator 31 z odciągiem oczyszczonego powietrza. Odprowadzenia surowego tlenku cynku ze zbiorników magazynowych 29 połączone są z podajnikami ślimakowymi, których z kolei wysypy usytuowane są nad koszem zsypowym 32.

Kosz zsypowy 32 połączony jest podajnikiem linowo-rurowym 33 z zasypem pośredniego zbiornika 34 w zestawie urządzeń do granulowania ślimakowy 35 przystosowany do pracy rewersyjnej, którego wysyp z jednej strony jest skierowany do zbiornika surowego tlenku cynku. Pod wysypem pośredniego zbiornika 34 usytuowany jest podajnik buforowego 36 dla otoczkowania a z drugiej strony wysyp jest skierowany na wagę tensometryczną 37, z której z kolei wysyp kierowany jest do mieszarki bębnowej 38. Mieszarka bębnowa 38 zaopatrzona jest w misę talerzową o płaskim dnie mającą cylindryczne ścianki na obwodzie. Mieszarka bębnowa 38 i jej misa zabudowane są pod kątem 20° do poziomu. Średnica wewnętrzna misy talerzowej wynosi 1900mm a wysokość ścianki cylindrycznej 885 mm. Misa talerzowa obraca się ze stałą prędkością 14 obr/min. Nad misą w jej osi zabudowany jest wirnik obracający się ze zmienną prędkością od 52-520 obr/min w kierunku przeciwnym do obrotów misy talerzowej mieszarki bębnowej 38. Pod zbiornikiem buforowym 36 zainstalowany jest podajnik ślimakowy, z którego wysyp jest skierowany do mieszarki bębnowej 38. Mieszarka bębnowa 38 oraz poszczególne zbiorniki zestawu urządzeń do granulowania podłączone są pod wspólny filtr pulsacyjny 39. W zestawie urządzeń oddzielnie zainstalowany jest zbiornik buforowy 40 elektrolitu zwrotnego, którego wylew połączony jest z wagą dozującą cieczy, przy czym w komorze 41 jest elektrolit zwrotny a w komorze 42 jest woda. Wysyp mieszarki 38 umieszczony w misie usytuowany jest nad lejem zsypowym 43 zamkniętym od dołu szerokim przenośnikiem taśmowym 44. Wysyp z szerokiego podajnika taśmowego 44 połączony jest z zasypem podajnika kubełkowego 45, którego wysyp zestawem podajników taśmowych 46 połączony jest z trzema zbiornikami magazynowymi 47.

Przedmiot wynalazku w zakresie sposobu wytwarzania granulowanego tlenku cynku w powiązaniu z działaniem układu urządzeń do wytwarzania granulowanego tlenku cynku jest bliżej przedstawiony w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d 1. W namiarowni wsadu 1 przy użyciu suwnicy czerpakowej do zbiornika zasypowego 2 kieruje się 577,5 części wagowych odwodnionych szlamów po ługowaniu utlenionych koncentratów cynkowych, 354,5 części wagowych pyłów cynkonośnych z elektrostalowni oraz 68 części wagowych szlamów z oczyszczalni wód przemysłowych. Szlam z hydrometalurgii cynku licząc wagowo zawiera: 15,1% Zn, 5,58% Pb, 0,25% Cd, 17,9% Fe, 1,49% MgO, 8,68% CaO, 0,12% Cu, 2,7% SiO2, 0,31% Ss oraz 8,08% Sso4 i około 15% H2O. Pyły cynkonośne z procesu wytopu stali ze złomu stalowego w tym ocynkowanego uzyskuje się przez odpylenie gazów poreakcyjnych z przetopu wsadu, odprowadzanych z elektrycznego pieca łukowego. Pyły cynkonośne mają wagowo: 26,2% Zn, 5,4% Pb, 0,12% Cd, 4,9% CaO, 2,1% MgO, 5,5% SiO2, 21,5% Fe oraz 0,87% Sog i około 10% H2O. Szlamy z oczyszczalni wód przemysłowych zawierają licząc wagowo: 26,2% Zn, 0,5% Pb, 0,24% Cd, 24,2% CaO, 3,5% MgO, 5,42% SiO2 oraz 4,3% Fe i około 75% H2O. Przyrządzona mieszanka materiałów cynkonośnych zawiera średnio do 19,61% wagowych cynku, do 5,92% wagowych ołowiu, około 0,22% kadmu oraz wilgotność w granicach od 17,3-17,5% wagowych H2O. Mieszankę tą ze zbiornika zasypowego 2 zespołem podajników taśmowych 3 kieruje się do zbiornika mieszanki wsadowej 4 pieca obrotowego 8. Następnie po odstawieniu pługa na ostatnim podajniku taśmowym zespołu podajników 3, oddzielnie do zbiornika 5 podawany jest koksik o granulacji od 0-10 mm, przy zawartości nadziarna do 10% wagowych oraz mający licząc wagowo do 13% wody, do 13% popiołu oraz do

PL 195 765 B1

0,65% siarki. Koksik ma wartość opałową około 25000 kJ/kg. Mieszanka wsadowa i koksik podawane są podajnikiem taśmowym 6 poprzez rynnę wsadową 7 do przestrzeni roboczej obrotowego pieca przewałowego 8. Ilość dodawanego koksiku wynosi od 40-45% wagowych suchej masy wsadu cynkonośnego. Podajniki taśmowe nadawy wyposażone są w wagi tensometryczne, co umożliwia kontrolowanie ilości dozowanego wsadu i koksiku oraz zapewnia równomierność i ciągłość wsadowania. Średnio w ciągu doby przerabia się od 80 do 901 masy suchej wsadu cynkonośnego o wilgotności od 17-22% wagowych H2O.

Wsad w piecu przewałowym 8 przesuwa się dzięki pochyleniu i ruchowi obrotowemu walczaka z prędkością 0,5 obrotów/minutę. Piec przewałowy 8 opalany jest gazem ziemnym, za pomocą palnika 10. Przepływ gazów procesowych przez przestrzeń roboczą pieca przewałowego 8 wymuszany jest działaniem głównego wentylatora 20 zainstalowanego za odpylnią 19. Ruch wsadu i gazów odbywa się w przeciwprądzie. Powoduje to, że wsad styka się z gorącymi gazami i podlega przemianom fizykochemicznym, z których najistotniejsze są przebiegające w temperaturach 1100-1250°C reakcje redukcji i utleniania par cynku. Produkt tych reakcji tlenek cynku unoszony jest w strumieniu gorących gazów procesowych do stanowiącego integralną część pieca przewałowego 8 zespołu urządzeń chłodząco-odpylających. W komorze rozprężnej 11 tego zespołu dochodzi do rozprężenia gazów, wytracenia przez nie prędkości oraz wytrącenia grubych cząstek unoszonego w strumieniu gazów pyłu. W chłodnicy wymiennikowej 12 dochodzi do wychłodzenia gazów oraz dalszego wytrącenia cząstek pyłu. Pyły z komory rozprężnej 11 i chłodnicy wymiennikowej 12 zawracana są do przestrzeni roboczej pieca przewałowego 8 zespołem podajników ślimakowych poprzez zbiorczy podajnik ślimakowy 14, przesyp przelotowy 16, podajnik linowo-rurowy 17 oraz przenośnik ślimakowy 18 i rynnę wsadową 7. Częściowo wychłodzone gazy w chłodnicy wymiennikowej 12 kierowane są ciągiem głównego wentylatora 20 do chłodnicy wymiennikowej, 11 w której dochodzi do wychłodzenia gazów do temperatury 200-220°C, co jest limitowane odpornością termiczną zastosowanej tkaniny filtracyjnej w odpylni 19 oraz dalszego wytrącania cząstek pyłu, który stanowi już surowy tlenek cynku. Wychłodzone gazy przechodzą do odpylni 19, gdzie w filtrze intensywnego odpylania z zamocowanymi w płaszczyźnie poziomej rękawami filtracyjnymi jest wyłapywany produkt procesu surowy tlenek cynku.

Proces przewałowy prowadzi się w oparciu o dwa podstawowe parametry, którymi są podciśnienie i temperatura gazów w komorze rozprężnej 11, wynoszące podczas normalnej pracy pieca przewałowego 8 odpowiednio: od 19,6-29,5 Pa i 550-750°C.

Surowy tlenek cynku gromadzący się w lejach kolejnej chłodnicy wymiennikowej 13 oraz filtrze odpylni 19 stanowi produkt procesu i za pomocą rewersyjnego podajnika ślimakowego 21, podajnika poziomego zainstalowanego pod lejami odpylni 19, podajników celkowych 22, 24 i 25, zbiorczego podajnika ślimakowego 23, głównego podajnika ślimakowego 26, przelotowego przesypu 27 i podajnika linowo-rurowego 28 kierowany jest do zbiornika magazynowego 29. Zbiornik magazynowy 29 ma objętość 321 m³, co pozwala na gromadzenie surowego tlenku cynku przed dalszym przerobem. W ciągu doby otrzymuje się od 25 do 28 ton surowego tlenku cynku o zawartości: od 47-55% wagowych cynku, od 14-18% wagowych ołowiu i od 0,4-1,0% wagowych kadmu. Koncentrat ten posiada uziarnienie poniżej 0,04 mm ciężar usypowy od 1200 -1400 kg/m³. Uzysk cynku w procesie wynosi około 82%. Materiałem odpadowym jest żużel, którego w ciągu doby powstaje około 75% w stosunku do masy suchej przerobionego materiału cynkonośnego. Żużel zawiera od 1,5-3,5% wagowych Zn, od 0,3-1,0% wagowych Pb i od 0,01-0,02% wagowych Cd. Jego ciężar usypowy wynosi od 1400-1600 kg/m³.

Surowy tlenek cynku ze zbiorników magazynowych 29 podajnikami ślimakowymi kierowany jest do kosza zasypowego 32 a następnie spod kosza zasypowego 32 podajnikiem linowo-rurowym 33 do zbiornika pośredniego 34, ze zbiornika pośredniego 34 surowy tlenek cynku podajnikiem ślimakowym 35 kieruje się na wagę tensometryczną 37. Po odważeniu porcji 950 części wagowych zostaje zatrzymany podajnik ślimakowy 35 oraz zamknięta klapa pomiędzy wysypem z podajnika ślimakowego 35 a wagą tensometryczną 37. System ten umożliwia precyzyjne odważenie wymaganej ilości surowego tlenku cynku. Następnie zważona porcja surowego tlenku cynku trafia do misy talerzowej mieszarki 38, przy czym przed włączeniem napędu misy talerzowej najpierw włącza się odciąg filtra pulsacyjnego 39. Zasypywanie odważonej porcji surowego tlenku cynku dokonuje się podczas jałowej pracy mieszarki 38. Równolegle naważana jest porcja elektrolitu zwrotnego a następnie wody. Kierowany do mieszarki 38 elektrolit zwrotny z elektrolizy cynku zawiera: 54 g/dm Zn, 140 g/dni H2SO4, 13 g/dm³ Mg, 3,5 g/dm³ Mn, od 0,08 do 0,1 g/dm³ Cl oraz niewielkie ilości: Fe, F, Pb, As, Cd, Cu, Sb, Ni i Co. W pierwszej kolejności do bębna mieszarki 38 napełnionej surowym tlenkiem cynku podawany jest elektrolit zwrotny, który dostarczany jest rurociągiem do zbiornika buforowego 40 i ważony na

PL 195 765 B1 wadze dozującej w komorze 41. W trakcie kolejnego cyklu mieszania z rurociągu sieciowego poprzez komorę 42 wagi dozującej podawana jest woda. Zarówno waga elektrolitu jak i waga wody napełniane są automatycznie po odważaniu i podaniu porcji tych składników do mieszarki 38. Na porcję 950 części wagowych surowego tlenku cynku w czasie jednej szarży dodaje się do mieszarki 38 od 120-130 części wagowych elektrolitu zwrotnego oraz od 100-110 części wagowych wody.

Podajnik ślimakowy 35 zainstalowany pod zbiornikiem pośrednim 34 ma możliwość pracy rewersyjnej, co powoduje, że gdy zadziała sonda „minimum” w zbiorniku 36 napełniony zostaje zbiornik buforowy 36. Ze zbiornika buforowego 36 dozowany jest surowy tlenek cynku do mieszarki 38 do operacji, otoczkowania wcześniej utworzonego ziarna grudki tlenku cynku w przypadku, gdy uzyskiwany granulat posiada zbyt dużą wilgotność bądź też chce się uzyskać większy rozmiar końcowych ziaren granulowanego tlenku cynku.

Proces granulacji surowego tlenku cynku składa się kolejno z operacji opróżniania wagi tensometrycznej 37 przy obracającym się wirniku mieszarki z prędkością 156 obr/min. Następnie po zamknięciu klapy wagi tensometrycznej 37 w ciągu co najmniej 20 sekund obraca się wirnik mieszarki 38 z prędkością 156 obr/min. przy stałych obrotach w przeciwnym kierunku misy talerzowej mieszarki 38 z prędkością 14 obr/min. Z kolei dozowany jest elektrolit zwrotny do misy talerzowej mieszarki 38, w której wirnik obraca się z prędkością 416 obr/min. przy stałych obrotach misy talerzowej mieszarki 38. Surowy tlenek cynku z zadaną ilością elektrolitu zwrotnego miesza się w przeciwprądzie w ciągu, co najmniej 5 sekund przy prędkości 156 obr/min. wirnika mieszarki 38. Po tej operacji do misy talerzowej mieszarki 38 dozuje się wodę. W czasie dozowania wody wirnik mieszarki 38 obraca się z prędkością 156 obr/min. Surowy tlenek cynku z zadaną uprzednio ilością elektrolitu zwrotnego oraz wymieszaniu tych składników poddaje się następnie cyklowi mieszania zasadniczego w ciągu 1 minuty z zadaną ilością wody przy prędkości wirnika mieszarki 156 obr/min. Po tej operacji prowadzi się dosypywanie porcji surowego tlenku cynku ze zbiornika buforowego 36 do otoczkowania (pudrowania) wytworzonych zarodków ziaren granulatu tlenku cynku w czasie około 5 sekund przy prędkości wirnika mieszarki 38 wynoszącej 208 obr/min. Po odcięciu dopływu ze zbiornika buforowego 36 prowadzi się mieszanie końcowe w ciągu 1 minuty przy prędkości wirnika 156 obr/min, po czym otrzymany granulat poprzez otwarcie się klapy wysypowej umieszczonej w misie mieszarki 38 kierowany jest do leja zsypowego 43 zamkniętego szerokim przenośnikiem taśmowym 44. Granulowany tlenek cynku następnie z przenośnika taśmowego 44, podajnikiem kubełkowym 45 i zestawem podajników taśmowych 46 podawany jest do trzech zbiorników magazynowych 47, skąd sukcesywnie odbiera się go na składowisko. Zbiorniki magazynowe 47 umożliwiają zgromadzenie około 160 ton granulatu.

Wydajność bębnowej mieszarki 38 w praktyce wynosi od 8-9 ton i umożliwia przerobienie 4 wsadów surowego tlenku cynku na godzinę.

Zestaw urządzeń do granulowania surowego tlenku cynku pracuje w systemie automatycznym. Po wysypaniu porcji granulatu z mieszarki bębnowej 38 klapa wysypowa w misie mieszarki 38 automatycznie zamyka się i następuje kolejne podawanie do mieszarki 38 jako granulatora zważonej porcji surowego tlenku cynku. W podobnym cyklu przebiega również podawanie do mieszarki 38 elektrolitu zwrotnego i wody. Procentowe wartości składników wejściowych do procesu granulowania można zmieniać wprowadzając do komputera nowe dane. Możliwa jest również zmiana parametrów czasowych i parametrów prędkości mieszania dla poszczególnych ośmiu etapów całego cyklu pracy mieszarki 38. Proces granulowania jest zwizualizowany i dzięki temu możliwa jest na monitorze komputera natychmiastowa lokalizacja stanów awaryjnych zestawu, a tym samym szybkie przywrócenie zestawu urządzeń do granulowania do stanu pracy, po usunięciu awarii.

W czasie procesu granulowania poszczególne urządzenia zestawu mają włączone miejscowe odciągi pyłu, który wyłapywany jest w filtrze pulsacyjnym 39. Pył osadowy w lejach filtra pulsacyjnego 39 poprzez zbiornik buforowy 36 zawracany jest do procesu granulowania surowego tlenku cynku.

Otrzymywany granulowany tlenek cynku licząc wagowo zawiera: od 48-54% Zn, od 13,5-17% Pb, od 0,4-0,9% Cd, od 2,5-4,0% Fe, od 0,03-0,05% Cu, od 0,02-0,03% Sn, 0,5-0,8% SiO2, od 1,3-2,3% CaO, od 0,35-0,75% MgO, 0,25-0,3% Al2O3, od 3,0-3,5% Sog, od 1,2-1,95% Cl i od 0,02-0,04% F. Granulat ten ma następujący skład ziarnowy: 4,82% wagowych poniżej 0,9 mm, 5,22% wagowych od 0,9-1,0 mm, 23,97% wagowych od 1,0-2,0 mm, 14,14% wagowych od 2-4 mm, 19,65% wagowych od 4-6 mm, 15,5% wagowych od 6-8 mm, 10,4% wagowych od 8-10 mm i 6% wagowych 8-10 mm i 6% wagowych powyżej 6 mm. Ciężar usypowy granulatu waha się w granicach od 2100-2200 kg/m³.

Przykład II. W namiarowni 1przy użyciu suwnicy czerpakowej do zbiornika zasypowego 2 kieruje się 570 części wagowych odwodnionych szlamów po ługowaniu utlenionych koncentratów cynkowych,

PL 195 765 B1

355 części wagowych pyłów cynkonośnych z elektro stalowni oraz 40 części wagowych szlamów magnezowych i 35 części wagowych szlamów gipsowych. Szlam magnezowy powstaje w instalacji do produkcji roztworu siarczanu magnezowego z udziałem elektrolitu zwrotnego i materiałów magnezowych w postaci odpadów poflotacyjnych zawierających około 12% wagowych MgO plus mączka magnezowa o zawartości powyżej 80% wagowych MgO. Szlam magnezowy zawiera wagowo: 10,9% Zn, 0,2% Pb, 3,15% Fe, 1,7SiO2, 19,2% CaO, 7,65% MgO, 0,2% Al2Os, 13% Sog, 0,018% Cl i 0,011% Cd. Szlam gipsowy powstaje w czasie ochładzania oczyszczonego roztworu siarczanu cynkowego (do 32°C), kierowanego na wanny elektrolityczne, co powoduje, że wypadają z roztworu siarczany wapnia oraz tlenkowe związki cynku i kryształy siarczanu cynku. Szlam gipsowy wydziela się również w czasie sezonowania roztworu siarczanu cynkowego przed samymi wannami elektrolitycznymi. Szlam gipsowy zawiera wagowo: 20,6% Zn, 1,63% Pb, 5,69% Fe, 1,3% SiO2, 12,6% CaO, 1,83% MgO, 0,2% Al2O3, 13,2% Sog, 0,014% Cl i 0,064% Cd. Przyrządzana mieszanka materiałów cynkonośnych zawiera 19,27% wagowych cynku, 5,89% wagowych ołowiu, około 0,24% wagowych kadmu oraz wilgotności około 14,97% wagowych H2O. Mieszankę materiałów cynkonośnych łączy się z koksikiem i kieruje się do obrotowego pieca przewałowego 8. Dalej proces wytwarzania granulowanego tlenku cynku prowadzi się jak w przykładzie I.

Przykład III. W namiarowni 1do zbiornika zasypowego 2 kieruje się 50 części wagowych szlamu z oczyszczalni wód przemysłowych, 300 części wagowych szlamu magnezowego, 600 części wagowych pyłu cynkonośnego z elektrostalowni oraz 50 części wagowych szlamu gipsowego. Udziały składników cynkonośnych mieszanki wsadowej liczone są według wagi suchej. Przyrządzona mieszanka materiałów cynkonośnych zawiera 21,33% wagowych cynku, 5,46% wagowych ołowiu, około 0,22% wagowych kadmu oraz wilgotność około 31,1% wagowych H2O. Mieszankę materiałów cynkonośnych łączy się z koksikiem i kieruje się do obrotowego pieca przewałowego 8. Dalej proces wytwarzania granulowanego tlenku cynku prowadzi się jak w przykładzie I.

Claims (15)

1. Sposób wytwarzania granulowanego tlenku cynku, złożony z procesu przewałowego, w którym przerabia się na drodze redukcji za pomocą węgla tlenowe związki cynku jak szlamy odpadowe z elektrolizy cynku oraz inne tlenowe materiały cynkonośne dogodnie z dodatkiem regulującym moduł zasadowości wsadu, po czym powstałe pary metali utlenia się, które z kolei wytrącane są w urządzeniach odpylających, przy czym pyły z komory rozprężnej usytuowanej bezpośrednio za piecem przewałowym zawraca się do pieca przewałowego a oddzielony od gazów procesowych pylisty tlenek cynku granuluje się w bębnie przy użyciu roztworu kwasu siarkowego, znamienny tym, że mieszankę wsadową materiałów cynkonośnych złożoną z odwodnionych szlamów po ługowaniu utlenionych koncentratów cynkowych jako składnika podstawowego i/albo pyłu cynkonośnego z procesu wytopu stali ze złomu stalowego z dodatkami cynkonośnymi w postaci szlamów z oczyszczalni wód przemysłowych, szlamów magnezowych i szlamów gipsowych o zawartości do 28% wagowych cynku, do 7,5% wagowych ołowiu i do 0,6% wagowych kadmu przy wilgotności od 14-35% wagowych H2O łączy się z koksem w ilości od 40-48% wagowych suchej masy wsadu cynkonośnego, po czym kieruje się do przestrzeni roboczej pieca obrotowego opalanego gazem ziemnym i poddaje się w temperaturze od 1100-1250°C reakcji redukcji oraz utlenianiu par cynku, przy utrzymywaniu w komorze rozprężnej za piecem obrotowym podciśnienia w granicach od 15-35 Pa i temperatury gazów od 520-760°C, po czym wytrącone z gazów pyły w kolejnej chłodnicy wymiennikowej i odpylni gromadzi się w zbiorniku magazynowym, skąd poprzez zbiornik pośredni kierowany jest na wagę tensometryczną i dalej surowy tlenek cynku trafia do misy talerzowej mieszarki bębnowej podczas jałowej jej pracy a następnie do misy talerzowej mieszarki kieruje się elektrolit zwrotny z elektrolizy cynku zawierający do 160 g/dm³ H2SO4 i do 59 g/dm³ cynku w ilości do 15% wagowych suchej masy surowego tlenku cynku, miesza surowy tlenek cynku z zadaną ilością elektrolitu, dozuje wodę do 13% wagowych suchej masy tlenku cynku i poddaje się cyklowi zasadniczego mieszania wciągu od 1-3 minut przy obracającej się misie talerzowej mieszarki ze stałą szybkością do 15 obr/min i wirniku obracającym się w przeciwnym kierunku z prędkością od 150-200 obr/min a następnie w miarę potrzeb uformowane grudki za pomocą kierowanego ze zbiornika buforowego tlenku cynku poddaje się otoczkowaniu w ciągu do 10 sekund przy obracającym się wirniku mieszarki z prędkością ponad 200 obr/min a po odcięciu dopływu ze zbiornika buforowego prowadzi się mieszanie

PL 195 765 B1 końcowe, po czym zgranulowany tlenek cynku wysypuje się z misy talerzowej mieszarki i operację granulowania powtarza się z kolejną porcją surowego tlenku cynku.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanka wsadowa materiałów cynkonośnych zawiera zużyte ogniwa suche cynkowo-węglowe.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanka wsadowa materiałówcynkonośnych zawiera szlamy z ocynkowni wyrobów stalowych mające znaczne ilości chlorku cynku.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pyły z lejów chłodnicy wymiennikowej łączy się z pyłami z komory rozprężnej i zawraca się rynną wsadową do przestrzeni roboczej obrotowego pieca przewałowego.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pylisty surowy tlenek cynku z lejów kolejnej chłodni wymiennikowej oraz filtra odpylni podajnikami ślimakowymi i podajnikami celkowymi kieruje się do zbiorczego podajnika ślimakowego, z którego z kolei do głównego podajnika ślimakowego a następnie poprzez przesyp przelotowy i podajnik linowo-rurowy do zbiornika magazynowego surowego tlenku cynku.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że surowy tlenek cynku wytrącony w rurociągu między kolejną chłodnicą wymiennikową a odpylnią poprzez podajnik celkowy kierowany jest do zbiorczego podajnika ślimakowego.

7. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że pylisty tlenek cynku z lejów chłodnicy wymiennikowej zainstalowanej bezpośrednio za komorą rozprężną, kieruje się do zbiorczego podajnika ślimakowego albo głównego podajnika ślimakowego skąd następnie do zbiornika magazynowego surowego tlenku cynku.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część surowego tlenku cynku zezbiornika magazynowego poprzez kosz zasypowy, podajnik linowo-rurowy, zbiornik pośredni i podajnik ślimakowy rewersyjny kieruje się do zbiornika buforowego.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces granulowania prowadzi się przy włączonych miejscowych odciągach pyłu, który wyłapywany jest w filtrze pulsacyjnym a z lejów tego filtra kierowany jest do zbiornika buforowego skąd jest zawracany do procesu granulowania surowego tlenku cynku.

10. Układ urządzeń do wytwarzania granulowanego tlenku cynku zawierający zestaw urządzeń do wytwarzania surowego tlenku cynku złożony z obrotowego pieca przewałowego połączonego od strony nadawy z komorą pyłową a następnie szeregowo z chłodnicą gazów i odpylania gazów a z drugiej strony obrotowy piec przewałowy połączony jest z komorą odpadów, przy czym od strony odprowadzenia odpadów zainstalowany jest w obrotowym piecu palnik, oraz zawierający zestaw urządzeń do granulowania pylistego surowego tlenku cynku złożony ze zbiornika surowego tlenku cynku, z którym powiązany jest granulator nachylony do poziomu oraz ze zbiornika środka wiążącego pylisty surowy tlenek cynku wyposażonego w instalację doprowadzającą środek wiążący do granulatora, który z kolei odprowadzeniem zgranulowanego tlenku cynku połączony jest z przenośnikiem taśmowym, znamienny tym, że obrotowy piec przewałowy (8) połączony uszczelnioną końcówką z komorą rozprężną (11), która połączona jest z chłodnicą wymiennikową (12) wyposażony jest w kolejną chłodnicę wymiennikową (13), która połączona jest rurociągiem z odpylnią (19), przy czym leje kolejnej chłodnicy wymiennikowej (13) połączone są z rewersyjnym podajnikiem ślimakowym (21), którego jeden wysyp połączony jest z podajnikiem ślimakowym usytuowanym pod lejem chłodnicy wymiennikowej (12) a drugi wysyp poprzez podajnik celkowy (24) połączony jest ze zbiorczym podajnikiem ślimakowym (23), który z kolei wysypem połączony jest z głównym podajnikiem ślimakowym (26), który poprzez przelotowy przesyp (27) połączony jest za pomocą podajnika linowo-rurowego (28) ze zbiornikiem magazynowym (29) surowego tlenku cynku, z którego odprowadzenie surowego tlenku cynku poprzez podajnik ślimakowy, kosz zasypowy (32) podajnikiem linowo-rurowym (33) połączone jest z zasypem pośredniego zbiornika (34)w zestawie urządzeń do granulowania pylistego surowego tlenku cynku, z tym, że pod wysypem pośredniego zbiornika (34) usytuowany jest podajnik ślimakowy (35) przystosowany do pracy rewersyjnej, którego wysyp z jednej strony jest skierowany do zbiornika buforowego (36) dla otoczkowania granulatu a z drugiej strony wysyp jest skierowany na wagę tensometryczną (37), z której z kolei wysyp kierowany jest do mieszarki bębnowej (38), zaopatrzonej w misę talerzową zabudowaną pod kątem 20° do poziomu i mającą stałe obroty a nad misą zabudowany jest wirnik mający zmienną prędkość od 52-520 obr/min, obracający się w kierunku przeciwnym do obrotów misy talerzowej mieszarki bębnowej (38), przy czym oddzielnie zainstalowany zbiornik buforowy (40) elektrolitu zwrotnego wylewem poprzez wagę dozującą cieczy i komorę (41) elektrolitu zwrotnego jest połączony wylewem

PL 195 765 B1 z zasypem misy talerzowej mieszanki bębnowej (38) oraz podobnie wylew wody z komory (42) zainstalowanej w wadze dozującej, a wysyp bębnowej mieszarki (38) umieszczony w misie usytuowany jest nad lejem zsypowym (43) zamkniętym od dołu szerokim przenośnikiem taśmowym (44).

11. Układ urządzeń według zastrz. 10, znamienny tym, że w osi wylotu obrotowego pieca przewałowego (8) zainstalowany jest palnik gazowy (10) a od strony nadawy obrotowy piec przewałowy (8) ma spiętrzenie, które usytuowane jest uszczelnioną końcówką w komorze rozprężnej (11).

12. Układ urządzeń według zastrz.10, znamienny tym, że jeden wysyp rewersyjnego podajnika ślimakowego (21) zainstalowanego pod lejami kolejnej chłodnicy wymiennikowej(13) połączony jest z podajnikiem ślimakowym poziomym usytuowanym pod chłodnicą wymiennikową (12), który z kolei poprzez podajnik celkowy (15) połączony jest z podajnikiem ślimakowym zbiorczym (14), który poprzez przesyp przelotowy (16)jest połączony z podajnikiem linowo-rurowym (17) sprzężonym z drugiej strony z przenośnikiem ślimakowym (18), którego wysyp skierowany jest do wlotu rynny wsadowej (7) obrotowego pieca przewałowego (8).

13. Układ urządzeń według zastrz. 10, znamienny tym, że podajnik ślimakowy spod lejów chłodnicy wymiennikowej (12) sprzężony jest ze zbiorczym podajnikiem ślimakowym (23) albo z głównym podajnikiem ślimakowym (26) odprowadzającym surowy tlenek cynku do zbiornika magazynowego (29).

14. Układ urządzeń według zastrz. 10, znamienny tym, że zbiornik magazynowy (29) bezpośrednio lub poprzez drugi zbiornik magazynowy (29) połączony jest od góryz tkaninowym filtrem pulsacyjnym (30).

15. Układ urządzeń według zastrz. 10, znamienny tym, że bębnowa mieszarka (38) oraz poszczególne urządzenia zestawu urządzeń do granulowania podłączone są pod wspólny filtr pulsacyjny (39).

Wykaz oznaczeń części składowych