PL215672B1 - Sposób przygotowania mieszanki wsadowej zwłaszcza do przerobu w piecu przewałowym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowanie mieszanki wsadowej zwłaszcza do przerobu w piecu przewałowym.

Proces przewałowy stosowany do przerobu odpadowych surowców cynkonośnych posiada duże znaczenie w gospodarce tymi materiałami. Biorąc pod uwagę będące na wyczerpaniu krajowe naturalne surowce cynkonośne oraz przyrastającą ilość bogatych w cynk pyłów stanowiących odpad z procesu elektrostalowniczego (EAFD), korzystnym jest wykorzystanie takiej technologii.

Stosunkowo wysoka wydajność instalacji procesu przewałowego pozwala na zaspokojenie potrzeb odbiorców produktu, jakim jest surowy tlenek cynku. Jednym z komponentów wsadu do procesu jest koks. którego zadaniem, oprócz dostarczenia odpowiedniej ilości energii cieplnej, jest usunięcie cynku z objętości wsadu poprzez redukcję i odparowanie. Obecnie najczęściej stosowane są dwa rodzaje reduktora: koksik lub antracyt. Podstawowym wymogiem prawidłowego przebiegu procesów fizykochemicznych zachodzących w piecu przewałowym jest zastosowanie mieszanki wsadowej w postaci, która zapewni odpowiednio dużą powierzchnię kontaktu poszczególnych jej składników jak również ograniczenie nie przereagowanych składników wsadu wynoszonych z przestrzeni roboczej pieca, tzw. porywu mechanicznego. Zoptymalizowane parametry procesu pozwalają na efektywny i wydajny sposób przerobu odpadów zawierających cynk.

Z polskiego opisu patentowego nr 195765 znany jest sposób wytwarzania granulowanego tlenku cynku polegający na 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 14-35% wagowych H2O łączy się z koksem w ilości 40-48% wagowych suchej masy wsadu cynkonośnego, po czym kieruje się do przestrzeni roboczej pieca obrotowego opalanego gazem ziemnym i poddaje się w temperaturze 1100-1250°C redukcji oraz utlenianiu par cynku, przy utrzymywaniu w komorze rozprężnej za piecem obrotowym podciśnienia w granicach 15-35 Pa i temperatury gazów 520-760°C, po czym wytrącone z gazów pyły w kolejnej chłodnicy wymiennikowej i odpylni gromadzi się w zbiorniku magazynowym, skąd poprzez zbiornik pośredni kieruje się na wagę tensometryczną, i dalej surowy tlenek cynku trafia do misy talerzowej bębnowej podczas jałowej jej pracy, a następnie do misy talerzowej mieszarki kieruje się elektrolit zwrotny z elektrolizy cynku, zawierający 33 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 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 150-200 obr/min, 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.

Celem wynalazku jest przygotowanie homogenicznej mieszanki wsadowej w takiej postaci, aby pozwalała na wprowadzenie alternatywnych dla koksu surowców węglonośnych-odpadowych oraz efektywne prowadzenie procesu z jak najwyższym uzyskiem cynku.

Sposób według wynalazku polega na tym, że do mieszalnika dodaje się reduktor alternatywny do koksiku w ilości od 20% do 40% wagowych. korzystnie masy suchej, do 20% wagowych koksiku, od 48% do 57% wagowych pyłów stalowniczych oraz wapna hydratyzowanego w ilości od 3% do 12% wagowych, po czym całość miesza się do uzyskania granulatu i średnicy do 1 mm, który następnie dotacza się w grudkowniku talerzowym, aż osiągnie on średnicę od 4 do 6 mm.

Jako reduktor alternatywny dla koksu stosuje się: sadzę pokrakingową, pył antracytowy, flotokoncentrat z procesu wzbogacania węgla, granulat z procesu przerobu zużytych opon samochodowych. Materiały te charakteryzują się wysokim stopniem rozdrobnienia, co utrudnia zarówno ich transport jak i magazynowanie. Ponadto jako materiały cynkonośne stosuje się również pyły stalownicze (EAFD).

PL 215 672 B1

Uzyskane w sposobie według wynalazku granulki bezpośrednio po etapie przygotowania charakteryzuje wysoka odporność mechaniczna. Granulki te nie wykazują zjawiska zlepiania się podczas składowania. Pozwala to na wytwarzanie surowca wsadowego z odpowiednim wyprzedzeniem i przechowywanie tego typu materiału.

W sposobie wynalazku ważna jest możliwość wykorzystania odpadów posiadających znaczny stopień wilgoci, a tym samym wyeliminowania energo- i czasochłonnych operacji suszenia. W praktyce większość tego typu materiałów składowana jest na wolnym powietrzu, co przekłada się na naturalną wysoką zawartość wilgoci.

Zaletą sposobu według wynalazku jest ograniczenie stopnia unoszenia materiału wsadowego z przestrzeni roboczej pieca przewałowego, jak również uzyskanie żużla w postaci granulek ograniczających możliwość przywierania do powierzchni wymurówki pieca.

P r z y k ł a d

Do mieszalnika intensywnego Eirich RV-12 przygotowano partię wsadu w ilości ok. 1000 kg, składającego się z 20% mas. reduktora alternatywnego do koksiku (sadza pokrakingowa), 20% mas. koksiku, z 48% masowych pyłów stalowniczych oraz z 12% wapna hydratyzowanego.

Całość poddano mieszaniu i granulacji. Uzyskaną mieszaninę dotoczono na grudkowniku talerzowym uzyskując w trakcie procesu granulki o średnicy 4-6 mm.

Optymalna wilgotność mieszanki 20-24%.

Claims (2)

1. Sposób przygotowania mieszanki wsadowej zwłaszcza do przerobu w piecu przewałowym, znamienny tym, że do mieszalnika dodaje się reduktor alternatywny do koksiku w ilości od 20% do 40% wagowych, korzystnie masy suchej, do 20% wagowych koksiku, od 48% do 57% wagowych pyłów stalowniczych oraz wapna hydratyzowanego w ilości od 3% do 12% wagowych, po czym całość miesza się do uzyskania granulatu i średnicy do 1 mm, który następnie dotacza się w grudkowniku talerzowym, aż osiągnie on średnicę od 4 do 6 mm.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako reduktor alternatywny dla koksu stosuje się: sadzę pokrakingową, pył antracytowy, flotokoncentrat z procesu wzbogacania węgla, granulat z procesu przerobu zużytych opon samochodowych.