PL230286B1 - Sposób przerobu odpadowych materiałów cynkonośnych, w szczególności pyłów stalowniczych z elektrostalowni (EAFD) - Google Patents
Sposób przerobu odpadowych materiałów cynkonośnych, w szczególności pyłów stalowniczych z elektrostalowni (EAFD)Info
- Publication number
- PL230286B1 PL230286B1 PL424631A PL42463115A PL230286B1 PL 230286 B1 PL230286 B1 PL 230286B1 PL 424631 A PL424631 A PL 424631A PL 42463115 A PL42463115 A PL 42463115A PL 230286 B1 PL230286 B1 PL 230286B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- zinc
- furnace
- weight
- dust
- charge
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 15
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 title 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 59
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 55
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical group [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 40
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 23
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 14
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 12
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 claims description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 6
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 2
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010410 dusting Methods 0.000 claims 1
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- BPKGOZPBGXJDEP-UHFFFAOYSA-N [C].[Zn] Chemical compound [C].[Zn] BPKGOZPBGXJDEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052840 fayalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical compound [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010409 ironing Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób przerobu odpadowych materiałów cynkonośnych, w szczególności pyłów stalowniczych z elektrostalowni.
Powszechnie stosowany do przerobu odpadowych surowców cynkonośnych proces przewałowy polega na pirometalurgicznym wzbogacaniu utlenionych surowców cynku i ołowiu, w tym różnorodnych surowców wtórnych, jak pyły metalurgiczne, szlamy cynkowo-żelazowe, zgary z ocynkowania itp. W procesie tym cynkonośny wsad zmieszany z koksikiem - reduktorem doprowadzany jest do pochylonego obrotowego pieca cylindrycznego i zsypywany w dół po jego ściankach, napotykając po drodze coraz bardziej nagrzane gazy procesowe, które powodują najpierw redukcję związków cynku i ołowiu, a następnie utlenianie metali zredukowanych (w zakresie temperatur 1000-1300°C). Gazy procesowe zawierające tlenki cynku odciągane są do urządzeń odpylających, w których gromadzi się produkt wzbogacania pirometalurgicznego - hutniczy tlenek cynku. Proces ten ma duże znaczenie w innowacyjnej gospodarce wykorzystania odpadów zawierających cynk, a to z uwagi na wyczerpywanie się krajowych, naturalnych surowców cynkonośnych, przy jednoczesnym przyroście ilości pyłów bogatych w cynk, stanowiących odpad z procesu elektrostalowniczego (EAFD). Jednym z komponentów materiału wsadowego w tym procesie jest koks, którego zadaniem, oprócz dostarczenia odpowiedniej ilości energii cieplnej, jest usunięcie cynku z objętości wsadu poprzez jego redukcję, przy czym reduktorem w tymże procesie jest najczęściej koksik lub antracyt. Głównym wymogiem prawidłowego przebiegu procesów fizykochemicznych zachodzących w piecu przewałowym jest użycie mieszanki wsadowej w postaci zapewniającej odpowiednio dużą powierzchnię kontaktu poszczególnych składników wsadu, jak również ograniczenie ilości nieprzereagowanych składników wsadu wynoszonych z przestrzeni roboczej pieca.
Z polskiego opisu patentowego o numerze PL195766 jest znany sposób otrzymywania koncentratu cynkowego w procesie przewałowym, zwłaszcza z odpadowych materiałów cynkonośnych, w którym przerabia się na drodze redukcji węglem tlenowe związki cynku jak szlamy odpadowe z elektrolizy cynku oraz inne tlenowe materiały cynkonośne, z dodatkiem regulującym moduł zasadowości wsadu, zaś powstałe pary metali utlenia się i wytrąca z gazów procesowych w urządzeniach odpylających, przy czym pyły z komory rozprężnej usytuowanej bezpośrednio za piecem przewałowym zawracane są do pieca przewałowego. Ujawniony sposób charakteryzuje 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% wag. ołowiu i do 0,8% wagowych kadmu przy wilgotności od 7% do 34% wagowych, uzupełnia się piaskiem kwarcowym co najmniej w ilości stechiometrycznej wymaganej dla wytworzenia krzemianu żelaza (fajalitu) przy module zasadowości (CaO + MgO)/ (SiO2 + Fe) utrzymywanym w granicach do 0,95, po czym materiał wsadowy łączy się z koksikiem w ilości od 35-48% wagowych suchej masy wsadu cynkonośnego i kieruje się do przestrzeni roboczej pieca obrotowego opalanego gazem ziemnym, i poddaje się w temperaturze 11001250°C reakcji redukcji oraz utleniania par cynku, przy utrzymaniu w komorze rozprężnej za piecem obrotowym podciśnienia w granicach od 15-35 Pa i temperatury gazów 420-760°C, po czym wytrącone z gazów pyły w kolejnej chłodnicy wymiennikowej i odpylni gromadzi się w zbiorniku magazynowym. Moduł zasadowości mieszanki wsadowej, określony ilorazem: suma zawartości tlenku wapnia i tlenku magnezu, wyrażona w procentach wagowych, podzielona przez sumę zawartości krzemionki i żelaza, wyrażoną w procentach wagowych, wynosi nie mniej niż 0,15, przy czym mieszanka wsadowa materiałów cynkonośnych zawiera zużyte ogniwa suche cynkowo-węglowe i/lub szlamy z cynkowni wyrobów stalowych mające znaczną ilość chlorku cynku. Pyły z komory rozprężnej łączy się z pyłami z chłodnicy wymiennikowej i zawraca w sposób ciągły do przestrzeni roboczej obrotowego pieca przewałowego, zaś pylisty tlenek cynku z lejów chłodnicy wymiennikowej, zainstalowanej bezpośrednio za komorą rozprężną, kieruje się do podajnika ślimakowego a nim do zbiornika magazynowego surowego tlenku cynku.
W polskim opisie patentowym numer PL 215672 ujawniono sposób przygotowania mieszanki wsadowej do przerobu w piecu przewałowym polegający na tym, że do mieszalnika dodaje się reduktor alternatywny do koksiku w ilości od 20% do 40% wagowych masy suchej, do 20% koksiku, od 48% do 57% wagowych pyłów stalowniczych oraz wapna hydratyzowanego w ilości od 3% do 12% wag., przy czym całość intensywnie się miesza do otrzymania granulatu o średnicy do 1 mm, który następnie do
PL 230 286 Β1 tacza się w grudkowniku talerzowym uzyskując granulat o średnicy od 4 do 6 mm. Jako reduktor alternatywny dla koksu stosuje się sadzę pokrakingową, pył antracytowy, flotokoncentrat z procesu wzbogacania węgla lub granulat z procesu przerobu zużytych opon samochodowych.
Zgodny z wynalazkiem sposób przerobu materiałów cynkonośnych, w szczególności cynku z pyłów z elektrostalowni (EAFD), w którym mieszankę wsadową zawierającą od 48% do 57% wagowych pyłów stalowniczych, reduktor w postaci koksiku lub reduktor alternatywny dla koksu w ilości od 20% do 40% wagowych w stosunku do masy suchej pyłów stalowniczych i wapno hydratyzowane w ilości od 3% do 12% wagowych miesza się intensywnie do otrzymania granulatu o średnicy do 1 mm, który następnie dotacza się w grudkowniku talerzowym do uzyskania granulatu o większej średnicy, charakteryzuje się tym, że do mieszanki składającej się z pyłów z elektrostalowni, powstałych w filtrach pieców elektrycznych podczas przetopu złomu stalowego ocynkowanego, zawierających 25% Zn, 2,1% Pb, 0,08% Cd i 5% H2O oraz 10-12% w stosunku do masy suchej pyłów kamienia wapiennego, zawierającego 96% CaCOs, jako dodatku regulującego moduł zasadowości, podaje się oddzielnie koksik lub antracyt, lub mieszankę koksiku i antracytu o granulacji do 10 mm, przy zawartości nadziarna wynoszącej maks. 10% wagowych oraz zawierających od 8-15% wody, od 8-16% popiołu i do 1% siarki jako reduktora, w proporcji 25-30% reduktora w stosunku do masy suchej wsadu cynkonośnego, a po ich dokładnym wymieszaniu kieruje się substrat w sposób ciągły do przestrzeni roboczej pieca obrotowego, mającego postać nachylonego w stosunku do podłoża pod kątem 2-3° stalowego walczaka, wyłożonego materiałem ceramicznym, o długości 40 m i średnicy 3000 mm, z ruchem obrotowym regulowanym skokowo w zakresie 0,5-0,7 obrotu/min, w którym to piecu prowadzi się operację suszenia substratu i tak ustawia się pracę wentylatora, aby powstałe gazy przemieszczały się w przeciwprądzie do wsadu, przy czym na odcinku 20% długości przestrzeni roboczej pieca utrzymuje się temperaturę do 1100°C, tak aby zachodził proces rozkładu związków chemicznych oraz odparowanie wody krystalicznie związanej, na kolejnym odcinku 60% długości przestrzeni roboczej pieca wsad nagrzewa się do temperatury 1100-1250°C, tak aby zachodził proces redukcji i odparowanie cynku z warstwy wsadu, i tak ustawia się pracę wentylatora odciągowego, aby zasysane przezeń powietrze utleniało odparowany cynk jeszcze w tej przestrzeni pieca, zaś utleniony cynk przenoszony był strumieniem gazów technologicznych do kolejnej, stanowiącej 20% całkowitej jego długości, części pieca, w której tak ustawia się parametry procesowe, aby reakcja redukcji zanikła i utworzył się żużel odpadowy o temperaturze 550-650°C grawitacyjnie opuszczający piec, po czym unoszone w strumieniu gazów tlenkowe pyły cynkowe kieruje się z pieca na kolejne urządzenia instalacji chłodząco-odpylającej, tj. do komory pyłowej, chłodnicy wymiennikowej gorącej, chłodnicy wymiennikowej zimnej oraz do sześciokomorowego filtra intensywnego odpylania, tak aby otrzymany produkt, zawierający surowy tlenek cynku, odkładający się w chłodnicach gorącej i zimnej zawierał 52-56% wag. Zn i 2,5-2,9% wag. Pb, natomiast odkładający się w filtrze zawierał 59-64% wagowych Zn i 4,5-6,0% wagowych Pb, o uziarnieniu poniżej 0,04 mm i ciężarze usypowym w granicach 1,2-1,4 Mg/m3.
Korzystnie, proces przerobu materiałów cynkonośnych prowadzi się przy rozkładzie podciśnień w poszczególnych urządzeniach instalacji chłodząco-odpylającej wynoszących: 5-10 Pa w komorze pyłowej, 80-120 Pa jako różnica ciśnienia mierzonego za i przed chłodnicami oraz 420-480 Pa jako różnica ciśnienia mierzonego za i przed filtrem, z jednoczesnym utrzymaniem temperatury w zakresie 1100-1200°C w komorze pieca, temperatury w przedziale 850-950°C mierzonej w komorze pyłowej i z utrzymaniem rozkładu temperatur wynoszącym: 550-750°C za piecem, 420-480°C przed chłodnicami wymiennikowymi oraz poniżej 230°C przed filtrem.
Korzystnie, wsad przetrzymuje się przez czas od 2 do 3 godzin w komorze pieca opalanego gazem ziemnym w ilości 12-35 Nm3/t masy suchej wsadu cynkonośnego.
Korzystnie, żużel odpadowy z procesu przerobu materiałów cynkonośnych zawiera 0,5-3% wagowych Zn, 0,2-1% wagowych Pb oraz 0,01-0,02% Cd, i ma ciężar usypowy w zakresie 1,4-1,6 Mg/m3.
Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, który ilustruje sposób pozyskiwania tlenku cynku realizowany w instalacji do produkcji granulatu tlenku cynku z pyłów stalowniczych.
Zgodny z wynalazkiem proces produkcji surowego tlenku cynku z pyłów z elektrostalowni (EAFD) przebiega następująco. W namiarowni wsadu 1 przygotowuje się mieszankę składającą się z pyłów powstałych w filtrach pieców elektrycznych podczas przetopu złomu stalowego ocynkowanego oraz 10 do 12% w stosunku do masy suchej pyłów kamienia wapiennego, tj. dodatku regulującego moduł zasadowości wsadu. Pyły, licząc wagowo, posiadają około 25% Zn, 2,1% Pb i 0,08% Cd. Ponadto pyły zawierają 5% H2O, zaś kamień wapienny zawiera ok. 96% CaCOs. Tak przygotowany materiał wsadowy
PL 230 286 Β1 kieruje się do zbiornika wsadowego mieszanki 2.1 węzła nadawy wsadu 2, następnie po odstawieniu pługa na ostatnim podajniku transportowym do zbiornika wsadowego reduktora 2.2 podaje się oddzielnie koksik lub antracyt, lub mieszankę koksiku i antracytu o granulacji 0-10 mm, przy zawartości nadziarna wynoszącej maks. 10% wagowych oraz zawierających od 8% 15% wody, od 8% do 16% popiołu i do 1% siarki. Wartość opałowa reduktora wynosi od 23000-26000 KJ/kg. Mieszanka wsadowa cynkonośna odbierana spod zbiornika mieszanki podajnikiem taśmowym 2.3, wyposażonym w wagę tensometryczną, opada na podajnik zbiorczy 2.5. Równolegle na podajnik 2.5 z podajnika taśmowego 2.4, również wyposażonego w wagę, w określonych proporcjach jest podawany reduktor. Ilość reduktora w stosunku do masy suchej wsadu cynkonośnego wynosi od 25-30%. Tak wymieszana na podajniku zbiorczym 2.5 mieszanka wsadowa opada grawitacyjnie, poprzez rynnę wsadową 3.1, do pieca obrotowego 3 o długości 40 m i średnicy 3000 mm. Wsad przesuwa się w komorze pieca dzięki jego pochyleniu 2-3° w stosunku do podłoża oraz ruchowi obrotowemu z prędkością 0,5 obrotu/min, przy możliwości skokowej zmiany tejże prędkości do 0,7 obrotu/min. Piec 3 jest opalany gazem ziemnym przy użyciu palnika gazowego 4, którego budowa umożliwia regulację długości płomienia oraz zmianę jego kierunku, co stwarza możliwość ewentualnego wytapiania powstających w piecu narostów szlaki. Przepływ przez piec 3 gazów procesowych wymusza działanie zabudowanego za filtrem 16 wentylatora gazów technologicznych. Ruch wsadu i gazów odbywa się w przeciwprądzie, co powoduje że wsad styka się z gorącymi gazami i wskutek nagrzewania się podlega różnym przemianom fizykochemicznym, przy czym najpierw na odcinku 20% długości pieca 3 w temperaturze do 1100°C zachodzi proces rozkładu związków chemicznych oraz odparowanie wody krystalicznie związanej, na kolejnym odcinku 60% długości pieca 3 przy temperaturze 1100-1250°C zachodzi proces redukcji i odparowanie cynku, z jednoczesnym jego utlenianiem przez powietrze zasysane wentylatorem odciągowym 3.3, zaś produkt reakcji tj. surowy tlenek cynku przenoszony jest strumieniem gazów technologicznych do kolejnej części pieca 3, stanowiącej 20% całkowitej jego długości, w której reakcja redukcji zanika i tworzy się żużel odpadowy o temperaturze 550-650°C, który grawitacyjnie opuszcza piec 3. Unoszone w strumieniu gazów tlenkowe pyły cynkowe kieruje się z pieca 3 do stanowiących integralną część instalacji pieca urządzeń chłodząco-odpylających, z których pierwszą jest komora pyłowa 6 zwana również komorą rozprężną, w której dochodzi do rozprężenia gazów procesowych opuszczających piec, częściowego wytracenia przez nie prędkości a tym samym do wytrącenia dużych cząstek unoszonego w strumieniu gazów pyłu. W komorze 6 dochodzi również do wytrącenia nieprzereagowanych w procesie cząstek wsadu, który opuścił przestrzeń roboczą pieca 3 w wyniku tzw. „porywu mechanicznego”. W zespole dwóch chłodnic wymiennikowych 11, 12, odpowiednio gorącej i zimnej, dochodzi do wychłodzenia gazów oraz dalszego wytrącenia cząstek pyłu. Chłodnice 11, 12 mają za zadanie wychłodzić gazy procesowe do temperatury limitowanej odpornością temperaturową zastosowanego w kolejnym urządzeniu, jakim jest sześciokomorowy filtr workowy 16 intensywnego odpylania. Odkładający się w chłodnicach 11 i 12 produkt mający w składzie surowy tlenek cynku zawierał 52-56% wag. Zn i 2,5-2,9% wag. Pb, natomiast odkładający się w filtrze 16 zawierał 59-64% wagowych Zn i 4,5-6,0% wagowych Pb, o uziarnieniu poniżej 0,04 mm i ciężarze usypowym w granicach 1,2-1,4 Mg/m3.
Pyły z komory 6 podajnikami 6.1,6.2, 6.3 są kierowane na podajniki ślimakowe 7 i 8, a następnie na podajnik talerzykowo-linowy 9, który z kolei podaje pyły na podajnik zbiorczy 2.5, skąd kieruje się je wraz ze wsadem poprzez rynnę wsadową 3.1 do przestrzeni roboczej pieca 3. Pyły gromadzące się w wymiennikowej chłodnicy gorącej 11 oraz w wymiennikowej chłodnicy zimnej 12 są kierowane podajnikami ślimakowymi 11.1 i 11.2 na podajnik ślimakowy 13, a następnie na podajnik talerzykowo-linowy 14, który przenosi je do pompy 15 transportu pneumatycznego wyposażonej w rurociąg transportowy 15.1 i instalację sprężonego powietrza, skąd są transportowane do zbiornika magazynowego 19 wyposażonego w filtr tkaninowy 19.1 z wentylatorem odciągowym 19.2, u wylotu zakończony lejem poniżej którego znajduje się podajnik ślimakowy. Pyły gromadzące się w lejach sześciokomorowego filtra 16 są kierowane dwoma podwójnymi podajnikami ślimakowymi 16.1 i 16.2 na podajnik talerzykowo-linowy 17. który przenosi je do pompy 18 transportu pneumatycznego, wyposażonej w rurociąg transportowy 18.1 i instalację sprężonego powietrza, skąd są transportowane do zbiornika magazynowego 20 wyposażonego w filtr tkaninowy 20.1 z wentylatorem odciągowym 20.2. Rozdział produktu z chłodnic i z filtra, i kierowanie go do oddzielnych zbiorników magazynowych podyktowane jest względami technologicznymi związanymi z dalszym jego przerobem.
Proces przewałowy prowadzi się w oparciu o dwa podstawowe parametry. Pierwszym jest temperatura procesu, która w strefie reakcji wewnątrz pieca 3 powinna zawierać się w przedziale 1100
PL 230 286 Β1
1200°C, co przekłada się na temperaturę mierzoną w komorze pyłowej 6 wynoszącą 850-950°C. Drugim parametrem procesu jest podciśnienie mierzone w komorze pyłowej 6, które powinno wynosić 510 Pa. Różnica ciśnienia mierzonego za i przed chłodnicami (tzw. opór chłodnic) powinien mieścić się w przedziale 80-120 Pa, zaś różnica ciśnienia mierzonego za i przed filtrem (tzw. opór filtra) powinna wynosić 420-480 Pa. Rozkład temperatur odpowiednio przed chłodnicami 11,12 powinien wynosi 420480°C, a temperatura przed filtrem 16 nie przekraczać 230°C. Temperatura gazów przed chłodnicami wymiennikowymi 11. 12 jest regulowana działaniem wentylatora 10 powietrza technologicznego, który ma za zadanie wstępnie schłodzić gazy procesowe powietrzem zasysanym z zewnątrz, przed skierowaniem ich na chłodnice wymiennikowe 11, 12. Obciążenie dobowe pieca wynosi od 100 do 120 Mg masy suchej wsadu cynkonośnego, co pozwala na wyprodukowanie ok. 35-45 Mg surowego tlenku cynku. Uzysk cynku w procesie w zależności od rodzaju przerabianych materiałów odpadowych mieści się w zakresie 89-92%. Odpad procesu stanowi żużel o temperaturze 550-650°C. Żużel zsypuje się grawitacyjnie z końcówki żużlowej 3.4 i trafia do układu 5 mechanicznego odbioru żużla, a poprzez komorę żużlową 5.2 na podajnik zgrzebłowy 5.2 wyposażony w instalację wody chłodzącej, pracującej w obiegu zamkniętym, której integralną częścią jest chłodnik wody 5.3. Żużel zawiera 0,5-3% wagowych Zn, 0,2-1% wagowych Pb oraz 0,01-0,02% Cd, i ma ciężar usypowy w zakresie 1,4-1,6 Mg/m3.
Claims (4)
1. Sposób przerobu odpadowych materiałów cynkonośnych, w szczególności cynku z pyłów z elektrostalowni (EAFD), w którym mieszankę wsadową zawierającą od 48% do 57% wagowych pyłów stalowniczych, reduktor w postaci koksiku lub reduktor alternatywny dla koksu w ilości od 20% do 40% wagowych w stosunku do masy suchej pyłów stalowniczych i wapno hydratyzowane w ilości od 3% do 12% wagowych miesza się intensywnie do otrzymania granulatu o średnicy do 1 mm, który następnie dotacza się w grudkowniku talerzowym do uzyskania granulatu o większej średnicy, znamienny tym, że do mieszanki składającej się z pyłów z elektrostalowni, powstałych w filtrach pieców elektrycznych podczas przetopu złomu stalowego ocynkowanego, zawierających 25% Zn, 2,1% Pb, 0,08% Cd i 5% H2O oraz 10-12% w stosunku do masy suchej pyłów kamienia wapiennego, zawierającego 96% CaCOs, jako dodatku regulującego moduł zasadowości, podaje się oddzielnie koksik lub antracyt, lub mieszankę koksiku i antracytu o granulacji do 10 mm, przy zawartości nadziarna wynoszącej maks. 10% wagowych oraz zawierających od 8-15% wody, od 8-16% popiołu ido 1% siarki jako reduktora, w proporcji 25-30% reduktora w stosunku do masy suchej wsadu cynkonośnego, a po ich dokładnym wymieszaniu kieruje się substrat w sposób ciągły do przestrzeni roboczej pieca obrotowego (3), mającego postać nachylonego w stosunku do podłoża pod kątem 2-3° stalowego walczaka, wyłożonego materiałem ceramicznym, o długości 40 m i średnicy 3000 mm, z ruchem obrotowym regulowanym skokowo w zakresie 0,5-0,7 obrotu/min, w którym to piecu prowadzi się operację suszenia substratu i tak ustawia się pracę wentylatora (10), aby powstałe gazy przemieszczały się w przeciwprądzie do wsadu, przy czym na odcinku 20% długości przestrzeni roboczej pieca (3) utrzymuje się temperaturę do 1100°C, tak aby zachodził proces rozkładu związków chemicznych oraz odparowanie wody krystalicznie związanej, na kolejnym odcinku 60% długości przestrzeni roboczej pieca (3) wsad nagrzewa się do temperatury 1100-1250°C, tak aby zachodził proces redukcji i odparowanie cynku z warstwy wsadu, i tak ustawia się pracę wentylatora odciągowego (3.3), aby zasysane przezeń powietrze utleniało odparowany cynk jeszcze w tej przestrzeni pieca (3), zaś utleniony cynk przenoszony był strumieniem gazów technologicznych do kolejnej, stanowiącej 20% całkowitej jego długości, części pieca (3), w której tak ustawia się parametry procesowe, aby reakcja redukcji zanikła i utworzył się żużel odpadowy o temperaturze 550-650° C grawitacyjnie opuszczający piec (3), po czym unoszone w strumieniu gazów tlenkowe pyły cynkowe kieruje się z pieca (3) na kolejne urządzenia instalacji chłodząco-odpylającej, tj. do komory pyłowej (6), chłodnicy wymiennikowej gorącej (11). chłodnicy wymiennikowej zimnej (12) oraz do sześciokomorowego filtra (16) intensywnego odpylania, tak aby otrzymany produkt, zawierający surowy tlenek cynku, odkładający się w chłodnicach (11) i (12) zawierał 52-56% wag. Zn i 2,5-2,9% wag. Pb, natomiast odkładający się w filtrze (16) zawierał
PL 230 286 Β1
59-64% wagowych Zn i 4,5-6,0% wagowych Pb, o uziarnieniu poniżej 0,04 mm i ciężarze usypowym w granicach 1,2-1,4 Mg/m3.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces przerobu materiałów cynkonośnych prowadzi się przy rozkładzie podciśnień w poszczególnych urządzeniach instalacji chłodzącoodpylającej wynoszących: 5-10 Pa w komorze pyłowej (6), 80-120 Pa jako różnica ciśnienia mierzonego za i przed chłodnicami (11). (12) oraz 420-480 Pa jako różnica ciśnienia mierzonego za i przed filtrem (16), z jednoczesnym utrzymaniem temperatury w zakresie 11001200°C w komorze (3) pieca, temperatury w przedziale 850-950°C mierzonej w komorze pyłowej (6) i z utrzymaniem rozkładu temperatur wynoszącym: 550-750°C za piecem (3), 420480°C przed chłodnicami wymiennikowymi (11), (12) oraz poniżej 230°C przed filtrem (16).
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wsad przetrzymuje się przez czas od 2 do 3 godzin w komorze pieca (3) opalanego gazem ziemnym w ilości 12-35 Nm3/t masy suchej wsadu cynkonośnego.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że żużel odpadowy z procesu przerobu materiałów cynkonośnych zawiera 0,5-3% wagowych Zn, 0,2-1% wagowych Pb oraz 0,01-0,02% Cd, i ma ciężar usypowy w zakresie 1,4-1,6 Mg/m3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL424631A PL230286B1 (pl) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | Sposób przerobu odpadowych materiałów cynkonośnych, w szczególności pyłów stalowniczych z elektrostalowni (EAFD) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL424631A PL230286B1 (pl) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | Sposób przerobu odpadowych materiałów cynkonośnych, w szczególności pyłów stalowniczych z elektrostalowni (EAFD) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL424631A1 PL424631A1 (pl) | 2018-04-23 |
| PL230286B1 true PL230286B1 (pl) | 2018-10-31 |
Family
ID=61965358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL424631A PL230286B1 (pl) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | Sposób przerobu odpadowych materiałów cynkonośnych, w szczególności pyłów stalowniczych z elektrostalowni (EAFD) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL230286B1 (pl) |
-
2015
- 2015-06-01 PL PL424631A patent/PL230286B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL424631A1 (pl) | 2018-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101680054B (zh) | 用于回收具有高含量的锌和硫酸盐的残余物的方法 | |
| CN109423558A (zh) | 一种市政及冶金难处理固废协同资源化利用的工艺 | |
| CN105296694A (zh) | 一种含碳铁锌等团块用于高炉铁水沟还原成铁水、锌等工艺方法 | |
| WO2017014204A1 (ja) | 電炉ダストからの鉄および亜鉛の回収方法およびその装置 | |
| CN109420662A (zh) | 一种市政及冶金难处理固废协同资源化利用的系统 | |
| KR20220158811A (ko) | 하수 슬러지로부터 인을 회수하기 위한 방법 및 장치 | |
| CN109306407A (zh) | 一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置和方法 | |
| KR100703112B1 (ko) | 금속 산화물 또는 제철 폐기물의 환원 처리 방법, 및 아연및/또는 납의 농축·회수 방법 | |
| BG61917B1 (bg) | Метод за преработване на цинксъдържащи материали | |
| KR20030093187A (ko) | 회전로상식 환원로의 조업 방법 및 회전로상식 환원로 설비 | |
| JPS5841330B2 (ja) | 金属製練工場の除塵装置に得られるダストおよびスラッジを処理する方法 | |
| RU2306348C1 (ru) | Способ переработки цинксодержащих отходов черной металлургии | |
| CN207592409U (zh) | 一种市政及冶金难处理固废协同资源化利用的系统 | |
| EP3170909A1 (en) | Rotary hearth furnace | |
| JP2010090431A (ja) | ニッケルおよびバナジウムを含む合金鉄の製造方法 | |
| JP4299548B2 (ja) | 酸化金属の還元方法、および、亜鉛および鉛の濃縮方法 | |
| CN209292440U (zh) | 一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置 | |
| CN115584373A (zh) | 一种钢铁厂除尘灰直接还原工艺及其装置 | |
| CN101775503A (zh) | 一种直接从回转窑窑渣中回收焦炭的方法及装置 | |
| RU2534682C1 (ru) | Способ получения плавленых минеральных компонентов для шлакопортландцемента ( варианты) | |
| PL225632B1 (pl) | Sposób odzysku i separacji tlenku cynku w pirometalurgicznym procesie aglomeracji drobnoziarnistych odpadów, zwłaszcza hutniczych | |
| Clay, JE & Schoonraad | Treatment of zinc silicates by the Waelz process | |
| JP5857651B2 (ja) | 鉄分とフッ素および水分を含有する粉状物の乾燥方法および竪型炉の操業方法 | |
| PL230750B1 (pl) | Sposób przerobu odpadowych materiałów cynkonośnych, w szczególności szlamów z hydrometalurgii cynku | |
| PL195766B1 (pl) | Sposób otrzymywania koncentratu cynkowego w procesie przewałowym, zwłaszcza z odpadowych materiałów cynkonośnych |