PL53917B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25. IX. 1967 KI. 40 a, 1/10 MKP C 22 b UKD 669.096.5 A Wspóltwórcy wynalazku: Ryszard Gorynowicz, Alojzy Jagla, inz. Mie¬ czyslaw Kitala, Jan Adamiec, mgr inz. Stefan Zielinski Wlasciciel patentu: Zaklady Cynkowe „Silesia" Przedsiebiorstwo Pan¬ stwowe, Katowice-Welnowiec (Polska) Sposób prazenia koncentratów siarczkowych rud cynku Przedmiotem wynalazku jest sposób prazenia metoda fluidyzacji koncentratów siarczkowych rud cynku a zlaszcza blendy cynkowej z dodatkiem do namiaru glównie szlamów wytraconych w fabryce kwasu siarkowego, przerabiajacej na kwas siarko¬ wy nie w pelni odpylone gazy prazalnicze pocho¬ dzace z prazenia koncentratów rud siarczkowych cynku.Dotychczas koncentrat siarczkowych rud cynku bedacy produktem flotacji selekcyjnej polimeta- licznych rud cynku stanowi wsad do pieca fluidy¬ zacyjnego. Nadany lejem zasypowym drobny kon¬ centrat przewaznie blendy cynkowej zawierajacej takze inne siarczki metali dostaje sie do warstwy fluidalnej (gestej) w której zostaje zawieszony, po¬ niewaz przez warstwe przeplywa od dolu dyszami do góry strumien powietrza lub powietrza wzboga¬ conego w tlen.W warstwie fluidalnej odbywa sie intensywne mieszanie siarczku cynku w zwiazku z czym jedne ziarna szybko przebywaja droge od leja zasypowego do progu sluzacego do odbioru utlenionego siarczku cynku (prazonki) a drugie ziarna kraza w warstwie.Natezenie mieszania ziarn wzrasta proporcjonalnie do szybkosci strumienia gazów przeplywajacych przez warstwe fluidalna. Intensywne mieszanie stwarza korzystne warunki dla reakcji powierzch¬ niowych utleniania i dyfuzji gazów do wnetrza ziarn siarczku cynku i innych metali oraz nagrzewanie tych ziarn. Poza tym w warstwie fluidalnej naste¬ puje przenoszenie ciepla kilkanascie razy szybciej niz na przyklad w strumieniu gazów nie zawieraja¬ cym ziarn pylów. Reakcja utleniania siarczku cynku i innych siarczków metali jest egzotermiczna i w 5 zwiazku z tym z warstwy fluidalnej odprowadza sie cieplo. Od czynników zewnetrznych izoluje warstwe fluidalna obudowa ceramiczna stalowego plaszcza pieca fluidyzacyjnego zaopatrzona w odbieralniki ciepla w postaci kesonów wodnych zabudowanych 10 w obudowie ceramicznej pieca lub kesonów wod¬ nych usytuowanych w samej warstwie fluidalnej.Przeplywajacy strumien powietrza z rusztów za¬ opatrzonych w dysze powietrzne wzbogacony w S02 i czesciowo w SO3 powoduje porywanie z warstwy 15 fluidalnej znacznych ilosci utlenionego siarczku cynku oraz samego siarczku cynku. Czesc porwa¬ nego materialu spada do warstwy fluidalnej. Po¬ zostale nad warstwa fluidalna siarczki metali w wie¬ kszosci utleniaja sie i wraz z gazami prazalniczymi 20 odprowadzane sa z pieca fluidyzacyjnego. Gazy pra¬ zalnicze wraz z pylami oraz odprowadzana prazon- ka (blenda prazona) takze odbieraja z warstwy flu¬ idalnej cieplo pochodzace z reakcji egzotermicz¬ nej utleniania siarczku cynku. 25 Jednak ilosc ciepla odebranego z warstwy flu¬ idalnej szczególnie poprzez kesony wodne i zapy¬ lone gazy prazalnicze jest niekiedy niewystarcza¬ jaca a w szczególnosci wtedy, gdy w koncentracie siarczkowej rudy cynku wzrasta zawartosc siarki, 3Q Kesony wodne nawet przy znacznym zwiekszeniu 5391753917 3 natezenia przeplywu przez nie wody chlodzacej mo¬ ga odbiór ciepla tylko nieznacznie powiekszyc. Od¬ biór ciepla natomiast przez gazy prazalnicze moze glównie nastapic przez zwiekszenie zapylenia w tych gazach. Znaczna ilosc pylów i w tym takze cynku w gazach prazalniczych kierowanych do pro¬ dukcji kwasu siarkowego jest niepozadana.Ograniczone mozliwosci odbioru ciepla sa powo¬ dem obnizenia wydajnosci pieca fluidyzacyjnego.Nalezy zaznaczyc, ze wydajnosc pieca fluidyzacyj¬ nego zalezy takze od skladu fizyko-chemicznego koncentratu siarczkowej rudy cynku (blendy cyn¬ kowej) i w zwiazku z tym obnizenie lub podwyz¬ szenie wydajnosci moze byc porównywane tylko dla podobnych a nawet takich samych koncentra¬ tów. Gdy nawet zmniejszenie nadawy do pieca flu¬ idyzacyjnego nie daje wyraznego obnizenia tempe¬ ratury w warstwie do temperatury optymalnej to jest do okolo 980°C, to wtedy na warstwe fluidalna stosuje sie natrysk wody. Natrysk wody na war¬ stwe daje pozadany efekt jezeli chodzi ó obnizenie temperatury w warstwie fluidalnej, ale przewaznie niekorzystnie wplywa na prace elektrofiltra suche¬ go sluzacego do odpylania gazów prazalniczych, po¬ niewaz nastepuje w nim wykraplanie wody z ga¬ zów prazalniczych i tym samym w konsekwencji obnizenie jego sprawnosci.Celem wynalazku jest usuniecie lub przynajmniej zmniejszenie powstalych niedogodnosci przy praze¬ niu siarczku cynku metoda fluidyzacji.Wytyczone zadanie w celu zmniejszenia podanych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wyna¬ lazkiem w ten sposób, ze koncentrat siarczkowych rud cynku miesza sie ze szlamami ze zbiorników ekspedycyjnych kwasu siarkowego otrzymanego metoda nitrozowa, szlamami z plukania chlodnic fabryki kwasu siarkowego i cystern oraz ze szla¬ mami z wentylatorów umieszczonych pomiedzy po¬ szczególnymi wiezami wchodzacymi w sklad fabry¬ ki kwasu siarkowego. Szlamy mieszane z koncen¬ tratem siarczkowych rud cynku w ilosci okolo 1% wagowego w stosunku do calej mieszanki wsado¬ wej moga jedynie pochodzic z odzysku pylów z ga¬ zów prazalniczych powstalych przy prazeniu kon¬ centratów siarczkowych rud cynku. Odzysk pylów z gazów prazalniczych moze nastepowac w insta¬ lacjach odpylajacych gazy prazalnicze metoda mo¬ kra przed fabryka kwasu siarkowego albo w czasie przerobu gazów prazalniczych na kwas siarkowy metoda nitrozowa. Cecha charakterystyczna szla¬ mów jest fakt, ze zawarta w nich siarka jest w pos¬ taci siarczanów a w glównej mierze w postaci siar¬ czanu cynku. Zmieszany koncentrat siarczkowych rud cynku ze szlamami zawierajacymi cynk w po¬ staci siarczanu cynku nadaje sie lejem zasypowym do pieca fluidyzacyjnego. W warstwie fluidalnej siarczki utleniaja sie wydzielajac znaczne ilosci cie¬ pla a glównie siarczan cynku rozklada sie na tlenek cynku i trójtlenek siarki, przy czym trójtlenek siar¬ ki rozklada sie z kolei na dwutlenek siarki i tlen.Tlen powstaly z rozkladu siarczanu cynku jest bar¬ dzo aktywny i przyspiesza proces utleniania siarcz¬ ków metali, z tym, ze nie powoduje podwyzszenia temperatury w warstwie, poniewaz reakcja rozkla¬ du siarczanu cynku jest endotermiczna. 4 Wytyczone zadanie w celu zmniejszenia podanych niedogodnosci moze byc takze rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze szlamy powstale przez odzysk pylów z gazów prazalniczych w insta¬ lacjach odpylajacych gazy prazalnicze metoda mo¬ kra przed fabryka kwasu siarkowego albo w czasie przerobu gazów prazalniczych na kwas siarkowy metoda nitrozowa dodaje sie do koncentratów siarczkowych rud cynku porcjami glównie w celu szybkiego obnizenia temperatury w warstwie flu¬ idalnej.Sposób prazenia koncentratów siarczkowych rud cynku wedlug wynalazku polega na tym, zs kon¬ centrat siarczkowej rudy cynku zmieszany z iloscia okolo 1% wagowym lub powyzej tej granicy szla¬ mów powstalych przez odzysk pylów z gazów pra¬ zalniczych w instalacjach odpylajacych gazy prazal¬ nicze metoda mokra na przyklad przed fabryka kwasu siarkowego albo w czasie przerobu gazów prazalniczych na kwas siarkowy metoda nitrozowa nadaje sie lejem zasypowym do warstwy gestej pie¬ ca fluidyzacyjnego w której utrzymuje s"e tempa- ratura w granicach okolo 980°C.Dotychczas znaczna ilosc szlamów jest kierowana: po ich neutralizacji do scieków lub na halde. Czesc szlamów przerabia sie na siarczan cynku (ZnS04 • • 7 H20).Mieszanina szlamu z koncentratem siarczkowej rudy cynku moze na przyklad zawierac: 35% Zn, 6,27% Pb, 4,17% Fe, 6,20% A1203, 0,10% Cd, okolo 40% siarki w postaci S03 i powyzej oko¬ lo 10% wilgoci.Koncentrat siarczkowej rudy cynku zawiera wil¬ goci od 6 do 8% wagowych. W warstwie gestej w piecu fluidyzacyjnym zachodzi rozklad siarczanu cynku juz w temperturze okolo 850°C. Rozklad na przyklad siarczanu zelaza zachodzi jeszcze w niz¬ szej temperaturze. Siarczan cynku moze równiez, w temperaturze wysokiej (w warstwie fluidalnej) wstapic w reakcje z siarczkiem cynku i w efekcie otrzymuje sie tlenek cynku i dwutlenek siarki.W czasie rozkladu siarczanu cynku atmosfera ga¬ zowa przeplywajaca przez warstwe fluidalna wzbo¬ gaca sie w tlen wystepujacy w postaci atomowej przez co proces utleniania siarczków metali wyraz¬ nie sie intensyfikuje. Szczególnie reakcja rozkladu siarczanu cynku stanowiacego skladnik szlamów jest silnie endotermiczna dzieki czemu obniza sie temperatura warstwy fluidalnej. Efekt ten daje takze mozliwosc zwiekszenia wydajnosci prazonki z powierzchni metra kwadratowego rusztu pieca fluidyzacyjnego.Dzieki zastosowaniu sposobu prazenia koncentra¬ tów siarczkowych rud cynku wedlug wynalazku po¬ wstala mozliwosc zwiekszenia wydajnosci prazenia w piecu fluidyzacyjnym przy jednoczesnym zmniej¬ szeniu zawartosci siarki w prazonce oraz znacznym obnizeniu strat siarki i cynku w procesie prazenia przez zawrót szlamów do warstwy fluidalnej.Sposób prazenia metoda fluidyzacji wedlug wy¬ nalazku moze byc takze z powodzeniem zastosowa¬ ny do prazenia siarczków innych metali a w szcze¬ gólnosci siarczków zelaza i siarczku olowiu. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5553917 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób prazenia koncentratów siarczkowych rud cynku metoda fluidyzacji, znamienny tym, ze kon¬ centrat siarczkowej rudy cynku miesza sie z iloscia okolo \% wagowym lub powyzej tej granicy szla¬ mów zawierajacych siarczan cynku, powstalych przez odzysk pylów z gazów prazalniczych w insta¬ lacjach odpylajacych gazy prazalnicze metoda mo¬ kra na przyklad przed fabryka kwasu siarkowego albo w czasie przerobu gazów prazalniczych na kwas siarkowy metoda nitrozowa, po czym namiar nadaje sie lejem zasypowym do warstwy gestej pieca fluidyzacyjnego w której utrzymuje sie tem- 5 perature w granicach okolo 980°C, przy czym w ce¬ lu szybkiego obnizenia wzrastajacej temperatury w warstwie fluidalnej do koncentratu siarczkowej rudy cynku kierowanej do pieca fluidyzacyjnego porcjami dodaje sie szlamy zawierajace glównie \$ siarczan cynku. PL