RU2171302C1

RU2171302C1 - Method of getting zinc concentrate ready for firing

Info

Publication number: RU2171302C1
Application number: RU2000101478A
Authority: RU
Inventors: В.В. Гейхман; Л.А. Казанбаев; В.Л. Кубасов; П.А. Козлов; А.В. Колесников
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод"
Priority date: 2000-01-18
Filing date: 2000-01-18
Publication date: 2001-07-27

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: invention can be used in hydrometallurgical production of zinc from high-ferrous concentrates. Firing blend is supplemented by waste water treatment sludges containing 63-68% calcium hydroxide and 17-20% zinc in amount ensuring residual content zinc sulfate in concentrate less than 3%. EFFECT: coarsed burnt residue and optimized utilization of starting material. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при гидрометаллургическом получении цинка из высокожелезистых концентратов. The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals and can be used in the hydrometallurgical production of zinc from highly iron concentrates.

Известен способ подготовки цинковых концентратов к обжигу, согласно которому для получения оптимальной влажности 6-8% цинковый концентрат подвергают сушке в сушильных барабанах. There is a method of preparing zinc concentrates for firing, according to which, to obtain an optimum moisture content of 6-8%, the zinc concentrate is dried in drying drums.

Однако, указанный способ не позволяет устранить отрицательное влияние водорастворимого сульфата цинка, содержащегося в концентрате и приводящего к укрупнению огарка, с последующим нарушением технологии обжига [А.П. Снурников "Гидрометаллургия цинка", М., Металлургия, 1981 г., с. 23]. However, this method does not allow to eliminate the negative effect of water-soluble zinc sulfate contained in the concentrate and leading to coarsening of the cinder, followed by a violation of the firing technology [A.P. Snurnikov "Zinc hydrometallurgy", M., Metallurgy, 1981, p. 23].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ подготовки цинковых концентратов к обжигу, включающий их смешение со вспомогательным веществом - водой и последующую подачу пульпы в печь [М.М. Лакерник, Г.Н. Пахомова "Металлургия цинка и кадмия", М., Металлургия, 1969 г., с. 94]. The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is a method of preparing zinc concentrates for firing, including mixing them with an auxiliary substance - water and the subsequent supply of pulp to the furnace [M.M. Lakernik, G.N. Pakhomov "Metallurgy of zinc and cadmium", M., Metallurgy, 1969, p. 94].

Недостатком указанного способа является снижение производительности печей, усиление коррозии газоходов. The disadvantage of this method is the decrease in the productivity of furnaces, increased corrosion of the flues.

Цель изобретения - устранение в процессе подготовки шихты к обжигу отрицательного влияния водорастворимого сульфата цинка, повышение комплексности использования сырья. The purpose of the invention is the elimination in the process of preparing the mixture for firing the negative effects of water-soluble zinc sulfate, increasing the complexity of the use of raw materials.

Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки цинковых концентратов к обжигу, включающем смешение концентрата со вспомогательным веществом, в качестве вспомогательного вещества используют отходы от очистки сточных вод состава, мас.%: гидроксид кальция 62-68; цинк 17-20; в количестве, обеспечивающем остаточное содержание в концентрате сульфата цинка менее 3%. This goal is achieved by the fact that in the method of preparing zinc concentrates for firing, including mixing the concentrate with an auxiliary substance, waste from the wastewater treatment composition, wt.%: Calcium hydroxide 62-68; zinc 17-20; in an amount providing a residual content of zinc sulfate concentrate of less than 3%.

Способ осуществляется следующим образом: грейферным краном в отсеке склада готовится штабель, состоящий из цинкового концентрата и отхода очистки сточных вод. Количество вводимого отхода определяется расчетным путем с учетом связывания по реакции (1) избыточно (превышающего 3%-ное содержание в концентрате) сульфата цинка. The method is as follows: with a clamshell crane in the storage compartment, a stack is prepared consisting of zinc concentrate and wastewater treatment waste. The amount of waste introduced is determined by calculation, taking into account the binding according to reaction (1) excess (exceeding 3% content in the concentrate) of zinc sulfate.

ZnSO₄+Ca(OH)₂ ---> CaSO₄+Zn(OH)₂ (1)
Коэффициент использования гидроксида кальция определен опытным путем и составляет 180-200%.ZnSO ₄ + Ca (OH) ₂ ---> CaSO ₄ + Zn (OH) ₂ (1)
The coefficient of use of calcium hydroxide is determined empirically and is 180-200%.

Для достижения более полного контакта частиц и обеспечения полноты протекания реакции шихта проходит через смеситель-дезинтегратор (истиратель), а затем по системе транспортеров поступает в печь. Обжиг ведут в печи при температуре 950-980^oC. Огарок из печи выгружается через порог в желоб и гидротранспортом направляется в цех выщелачивания.To achieve a more complete contact of the particles and ensure the completeness of the reaction, the mixture passes through a mixer-disintegrator (eraser), and then through a conveyor system enters the furnace. The firing is carried out in a furnace at a temperature of 950-980 ^o C. The cinder from the furnace is unloaded through a threshold into the chute and is transported by hydrotransport to the leaching workshop.

При содержании водорастворимого сульфата цинка более 3% образующиеся при транспортировке гранулы концентрата, попадая в обжиговую печь, спекаются, оседают на падине и при их накоплении происходит нарушение процесса "кипения" слоя. When the content of water-soluble zinc sulfate is more than 3%, the granules of the concentrate formed during transportation, getting into the kiln, are sintered, settle on the valley and during their accumulation, the process of “boiling” of the layer is disrupted.

При содержании водорастворимого сульфата цинка менее 3% гранулы в печи "КС" диспергируются и рассыпаются без образования конгломератов, затрудняющих кипение материала в печи "КС". When the content of water-soluble zinc sulfate is less than 3%, the granules in the KS furnace are dispersed and crumble without the formation of conglomerates that impede the boiling of the material in the KS furnace.

Пример. Цинковый концентрат состава, мас.%: цинк общ. - 47,4; сера - 31,6; железо - 9,5; кремнезем - 1,5; свинец - 0,9. Концентрат содержит 4,1% водорастворимого цинка и имеет влажность - 7,4%, смешивается с отходами очистки сточных вод состава, мас.%: гидроксид кальция - 65; цинк - 19. Коэффициент использования гидроксида кальция, содержащегося в отходе, принимался равным 190%. Расход отхода очистки сточных вод, необходимого для нейтрализации сульфата цинка, рассчитывается по формуле:

где а - содержание водорастворимого цинка в концентрате, %;
b - содержание гидроксида кальция в отходе очистки сточных вод;
74 и 160 - молекулярные веса гидроксида кальция и сульфата цинка;
с - остаточное содержание сульфата цинка.Example. Zinc concentrate composition, wt.%: Zinc total. - 47.4; sulfur - 31.6; iron - 9.5; silica - 1.5; lead - 0.9. The concentrate contains 4.1% water-soluble zinc and has a moisture content of 7.4%, mixes with the wastewater treatment waste composition, wt.%: Calcium hydroxide - 65; zinc - 19. The coefficient of use of calcium hydroxide contained in the waste was taken equal to 190%. The waste flow rate of wastewater treatment necessary to neutralize zinc sulfate is calculated by the formula:

where a is the content of water-soluble zinc in the concentrate,%;
b - the content of calcium hydroxide in the wastewater treatment waste;
74 and 160 are molecular weights of calcium hydroxide and zinc sulfate;
C is the residual content of zinc sulfate.

Испытания проводили при остаточном содержании сульфата цинка в концентрате, равном, мас.%: 2,6; 2,8; 3,0; 3,2. The tests were carried out with a residual content of zinc sulfate in concentrate equal to, wt.%: 2.6; 2.8; 3.0; 3.2.

При указанных остальных концентрациях сульфата цинка (исходная концентрация была, см. выше, равна 4,1) расход отхода соответственно составлял, %: 0,67; 0,82; 0,97; 1,12. At the indicated other concentrations of zinc sulfate (the initial concentration was, see above, equal to 4.1), the waste flow rate, respectively, was,%: 0.67; 0.82; 0.97; 1.12.

Шихту концентрата и отхода пропускали через дезинтегратор и загружали в печь "КС". По упругости дутья определяли характер процесса обжига. При упругости более 3500 мм вод.ст, как показывает практика, имеет место критическое накопление на подине крупных частиц (процесс "кипения" материала нарушается). Для стабилизации процесса необходима остановка печи для удаления окатышей или снижения загрузки для их выгрузки через порог. The concentrate and waste mixture was passed through a disintegrator and loaded into the KS furnace. The elasticity of the blast determined the nature of the firing process. With an elasticity of more than 3500 mm Hg, as practice shows, there is a critical accumulation of large particles on the bottom (the process of "boiling" of the material is violated). To stabilize the process, it is necessary to stop the furnace to remove pellets or reduce the load for unloading through a threshold.

Печь "КС", имея площадь пода 36 м², расход дутья на форкамеру составил 1700 нм³/ч, а на подину 16500 нм³/ч. Давление воздуха на подину при нормальном ходе процесса составляет 3000 мм вод. ст.The KS furnace, having a hearth area of 36 m ² , blast consumption on the prechamber was 1700 nm ³ / h, and on the bottom 16500 nm ³ / h. The air pressure on the hearth during normal process is 3000 mm of water. Art.

Производительность печи 360 - 380 т/сут. The productivity of the furnace 360 is 380 tons / day.

Для сравнения проводили опыт по прототипу. При этом концентрат загружали в печь в виде пульпы ж:т = 1:(4-5). For comparison, an experiment was conducted on the prototype. In this case, the concentrate was loaded into the furnace in the form of pulp w: t = 1: (4-5).

Производительность печи составляла 285-290 т/сут, а через 360 суток газоход, соединяющий сернокислую и обжиговую установки, начинал корродировать, а защитная футеровка газохода была практически разрушена. The productivity of the furnace was 285-290 tons / day, and after 360 days the gas duct connecting the sulfuric acid and kiln plants began to corrode, and the protective lining of the gas duct was almost destroyed.

Результаты опытов приведены в таблице. The results of the experiments are shown in the table.

Из приведенных данных видно, что при остаточном содержании водорастворимого сульфата цинка более 3,0 нарушается процесс кипения, упругость дутья возрастает и составляет более 3500 мм вод. ст., и печь требует остановки или снижения производительности до 260 т/сут с целью разгрузки подачи от "укрупненного" огарка. При снижении остаточного содержания сульфата цинка менее 3,0 положительный эффект практически не увеличивается. From the above data it is seen that at a residual content of water-soluble zinc sulfate of more than 3.0, the boiling process is disturbed, the blast elasticity increases and amounts to more than 3500 mm of water. century, and the furnace requires stopping or reducing productivity to 260 tons / day in order to unload the feed from the "enlarged" cinder. With a decrease in the residual content of zinc sulfate less than 3.0, the positive effect practically does not increase.

При проведении обжига по прототипу производительность печи снижается с 370-380 т/сут до 285, а срок службы газохода падает с 365 суток до 360 суток. When firing according to the prototype, the furnace productivity decreases from 370-380 t / day to 285, and the service life of the gas duct falls from 365 days to 360 days.

Т. о. использование в качестве добавки в шихту, поступающей на обжиг цинковых концентратов, отходов очистки сточных вод, содержащих гидроксид кальция в количестве, обеспечивающем остаточное содержание водорастворимого сульфата цинка менее 3%, позволяет:
исключить укрупнение материалов в печи и его залегание на подине;
повысить по сравнению с прежней производительность печи с 285 до 370 - 380 т/сут;
увеличить срок службы газоходов за счет практического исключения коррозии с 360 до 3650 сут;
повысить комплектность использования сырья за счет вовлечения в переработку цинксодержащих отходов очистки сточных вод.T. about. the use as an additive in the mixture supplied to the roasting of zinc concentrates, wastewater treatment waste containing calcium hydroxide in an amount providing a residual content of water-soluble zinc sulfate of less than 3%, allows you to:
to exclude the enlargement of materials in the furnace and its occurrence on the bottom;
in comparison with the previous productivity of the furnace from 285 to 370 - 380 tons / day;
increase the life of gas ducts due to the practical elimination of corrosion from 360 to 3650 days;
to increase the completeness of the use of raw materials by involving in the processing of zinc-containing wastewater treatment waste.

Claims

A method of preparing zinc concentrates for firing, including mixing the concentrate with an auxiliary substance and subsequent firing in a fluidized bed furnace, characterized in that waste water treatment waste in an amount providing a residual content of zinc sulfate concentrate of less than 3%, containing 62, is used as an auxiliary substance - 68% calcium hydroxide and 17 - 20% zinc.