RU2279492C1 - Zinc cake pirometallurgical processing method - Google Patents
Zinc cake pirometallurgical processing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2279492C1 RU2279492C1 RU2005100470/02A RU2005100470A RU2279492C1 RU 2279492 C1 RU2279492 C1 RU 2279492C1 RU 2005100470/02 A RU2005100470/02 A RU 2005100470/02A RU 2005100470 A RU2005100470 A RU 2005100470A RU 2279492 C1 RU2279492 C1 RU 2279492C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- cake
- kiln
- rotary
- dust
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для переработки цинксодержащих материалов, например промпродуктов цинкового электролитного производства - цинксодержащих кеков вельцеванием.The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals and can be used for the processing of zinc-containing materials, for example, by-products of zinc electrolyte production - zinc-containing cakes by Weltzing.
Известен способ переработки цинковых кеков вельцеванием, включающий фильтрацию пульпы цинкового кека на дисковых вакуумных фильтрах, с последующей подсушкой и грануляцией в сушильных барабанах, отапливаемых мазутом или газом (А.П.Снурников. Гидрометаллургия цинка. - М.: Металлургия. - 1981. - с.326-327.). Недостатками способа является высокая конечная влажность отфильтрованного кека, что требует применения тепловой сушки материала для его грануляции с существенным расходом топлива, неизбежным пылеобразованием и выносом части пыли с отходящими газами в атмосферу.A known method of processing zinc cakes by Weltzing, including filtering the pulp of zinc cake on disk vacuum filters, followed by drying and granulation in drying drums heated with fuel oil or gas (A.P. Snurnikov. Zinc hydrometallurgy. - M .: Metallurgy. - 1981. - p. 326-327.). The disadvantages of the method is the high final humidity of the filtered cake, which requires the use of thermal drying of the material for its granulation with significant fuel consumption, inevitable dust formation and removal of part of the dust with exhaust gases into the atmosphere.
Также известен способ пирометаллургической переработки цинковых кеков, включающий смешение, скатывание и сушку цинковых кеков с твердым углеродистым восстановителем и вельцевание скатанного материала (а.с. СССР №876761 по кл. С 22 В 19/38, опубл. В Б.И, пр. от 12.02.1980 г.).Also known is a method of pyrometallurgical processing of zinc cakes, including mixing, rolling and drying zinc cakes with a solid carbon reducing agent and Waelz rolled material (AS USSR No. 876761, class C 22 V 19/38, publ. B. B., pr . from 02/12/1980).
Недостатком этого способа является необходимость энергоемкой тепловой сушки материалов в процессе смешения и грануляции шихты. В результате вакуумной фильтрации пульпы получается цинковый кек влажностью 28-35%, получение гранул которого без сушки, только путем смешения с другими компонентами шихты вельцевания, при этом выдерживая их необходимые соотношения, не представляется возможным (материал остается в виде вязкой массы).The disadvantage of this method is the need for energy-intensive heat drying of materials in the process of mixing and granulation of the charge. As a result of vacuum filtration of the pulp, zinc cake with a moisture content of 28-35% is obtained, the preparation of granules of which without drying, only by mixing with other components of the Waelz mixture, while maintaining their necessary ratios, is not possible (the material remains in the form of a viscous mass).
Наиболее близкий по технической сути и достигаемому результату является способ переработки цинковых кеков вельцеванием, включающий фильтрацию кека на пресс-фильтре (влажность полученного продукта - не выше 23%) и загрузку кеков на вельцевание без стадии сушки в сушильных барабанах, при одновременной подаче в печь коксовой мелочи, флюсов и оборотных пылей (см. В.В.Гейхман, Л.А.Казанбаев, П.А.Козлов и др. Исследования фильтрации цинкового кека под давлением. - Цв. металлы, 2000, №5. - с.30-32).The closest in technical essence and the achieved result is a method of processing zinc cakes by Weltzing, including filtering cakes on a press filter (humidity of the obtained product is not higher than 23%) and loading cakes for Weltzing without drying stage in drying drums, while coke is fed into the furnace trifles, fluxes and circulating dusts (see V.V. Geikhman, L. A. Kazanbaev, P. A. Kozlov and others. Studies of filtration of zinc cake under pressure. - Color metals, 2000, No. 5. - p.30 -32).
Недостатком указанного способа является отсутствие подготовки отфильтрованных цинковых кеков к переработке вельцеванием: смешения отфильтрованных цинковых кеков с другими компонентами шихты, формирования достаточно прочных гранул. Цинковый кек, отфильтрованный под давлением, несмотря на остаточную влажность 19-23%, механически непрочный и легко рассыпается при транспортировке. Подача такого материала в вельц-печь сопровождается интенсивным пылеобразованием в зоне подсушки и выносом тонких фракций шихты в пылевые камеры и далее - в вельц-окись.The disadvantage of this method is the lack of preparation of filtered zinc cakes for processing by Weltzing: mixing filtered zinc cakes with other components of the mixture, the formation of sufficiently strong granules. Zinc cake, filtered under pressure, despite a residual moisture content of 19-23%, is mechanically unstable and easily crumbles during transportation. The supply of such material to the Waelz kiln is accompanied by intense dust formation in the drying zone and the transfer of fine fractions of the charge into dust chambers and then into Waelz oxide.
Техническим результатом данного изобретения является сокращение пылевыноса в процессе загрузки шихты и ее досушивания в вельц-печи, попадания невозгоняемых компонентов шихты (железо, медь, кобальт, никель, кремнезем и другие) в товарный продукт - вельц-окись (например, содержание железа в окиси снижается с 3-4 до 0,5-1% по сравнению со способом по прототипу), сокращение настылеобразования.The technical result of this invention is the reduction of dust during the loading of the charge and its drying in the Waelz kiln, the ingress of non-combustible components of the charge (iron, copper, cobalt, nickel, silica and others) in the marketed product - Waelz oxide (for example, the iron content in oxide reduced from 3-4 to 0.5-1% compared with the method of the prototype), the reduction of dust formation.
Указанный результат достигается тем, что в способе пирометаллургической переработки цинковых кеков, включающем обезвоживание кека на пресс-фильтрах и вельцевания с дозировкой коксовой мелочи, флюсов, оборотных пылей, дозировку к цинковым кекам компонентов шихты выполняют в смесителе в турбулентном режиме движения с соударением частиц при скорости вращения лопастей перемешивающего устройства от 6 до 10 об/с. Другим отличием является то, что к цинковым кекам дополнительно добавляют пылевидные цинксодержащие материалы, по химическому составу рекомендованные для переработки вельцеванием.This result is achieved by the fact that in the method of pyrometallurgical processing of zinc cakes, including dehydration of cake on press filters and Waelz with a dosage of coke breeze, fluxes, circulating dusts, dosage of the charge components to zinc cakes is carried out in a mixer in a turbulent mode of motion with particle collision at a speed of particles rotation of the blades of the mixing device from 6 to 10 rpm Another difference is that dusty zinc-containing materials are additionally added to zinc cakes, which are recommended for processing by Weltz in chemical composition.
В отличие от известных технологий смешения и грануляции предлагаемый способ позволяет вести процесс без тепловой сушки, что позволяет сократить около 40-50 нм3 природного газа и предотвратить выброс в атмосферу до 0,5 кг пыли на 1 т шихты.In contrast to the known mixing and granulation technologies, the proposed method allows the process to be carried out without heat drying, which allows reducing about 40-50 nm 3 of natural gas and preventing the emission of up to 0.5 kg of dust into the atmosphere per 1 ton of charge.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Цинковый кек, находящийся после гидрометаллургической обработки (растворение цинка в серной кислоте, предварительная отмывка от сульфатов) в виде густой пульпы, подвергается фильтрации под давлением в условиях пресс-фильтра (например, на горизонтальном пресс-фильтре финской фирмы "Larox"), где реализована непосредственно фильтрация, механическое (диафрагменное) обезвоживание при повышенном давлении (до 16 бар), подсушка путем пропускания сжатого воздуха через слой кека. Получается отфильтрованный кек влажностью 19-23% в виде плоских пластин, достаточно легко разрушающихся при падении и другом механическом воздействии.After hydrometallurgical treatment (dissolution of zinc in sulfuric acid, preliminary washing from sulphates) in the form of thick pulp, zinc cake is filtered under pressure in a press filter (for example, on a horizontal press filter of the Finnish company Larox), where it is sold direct filtration, mechanical (diaphragm) dehydration at elevated pressure (up to 16 bar), drying by passing compressed air through a layer of cake. It turns out a filtered cake with a moisture content of 19-23% in the form of flat plates that are quite easily destroyed by falling and other mechanical influences.
Цинковый кек после фильтрации, коксовая мелочь (размеры кусков менее 10 мм), флюсующие добавки (в основном известняк с размерами кусков менее 10 мм), оборотные пыли, а при их недостаточном количестве - другие пылевидные (размер частиц в 80% материала не должен превышать 1 мм) цинксодержащие материалы, пригодные для переработки вельцеванием по химическому составу, с помощью дозаторов загружаются в перемешивающее устройство. Соотношение перечисленных компонентов шихты вельцевания устанавливается по их химическому составу с тем, чтобы обеспечить эффективное извлечение цинка и свинца при высокой производительности вельц-печи. Расход коксовой мелочи устанавливается, исходя из требования эффективности процесса и минимизации потерь с клинкером (в виде углеродсодержащей части).Zinc cake after filtration, coke breeze (lump sizes less than 10 mm), fluxing additives (mainly limestone with lump sizes less than 10 mm), recycled dust, and if not enough, other dusty ones (particle size of 80% of the material should not exceed 1 mm) zinc-containing materials suitable for processing by Weltzemia in chemical composition are loaded into the mixing device using dispensers. The ratio of the listed components of the Waelz mixture is determined by their chemical composition in order to ensure efficient extraction of zinc and lead with high Waelz kiln productivity. The consumption of coke breeze is established based on the requirements of the process efficiency and minimization of losses with clinker (in the form of a carbon-containing part).
Смешение и грануляция компонентов шихты осуществляется в смесителе, обеспечивающем турбулентный режим движения с соударениями частиц, например, в роторном либо турболопастном. Необходимый эффект пластификации влажного цинкового кека с тщательным перемешиванием его с другими компонентами шихты и формирование гранул устойчиво достигается при скорости вращения лопастей в пределах от 6 до 10 об/с.Mixing and granulation of the components of the charge is carried out in a mixer that provides a turbulent mode of motion with particle collisions, for example, in a rotary or turbo-blast one. The necessary effect of plasticization of wet zinc cake with thorough mixing with other components of the mixture and the formation of granules is steadily achieved when the rotation speed of the blades in the range from 6 to 10 r / s.
В оптимальных режимах работы смесителя по скорости вращения лопастей и по производительности получается гранулированная шихта вельцевания с преобладанием (выше 80-85%) гранул размером от 3 до 10 мм. Влажность конечного продукта составляет от 12-13 до 17-18%.In the optimal operating modes of the mixer in terms of speed of rotation of the blades and in productivity, a granulated welts mixture is obtained with a predominance (above 80-85%) of granules from 3 to 10 mm in size. The moisture content of the final product is from 12-13 to 17-18%.
Приготовленная по предлагаемому способу шихта загружается в вельц-печь на пирометаллургическую переработку (отгонку цинка, свинца, кадмия, индия и других ценных компонентов с переводом их в обогащенный продукт - вельц-окись).The mixture prepared according to the proposed method is loaded into a Waelz furnace for pyrometallurgical processing (distillation of zinc, lead, cadmium, indium and other valuable components with their conversion to an enriched product - Waelz oxide).
Предложенный способ испытан в промышленных условиях.The proposed method is tested in an industrial environment.
Испытания показали, что кек, полученный при фильтрации пульпы в условиях пресс-фильтра (типа "Larox"), имеет влажность 21-22%. Он при загрузке в турболопастной смеситель хорошо пластифицируется и смешивается с коксовой мелочью, флюсами, оборотными пылями, пылевидными цинксодержащими материалами. При этом получаются гранулы преимущественным размером от 3 до 10 мм и влажностью 16-17%. Часть гранул представляет собой крупные частицы кокса, "обмазанные" кеком с включенными в него пылевыми частицами, остальные - однородную смесь пылевых частиц и кека.Tests have shown that the cake obtained by filtering the pulp in a press filter (Larox type) has a moisture content of 21-22%. When loaded into a turbopaste mixer, it is well plasticized and mixed with coke breeze, fluxes, circulating dusts, dusty zinc-containing materials. In this case, granules with a predominant size of 3 to 10 mm and a moisture content of 16-17% are obtained. Part of the granules is large particles of coke, "coated" with cake with dust particles included in it, the rest is a homogeneous mixture of dust particles and cake.
В процессе испытаний оптимизированы режимы смешения: показано, что эффективно и с образованием гранул процесс идет при скорости перемешивающего устройства (лопастей) в пределах 6-10 об/с.In the process of testing, mixing modes are optimized: it is shown that the process proceeds efficiently and with the formation of granules at a speed of the mixing device (blades) in the range of 6-10 r / s.
При меньших скоростях перемешивания сил соударения частиц недостаточно для эффективного разрушения и пластификации - смесь остается сыпучей, коксовая мелочь (особенно крупные частички размером более 5 мм) не "обмазывается" кеком, и при вельцевании эффективность использования кокса снижается, что проявляется повышением содержания углерода в клинкере. При скоростях вращения более 10 об/с пластификация кека происходит очень быстро, образующаяся вязкая масса не гранулируется и, не успевая выгружаться, "заматывает" рабочие органы смесителя.At lower mixing speeds, the particle collision forces are not enough for effective destruction and plasticization - the mixture remains loose, coke breeze (especially large particles larger than 5 mm) is not smeared with cake, and when welded, the coke use efficiency decreases, which is manifested by an increase in the carbon content in clinker . At rotational speeds of more than 10 r / s, plasticization of the cake occurs very quickly, the resulting viscous mass is not granulated and, not having time to unload, "wraps" the working bodies of the mixer.
Загрузка гранулированной шихты в вельц-печь в течение 14 суток показала положительные результаты применения предложенного способа - выход оборотного материала в печи снизился с 6-7 до 2-3% - получаемого оборота не хватало для необходимого снижения влажности шихты при смешении, поэтому дополнительно добавляли пылевидные цинксодержащие материалы, по химическому составу рекомендованные для переработки вельцеванием.The loading of the granulated charge into the Waelz kiln for 14 days showed positive results of the application of the proposed method — the yield of recycled material in the furnace decreased from 6-7 to 2-3% —the resulting turnover was not sufficient to reduce the moisture content of the mixture when mixing, therefore, dusty ones were added Zinc-containing materials recommended for Weltz processing by chemical composition.
Содержание железа в вельц-окиси с наблюдаемой печи (основной показатель, по которому оценивается механический пылевынос) с началом загрузки гранулированной шихты снизилось с 3-4 до величины менее 1% (до испытаний в печь раздельно грузили кек после пресс-фильтра и коксовую мелочь, смешанную с флюсом и пылевидными материалами путем грейферной шихтовки, оборотную пыль грузили отдельно). Замеры температуры кожуха печи за период испытаний не показали роста настыли.The iron content in Waelz oxide from the furnace observed (the main indicator by which mechanical dust removal is estimated) with the beginning of loading the granulated charge decreased from 3-4 to less than 1% (before testing, the cake after the press filter and coke breeze were separately loaded into the furnace, mixed with flux and pulverulent materials by means of a grab charge, recycled dust was loaded separately). Measurements of the temperature of the furnace casing during the test period did not show growth accrued.
За счет близкого контакта частиц кокса и цинксодержащего материала в гранулах эффективность действия углеродистого восстановителя увеличилась. Загружая шихту, приготовленную по предлагаемому способу, удалось устойчиво вести процесс вельцевания при расходе коксовой мелочи 350-400 кг на 1 т цинксодержащего материала (до этого обычная норма расхода была 430-450 кг/т).Due to the close contact of coke particles and zinc-containing material in the granules, the effectiveness of the carbon reducing agent increased. Loading the mixture prepared by the proposed method, it was possible to steadily conduct the Waelz process with a consumption of coke breeze 350-400 kg per 1 ton of zinc-containing material (before that, the usual consumption rate was 430-450 kg / t).
Проверку способа осуществляли следующим образом.The verification of the method was carried out as follows.
В трубчатую вращающуюся печь размером 41×2,5 м загружалась шихта, состоящая из цинкового кека, коксовой мелочи, оборотных материалов, известняка, пылевидных цинксодержащих материалов через течку, установленную на верхней головке печи. Шихта за счет вращения и наклона печи продвигалась по длине печи, проходя последовательно зоны сушки, восстановления металлов и формирования клинкера. В противоток движению шихты проходил пылегазовый поток. Пыль улавливалась рукавными фильтрами, а очищенный газ выбрасывался через трубу в атмосферу. С разгрузочного конца печи, где происходила выгрузка клинкера, дополнительно подавался в печь воздух для обеспечения необходимого количества в реакционном пространстве печи кислорода для горения твердого углеродистого восстановителя (коксика) и окисления паров металлов и сернисто-органических соединений.A mixture consisting of zinc cake, coke breeze, recyclable materials, limestone, and dusty zinc-containing materials through a chute installed on the top head of the furnace was loaded into a 41 × 2.5 m tube rotary kiln. The mixture due to the rotation and tilt of the furnace moved along the length of the furnace, passing successively the drying, metal reduction and clinker zones. In contrast to the movement of the mixture passed dust and gas flow. Dust was captured by bag filters, and the cleaned gas was released through the pipe into the atmosphere. From the discharge end of the furnace, where the clinker was unloaded, air was additionally supplied to the furnace to provide the required amount of oxygen in the reaction space of the furnace for burning solid carbonaceous reducing agent (coke) and oxidizing metal vapors and organosulfur compounds.
Шихта в печь поступала разными способами: путем грейферной шихтовки коксика, флюсов и пылевидных материалов с подачей смеси через отдельный бункер, цинкового кека, отфильтрованного на пресс-фильтре LAROX - через другой бункер, оборотного материала - через отдельную течку с элеватора. По предложенному способу шихта была тщательно перемешана и гранулирована в турболопастном смесителе. Соотношение компонентов шихты в испытаниях выдерживалось следующим: на 1 т цинкового кека приходилось 400 кг коксовой мелочи, 50 кг известняка, 70 кг - оборотной пыли или оборотной пыли вместе с пылевидными материалами.The mixture was fed into the furnace in different ways: by grabbing the charge of coke, fluxes and pulverized materials with feeding the mixture through a separate hopper, zinc cake filtered on a LAROX press filter through another hopper, and circulating material through a separate estrus flow. According to the proposed method, the mixture was thoroughly mixed and granulated in a turbopaste mixer. The ratio of the components of the charge in the tests was maintained as follows: 1 kg of zinc cake accounted for 400 kg of coke breeze, 50 kg of limestone, 70 kg of recycled dust or recycled dust together with dusty materials.
Ниже в таблице приведены сравнительные данные по вельцеванию шихты, приготовленной разными способами.The table below shows comparative data on the welting of a mixture prepared in different ways.
Из приведенных выше данных следует, что при смешении и грануляции кека действительно увеличивается производительность вельц-печи, снижается выход оборотного материала, улучшается качество вельц-окиси (на примере снижения содержания невозгоняемого компонента - железа).From the above data it follows that when mixing and granulating the cake, the productivity of the Waelz kiln really increases, the yield of the circulating material decreases, the quality of the Waelz oxide improves (by the example of reducing the content of the non-combustible component - iron).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100470/02A RU2279492C1 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Zinc cake pirometallurgical processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100470/02A RU2279492C1 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Zinc cake pirometallurgical processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2279492C1 true RU2279492C1 (en) | 2006-07-10 |
Family
ID=36830700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005100470/02A RU2279492C1 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Zinc cake pirometallurgical processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2279492C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2496895C1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-10-27 | Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" | Method of waelz process of zinc cakes |
-
2005
- 2005-01-11 RU RU2005100470/02A patent/RU2279492C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГЕЙХМАН В.В. и др. Исследования фильтрации цинкового кека под давлением. Цветные металлы. 2000, №5, с.30-32. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2496895C1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-10-27 | Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" | Method of waelz process of zinc cakes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4587333B2 (en) | Method for roasting inclusions containing at least one of V, Mo and Ni and rotary kiln for roasting | |
JPH11310832A (en) | Treatement of metal oxide of steel making waste | |
CN111270077A (en) | System and method for treating dust collection ash of steel plant by chain plate type high-temperature reduction furnace | |
JP3339638B2 (en) | Method and apparatus for removing lead and zinc from casting dust | |
WO2017183666A1 (en) | Method for smelting oxide ore | |
RU2306348C1 (en) | Method of processing zinc-containing waste of ferrous metallurgy | |
TW527423B (en) | Facilities for reducing metal oxide, method for operating the facilities and moldings as raw material to be charged to reduction furnace | |
RU2404271C1 (en) | Processing method of unconditioned iron- and zinc-containing metallurgical wastes | |
KR100703112B1 (en) | Method for reduction treatment of metal oxide or ironmaking waste, and method for concentration and/or recovery of zinc and/or lead | |
UA119756C2 (en) | Method for producing manganese ore pellets | |
RU2279492C1 (en) | Zinc cake pirometallurgical processing method | |
US4209322A (en) | Method for processing dust-like matter from metallurgical waste gases | |
RU2484153C2 (en) | Method of arc-furnace dust recovery | |
TW200815608A (en) | Process for the treatment of contaminated metal residues and apparatus for implementing it | |
JPH05320779A (en) | Method for recovering available matal from iron-making dust using vertical reduction melting furnace | |
US4326883A (en) | Process for deoiling and agglomerating oil-bearing mill scale | |
EP0915994B1 (en) | "waelz" method for processing of zinc containing materials in pelletized form | |
US4255185A (en) | Processes and apparatus for reducing and subsequently pelletizing moist fine-grained ore | |
CN107385198B (en) | A kind of method of roasting using rotary kiln baking oxidation refractory aurin miberal powder | |
RU2329312C2 (en) | Method of treatment of iron and zinc containing materials | |
US3946098A (en) | Preparation of feed material for a blast furnace | |
JP6855897B2 (en) | Oxidized ore smelting method | |
RU2450065C2 (en) | Method to process dust of metallurgical production | |
CN212293697U (en) | Dust collecting system for steel plant disposed by chain plate type high-temperature reduction furnace | |
RU2619427C2 (en) | Titanium-containing charge for titanium tetrachloride production and method of its preparation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120112 |