RU2617086C1 - Способ селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов - Google Patents
Способ селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617086C1 RU2617086C1 RU2016108792A RU2016108792A RU2617086C1 RU 2617086 C1 RU2617086 C1 RU 2617086C1 RU 2016108792 A RU2016108792 A RU 2016108792A RU 2016108792 A RU2016108792 A RU 2016108792A RU 2617086 C1 RU2617086 C1 RU 2617086C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- pulp
- iron
- solution
- zinc oxide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов. Шлам или пыль, техническую воду, щелочь и активные тела в соотношении 4:7:2:3 подают в виде пульпы в реактор агрегата вихревого слоя (ABC) и обрабатывают магнитным полем с заданной частотой и напряженностью. Далее разделяют полученные в аппарате первичный раствор и осадок. Получают вторичную пульпу, смешивая осадок, техническую воду, щелочь, активные тела, соду и известь в соотношении 4: 7:2,5:3,2:0,3:1,5. Затем подают вторичную пульпу в реактор агрегата ABC, обрабатывают магнитным полем с заданной частотой и напряженностью, получают вторичный раствор, извлекают из первичного раствора оксиды железа, а из вторичного раствора - оксид цинка. Техническим результатом является сокращение длительности процесса и селективное извлечение оксидов железа и цинка. 1 пр.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам переработки и рециклинга железосодержащих пылевидных шламов, содержащих повышенные концентрации цинка, позволяющим селективно извлекать оксиды железа и цинка из пылевидных шламов газоочисток кислородного конвертера, доменной печи и дуговой сталеплавильной печи.
Известно техническое решение - способ переработки шламов металлургического производства (Патент РФ №2531498, RU 2531498 С1), в котором железосодержащие шламовые отходы металлургических и других производств обрабатывают в виде пульпы в ультразвуковом поле, создаваемом с использованием пьезокерамического генератора мощностью не менее 800 Вт, при объемной плотности вводимой энергии в пределах от 180 Дж/см3 до 200 Дж/см3, гидростатическом давлении обрабатываемой суспензии более 1,0 атм и температуре более 25°С.
Недостатки решения - низкая производительность, отсутствие селективного извлечения оксидов железе и цинка, большое остаточное содержание железа и цинка в обработанном шламе (до 23% цинка от исходного, до 17% железа от исходного), значительная экологическая нагрузка на природу.
Известен способ утилизации цинксодержащих отходов металлургического производства на ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» (ОАО Черметинформация. Бюллетень «Черная металлургия», №2, 2004 г., стр. 66-70), включающий в себя размещение отходов на картах складирования для накопления, вылеживания и усреднения. После проведения вышеуказанных процедур отходы подвергают известкованию и автотранспортом отправляют на аглофабрику для производства агломерата.
Недостатком этого способа является невозможность снижения влажности цинксодержащих отходов в картах накопителях до необходимого уровня, что не дает возможности быстрого использования отходов в последующей их переработке. Естественное усреднение материала требует значительного количества времени и не обеспечивает получение требуемого качества материала. Способ не обеспечивает удаление цинка как вредной примеси для доменного производства, в связи с чем богатые железом шламы получили ограниченное использование в процессе повторной переработки.
Известен способ вовлечения в рециклинг твердой фазы цинксодержащих шламов золошламонакопителей ОАО «Северсталь» (Фоменко А.И. «Золошламонакопители предприятий черной металлургии: технологические и геоэкологические аспекты их эксплуатации», Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, №7, 2005 год, стр. 61-64). Способ включает в себя накопление цинксодержащих шламов в картах золошламонакопителей. После обезвоживания шлам проходит несколько стадий обработки: термообработка, измельчение, рассев, магнитная сепарация, в результате получается железосодержащий концентрат, который может быть использован в процессе рециклинга не в полном объеме, а лишь частично, так как способ не решает главной задачи - получение кондиционного железосодержащего концентрата и удаление цинка как вредной примеси.
Известны способы пирометаллургического удаления цинка из железосодержащего оксидного сырья (Ульянов В.П., Булавин В.И. и др. Переработка некондиционных железосодержащих пылей и шламов металлургических переделов, Сталь, №12, 2002 г., стр. 69-75; RU 2016116, С1 15.07.1994; RU 94001970, А1 27.01.1996; RU 2003127870, А 10.04.2005; Фриден Р., Хансманн Р.И. др. Новый процесс металлизации железных руд и переработки отходов. Сталь, №4, 2001 г., стр. 69-72; Шнайдер В.-Д., Шваб Б. и др. Переработка цинксодержащей вторичной пыли. Черные металлы, №11, 1998 г., стр. 55-60). Пирометаллургические процессы удаления или возгона цинка проводятся либо в плавильных печах, либо в термических печах различной конструкции. Предварительно подготовленный материал загружается в печи и подвергается нагреву, при котором происходят восстановление железа и возгон цинка, который впоследствии улавливается в рукавных фильтрах и направляется на дальнейшую переработку.
К недостаткам пирометаллургического способа переработки цинксодержащих отходов следует отнести следующие: повторное образование настылей в термических печах при возгоне цинка, большие капитальные затраты на осуществление данного производства, а также чрезмерно высокие затраты на энергоносители, необходимые для проведения пирометаллургического процесса, так как процесс возгона цинка ведут при температурах 900-1450 градусов, а при жидкофазном процессе - при температуре выше температуры плавления материала, превышающей 1450 градусов. При высоких технологических температурах процесс становится экологически вредным, так как происходит выгорание и выброс в атмосферу различных вредных веществ, присутствующих в отходах. Таким образом цинксодержащие пыли и шламы при дорогостоящем пирометаллургическом способе переработки, даже если принять их начальную стоимость нулевой, в итоге, пройдя все стадии переработки, становятся чрезмерно дорогими, что экономически невыгодно.
Ряд указанных недостатков устраняется в другом известном техническом решении (способе-прототипе), которым является «Способ переработки цинксодержащих пылей и шламов металлургического и горного производства» (RU 2340403), включающий в себя складирование пылей и шламов в золошламонакопителях и их переработку, отличающийся тем, что переработку осуществляют путем дезинтеграции исходного сырья в ротационно-пульсационно-кавитационном аппарате непрерывного действия при соотношении твердого к жидкому как 1:4 и при избыточном давлении 5 атмосфер на входе в аппарат и дальнейшей подаче материала во флотомашину с выделением цинка как вредной примеси в пенный продукт и камерного продукта, направляемого на гравитационную классификацию, при которой осуществляют выделение мелкой и крупной фракций, направляемых по отдельности на мокрую магнитную сепарацию в сепараторах с постоянными магнитами с получением кондиционного железосодержащего концентрата, очищенного от цинка и отвальных хвостов.
Недостатки решения: многоступенчатость и многоагрегатность процесса; сложность и высокая стоимость; невозможность возвращения реагентов в начало процесса; значительная экологическая нагрузка на природу и его длительность (сутки и более).
Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков известных технических решений - аналогов, сокращение длительности обработки до 30 минут; обеспечение селективного извлечения оксида железа и оксида цинка до конечного содержания в нерегенерируемом осадке до 0,09% железа и до 0,043% цинка, что ниже ПДК; возвращение щелочи и технической воды в начало процесса.
Решение данной технической задачи достигается тем, что в предлагаемом способе шлам или пыль, техническую воду, щелочь и активные тела в соотношении 4:7:2:3 подают в виде пульпы в реактор агрегата вихревого слоя (ABC) и обрабатывают магнитным полем с заданной частотой и напряженностью, разделяя феррит цинка на оксид железа и оксид цинка с одновременным выщелачиванием оксида железа в раствор 1, разделяют полученный раствор и осадок, после чего вторично в ABC смешивают осадок, техническую воду, щелочь, активные тела, соду, известь в соотношении 4:7:2,5:3,2:0,3:1,5, подают вторичную пульпу в реактор агрегата, обрабатывают магнитным полем с заданной частотой и напряженностью, переводя оксид цинка в раствор 2 с последующим раздельным извлечением из растворов 1 и 2 оксида железа и оксида цинка с возвращением щелочи и воды в начало процесса.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Шлам или пыль, техническую воду, щелочь и активные тела в соотношении 4:7:2:3 подают в виде пульпы в реактор агрегата вихревого слоя ABC и обрабатывают магнитным полем с заданной частотой и напряженностью, разделяя феррит цинка на оксид железа и оксид цинка с одновременным выщелачиванием оксида железа в раствор 1, разделяют полученный раствор и осадок, после чего вторично в ABC смешивают осадок, техническую воду, щелочь, активные тела, соду, известь в соотношении 4:7:2,5:3,2:0,3:1,5, подают вторичную пульпу в реактор агрегата, обрабатывают магнитным полем с заданной частотой и напряженностью, переводя оксид цинка в раствор 2 с последующим раздельным извлечением из растворов 1 и 2 оксида железа и оксида цинка с возвращением щелочи и воды в начало процесса.
Это позволяет сокращать длительность обработки до 30 минут; селективно извлекать оксид железа и оксид цинка до конечного содержания в нерегенерируемом осадке до 0,09% и 0,0 43% по массе соответственно, что ниже ПДК; возвращать щелочь и техническую воду в начало процесса.
Изобретение иллюстрируется следующим примером. На лабораторной установке обрабатывали шлам газоочистки после доменной печи с исходным содержанием железа 39% и цинка 0,85%. После первой обработки в ABC в течение 60 секунд получили в осадке 0,09% железа и 13% цинка. В растворе 1 содержалось остальное железо. После второй обработки в ABC в осадке оказалось 0,043% цинка, а остальной цинк перешел в раствор 2. Аналогичную тенденцию наблюдали и при переработке шламов газоочисток после конвертера (54% железа, 2,17% цинка) и дуговой сталеплавильной печи (20% железа, 19% цинка).
Claims (1)
- Способ селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов, включающий дезинтеграцию исходного сырья в виде пульпы в реакторе непрерывного действия, отличающийся тем, что пульпу получают путем смешивания исходного сырья с технической водой, щелочью и активными телами в соотношении 4:7:2:3, подают пульпу в реактор агрегата вихревого слоя (ABC) и обрабатывают магнитным полем, разделяют полученные в аппарате первичный раствор и осадок, получают вторичную пульпу путем смешивания осадка с технической водой, щелочью, активными телами, содой и известью в соотношении 4:7:2,5:3,2:0,3:1,5, подают вторичную пульпу в реактор ABC, обрабатывают магнитным полем, получают вторичный раствор и извлекают из первичного раствора оксиды железа, а из вторичного раствора - оксид цинка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016108792A RU2617086C1 (ru) | 2016-03-11 | 2016-03-11 | Способ селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016108792A RU2617086C1 (ru) | 2016-03-11 | 2016-03-11 | Способ селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2617086C1 true RU2617086C1 (ru) | 2017-04-19 |
Family
ID=58642749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016108792A RU2617086C1 (ru) | 2016-03-11 | 2016-03-11 | Способ селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2617086C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721240C1 (ru) * | 2019-12-11 | 2020-05-18 | Ольга Владимировна Сбродова | Способ обесцинкования шламов доменного производства |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1749277A1 (ru) * | 1990-04-20 | 1992-07-23 | Институт Химии Ан Узсср | Способ извлечени цинка из кеков, содержащих феррит цинка |
CA2104736A1 (en) * | 1993-08-24 | 1995-02-25 | Lucy Rosato | Process for high extraction of zinc from zinc ferrites |
RU94015041A (ru) * | 1994-04-22 | 1996-02-10 | С.А. Пирковский | Способ гидрометаллургической переработки цинксодержащего клинкера |
EP0851034A1 (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-01 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Method for processing zinc silicate-containing zinc crude material |
JP2001214224A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-07 | Dowa Mining Co Ltd | 亜鉛精鉱の浸出法 |
US6340450B1 (en) * | 1996-08-12 | 2002-01-22 | Outokumpu Oyj | Method for leaching zinc concentrate in atmospheric conditions |
RU2340403C2 (ru) * | 2006-02-08 | 2008-12-10 | Валерий Хакимзянович Валеев | Способ переработки цинксодержащих пылей и шламов металлургического и горного производства |
-
2016
- 2016-03-11 RU RU2016108792A patent/RU2617086C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1749277A1 (ru) * | 1990-04-20 | 1992-07-23 | Институт Химии Ан Узсср | Способ извлечени цинка из кеков, содержащих феррит цинка |
CA2104736A1 (en) * | 1993-08-24 | 1995-02-25 | Lucy Rosato | Process for high extraction of zinc from zinc ferrites |
RU94015041A (ru) * | 1994-04-22 | 1996-02-10 | С.А. Пирковский | Способ гидрометаллургической переработки цинксодержащего клинкера |
US6340450B1 (en) * | 1996-08-12 | 2002-01-22 | Outokumpu Oyj | Method for leaching zinc concentrate in atmospheric conditions |
EP0851034A1 (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-01 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Method for processing zinc silicate-containing zinc crude material |
JP2001214224A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-07 | Dowa Mining Co Ltd | 亜鉛精鉱の浸出法 |
RU2340403C2 (ru) * | 2006-02-08 | 2008-12-10 | Валерий Хакимзянович Валеев | Способ переработки цинксодержащих пылей и шламов металлургического и горного производства |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721240C1 (ru) * | 2019-12-11 | 2020-05-18 | Ольга Владимировна Сбродова | Способ обесцинкования шламов доменного производства |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liu et al. | Hidden values in bauxite residue (red mud): Recovery of metals | |
EP3112482B1 (en) | Method for manufacturing hematite for ironmaking | |
CN106062220A (zh) | 制铁用赤铁矿的制造方法 | |
CN108928953A (zh) | 一种不锈钢酸洗废水资源化的方法 | |
JP6357009B2 (ja) | 有価金属精錬用原料及び有価金属精錬用原料回収方法 | |
RU2340403C2 (ru) | Способ переработки цинксодержащих пылей и шламов металлургического и горного производства | |
RU2617086C1 (ru) | Способ селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов | |
CN104388687A (zh) | 烧结电除尘灰综合回收利用方法 | |
WO2015105472A1 (ru) | Способ комплексной переработки шламов металлургических и горно-обогатительных предприятий | |
CN109554551B (zh) | 一种烧结电场除尘灰的处理装置及方法 | |
CN108373249B (zh) | 一种高氯含铁废弃污泥资源化利用方法及其处理系统 | |
JPH0797638A (ja) | 製鉄所で発生するダスト類の処理方法 | |
JP6591675B2 (ja) | 金属マンガンの製造方法 | |
JP2006274309A (ja) | ニッケルめっき汚泥の処理方法 | |
CN111883870B (zh) | 一种蓄电池废硫酸的资源化处理方法 | |
JPS63151609A (ja) | 製鉄ダストから高品位の黒鉛を回収、精製する方法 | |
JP5832184B2 (ja) | 高炉発生物中の湿ダストの再活用方法 | |
RU2721240C1 (ru) | Способ обесцинкования шламов доменного производства | |
JP2018119216A (ja) | 有価金属精錬用原料及び有価金属精錬用原料回収方法 | |
WO2007062434A2 (en) | A mineral recovery process | |
WO1981003500A1 (en) | Heavy metal recovery in ferrous metal production processes | |
EP0040659B1 (en) | Heavy metal recovery in ferrous metal production processes | |
Youcai et al. | Amphoteric Metal Hazardous Wastes and Hydrometallurgical Processes of Zinc and Lead | |
CN112028418A (zh) | 磨削污泥资源化利用的方法 | |
RU2566706C2 (ru) | Способ комплексной переработки шламов металлургических и горно-обогатительных предприятий |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180312 |