RU2653394C1 - Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей - Google Patents
Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2653394C1 RU2653394C1 RU2017109657A RU2017109657A RU2653394C1 RU 2653394 C1 RU2653394 C1 RU 2653394C1 RU 2017109657 A RU2017109657 A RU 2017109657A RU 2017109657 A RU2017109657 A RU 2017109657A RU 2653394 C1 RU2653394 C1 RU 2653394C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- dust
- amount
- electric arc
- arc furnaces
- Prior art date
Links
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 18
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 17
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910001308 Zinc ferrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N zinc ferrite Chemical group O=[Zn].O=[Fe]O[Fe]=O WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000004018 waxing Methods 0.000 abstract 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 abstract 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 6
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 5
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 235000015911 Amorpha canescens Nutrition 0.000 description 1
- 240000001426 Amorpha canescens Species 0.000 description 1
- 235000004047 Amorpha fruticosa Nutrition 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- WNQQFQRHFNVNSP-UHFFFAOYSA-N [Ca].[Fe] Chemical compound [Ca].[Fe] WNQQFQRHFNVNSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- 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
-
- 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
- C22B19/34—Obtaining zinc oxide
- C22B19/38—Obtaining zinc oxide in rotary furnaces
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в переработке цинксодержащей пыли электродуговых печей вельцеванием. Способ включает операции смешения, окатывания, вельцевания, гидрометаллургической переработки цинксодержащего клинкера. Пыль электродуговых печей смешивают перед окатыванием с материалом, содержащим оксид кальция в количестве, обеспечивающем добавку оксида кальция в количестве 70-110% от содержания в пыли оксида железа (Fe2О3), находящегося в составе феррита цинка (ZnO×Fe2O3), и коксиком в количестве 1-2% к весу упомянутой пыли. Изобретение позволяет снизить расход коксовой мелочи, повысить извлечение цинка в раствор, а свинца - в возгоны. 1 пр., 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке пылей электродуговых печей черной металлургии.
Известен способ переработки пылей электродуговых печей (ЭДП), включающий перед I стадией вельцевания смешение пылей ЭДП с коксиком (расход 180-350 кг/т), известняком для обеспечения CaO/SiO2 = 0,8÷1,1 (расход известняка 4÷5% от веса пылей), последующую I стадию вельцевания (температура в реакционной зоне печи 1250°С) с получением чернового вельц-оксида и клинкера. Черновой вельц-оксид (смесь феррита и оксида цинка, галогенидов цинка и свинца) поступает на II стадию (прокалку) (Т=750°С), на которой возгоняются галогениды. Полученный клинкер (прокаленная вельц-окись) направляется на гидрометаллургическую переработку с извлечением цинка в раствор, а свинца - в свинцовый кек.
Недостатками указанного способа являются:
- высокий расход коксика;
- многостадийность, требующая высоких затрат (9-11 тыс. рублей/т цинка);
- в клинкере после II стадии вельцевания остается смесь цинка и свинца.
Низкое извлечение цинка в раствор (из феррита цинк в раствор не переходит и теряется со свинцовым кеком (см. Козлов П.А. и др. Цветные металлы, 2009, №7, с. 38-40)).
Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому является способ переработки пылей ЭДП, согласно которому пыль ЭДП смешивают с флюсом - известняком в количестве 4÷5% от веса пылей, для обеспечения отношения CaO/SiO2 = 0,9÷1,1 и коксиком (коксовая мелочь). Расход коксика 230-250 кг/т пыли. Шихту окатывают со связующим (известь, расход 1÷2%) и направляют на вельцевание I (температура в реакционной зоне печи 1250°С). Черновой вельц-оксид (смесь феррита и оксида цинка, с галогенидами цинка и свинца) направляют на вельцевание II (температура в реакционной зоне печи 900-1000°С). В процессе вельцевания II в возгоны переходят галогениды и свинец, а в клинкере остается смесь оксида и феррита цинка. Клинкер направляется на гидрометаллургическую переработку с извлечением цинка в раствор.
Недостатками указанного способа являются:
- высокий расход коксика;
- низкое извлечение цинка в раствор (феррит цинка не разлагается и при выщелачивании не переходит в раствор, из которого при дальнейшей переработке извлекается цинк);
- многостадийность, требующая высоких затрат (9-11 тыс. рублей/т цинка).
В основу патентуемого способа поставлены следующие цели:
- снижение расхода коксика;
- повышение извлечения цинка в раствор;
- снижение затрат на выпуск цинка.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе переработки пылей ЭДП, включающем смешение, окатывание, вельцевание и последующую гидрометаллургическую переработку цинксодержащего клинкера, перед окатыванием к пылям электродуговых печей добавляют материал, содержащий оксид кальция, в количестве, обеспечивающем добавку оксида кальция в количестве 70-110% от содержания в пылях оксида железа, и коксик - в количестве 1-2% к весу пыли.
Процесс вельцевания ведут в одну стадию.
Способ осуществляется следующим образом.
Пыли ЭДП смешивают с известняком в количестве, обеспечивающем добавку оксида кальция 70-110% от содержания оксида железа в пылях, и коксика в количестве 1-2% к весу пыли. Полученная шихта поступает на окатывание в тарельчатый гранулятор, в который подается вода для обеспечения влажности гранул 12-14%. Гранулы загружаются в вельц-печь. Вельцевание ведут при температуре в реакционной зоне 900-1000°С. Клинкер из печи выгружается с последующей транспортировкой на выщелачивание цинка.
Подача оксида кальция позволяет:
- извлечь цинк из нерастворимого при выщелачивании феррита цинка в растворимый при выщелачивании оксид цинка по реакции:
2СаО + Zn×Fe2O3 → 2CaO×Fe2O3 + ZnO
- возогнать хлориды и фториды свинца, щелочных металлов, т.е. очистить пыль ЭДП от галогенидов, оказывающих вредное влияние на электролитическое выделение цинка из раствора.
Свинец за одну стадию вельцевания переходит в возгоны, которые могут использоваться для извлечения свинца на свинцовых заводах.
Добавка коксика в количестве 1-2% к весу пыли обеспечивает необходимый окислительно-восстановительный потенциал системы, позволяющий извлечь практически полностью свинец в возгоны, а цинк в форме оксида цинка - в клинкер. Интервал добавки оксида кальция к оксиду железа в количестве 70-110% обусловлен ее активностью. Дальнейшее повышение количества добавки (выше 110%) не увеличивает переход в форму оксида и приводит к увеличению выхода кальцийжелезосодержащего кека и перерасходу известняка. Добавка оксида кальция менее 70% не позволяет полностью разложить феррит цинка.
Пример
Для сравнения существующего и предлагаемого способа использовали пыль ЭДП, содержащую, %: цинк общий - 18, цинк в форме феррита - 11, оксид железа (Fe2O3) - 30.
Продукт подвергали смешению с пылевидной добавкой, содержащей оксид кальция, коксиком (фр. менее 1 мм), увлажняли (влажность 12-14%) и окатывали.
При испытаниях по предлагаемому способу окатанную смесь подвергали переработке (вельцеванию) в промышленных условиях во вращающейся печи размером длина 40 м, диаметр 2, 5 м, при температуре 950°С, время обработки 4 часа. Полученный продукт (клинкер вельцевания) измельчали и подвергали гидрометаллургической обработке с извлечением цинка в раствор.
Результаты испытаний по предлагаемому способу и существующему изложены в таблице.
Из приведенных в таблице данных видно, что увеличение дозировки оксида кальция выше 110% к оксиду железа в пылях ЭДП не увеличивает извлечение цинка, а приводит к избыточному расходу реагента. При дозировке оксида кальция менее 70% снижается извлечение цинка при гидрометаллургической переработке продукта вельцевания.
При отсутствии добавки коксика снижается растворимость цинка при гидрометаллургической переработке продукта вельцевания, при добавке коксика более 2% к пыли ЭДП снижается извлечение цинка в клинкер.
Максимальное суммарное извлечение цинка в раствор при гидрометаллургической переработке продукта вельцевания (90,3-94,5%) по предлагаемому способу получено при добавке к пыли ЭДП продукта, содержащего оксид кальция в количестве (в пересчете на СаО) от 23 до 37%, что соответствует 70-110% СаО к Fe2O3 в составе пыли ЭДП, и добавке к пыли ЭДП от 1 до 2% коксика.
Использование предлагаемого способа позволяет вести процесс вельцевания пыли ЭДП в одну стадию, снизить расход кокса с 24 до 1-2% к весу пыли ЭДП, затраты на переработку снизить с 9-11 до 4-5 тыс. руб/т цинка, при этом извлечение цинка в раствор увеличится с 77 до 90-95%.
Claims (1)
- Способ переработки цинксодержащей пыли электродуговых печей, включающий операции смешения, окатывания, вельцевания, гидрометаллургической переработки цинксодержащего клинкера, отличающийся тем, что пыль электродуговых печей смешивают перед окатыванием с материалом, содержащим оксид кальция в количестве, обеспечивающем добавку оксида кальция в количестве 70-110% от содержания в пыли оксида железа (Fe2О3), находящегося в составе феррита цинка (ZnO×Fe2O3), и коксиком в количестве 1-2% к весу упомянутой пыли.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109657A RU2653394C1 (ru) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109657A RU2653394C1 (ru) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2653394C1 true RU2653394C1 (ru) | 2018-05-08 |
Family
ID=62105450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017109657A RU2653394C1 (ru) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2653394C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2732817C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-09-22 | Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК" | Способ переработки пылей электродуговых печей |
| RU2824119C1 (ru) * | 2023-10-10 | 2024-08-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ пирометаллургического извлечения цинка из пыли дуговых сталеплавильных печей |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU831833A1 (ru) * | 1979-07-13 | 1981-05-23 | Институт Металлургии Уральскогонаучного Центра Ah Cccp | Способ переработки цинксодержащихпылЕй и ВОзгОНОВ |
| NO984755L (no) * | 1997-10-13 | 1999-04-14 | Asea Brown Boveri | FremgangsmÕte ved opparbeidelse av slagg og/eller aske fra varmebehandling av avfall |
| JP2002241850A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロータリーキルンを用いた亜鉛含有酸化鉄の脱亜鉛方法 |
| RU2484153C2 (ru) * | 2010-08-09 | 2013-06-10 | Сергей Иванович Иваница | Способ утилизации пыли электросталеплавильных печей |
| RU2516191C1 (ru) * | 2012-12-29 | 2014-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" | Способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов |
-
2017
- 2017-03-23 RU RU2017109657A patent/RU2653394C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU831833A1 (ru) * | 1979-07-13 | 1981-05-23 | Институт Металлургии Уральскогонаучного Центра Ah Cccp | Способ переработки цинксодержащихпылЕй и ВОзгОНОВ |
| NO984755L (no) * | 1997-10-13 | 1999-04-14 | Asea Brown Boveri | FremgangsmÕte ved opparbeidelse av slagg og/eller aske fra varmebehandling av avfall |
| JP2002241850A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロータリーキルンを用いた亜鉛含有酸化鉄の脱亜鉛方法 |
| RU2484153C2 (ru) * | 2010-08-09 | 2013-06-10 | Сергей Иванович Иваница | Способ утилизации пыли электросталеплавильных печей |
| RU2516191C1 (ru) * | 2012-12-29 | 2014-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" | Способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Козлов П.А. и др. Переработка цинксодержащей пыли электродуговых печей. Журнал "Цветные металлы", N7, Издательский дом "Руда и Металлы", 2009. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2732817C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-09-22 | Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК" | Способ переработки пылей электродуговых печей |
| RU2732817C9 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-11-12 | Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК" | Способ переработки пылей электродуговых печей |
| RU2824119C1 (ru) * | 2023-10-10 | 2024-08-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ пирометаллургического извлечения цинка из пыли дуговых сталеплавильных печей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2009238168A1 (en) | Process for production of nickel and cobalt using metal hydroxide, metal oxide and/or metal carbonate | |
| CN110129558A (zh) | 含铬污泥制备铬铁合金的方法及铬铁合金 | |
| CN109207739A (zh) | 一种资源化利用含锌冶金粉尘生产炼铁炉料的方法 | |
| CN103305701A (zh) | 含金银硫酸渣综合回收的方法 | |
| US3975182A (en) | Pellets useful in shaft furnace direct reduction and method of making same | |
| RU2306348C1 (ru) | Способ переработки цинксодержащих отходов черной металлургии | |
| CN104018008A (zh) | 一种红土镍矿闪速炉还原熔炼生产镍铁的方法 | |
| CN104364399B (zh) | 用于由含铁颗粒制备硬化粒料的方法 | |
| CN101341265A (zh) | 锌浸出残渣中有价金属的分离 | |
| RU2653394C1 (ru) | Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей | |
| CN106086437B (zh) | 湿法锌冶炼渣的直接还原的方法和系统 | |
| RU2626371C1 (ru) | Способ переработки отходов металлургического производства | |
| CN106086487B (zh) | 一种低品位钼镍矿脱硫脱砷‑焙砂熔炼钼镍铁合金的方法 | |
| CN102560088A (zh) | 一种复杂贫锡中矿全价利用的复合氯化冶金方法 | |
| CN103627905A (zh) | 高酸浸出湿法炼锌除铁渣及高炉烟灰综合回收利用工艺 | |
| CN102162041B (zh) | 一种利用转底炉焙烧含钒石煤的方法 | |
| US4049435A (en) | Method for obtaining a lump product | |
| RU2484153C2 (ru) | Способ утилизации пыли электросталеплавильных печей | |
| US3547623A (en) | Method of recovering iron oxide from fume containing zinc and/or lead and sulfur and iron oxide particles | |
| RU2732817C1 (ru) | Способ переработки пылей электродуговых печей | |
| RU2507280C1 (ru) | Способ переработки цинксодержащих металлургических отходов | |
| RU2464329C2 (ru) | Шихта для изготовления окатышей | |
| CN206834061U (zh) | 磁性铁粉产品的制备系统 | |
| RU2824119C1 (ru) | Способ пирометаллургического извлечения цинка из пыли дуговых сталеплавильных печей | |
| RU2509815C1 (ru) | Шихта для вельцевания цинксвинецоловосодержащих материалов |