RU2755316C1 - Способ отгонки мышьяка из окиси цинка технической - Google Patents

Способ отгонки мышьяка из окиси цинка технической Download PDF

Info

Publication number
RU2755316C1
RU2755316C1 RU2021101720A RU2021101720A RU2755316C1 RU 2755316 C1 RU2755316 C1 RU 2755316C1 RU 2021101720 A RU2021101720 A RU 2021101720A RU 2021101720 A RU2021101720 A RU 2021101720A RU 2755316 C1 RU2755316 C1 RU 2755316C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arsenic
zinc oxide
lime
zinc
pyrite
Prior art date
Application number
RU2021101720A
Other languages
English (en)
Inventor
Павел Александрович Козлов
Андрей Михайлович Паньшин
Сергей Александрович Якорнов
Дмитрий Анатольевич Ивакин
Алексей Анатольевич Королев
Сергей Александрович Краюхин
Константин Леонидович Тимофеев
Original Assignee
Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК" filed Critical Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК"
Priority to RU2021101720A priority Critical patent/RU2755316C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2755316C1 publication Critical patent/RU2755316C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/02—Oxides; Hydroxides
    • 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
    • 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
    • C22B7/001—Dry processes
    • C22B7/004—Dry processes separating two or more metals by melting out (liquation), i.e. heating above the temperature of the lower melting metal component(s); by fractional crystallisation (controlled freezing)
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для переработки цинксодержащих материалов, например окиси цинка технической, получаемой при переработке медного сырья в шахтных печах. Отгонка мышьяка из окиси цинка технической включает смешивание, грануляцию и обжиг. На стадии смешивания перед грануляцией в окись цинка техническую вводят пирит, нефтекокс и известь при следующем соотношении компонентов в смеси, %: окись цинка техническая 90-92, пирит 1-2, нефтекокс 3-5, известь – остальное. Обжиг ведут при содержании свободного кислорода в газовой фазе 0,5-1,5%. Изобретение позволяет повысить извлечение мышьяка в возгоны, пригодные для дальнейшей утилизации из них мышьяка в продукт, подлежащий безопасному захоронению. 1 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для переработки цинксодержащих материалов, например, окиси цинка технической, получаемой при переработке медного сырья в шахтных печах.
Известен способ отгонки мышьяка при вельцевании окисленных материалов, включающий добавку в шихту 23-35% твердого углеродистого восстановителя - коксовой мелочи (содержание углерода в шихте 20-30%). В возгоны переходят: цинк, свинец, хлор, фтор, мышьяк.
Недостатком указанного способа является низкое (менее 10%) извлечение мышьяка в возгоны и высокий расход коксовой мелочи (С.Э. Кляйн. П.А. Козлов. С.С. Набойченко «Извлечение цинка из рудного сырья», Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2009, с. 277, с. 292).
Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому является способ отгонки свинца из вельц-окиси. включающий перед грануляцией смешение вельц-окиси с сульфатным лигнином (лигносульфонатом техническим, далее ЛСТ).
Недостатком указанного способа является:
- низкая степень отгонки мышьяка из вельц-окиси (менее15%):
- отсутствует возможность перевода мышьяка из обожженной вельц-окиси в самостоятельный продукт, пригодный для последующей утилизации (см. авт. св-во СССР №1712439. кл. С22И 19/38. 09.11.89. опубл. бюл. №6 от 15.02.1992 г.).
В основу патентуемого способа поставлена цель повышение степени отгонки мышьяка в возгоны, пригодные для дальнейшей утилизации из них мышьяка в продукт, подлежащий безопасному захоронению.
Поставленная цель достигается тем. что в известном способе отгонки свинца из вельц-окиси, включающем смешение, грануляцию и обжиг в окись цинка техническую на стадии смешения перед грануляцией вводят добавки при следующем соотношении компонентов в шихте, %: окись цинка техническая - 90-92, железосульфидсодержащий материал- 1-2, твердый углеродистый восстановитель - 3-5, известь -остальное, а обжиг ведут при содержании свободного кислорода в газовой фазе 0,5-1,5%.
Способ осуществляется следующим образом.
Путем смешения готовится шихта, состоящая из 90-92% окиси цинка технической, далее ОЦТ с 1-2% железосульфидсодержащего материала, 3-5% твердого углеродистого восстановителя и извести (остальное). Полученная шихта поступает на окатывание в тарельчатый гранулятор. который обеспечивает влажность шихты 9-11%. Гранулы загружают в печь. Обжиг ведется при содержании свободного кислорода в газовой фазе печи 0,5-1,5%.
Мышьяксодержащие возгоны направляются на переработку с получением железоарсенатного продукта скородита - соединения, пригодного для последующего захоронения и долгосрочного безопасного хранения. Обожженная ОЦТ из печи поступает на охлаждение и последующую поставку потребителю для извлечения цинка по гидрометаллургической технологии на цинковых заводах.
Использование в качестве добавки углеродсодержащего восстановителя приводит к разложению арсенатов цинка и свинца, содержащихся в ОЦТ. стабилизирует содержание в атмосфере печи кислорода 0,5-1,5%. При добавке углеродсодержащего восстановителя менее 3% не удается полностью разложить арсенаты свинца. Добавка более 5% приводит к восстановлению цинка из окиси и потерям цинка с мышьяксодержащими возгонами, а также подплавление материала в печи за счет восстановления оксидов свинца до легкоплавкого металла.
Использование в качестве добавки железосульфидсодержащего материала приводит к разложению арсенатов цинка и увеличивает степень отгонки мышьяка.
При добавке менее 1% железосульфидсодержащего материала увеличиваются потери цинка с возгонами. При увеличении добавки более 2% происходит подплавление материала в печи с настьглеобразованием.
Добавка извести увеличивает прочность гранул и повышает тугоплавкость шихты.
При снижении содержания извести в шихте происходит частичное разрушение гранул, увеличивается пылевынос шихты и потери цинка с возгонами.
Интервал содержания в шихте ОЦТ определяется необходимым содержанием в шихте добавок. При увеличении более 92% содержания в шихте ОЦТ не обеспечивается требуемый ввод добавок. При снижении содержания ОЦТ в шихте менее 90% снижается производительность печи.
В качестве железосульфидсодержащего материала можно использовать пирит (серный колчедан) содержащий 38 - 50% серы.
В качестве твердого углеродистого восстановителя можно использовать нефтекокс.продукт с высоким содержанием полезных для технологии компонентов: летучих - 7-12% и серы до 4%. При сгорании нефтекокса практически не образуется золы (содержание золы до 1%).
Пример.
Для сравнения действующего и предлагаемого способа использовали ОЦТ, содержащую, %: цинк – 15,1, мышьяк – 8,8; свинец – 10,4; медь – 8,3; железо – 10,8; сера -9,6; хлор – 0,77; фтор – 0,05. Продукт подвергали смешению с нефтекоксом состава, %: углерод – 88,3; сера – 3,2; летучие – 8,5, и пиритом состава, %: сера - 45; цинк – 0,9; мышьяк - 0,3; железо -остальное. В полученную смесь добавляли в виде пульпы известь с получением после грануляции гранул с влажностью 9-11%. Окатывание проводили в тарельчатом грануляторе. Обжиг гранул проводили в трубчатой печи с размерами: L=41 m и D=2,5 m. Температура процесса 1025°С.
В качестве топлива использовали природный газ. Расход природного газа составлял 200 нм3/ч. Расход воздуха на сжигание определялся содержанием свободного кислорода в газовой фазе печи 0,5-1,5%.
Мышьяксодержащие возгоны улавливали в рукавном фильтре (S=560 m2) направляли на переработку с получением железоарсенатного продукта скородита - соединения, пригодного для последующего захоронения и долгосрочного безопасного хранения. Обожженная ОЦТ из печи поступала на охлаждение в холодильном барабане и после измельчения до крупности 200 мкм затаривалась в биг-бэги и направлялась в цинковое производство на извлечение цинка по гидрометаллургической технологии.
Для сравнения проводили испытания по обжигу ОЦТ по прототипу.
ОЦТ в чашевом трансляторе смешивали с сульфатным лигнином (ЛСТ) в количестве, обеспечивающем добавку ЛСТ 80% от массы свинца в ОЦТ. что соответствовало 8.0% от массы ОЦТ. Полученные гранулы обжигали в трубчатой печи с размерами: L-41 m и D=2,5 m. Возгоны улавливали в рукавном фильтре. Содержание кислорода в газовой фазе печи при расходе природного газа 200 нм3/ч при температуре обжига 740°С составляло 6%. Выполняли анализ продуктов обжига. На основании полученных данных рассчитывали степень отгонки мышьяка.
В таблице 1 приведены результаты обжига ОЦТ по предлагаемому способу и по прототипу.
Figure 00000001
Как видно из данных, приведенных в таблице 1, при использовании предлагаемого состава шихты для отгонки мышьяка из окиси цинка технической и ведении процесса отгонки мышьяка при содержании кислорода в газовой фазе 0,5-1,5% извлечение мышьяка в возгоны увеличивается с 13,5% до 89,5%. Содержание мышьяка в возгонах повышается с 1,9% до 44,2%.
Полученные мышьяксодержащие возгоны по содержанию мышьяка соответствуют требованиям технологии, позволяющей вести переработку указанных возгонов с получением железоарсенатного продукта скородита - соединения, пригодного для последующего захоронения и долгосрочного безопасного хранения.
Обожженная ОЦТ практически не содержит мышьяка (содержание мышьяка менее 2%) и соответствует требованиям, предъявляемым потребителем для извлечения цинка по гидрометаллургической технологии на цинковых заводах.

Claims (1)

  1. Способ отгонки мышьяка из окиси цинка технической, включающий смешивание, грануляцию и обжиг, отличающийся тем, что на стадии смешивания перед грануляцией в окись цинка техническую вводят пирит, нефтекокс и известь при следующем соотношении компонентов в смеси, %: окись цинка техническая 90-92, пирит 1-2, нефтекокс 3-5, известь – остальное, при этом обжиг ведут при содержании свободного кислорода в газовой фазе 0,5-1,5%.
RU2021101720A 2021-01-26 2021-01-26 Способ отгонки мышьяка из окиси цинка технической RU2755316C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101720A RU2755316C1 (ru) 2021-01-26 2021-01-26 Способ отгонки мышьяка из окиси цинка технической

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101720A RU2755316C1 (ru) 2021-01-26 2021-01-26 Способ отгонки мышьяка из окиси цинка технической

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755316C1 true RU2755316C1 (ru) 2021-09-15

Family

ID=77745547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021101720A RU2755316C1 (ru) 2021-01-26 2021-01-26 Способ отгонки мышьяка из окиси цинка технической

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755316C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU150629A1 (ru) * 1961-08-21 1961-11-30 И.И. Кершанский Способ удалени мышь ка из пылей свинцово-цинковых и других предпри тий
SU773111A1 (ru) * 1979-04-02 1980-10-23 Химико-Металлургический Институт Ан Казахской Сср Способ удалени мышь ка из пылей свинцово-цинкового производства
SU1712439A1 (ru) * 1989-11-09 1992-02-15 Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов Способ отгонки свинца из вельцокиси
CN103274449A (zh) * 2013-06-18 2013-09-04 衡阳师范学院 一种利用钢铁厂锌灰和过氧碳酸钠快速脱除高砷氧化锌中砷和生产硫酸锌的方法
RU2496895C1 (ru) * 2012-03-22 2013-10-27 Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" Способ вельцевания цинковых кеков

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU150629A1 (ru) * 1961-08-21 1961-11-30 И.И. Кершанский Способ удалени мышь ка из пылей свинцово-цинковых и других предпри тий
SU773111A1 (ru) * 1979-04-02 1980-10-23 Химико-Металлургический Институт Ан Казахской Сср Способ удалени мышь ка из пылей свинцово-цинкового производства
SU1712439A1 (ru) * 1989-11-09 1992-02-15 Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов Способ отгонки свинца из вельцокиси
RU2496895C1 (ru) * 2012-03-22 2013-10-27 Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" Способ вельцевания цинковых кеков
CN103274449A (zh) * 2013-06-18 2013-09-04 衡阳师范学院 一种利用钢铁厂锌灰和过氧碳酸钠快速脱除高砷氧化锌中砷和生产硫酸锌的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5729582B2 (ja) 環境調和型再生可能還元剤或いは再生還元剤を用いた鉄の生産
JPH11310832A (ja) 製鋼廃棄物の金属酸化物の処理法
CN104404260A (zh) 从铜渣中分离有价金属的方法
US3756804A (en) Process for reclamation of flue dust
CN101680054A (zh) 用于回收具有高含量的锌和硫酸盐的残余物的方法
CN109207739A (zh) 一种资源化利用含锌冶金粉尘生产炼铁炉料的方法
Khojiev et al. The technology for the reduction of metal oxides using waste polyethylene materials
CN101341265A (zh) 锌浸出残渣中有价金属的分离
RU2626371C1 (ru) Способ переработки отходов металлургического производства
CN104671681A (zh) 水泥制造方法
RU2755316C1 (ru) Способ отгонки мышьяка из окиси цинка технической
US10337083B2 (en) Processes for preparing various metals and derivatives thereof from copper- and sulfur-containing material
JPS5841330B2 (ja) 金属製練工場の除塵装置に得られるダストおよびスラッジを処理する方法
US3547623A (en) Method of recovering iron oxide from fume containing zinc and/or lead and sulfur and iron oxide particles
US3482964A (en) Process of obtaining a granular charge for the blast furnace from a pyrite cinder and iron manufacture dust or powdered iron ore
JPH07216464A (ja) 亜鉛、鉛及び酸化鉄を含む材料のウェルツ式再処理方法
JP2012021176A (ja) 金属鉛の製造方法
JP4386469B2 (ja) 真鍮鋳造工場廃棄物の再利用法
JPH06330198A (ja) ダスト中の亜鉛の回収方法
JPH0285324A (ja) 低ＮＯｘ焼結操業方法
JP2011099153A (ja) 還元鉄の製造方法
GB1572566A (en) Process for producing reduced iron pellets from iron-containing dust
RU2802932C1 (ru) Способ переработки окисленного цинксвинецсодержащего сырья
RU2441080C1 (ru) Способ получения медного штейна
Abjalova RESOURCE-SAVING TECHNOLOGY FOR PRODUCING NON-FERROUS METALS FROM TECHNOGENIC WASTE