RU2772777C1 - Способ переработки замасленной окалины - Google Patents
Способ переработки замасленной окалины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772777C1 RU2772777C1 RU2021127853A RU2021127853A RU2772777C1 RU 2772777 C1 RU2772777 C1 RU 2772777C1 RU 2021127853 A RU2021127853 A RU 2021127853A RU 2021127853 A RU2021127853 A RU 2021127853A RU 2772777 C1 RU2772777 C1 RU 2772777C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ash
- oily scale
- scale
- slag
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002829 reduced Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFJATJUUUCAKMK-UHFFFAOYSA-N Cerium(IV) oxide Chemical compound [O-2]=[Ce+4]=[O-2] OFJATJUUUCAKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N Chromium(III) oxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910003301 NiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000009291 froth flotation Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к пирометаллургии и может применяться для переработки замасленной окалины и золошлаковых отходов от сжигания бурого угля с получением целевых продуктов. Переработка замасленной окалины включает ее восстановительное плавление с углеродистым восстановителем с выработкой образующегося металлического расплава. В процессе восстановительного плавления используют смешанные с замасленной окалиной золошлаковые отходы от сжигания бурых углей, нагрев смеси ведут до температуры 1600°С и выдерживают при этой температуре 60 мин. Восстановленный шлак вырабатывают в воду в режиме термоудара с образованием вспененного рентгеноаморфного материала. Способ позволяет в одностадийном режиме переработать замасленную окалину с одновременной утилизацией золошлаковых отходов с получением разноплановых целевых продуктов. 1 пр.
Description
Изобретение относится к пирометаллургии и может применяться для переработки замасленной окалины и золошлаковых отходов (ЗШО) от сжигания бурого угля с получением целевых продуктов.
Известно, что замасленная окалина практически не утилизируется и складируется в отвалах. Только на Нижнетагильском металлургическом комбинате ежегодно образуется около 50 тыс. тонн замасленной окалины, а на Челябинском металлургическом комбинате - до 70 тыс. тонн [Буланов В.Я., Ваулин Л.В. Использование замасленной окалины. - Металлург, 2002, № 1, с. 34-36]. Крайне медленно решается проблема утилизации золошлаковых отходов (ЗШО). Общее количество золы и шлака в золоотвалах России составляет более 1,5 млрд тонн, а площадь, занимаемая такими отходами, более 220 км2, при этом степень использования ЗШО не превышает 10% [Подгорецкий Г.С., Горбунов В.Б., Агапов Е.А., Ерохов Т.В., Козлова Е.Н. Проблемы и перспективы утилизации золошлаковых отходов ТЭЦ. Часть 1. - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2018, т. 61, № 6, с. 439-446, DOI: 10.17073/0368-0797-2018-6-439-446].
Известен способ переработки замасленной окалины, в котором замасленную окалину обрабатывают кислотными растворами, после чего удаляют масло из растворов посредством пенной флотации [RU 2080397, опубл. 27.05.1997].
К недостаткам известного способа относятся техническая сложность его осуществления и необходимость дополнительной операции извлечения металлов из окалины путем агломерации и восстановительной плавки.
Известен способ переработки замасленной окалины, включающий приготовление из замасленной окалины и различных маслоотходов жидкого доменного топлива и вдувание его в фурмы доменной печи [Курунов И.Ф., Петелин А.Л., Тихонов Д.Н, Ерохин С.Ф. Вдувание комбинированного топлива из маслоотходов и замасленной окалины в доменную печь. – Металлург. 2004. № 7. С. 33-35]. В известном способе замасленная окалина без предварительного обезмасливания и сушки загружается в реакционный объем доменной печи, где происходит высокотемпературное восстановление оксидов окалины, при этом извлеченные из окалины металлы удаляются из печи в составе доменного чугуна.
К недостаткам метода следует отнести технические сложности и высокие затраты, связанные с восстановлением окалины в доменной печи, невозможность отделения полученного из окалины сплава металлов от доменного чугуна и необходимость использования дополнительного восстановителя (маслоотходов).
Известен способ получения пористых стекломатериалов из золошлаковых отходов [RU 210976, опубл. 20.02.1998], включающий восстановительную плавку золошлаковых отходов с последующим охлаждением посредством «термоудара».
Однако данный способ не позволяет осуществлять переработку замасленной окалины.
Наиболее близким аналогом является способ, включающий восстановительную плавку ее в реакционном объеме электропечи с углеродистым восстановителем и удаление образующегося металлического сплава из электропечи [RU 2348707, опубл. 10.03.2009]. В указанном способе перед плавкой замасленную окалину нагревают в трубчатой печи теплом отходящих газов из плавильной электропечи до температуры 600-800°С для сжигания газообразных продуктов пиролиза и образования твердого углеродистого остатка, используемого в качестве дополнительного восстановителя при плавке, а восстановительную плавку ведут в рудотермическом режиме, сформированном на основе расплава плавикового шпата.
К недостаткам прототипа следует отнести многостадийность процесса, повышенный расход восстановителя и дорогостоящего плавикового шпата.
К недостатку всех перечисленных способов следует также отнести сложность и многостадийность переработки замасленной окалины с получением одного продукта (металла.
Техническим результатом заявляемого изобретения является разработка одностадийного способа переработки замасленной окалины с одновременной утилизацией золошлаковых отходов от сжигания бурых углей как более экономичного и комплексного по сравнению с существующими, позволяющего получать разноплановые целевые продукты: металл и вспененный рентгеноаморфный материал.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки замасленной окалины, включающем восстановительную плавку с углеродистым восстановителем с выработкой образующегося металлического расплава, новым является то, что в качестве расплава в процессе восстановительного плавления используют золошлаковые отходы от сжигания бурых углей, нагрев смеси ведут до температуры 1600°С и выдерживают при этой температуре 60 минут, при этом восстановленный шлак вырабатывают в воду в режиме термоудара с образованием вспененного рентгеноаморфного материала.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что в качестве расплава в процессе восстановительного плавления используют золошлаковые отходы от сжигания бурых углей, нагрев смеси ведут до температуры 1600°С и выдерживают при этой температуре 60 минут, при этом восстановленный шлак вырабатывают в воду в режиме термоудара с образованием вспененного рентгеноаморфного материала.
Эти признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».
При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».
Заявляемый способ переработки замасленной окалины осуществляется следующим образом.
В тигель индукционной печи загружают смесь замасленной окалины с золошлаковыми отходами от сжигания бурого угля и нагревают до температуры 1600°С. При нагревании шихты в области температур 600-800°С происходит пиролиз углеводородных компонентов масла, газообразные продукты пиролиза масла сгорают при этих температурах, а твердый углеродистый остаток и имеющийся недожег в ЗШО служат дополнительным восстановителем твердофазного восстановления окислов металла и золошлаковых отходов. При достижении температуры 1600°С расплав выдерживают в течении 60 минут до практически полного жидкофазного восстановления металла в режиме кипящего слоя, образующегося отходящими газами в процессе восстановительного плавления. Образующийся металлический расплав вырабатывают в кокиль, а восстановленный шлак вырабатывают в воду в режиме термоудара с образованием вспененного рентгеноаморфного материала.
Пример осуществления способа
Переработке в комплексе КИТ 25 подвергалась замасленная окалина следующего химического состава (мас.%): MgO 0,88; Al2O3 1,78; SiO2 4,58; P2O5 0,46; SO3 0,63; Cl 1,09; K2O 1,25; CaO 1,31; TiO2 0,49; Cr2O3 1,32; MnO 0,24; Fe2O3 84,9; NiO 0,11; CuO 0,12; CeO2 0,13; Pr6O11 0,1; Nd2O3 0,35; Sm2O5 0,26;
и ЗШО от сжигания бурых углей следующего химического состава (мас.%): SiO2 54,73; Al2O3 10,15; Fe2O3 8,67; CaO 20,72; MgO 4,55; SO3 0,13; TiO2 0,38; Na2O 0,31; K2O 0,36.
В результате восстановительной плавки был получен металл следующего химического состава (мас.%): Fe 94,92; Si 1,39; Al2O3 1,09; Mn 0,81; Cr 0,57; Ni 0,37; Cu 0,18; Mg 0,45; Ca 0,22, и дополнительный вспененный рентгеноаморфный материал стабильного химического состава.
Таким образом, по предлагаемому способу можно одностадийно извлекать из замасленной окалины не только металл, но и дополнительный продукт - вспененный рентгеноаморфный материал.
Claims (1)
- Способ переработки замасленной окалины, включающий ее восстановительное плавление с углеродистым восстановителем с выработкой образующегося металлического расплава, отличающийся тем, что в процессе восстановительного плавления используют смешанные с замасленной окалиной золошлаковые отходы от сжигания бурых углей, нагрев смеси ведут до температуры 1600°С и выдерживают при этой температуре 60 мин, при этом восстановленный шлак вырабатывают в воду в режиме термоудара с образованием вспененного рентгеноаморфного материала.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2772777C1 true RU2772777C1 (ru) | 2022-05-25 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382279A (en) * | 1994-01-07 | 1995-01-17 | Bethlehem Steel Corporation | Method and apparatus for combustion of steel plant wastes |
| RU2106891C1 (ru) * | 1996-08-20 | 1998-03-20 | Акционерное общество открытого типа "Северсталь" | Способ утилизации отходов прокатного производства |
| RU2348707C1 (ru) * | 2007-07-10 | 2009-03-10 | Сергей Викторович Дигонский | Способ извлечения металлов из замасленной окалины |
| UA94360C2 (ru) * | 2010-05-05 | 2011-04-26 | Закрытое Акционерное Общество "Донецксталь"-Металлургический Завод" | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ металлизированного продукта С железооКСИДНОГО сырьевого материала, загрязненного примесями |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382279A (en) * | 1994-01-07 | 1995-01-17 | Bethlehem Steel Corporation | Method and apparatus for combustion of steel plant wastes |
| RU2106891C1 (ru) * | 1996-08-20 | 1998-03-20 | Акционерное общество открытого типа "Северсталь" | Способ утилизации отходов прокатного производства |
| RU2348707C1 (ru) * | 2007-07-10 | 2009-03-10 | Сергей Викторович Дигонский | Способ извлечения металлов из замасленной окалины |
| UA94360C2 (ru) * | 2010-05-05 | 2011-04-26 | Закрытое Акционерное Общество "Донецксталь"-Металлургический Завод" | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ металлизированного продукта С железооКСИДНОГО сырьевого материала, загрязненного примесями |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Добровольский И.П. Перспективная технология переработки шламов конвертерного производства стали и замасленной окалины. Вестник Челябинского государственного университета. 2010, N8(189). Экология. Природопользование. Вып. 4, с. 40-45. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101680054B (zh) | 用于回收具有高含量的锌和硫酸盐的残余物的方法 | |
| RU2172783C2 (ru) | Способ переработки сталеплавильных шлаков и носителей железа для получения чугуна и экологичных шлаков | |
| US5198190A (en) | Method of recycling hazardous waste | |
| Holtzer et al. | The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process | |
| Gudenau et al. | Research in the reduction of iron ore agglomerates including coal and C-containing dust | |
| CA2159137A1 (en) | Method for working up refuse or metal-oxide-containing refuse incineration residues, as well as an arrangement for carrying out the method | |
| US20230357884A1 (en) | Low temperature direct reduction of metal oxides via the in situ production of reducing gas | |
| Khojiev et al. | The technology for the reduction of metal oxides using waste polyethylene materials | |
| RU2344179C2 (ru) | Способ непрерывной переработки содержащих оксиды железа материалов и агрегат для его осуществления | |
| KR101493968B1 (ko) | 스테인리스 제강공정 및 가공공정 폐기물로부터의 유가금속의 회수방법 | |
| US3920446A (en) | Methods of treating silicious materials to form silicon carbide for use in refining ferrous material | |
| KR100291250B1 (ko) | 전기제강소먼지환원방법및장치 | |
| RU2772777C1 (ru) | Способ переработки замасленной окалины | |
| US3390979A (en) | Direct steel making process | |
| US3836356A (en) | Methods of treating silicious materials to form silicon carbide | |
| Tleugabulov et al. | Metallurgical processing of converter slag | |
| US6186081B1 (en) | Process and apparatus for treating waste and sewage sludge | |
| JP3705498B2 (ja) | Ｖ、Ｍｏ、及びＮｉ含有廃棄物からの有価金属の回収方法 | |
| JP4485987B2 (ja) | Ｖ，Ｍｏ，及びＮｉ含有廃棄物からの有価金属の回収方法 | |
| Li et al. | Comprehensive evaluation of oxycup process for steelmaking dust treatment based on calculation of mass balance and heat balance | |
| Sviridova et al. | Determination of the Basic Parameters of the Recovery Process for Extracting Iron from Iron and Steel Slag | |
| RU2808305C1 (ru) | Способ переработки бедной окисленной никелевой руды | |
| RU2348707C1 (ru) | Способ извлечения металлов из замасленной окалины | |
| RU2688000C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды с получением ферроникеля в плавильном агрегате | |
| RU2788459C1 (ru) | Шихта для получения марганцевых ферросплавов |