RU95668U1

RU95668U1 - LINE FOR EXTRACTION OF BRASS, ZINC OXIDE AND COPPER OXIDE FROM BRASS SLAGS

Info

Publication number: RU95668U1
Application number: RU2010112441/22U
Authority: RU
Inventors: Иван Николаевич Тузов; Александр Денисович Тимощенко
Original assignee: Иван Николаевич Тузов; Александр Денисович Тимощенко
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2010-07-10

Abstract

Линия для извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из латунных шлаков, содержащая печь, устройство подготовки шлака в виде измельчителя и вибросита, устройство подготовки компонентов, в виде смесителя, устройство подготовки цинкосодержащего сырья, формовочное устройство, отличающаяся тем, что устройство подготовки шлака дополнительно снабжено магнитным сепаратором, устройство подготовки компонентов соединено с устройством подготовки цинкосодержащего сырья, выполненного в виде подогреваемого миксера-сепаратора, формовочное устройство дополнительно снабжено сушилкой, линия дополнительно снабжена устройством разделения оксида меди и оксида цинка, выполненного в виде второго подогреваемого миксера-сепаратора с фильтром, и устройством осаждения оксида цинка в виде кристаллизатора с фильтрами и сепаратором, соединенным с устройством подготовки цинкосодержащего сырья. A line for extracting brass, zinc oxide and copper oxide from brass slag, containing a furnace, a slag preparation device in the form of a grinder and a vibrating screen, a component preparation device in the form of a mixer, a zinc-containing raw material preparation device, a molding device, characterized in that the slag preparation device is additionally equipped with a magnetic separator, the device for preparation of components is connected to a device for preparation of zinc-containing raw materials, made in the form of a heated mixer-separator, the forming device is additionally equipped with a dryer, the line is additionally equipped with a device for separating copper oxide and zinc oxide, made in the form of a second heated mixer-separator with a filter, and a zinc oxide deposition device in the form of a crystallizer with filters and a separator connected to the zinc-containing raw material preparation device.

Description

Линия для извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из латунных шлаков относится к области цветной гидрометаллургии, и может быть использована для селективного извлечения из отходов литейного латунного производства, латуни, оксида цинка, оксида меди и побочных продуктов, пригодных для использования в промышленности.The line for the extraction of brass, zinc oxide and copper oxide from brass slag belongs to the field of color hydrometallurgy, and can be used for the selective extraction of waste from brass foundry, brass, zinc oxide, copper oxide and by-products suitable for industrial use.

Известна линия для разделения латунных шлаков по патенту №2104797 «Способ разделения латунных шлаков» от 03.10.1997, опубликовано 20.02.1998, МПК В03В 9/04, В03В 7/00, С22В 7/04, содержащая, мельницу самоизмельчения, грохот, и устройство обесшламливания.A known line for the separation of brass slag according to patent No. 2104797 "Method for the separation of brass slag" dated 03.10.1997, published on 02.20.1998, IPC B03B 9/04, B03B 7/00, C22B 7/04, containing, self-grinding mill, screen, and dehumidification device.

На этой линии из латунных шлаков извлекают только латунь, при этом мелкий продукт обесшламливают по зерну 20 или 30 мкм, а выделение латунного концентрата производят в виде крупных продуктов грохочения и обесшламливания.On this line, only brass is recovered from brass slag, while the small product is de-slammed with grain of 20 or 30 microns, and the isolation of brass concentrate is made in the form of large screening and de-slamming products.

Оставшийся шлак, содержащий другие ценные компоненты, отправляют в отвалы.The remaining slag containing other valuable components is sent to dumps.

Известно «Устройство для промывки и классификации полезных ископаемых» по А.С. №1801572 от 29.12.1990, 15.03.1993, МПК В03В 5/00, содержащее загрузочное и разгрузочное приспособления, расположенную в поддоне рабочую камеру, в виде правильной многогранной призмы с перфорированной боковой поверхностью. Рабочая камера снабжена двумя транспортирующими спиралями и, одна из которых левого вращения, расположена внутри рабочей камеры, а другая, правого вращения - на внешней стороне этой камеры. В рабочей камере осуществляется промывка исходного материала, его классификация по размерам и обезвоживание.It is known "Device for washing and classification of minerals" by A.S. No. 1801572 dated 12/29/1990, 03/15/1993, MPK VVV 5/00, containing loading and unloading devices, a working chamber located in the pallet, in the form of a regular multifaceted prism with a perforated side surface. The working chamber is equipped with two conveying spirals and, one of which is of the left rotation, is located inside the working chamber, and the other, of the right rotation is on the outside of this chamber. In the working chamber, the washing of the source material, its classification by size and dehydration are carried out.

Устройство сложно в изготовлении и обслуживании и не позволяет разделить промываемый материал на несколько полезных составляющих.The device is difficult to manufacture and maintain and does not allow to divide the washed material into several useful components.

Наиболее близким по технической сущности является технологическая линия для переработки цинкосодержащего сырья по патенту №2091341 «Способ переработки цинкосодержащего сырья и технологическая линия для переработки цинкосодержащего сырья» от 14.10.1994, опубликовано 27.09.1997, МПК С04В 5/00, С03С 10/00, F27B 15/00,The closest in technical essence is the technological line for processing zinc-containing raw materials according to patent No. 2091341 "Method for processing zinc-containing raw materials and the technological line for processing zinc-containing raw materials" dated 10/14/1994, published on 09/27/1997, IPC С04В 5/00, С03С 10/00, F27B 15/00,

Линия для переработки цинкосодержащих материалов содержит устройство подготовки цинкосодержащего сырья и печь, с системой удаления жидкого шлака. Линия дополнительно снабжена устройством подготовки шихты, связанным посредством загрузочного устройства с установленной под шлакоотводом ванной печью, устройством подготовки корректирующих компонентов. Связанным с загрузочным устройством, формовочное устройство и печь для термической обработки отформованных изделий.The line for processing zinc-containing materials contains a device for preparing zinc-containing raw materials and a furnace with a system for removing liquid slag. The line is additionally equipped with a charge preparation device, connected by means of a loading device with a bath furnace installed under the slag outlet, and a device for preparing corrective components. Associated with a loading device, a molding device and a furnace for heat treatment of molded products.

Данная линия, предполагает большой расход энергетических ресурсов, сложное оборудование, и позволяет получить из исходного сырья только черновую медь и цинк, а оставшийся шлак, содержащий другие ценные компоненты, отправляют в отвалы, что коммерчески невыгодно для предприятий.This line involves a large consumption of energy resources, sophisticated equipment, and allows you to get only blister copper and zinc from the feedstock, and the remaining slag containing other valuable components is sent to dumps, which is commercially unprofitable for enterprises.

Все известные устройства не позволяют получить из отходов литейного производства одновременно латунь, цинковые белила, оксид меди.All known devices do not allow to obtain simultaneously from brass foundry brass, zinc white, copper oxide.

Задачей предлагаемого технического решения является безотходная переработка промышленных отходов латунного металлургического производства, при минимальном количестве технологических операций и энергоресурсов.The objective of the proposed technical solution is waste-free processing of industrial waste from brass metallurgical production, with a minimum of technological operations and energy resources.

Задача решена за счет линии для извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из латунных шлаков, содержащей печь, устройство подготовки шлака в виде измельчителя и вибросита, устройство подготовки компонентов, в виде смесителя, устройство подготовки цинкосодержащего сырья, формовочное устройство, при этом, устройство подготовки шлака дополнительно снабжено магнитным сепаратором, устройство подготовки компонентов соединено с устройством подготовки цинкосодержащего сырья, выполненного в виде подогреваемого миксера-сепаратора, формовочное устройство дополнительно снабжено сушилкой, линия дополнительно снабжена устройством разделения оксида меди и оксида цинка, выполненного в виде второго подогреваемого миксера-сепаратора с фильтром, и устройством осаждения оксида цинка в виде кристаллизатора с фильтрами и сепаратором, соединенным с устройством подготовки цинкосодержащего сырья.The problem is solved by a line for the extraction of brass, zinc oxide and copper oxide from brass slag containing a furnace, a slag preparation device in the form of a grinder and a vibrating screen, a component preparation device, in the form of a mixer, a device for preparing zinc-containing raw materials, a molding device, and a device the slag preparation is additionally equipped with a magnetic separator, the component preparation device is connected to the preparation of zinc-containing raw materials, made in the form of a heated mixer-separator, forms the full-time device is additionally equipped with a dryer, the line is additionally equipped with a separation device for copper oxide and zinc oxide, made in the form of a second heated mixer-separator with a filter, and a device for the deposition of zinc oxide in the form of a crystallizer with filters and a separator connected to a device for preparing zinc-containing raw materials.

Снабжение устройства подготовки шлака дополнительным магнитным сепаратором, позволяет до извлечения сплеса латуни механически обезжелезить дробленый шлак.Providing the slag preparation device with an additional magnetic separator allows crushed slag to be mechanically deferred prior to the extraction of the brass splice.

Соединение устройства подготовки компонентов с устройством подготовки цинкосодержащего сырья, позволяет до подачи в миксер-сепаратор, в воде, при температуре близкой к температуре кипения, приготовить раствор реагентов: аммония хлорида и поверхностно-активного вещества, для предотвращения слипания шлака, подаваемого позже в миксер-сепаратор при постоянном перемешивании.The connection of the component preparation device with the preparation of zinc-containing raw materials allows, before being fed to the mixer-separator, in water, at a temperature close to the boiling point, to prepare a solution of reagents: ammonium chloride and a surfactant, to prevent adhesion of the slag, which is later supplied to the mixer, to separator with constant stirring.

Выполнение устройства подготовки цинкосодержащего сырья в виде подогреваемого миксера-сепаратора, обеспечивает поддержание заданной температуры на определенный отрезок времени, что предотвращает преждевременное выпадение в осадок реагентов и продуктов химических процессов, позволяет постоянно перемешивать суспензию, для увеличения контакта частиц шлака с раствором, отделить раствор от мелкодисперсной латуни.The implementation of the device for the preparation of zinc-containing raw materials in the form of a heated mixer-separator, maintains the set temperature for a certain period of time, which prevents premature precipitation of reagents and products of chemical processes, allows you to constantly mix the suspension, to increase the contact of slag particles with the solution, to separate the solution from the finely divided brass.

Снабжение формовочного устройства дополнительно сушилкой, и соединение его с печью, позволяет отформованную мелкодисперсную латунь возвращать в печь на переплавку.Supplying the molding device with an additional dryer and connecting it to the furnace allows molded fine-grained brass to be returned to the furnace for re-melting.

Снабжение линии дополнительным устройством разделения оксида меди и оксида цинка, в виде второго подогреваемого миксера-сепаратора с фильтром, соединенным с устройством подготовки цинкосодержащего сырья, и устройством осаждения оксида цинка, позволяет выделить из раствора оксид меди, до осаждения оксида цинка.Providing the line with an additional separation device for copper oxide and zinc oxide, in the form of a second heated mixer-separator with a filter connected to a device for preparing zinc-containing raw materials, and a device for the deposition of zinc oxide, allows copper oxide to be separated from the solution before zinc oxide is precipitated.

Выполнение дополнительного устройства осаждения оксида цинка, в виде кристаллизатора с фильтрами и сепаратором, позволяет отделить оксид цинка, от раствора, а соединение с устройством подготовки цинкосодержащего сырья, позволяет раствор направить в оборот для исходного насыщения.The implementation of an additional device for the deposition of zinc oxide, in the form of a crystallizer with filters and a separator, allows you to separate zinc oxide from the solution, and the connection with the device for the preparation of zinc-containing raw materials, allows the solution to be sent into circulation for initial saturation.

Предлагаемая линия позволяет, в отличие от аналогов, безотходно разделить шлак латунного производства на составляющие компоненты, а именно: предварительно механически отделить соединения железа и сплес латуни, очистить мелкодисперсную латунь от оболочки окислов, из раствора регенерировать чистый оксид цинка после отделения оксида меди, использовать оставшийся раствор и промывные воды в обороте или для промышленного применения без дополнительной переработки.The proposed line allows, unlike analogs, waste-free separation of brass slag into components, namely: mechanical separation of iron compounds and brass splice mechanically beforehand, peeling of finely dispersed brass from the oxide shell, regeneration of pure zinc oxide after separation of copper oxide, use of the remaining solution and wash water in circulation or for industrial use without additional processing.

Линия для извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из латунных шлаков, изображена на чертеже, где печь 1, устройство 2 подготовки шлака, устройство 3 подготовки компонентов, устройство 4 подготовки цинкосодержащего сырья, устройство 5 отделения мелкодисперсной латуни, устройство 6 разделения оксида меди и оксида цинка, и устройство 7 осаждения оксида цинка.The line for the extraction of brass, zinc oxide and copper oxide from brass slag is shown in the drawing, where furnace 1, slag preparation device 2, component preparation device 3, zinc-containing raw material preparation device 4, fine brass separation device 5, copper oxide separation device 6 and zinc oxide; and zinc oxide precipitation apparatus 7.

Линия для извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из латунных шлаков, выполнена следующим образом.The line for the extraction of brass, zinc oxide and copper oxide from brass slag is made as follows.

Печь 1, соединена через устройство 2 подготовки шлака, выполненного в виде измельчителя с сепаратором и виброситом, с устройством 4 подготовки цинкосодержащего сырья, выполненного в виде подогреваемого миксера, и устройством 5 отделения мелкодисперсной латуни, выполненного в виде сушилки с формовочным устройством.The furnace 1 is connected through a slag preparation device 2, made in the form of a grinder with a separator and a vibrating screen, to a device for preparing zinc-containing raw materials, 4 made in the form of a heated mixer, and a device for separating finely dispersed brass, made in the form of a dryer with a molding device.

Устройство 4 подготовки цинкосодержащего сырья, выполненное в виде подогреваемого миксера соединено с устройством 3 подготовки компонентов, выполненного в виде смесителя, с устройством 5 отделения мелкодисперсной латуни, и устройством 6 разделения оксида меди и оксида цинка, выполненного в виде второго подогреваемого миксера с фильтром.The device 4 for the preparation of zinc-containing raw materials, made in the form of a heated mixer, is connected to a device 3 for preparing the components, made in the form of a mixer, with a device 5 for separating finely divided brass, and a device 6 for separating copper oxide and zinc oxide, made in the form of a second heated mixer with a filter.

Устройство 6 разделения оксида меди и оксида цинка, соединено с устройством 7 осаждения оксида цинка, в виде кристаллизатора с фильтрами и сепаратором, соединенного в свою очередь с устройством 4.A device 6 for separating copper oxide and zinc oxide is connected to the device for the deposition of zinc oxide, in the form of a crystallizer with filters and a separator, which is in turn connected to the device 4.

Линия для извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из латунных шлаков, работает следующим образом.A line for the extraction of brass, zinc oxide and copper oxide from brass slag, works as follows.

Из печи 1 шлак поступает на устройство подготовки шлака 2, шлак измельчают, отделяют магнитным сепарированием железосодержащие примеси и виброситом сплес латуни. Сплес латуни отправляют в печь 1 на переплав.From the furnace 1, the slag enters the slag preparation device 2, the slag is crushed, the iron-containing impurities are separated by magnetic separation and the brass splash vibrosieve. Brass splice is sent to furnace 1 for remelting.

В устройстве 3 в воде, при температуре близкой к температуре кипения, готовят раствор реагентов: аммония хлорида в соотношении на 100 мл воды 30 г аммония хлорида и 0,1 г поверхностно-активного вещества.In the device 3 in water, at a temperature close to the boiling point, a solution of reagents is prepared: ammonium chloride in a ratio of 100 g of water 30 g of ammonium chloride and 0.1 g of surfactant.

В устройстве 4, используя химическое свойство раствора аммония хлорида растворять оксид цинка и восстанавливать медь из окислов, в раствор реагентов вводят шлак из устройства 2 из расчета 50 г.на 100 г воды, при постоянном перемешивании и поддержании заданной температуры раствора. Для ускорения химических процессов температуру суспензии доводят до 101°С и выше, и постоянно перемешивают в течение 15-22 мин, в течение которых происходит полное очищение частиц мелкодисперсной латуни от оболочки окислов. Часть восстановленной меди в результате ликвации оседает на поверхности частиц латуни, другая часть находится в свободном состоянии в составе мелкодисперсной латуни.In device 4, using the chemical property of a solution of ammonium chloride to dissolve zinc oxide and restore copper from oxides, slag from device 2 is introduced into the reagent solution at the rate of 50 g per 100 g of water, with constant stirring and maintaining the set temperature of the solution. To accelerate chemical processes, the temperature of the suspension is brought to 101 ° C and higher, and constantly stirred for 15-22 minutes, during which the particles of finely dispersed brass are completely purified from the oxide shell. Part of the recovered copper as a result of segregation settles on the surface of the brass particles, the other part is in a free state in the composition of finely divided brass.

Мелкодисперсную латунь отбирают в устройстве 5, промывают до нейтрализации рН раствора, обезвоживают, брикетируют и отправляют в печь на переплав.Finely dispersed brass is selected in the device 5, washed to neutralize the pH of the solution, dehydrated, briquetted and sent to the furnace for remelting.

Раствор с оксидом цинка и оксидом меди отгоняют в устройство 6, где, при повышенной температуре и перемешивании раствора, продолжается растворение оксида цинка и других примесей. Через 35-50 минут раствор частично приобретает прозрачную фазу, после чего, в раствор вводят 0,001 г цинковой пыли для осаждения оксида меди, образовавшийся в результате химической реакции, хлорид меди остается в растворенном состоянии и впоследствии придает раствору голубой оттенок. Оксид меди отбирают от раствора, промывают до нейтрализации рН и обезвоживают.The solution with zinc oxide and copper oxide is distilled off to device 6, where, at elevated temperature and stirring the solution, the dissolution of zinc oxide and other impurities continues. After 35-50 minutes, the solution partially acquires a transparent phase, after which, 0.001 g of zinc dust is introduced into the solution to precipitate copper oxide resulting from a chemical reaction, copper chloride remains in the dissolved state and subsequently gives the solution a blue tint. Copper oxide is removed from the solution, washed to neutralize the pH and dehydrated.

Оставшийся раствор отгоняют в устройство 7 на кристаллизацию оксида цинка. Для ускорения начала кристаллизации, в раствор вводят порошок оксида цинка 0,01 г. При произвольном понижении температуры в течение 2-3 часов оксид цинка кристаллизуется, раствор фильтруют, оксид цинка обезвоживают.The remaining solution is distilled off into the device 7 for crystallization of zinc oxide. To accelerate the onset of crystallization, 0.01 g of zinc oxide powder is introduced into the solution. At an arbitrary lowering of the temperature for 2-3 hours, zinc oxide crystallizes, the solution is filtered, and zinc oxide is dehydrated.

Раствор отгоняют на рециркуляцию или, по желанию заказчика, отбирают из оборота на протравку древесины, или на выделение химических соединений в пригодном, для промышленного использования, состоянии.The solution is distilled off for recycling or, at the request of the customer, taken out of circulation for wood pickling, or for the allocation of chemical compounds in a suitable condition for industrial use.

Выход готового продукта из отходов на предлагаемой линии составляет: латунь 60%-70%, цинковые белила 20%-30%, оксид меди до 10%.The yield of the finished product from the waste on the proposed line is: brass 60% -70%, zinc white 20% -30%, copper oxide up to 10%.

Claims

A line for the extraction of brass, zinc oxide and copper oxide from brass slag, containing a furnace, a slag preparation device in the form of a grinder and a vibrating screen, a component preparation device, in the form of a mixer, a zinc-containing raw material preparation device, a molding device, characterized in that the slag preparation device is additionally equipped with a magnetic separator, a component preparation device is connected to a preparation of zinc-containing raw materials, made in the form of a heated mixer-separator, molding device The equipment is additionally equipped with a dryer, the line is additionally equipped with a separation device for copper oxide and zinc oxide, made in the form of a second heated mixer-separator with a filter, and a device for the deposition of zinc oxide in the form of a crystallizer with filters and a separator connected to a device for preparing zinc-containing raw materials.