SU1096294A1 - Способ переработки расплавленных шлаков - Google Patents

Abstract

СПОСОВ ПЕРЕРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННЫХ ШЛАКОВ пропусканием их через углеродсодержащий материал, помещенный на поверхность расплава, с последующей продувкой потоком газа со скоростью , обеспечивающей циркул цию расплава через углеродсодержащий материал , отличающийс  тем, что, с целью повышени  извлечени  меди и цинка из шлака и исключени  расхода нейтрального газа, продувку осуществл ют через поверхностный слой расплава смесью измельченного бурого угл  с воздухом при их весовом соотношении в пределах

Description

изобретение относитс  к дветной металлургии5 в частности к способам извлечени  цветных металлов из iiinaK и может быть ис11ользовано дл  извлачени  медиэ цинка и свинца из лшако при нх э.пектротермической переработке .

Известен способ переработки шлаков , включающий подогрев, npoiiyBviy и диспергирование струк рас1глав ен него шлака в полости руднотермической печи над коксовьв. слоем на пиа- КОБОЙ ванне электропечи нагретым нейтральньм или восстановительным газок Clj

Недостатком этого способа  влпетс  необходимость существенного перегрева ишака., низка  стойкость огкеупоров , необходимость использовани  специального оборудовани  дл  нагрева г а з а .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому реззльтату к изобретению  вл еас  способ переработки расплавленных шлаков пропусканием их через углеродсодержапщй материал, помещенный на поверхностьрасплава с последующей продувкой потоком газа со скоростгэЮ, обеспечивающей циркул цию расгшава через углеродсодержащий материал согласие этому способу продувку осуцествл ют при 1200-1ЗОО С иаклоиньщ потоком газа. Скорость газа 150-500 кг/мин:; fK поверхности расплава при расходе газа 30-100 нм на 1 т шлака в час ; 2 J.

Недостат ;ом известного способа  вл ютс  высокие расход нейтрального газа,, энергозатраты,, степень восстановлени  железа с переводом его в штейн, повыше1И1ь,1Й расход кокса, что  вл етс  причиной образовани  настылей на подине печи.

Цель изобретени  - повышение извлечс;ии  меди и цинка из шлака и исключение расхода нейтральногО газа н а про д у в к у расплава.

Цель достигаетс  тем, что согласно способу переработки расплавленных шлаков пропусканием их через углеродсодержащий материал, помещенный на поверхность расплава, с последующей продувкой потоком газа со скоростью, обеспечивающей циркул цию расплава через углеродсодержащий материал, продувку осуществл ют через поверхHOCTiUiui слой расплава смесью измельченного бурого угл  с воздлогом при

/ 1 г -1

I. J--5; ; 1 .

Глубиг;а погружени  фурмы 10-20 см

ниже верхнего сло  Еилака, На расплавленный в электропечи

шлак помещают слой кокса и температуру расплава поддерж7-1вают з пределах 1200-1300°С. Через фурмьь погрг еиные   расплав шлака иа 10-20 см ниже

верхнего уровн , продувают расплав углевоздушной смесью при весовом соотношении уголь/воздух от 3;1 до 5;1.При вдувании воздухом в расплавленньБ шлак бурого угл , обычно содержащего 40-50% летучих, происходит термолиз угл  с вьщелением мв; ана и водорода. При сгорании части угл  Б кислороде воздуха происходит вьщелеиие угарного и углекислого газов

Продукты термолиза и частичного сгорани  угл  активно барботируют шлаковый расплав и вырьгоают капли шлака из ванны. Капли питака проход т через слой кокса, при этом восстанавливаютс  окислы цветных металлов и частично железа. Активное перемешивание шлака преп тствует осакэдению железа на подину печи и создает хороший коктакт его с окисла 1И цинка и свинца.

увеличива  скорост1 оттонки последНесгоревиие продукты термолиза угл  догорают под сводом электропечи за счет подсоса воздухаз что позвол ет снизить расход электроэнергии на переработку ишака.

Нижний предел глубины опускани  носка фурмы - 20 см - обусловлен тем, что количество разбрызгиваемого шлака в этом случае  вл етс  минимально необходимым ддх  обеспечени  Ускорени  процесса. Верхний предел - 10 см обусловлен скоростью термолиза угл  в шлаковой ванне. Выше этого уровн 

резко повышаетс  вынос угольной пыли в атмосферу печи.

Нижний предел соотношени  уголь/ /воздух (3/1) обусловлен содержанием кислорода и угарного газа в про-дуктах сгорани  и термолиза. ПРИ уве кчении количества воздуха идет простое сжигание бурого угл , при этом отход пще газы содержат кислород (5-6%) и до 60% угарного газа что резко снижает эффективность процесса за счет переокислени  железа в ишаке (образование магнетита),

Верхний предел соотношени  уголь/ /воздух (5/1) обусловлен возможноетью транспорта угл  воздухом в ванну расплава.. Снижение количества воздуха в углевоэдушной смеси приводит к необходимости уменьшени  сечени  фурмы и забиванию ее сопла шлаком и сажей. Пример. Проверку предлагаемо го способа осуществл ют в электротер мической части опытно-промышленного кивцэтного агрегата с площадью зеркала расплава 5 м и глубиной ванны 600 мм. Углевоздушную смесь йвод т через две фурмы, погруженные на 1020 см в расплав сверху через свод печи на противоположных сторонах эле тротермической части агрегата. Площадь коксового фильтра 4,5 м. При вдувании используют канскоачинский бурый уголь, размолотый до крупности менее 1 мм. Уголь содержит 48% летучих веществ, 67% углерода , 13% золы, 11% св занной влаги. Летучие металлы (цинк, свинец и др.) вместе с технологическими газами поступают в камеру дожигани  и далее улавливаютс  в виде окислов в рукавных фильтрах. Продукты плавки, обедненный шлак и штейн, периодически выпускают из агрегата через соответствующие летки . Пробы шлака исследуют на содержание цветных металлов и железа. Показатели различных способов и режимов обеднени  ш.пака приведены в таблице.

Температура шлака, С Толщина сло  кокса,см

Расход азота,

шлака в час

Расход угл , кг/ч

Расход воздуха,

Соотношение уголь/

/воздух (кг/кг)

Глубина погружени 

фурмы в р|1сплав,см

Содержание в исходном шлаке, мас.%.

Содержание в обедненном шлаке, мас.%. 0,11-0,32 0,30 0,09 0,07 0,07 0,12

1250 1250 1250 1250 1250 1250 17 17 17 17 17 17

25 25 25

25

25 25

10,7 8,1 6,5 6,5 5,4 16-,О 3/1 4/1 5/1 5/1 6/1 2/1

10,0 15,0 20,0 25,0. 15,0 15,0

0,890,890,89

10,510,510,5

0,480,480,48

32,332,332,3 0,27 0,23

Ыо азатеуш

GpoTOTJi

05,28-3-64

Цинк

ел.-0.10 Свинец

Степень извлечени  нз шлака, %s Происход т частые зарастани  сопла

Дл  получени  сопоставимых результатов ПДЗИ выборе глубины: ПО1::;;Жени  фурмы в расплав и соотношени  уголь/воздух в экспериментах 1-6 посто нными вз ты: химический состав шпака5 температура шлакового расплава , тол1цина коксового фильтра5 расход бурого угл  5 варьируем1 ши - расход воздуха, заглубление фурмы.

На основании результатов испытаний можно заключить, что прогресс протекает эффективно при вдувании бурого угл  в шлак фурмой5 погруженной на 10-20 см ниже верхнего уровн  ишака при весовом отношении уголь/

0,11

0.39

о I tr

J ,J I

0 ,001

,/воздух в пределах (3-5) ; 1 , R этих услови х извлеченне металлсв из m.ri:a,-,q составл ет, %; ме,п:ь цикл 96-99, свинец 99,8-100.

Предлагаемый способ переработки расплавленных ишаков характеризуетс  повышением извлечени  меди и щ-iHKa,; исключением расхода нейтрального газа на продувку расплава, снижением раско ,ь;а электроэнергии,, снижением расхода восстановител 

Ожидаема : годова  экономи  от ис-пользовани  изобретени  при переработ ке 150000 т шлака в год составит 1300 тыс.руб. фурмь шлаком и забивание фурмь углем

Claims (1)

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННЫХ ШЛАКОВ пропусканием их через углеродсодержащий материал, помещенный на поверхность расплава, с последующей продувкой потоком газа со скоростью, обеспечивающей циркуляцию расплава через углеродсодержащий материал, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения меди и цинка из шпака и исключения расхода нейтрального газа, продувку осуществляют через поверхностный слой расплава смесью измельченного бурого угля с воздухом при их весовом соот ношении в пределах (3-5):1.

   i 1096294