SU1747520A1

SU1747520A1 - Method of processing zinc alloy slags

Info

Publication number: SU1747520A1
Application number: SU904827298A
Authority: SU
Inventors: Андрей Юрьевич Шустров; Владимир Михайлович Алексеев; Анатолий Владимирович Долгов; Юрий Алексеевич Маценко; Виктор Иванович Бабанский; Анатолий Иванович Кузьмин
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Использование: в металлургии цветных металлов, в частности при переработке шлаков , получаемых при плавке цинковых сплавов . Сущность: способ включает нагрев шлаков выше температуры ликвидуса сплава , обработку расплава погружной импел- лерной мешалкой и отделение шлаковой составл ющей фильтрацией Переработку шлаков цинковых сплавов ведут, перемешива расплав погружной импеллерной мешалкой , поддержива соотношение металл-шлак в расплаве в пределах (6-3) 1 В расплав добавл ют фильтр-остатки производства алюмини высокой чистоты в количестве 0,5-1,0% от массы перерабатываемого шлака, а отделение метал/la от шлака осуществл ют центробежной фильтрацией , причем соотношение массовой доли шлака к скорости вращени поверхности разделени составл ет 0,02-0, 06 с/м 1 табл сл сUsage: in the metallurgy of non-ferrous metals, in particular in the processing of slags obtained by melting zinc alloys. SUBSTANCE: method involves heating slags above the liquidus temperature of the alloy, treating the melt with a submersible impeller agitator and separating with slag constituent filtration. Processing of slags of zinc alloys is carried out by mixing the melt with an immersion impeller agitator, maintaining the metal-slag ratio in the melt within (6-3) 1 To the melt, filter residues of high-purity aluminum production are added in the amount of 0.5-1.0% by weight of the processed slag, and the separation of metal / la from slag is carried out by centrifugal filtration, and the ratio of the mass fraction of the slag to the surface speed of rotation of separation is 0,02-0, 06 s / m 1 Table slab with

Description

Изобретение относитс к металлургии цветных металлов, в частности к переработке шлаков, получаемых при плавке и переработке цинковых сплавов.The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular to the processing of slags obtained during the smelting and processing of zinc alloys.

Снимаемые с поверхности расплава в процессе приготовлени , плавки и обработки цинковых сплавов шлаки содержат значительные количества металлической составл ющей, котора может достичь 90% и более. Такие шлаки могут перерабатыватьс с целью извлечени vn них металла методами отстаивани под слоем хлорсо- лей. Така переработка позвол ет извлечь из них часть металла.The slags removed from the surface of the melt during the preparation, smelting and processing of zinc alloys contain significant amounts of a metal component that can reach 90% or more. Such slags can be processed in order to extract metal vn from them by means of sedimentation under a layer of chlorine salts. Such processing allows the removal of part of the metal.

Однако данный процесс переработки достаточно длителен, ведет к образованию значительного количества хлорсодержащих шлаков, требующих специальных меропри тий при захоронении. Кроме того, процесс не позвол ет извлекать с достаточной эффективностью из шлака металл.However, this process of processing is rather long, leading to the formation of a significant amount of chlorine-containing slags, which require special measures for burial. In addition, the process does not allow metal to be recovered with sufficient efficiency from the slag.

Известен способ переработки отходов сплавов цветных металлов, заключающийс в послойной загрузке в печь совместно с отходами сплавов 50-70% от общего его количества флюса и в загрузке остального количества флюса на поверхность расплава.There is a known method for processing waste from non-ferrous metal alloys, which consists in layer-by-layer loading into the furnace together with the waste of alloys 50-70% of its total flux amount and in loading the remaining quantity of flux onto the melt surface.

Недостатком такого способа вл етс больша длительность процесса, невысока степень извлечени металла из отходов и образование большого количества солевых шлаков, требующих проведени специальных меропри тий по их захоронениюThe disadvantage of this method is the long duration of the process, the low degree of metal recovery from the waste and the formation of a large amount of salt slags requiring special measures for their disposal.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому вл етс способ выкручивани The closest in technical essence and achievable results to the proposed is a method of unscrewing

Х|X |

Јь х| СЛ Ю ОX | SL Yu O

шлаксодержащих расплавов с целью отделени металлической составл ющей от шлаковой . Выкручивание осуществл етс в котловой установке при вращении в расплаве двухлопастной мешалки.Недостаток известного способа заключаетс в высоких потер х металла со шлаком вследствие невозможности слипани всех частиц металла, наход щихс в шлаке. Кроме того, низка скорость слипани металлических частиц в достаточно в зкой системе, которой вл етс сильнометаллизированный шлак, ведет к увеличению времени обработки.slag melts in order to separate the metal component from the slag. Unscrewing is carried out in a boiler installation when the two-blade mixer is rotated in the melt. A disadvantage of this method is the high loss of metal with slag due to the impossibility of sticking of all the metal particles in the slag. In addition, the low rate of adhesion of metal particles in a sufficiently viscous system, which is highly metallized slag, leads to an increase in processing time.

Цель изобретени - повышение степени извлечени металла и интенсификаци процесса.The purpose of the invention is to increase the degree of metal recovery and to intensify the process.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе переработки шлаков цинковых сплавов, включающем их нагрев выше ликвидуса сплава, обработку расплава погружной импеллерной мешалкой и отделение шлаковой составл ющей фильтрацией , обработку мешалкой провод т в расплаве металл-шлак при их соотношении (6-3): 1 с добавлением в него фильтростат- ков производства алюмини высокой чистоты в количестве 0,5-1,0% от массы перерабатываемого шлака, а отделение металла от шлака осуществл етс центробежной фильтрацией при отношении массовой доли шлака в расплаве к скорости вращени поверхности разделени 0,02- 0,06 с/м.This goal is achieved by the fact that in the method of processing slags of zinc alloys, including heating them above the liquidus alloy, treating the melt with an immersion impeller mixer and separating with slag constituent filtration, the treatment with the stirrer is carried out in the metal-slag melt with their ratio (6-3): 1 with the addition of high-purity aluminum filtrastat in it in an amount of 0.5-1.0% by weight of the processed slag, and the separation of metal from slag is carried out by centrifugal filtration at the ratio of the mass fraction of slag to melt to the speed of rotation of the separation surface of 0.02-0.06 s / m.

При соотношении в исходной шихте металл:шлак менее 3:1 происходит значительное загустевание расплава, дл преодолени которого необходимо повышать температуру передела либо затрачивать значительное врем на обработку расплава мешалкой, что в первом случае ведет к улетучиванию цинка и дополнительному окислению сплава, а во втором - к повышению длительности процесса.When the ratio in the initial metal: slag mixture is less than 3: 1, considerable melt thickening occurs, to overcome which it is necessary to increase the temperature of the melt or spend considerable time processing the melt with a stirrer, which in the first case leads to volatilization of zinc and additional oxidation of the alloy, and in the second - to increase the duration of the process.

При соотношении металл:шлак более 6:1 не происходит существенного улучшени параметров процесса, но в переделе задалживаетс значительное количество металла.With a metal: slag ratio of more than 6: 1, there is no significant improvement in the process parameters, but a significant amount of metal is deposited in the redistribution stage.

Применение центробежной фильтрации при отделении шлака от металла позвол ет существенно снизить захват металла шлаковой фазой за счет их лучшего разделени .The use of centrifugal filtration in the separation of slag from metal makes it possible to significantly reduce metal capture by the slag phase due to their better separation.

При отношении массовой доли шлака к скорости вращени поверхности разделени менее 0,02 с/м скорость вращени ротора достигает значительных величин без заметного улучшени показателей процесса , что ведет к изнашиванию и преждевременному выходу из стро оборудовани . При отношении более 0,06 с/м наблюдаетс ухудшение степени разделени металлической и шлаковой составл ющей, св занное с повышением в зкости перерабатываемой массы при снижении фактора разделени центробежной фильтрации.When the ratio of the mass fraction of slag to the rotational speed of the separation surface is less than 0.02 s / m, the rotational speed of the rotor reaches significant values without a noticeable improvement in process performance, which leads to wear and premature failure of equipment. At a ratio of more than 0.06 s / m, a deterioration in the degree of separation of the metal and slag components is observed, which is associated with an increase in the viscosity of the mass to be processed while reducing the separation factor of the centrifugal filtration.

Применение в способе такой добавки,The use in the method of such additives

как фильтростатки производства алюмини высокой чистоты приводит, с одной стороны , к улучшению степени разделени металла и шлака, а с другой стороны, наличие в шлаковой составл ющей кристаллов фильтростатков АВЧ благопри тно сказываетс на процессе фильтрации, когда не наблюдаетс проскакивани шлака вместе с металлом , в то же врем значительно уменьшаетс дол запутавшегос металла вhow high-purity aluminum filter strips lead, on the one hand, to an improvement in the degree of separation of metal and slag, and on the other hand, the presence in the slag component of the AFP filter baths favorably affects the filtration process when slag slippage with metal is not observed, at the same time, the proportion of the entangled metal in the

шлаке.slag.

Содержание фильтростатков АВЧ менее 0,5% от массы шлака не позвол ет достичь описанного выше эффекта, а при их содержании более 1,0% не наблюдаетс The content of AVR filter traps less than 0.5% by weight of slag does not allow to achieve the effect described above, and their content is more than 1.0%.

улучшени их действи при одновременном возрастании опасности перехода в расплав железа и алюмини , которые зачастую вл ютс вредными примес ми дл цинковых сплавов.improving their action while increasing the risk of transition into the molten iron and aluminum, which are often harmful impurities for zinc alloys.

Предлагаемый способ реализуетс следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

Шихту, содержащую в определенных соотношени х металл и шлак, сн тый с поверхности цинкового сплава при егоA mixture containing, in certain ratios, metal and slag, removed from the surface of a zinc alloy at its

приготовлении, содержащий до 91 % металлической фазы, расплавл ли в печи сопротивлени со стальным крашеным тиглем емкостью 100 кг и доводили до 450°С, затем на поверхности расплава наводили флюсthe preparation, containing up to 91% of the metal phase, was melted in a resistance furnace with a steel crucible with a capacity of 100 kg and adjusted to 450 ° C, then a flux was induced on the surface of the melt

известного состава, содержащий хлориды натри , кали и криолит, совместно с которым вводили требуемое количество фильтростатков АВЧ, имеющих следующий химический состав, мас.%: Fe 12-20; Си 1014; Si 2-4; AI остальное, и представл ющих собой кристаллы интерметаллидов указанных элементов размером 1-3 мм. По расплавлении флюса в расплав опускали двухлопастную мешалку и проводили обработку расплава мешалкой до отделени металлической составл ющей от шлаковой и образовани сухих сыпучих шлаков. Полученные сухие шлаки удал лись погружной фильтрующей центрифугой типа ПАФВС сA known composition containing sodium, potassium chlorides and cryolite, together with which the required amount of AVC filter traps was introduced, having the following chemical composition, wt%: Fe 12-20; Si 1014; Si 2-4; AI is the rest, and the intermetallic crystals of these elements are 1-3 mm in size. Upon melting of the flux, a two-blade mixer was lowered into the melt and the melt was treated with a mixer until the metal component was separated from the slag and the formation of dry loose slags was formed. The resulting dry slags were removed by a submersible filter centrifuge of the type PAFVS

диаметром фильтрующего органа 200 мм. После удалени шлака расплав заливали в изложницы и определ ли прирост металла и потерю веса шлака.filter organ diameter 200 mm. After the slag was removed, the melt was poured into molds and the metal increment and the weight loss of the slag were determined.

Результаты эксперимента приведены в таблице.The results of the experiment are given in the table.

Исход из приведенных результатов, можно сделать вывод о том, что в случае применени предлагаемого способа врем , необходимое дл переработки шлаков с использованием погружного перемешивающего устройства до получени сухого сыпучего шлака на поверхности расплава, сокращаетс в 2-3 раза.Based on the above results, it can be concluded that in the case of applying the proposed method, the time required for slag processing using a submersible mixing device to obtain dry loose slag on the surface of the melt is reduced by a factor of 2-3.

Потер веса шлака при использовании известного способа составл ет 80% от веса исходного шлака, в то врем как по предлагаемому способу 84-88%, т.е, больша дол металла, содержащегос в шлаке, переходит в расплав. Исход из того, что в перерабатываемых шлаках цинковых сплавов содержание металлической составл ющей находитс на уровне 91%, потери металла с перерабатываемым шлаком снижаютс с 12% дл прототипа до 3,3-7,7% дл предлагаемого способа, что позвол ет снизить потери металла в 1,6-3,7 раза. Кроме того, применение автоматической фильтрующей центрифуги типа ПАФВС на стадии удалени переработанного шлака с поверхности металла позвол ет значительно улучшить услови трудаThe weight loss of the slag using the known method is 80% of the weight of the original slag, while the proposed method is 84-88%, i.e., a large proportion of the metal contained in the slag goes into the melt. Given that the content of the metal component in processed zinc alloy slags is 91%, the metal loss from the processed slag is reduced from 12% for the prototype to 3.3-7.7% for the proposed method, which reduces the metal loss 1.6-3.7 times. In addition, the use of an automatic filtration centrifuge type PAFVS at the stage of removing recycled slag from the metal surface allows significantly improving working conditions.

Claims

Invention Formula

A method of processing slags of zinc alloys, including heating them above the liquidus temperature of the alloy, treating the melt with an immersion impeller mixer, and

separation of slag component filtration, characterized in that, in order to increase the degree of metal extraction and process intensification, the scriber treatment is carried out in the melt

metal-slag with their ratio (): 1 with the addition of high-purity aluminum filtering rods to it about the amount of 0.5-1.0% by weight of the processed slag, and the separation of the metal from

slag is carried out by centrifugal filtration with the ratio of the mass fraction of slag in the melt to the rate of adhesion of the separation surface 0.02-0.06 s / m