SU831833A1

SU831833A1 - Способ переработки цинксодержащихпылЕй и ВОзгОНОВ

Info

Publication number: SU831833A1
Application number: SU792796948A
Authority: SU
Inventors: Маснауй Даянович Галимов; Аркадий Иванович Окунев; Владимир Ильич Хугаев; Николай Владимирович Ходов; Владимир Георгиевич Борисенко; Олег Константинович Кузнецов
Original assignee: Институт Металлургии Уральскогонаучного Центра Ah Cccp; Государственный Ордена Трудовогокрасного Знамени Завод "Электро-Цинк"
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1981-05-23

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработке цинкосодержащих пылей и возгонов с извлечением цинка, например вельцокислов, фьюмингвозгонов, пылей свинцового и медного производства, сталеплавильных и доменных пылей.

Известен спосо б переработки цинкосодержащих пылей и возгонов, включающий обжиг совместно с серосодержа- ₍щими материалами и последующее выщелачивание сернокислыми растворами £1]. __

Недостатки известного способа состоят в высоком содержании фтора и хлора в огарке и в том, что процесс ведут при относительно высокой температуре.

Цель изобретения - уменьшение содержания фтора и хлора в огарке и снижение температуры процесса.

Поставленная цель достигается тем, . что обжиг вельцокислов ведут при расходе сульфидного материала 5-15% от веса вельцокислов в присутствии водяного ^пара при температуре дутья 500—

600°С. В качестве сульфидного материала используют цинковый концентрат, а расход водяного пара поддерживают в пределах 20-100 кг на 1 т вельцокислов.

Способ осуществляется следующим · образом.

При окислительном обжиге цинкосодержащих пылей и возгонов при одновременном присутствии сульфидов и водяного пара процесс отгонки хлора и фтора интенсифицируется благодаря образованию газоообразных хлористого и фтористого водорода.

Возможность реализации этого процесса обусловлена низкой концентрацией продуктов реакции - хлористого и фтористого водорода и высокой концентрацией исходного реагента - водяного пара, благодаря чему система далека от достижения равновесного состояния.

Полная отгонка хлора и фтора достигается при более низкой температуре (500-600°С) Без достаточного количества водяного пара эти реакции не

831833 4 получают развития, в связи с чем степень отгонки хлора и особенно фтора снижается.

Таким образом, присутствие в зоне обжига совместно хлоридов и фторидов с ₅сульфидами и водяным паром в окислительной атмосфере (или в присутствии окислов) обеспечивает отгонку хлора и фтора из цинкосодержащих пылей и возгонов. При этом влага, первоначально ю присутствующая в шихте, мало влияет на процесс отгонки, поскольку она удаляется раньше, в процессе нагрева материала в печи.

В качестве сульфидов при обжиге 15 целесообразно вводить цинковый концентрат,, поскольку сульфиды других металлов загрязняют пыли и возгоны, Кроме того, введение элементарной серы удорожает технологию, а цинковый концентрат обычно 20 имеется на предпреятии.

Расход сульфидов (цинкового концентрата) определяется не содержанием хлора и фтора в цйнкосодержащих пылях и :возгонах (исходная концентрация их неве- 25 лика: СЕ 0,05-2,5%, F 0,01-0,3%), а 'необходимостью равномерного распределения и создания развитой поверхности сульфидов в гмассе обрабатываемого материала. В противном случае процесс 30 тормозится взаимной диффузией .компонентов»

Оптимальный расход цинкового концентрата составляет 5-15% от веса цинкосодержащих пылей и возгонов. Круп- 35 ность флотационного цинкового .концентрата (менее 0,1 мм) удовлетворяет требованиям процесса. Однако, чем выше степень измельчения сульфидов и чем теснее контакт сульфидов и хлоридов в > 40 зоне обжига, тем меньше расход сульфидов и выше показатели процесса.

Расход воды должен обеспечивать достаточное порциональное давление водяного ⁴⁵пара в зоне реакции, которое должно быть в пределах 0,2-0,5 ат, чтобы преодолеть сопротивление массы материала и устранить диффузионные затруднения. Оптимальный расход воды составляет 20-100 кг на 1 т вельцокислов. Верхний предел целесообразно применять при обработке крупноокомкованных цинкосодержащих пылей и возгонов, а нижний пепредел - при обработке мелких фракций окомкованного материала или при обработке мелкозернистого неокомкованного материала. Вода может подаваться из форсунки в нагретое дутье, впрыскиваться в виде перегретого пара и другими известными техническими приемами.

После обжига цинкосодержащих пылей и возгонов полученный огарок подвергают выщелачиванию по известной технологии.

Пример. Эксперименты ведут на непрерывно действующей шахтной печи производительностью около 2 т/ч. В качестве исходного материала используются вельцокислы (возгоны), в качестве сульфидного материала - цинковый концентрат. Вельцокислы с добавками цинкового концентрата подвергают окомкованию на чашевом грануляторе при влажности смеси 11—13 %. Размеры полученных окатышей находятся в пределах 4-7 мм. Загрузку окатышей в обжи„ говую печь (площадь поде 0,125 м / ведут непрерывно с помощью шнекового питателя.

·©

Печь оттапливается приводным газом. Воду и дутье подают с помощью форсунки в камеру сжигания природного газа. Отсос отходящих газов осуществляют с помощью дымососа в нижней части шахт * ной печи. Температуру газов на входе в печь поддерживаю! в пределах 500600° С путем изменения расхода топлива. * Прокаленные гранулы . разгружаются с, помощью тарельчатого питателя.

Режим обжига и результаты испытаний в таблице (исходное содержание С€ 0,23%, F 0,092%).

о св*	Xi* ·*	.0) со*	со 10	о о* о	о «к О о	л ® со
тГ	ю	00	о	*4	*4

<0	со	о	о	о «к	со
СО г-	ь-' 00	о о н	о о ’Ч	н о	«к со (3)

св.	гЧ	01 м	Q
со	со	(0
	г-	св	03

01 н о	•о* о о	л 5	2 5	ю ¢0 о 4Ь	тЧ 01 о	тЧ м О
·» о	«к О	и и	υ	О	о	О

со ю о	тЧ н о	г- §	д f	л	тЧ 'Г о	г01 о А
о	о	* о	и	О	о	о

о	с»	со	01	СО ·»	СО
о н	СО о н	«к ч· о Н	’ф* о гЧ	о »4	с0 О ▼Ч

л .	о	о	о	о	о	о	о
ЧеД О со	О СО	о со	о со	о со	о со	о со	ю to

о	о э	о	о
о	«5 о	о	о
»ч	Н 01		тЧ

Как видно из таблицы, предлагаемый способ переработки цинкосодержащих пылей и возгонов по сравнению с известным обеспечивает уменьшение концентраций фтора и хлора в огарке, что позволяет уменьшить коррозию электродоЕ и улучшить условия труда при электролизе сернокислых растворов от выщелачивания обожженных вельцокислов', снижение температуры процесса обжига на 100-2О0°С, что позволяет увеличить срок службы обжиговых печей, улучшить условия труда. Для осуществления способа не требуется дорогостоящих и дефицитных реагентов.

Claims

Изобретение относитс к цветной ме таллургии, в частности к переработке цшшосодержащ х пылей и возгонов с извлечением цинка, например вельцокисл фьюмингвозгонов, пылей свинцового и медного производства, сталеплавильных и доменных пылей. Известен спош б переработки ц.инко содержаишх пылей и возгонов, включающий обжиг совместно с серосодержащими материалами и последующее выще чивание сернокислыми растворами IJ. Недостатки известного способа состо в высоком содержании фтора и хлора в огарке и в том, что процесс ведут при относительно высокой температуре. Цель изобретени - уменьшение содержани фтора и хлора в огарке и снижение температуры процесса. Поставленна цель достигаетс тем, что .обжиг вельцокислов ведут Щ5И расходе сульфидного материала 5-15% от веса вельцокислов в хфисутствии вод ного пара при температуре дуть SOO . в качестве сульфидного материала используют цинковый концентрат, а расход вод ного пара поддерживают в 1феделах 20-1ОО кг на 1 т вельцокислов. Способ осуществл етс следующим образом. При окислительном обжиге цинкосодержащих пыпей и возгонов при одновременном 1фйСутств ш сульфидов и вод ного пара щкэцесс отгонки хлора и фтора интенсифишфуетс благод образованию газоообразных хлористого и фтористого водорода. Возмсйккосгь реализации этого гфоцесса обусловлена низкой концентрацией продуктов реакции - хлористо1х и фтористогч ) водорода и высокой концентрацией исходного реагента - вод ного пара, благод чему система далека от дргстижени равновесного состо ни . Полна отгонка хлора и фтсфа достигаетс гфн более низкой температуре (500-6ОО с) Без достаточного количества вод ного пара эти реакции не получают развити , в св зи с чем степень отгонки хлора и особенно фтора снижаетс . Таким образом, присутствие в зоне обжига совместно хлоридов и фторидов сульфидами и вод ным паром в окислительной атмосфере (или в присутствии окислов) обеспечивает отгонку хлора и фтора из цинкосодержащих пылей и возгонов . При этом влага, первоначально присутствующа в шихте, мало вли ет на процесс отгоНки, поскольку она удал етс раньше, в процессе нагрева материала в печи, В качестве сульфидов при облсиге целесообразно вводить цинковый концент поскольку сульфиды других металлов за гр зн ют пыли и возгоны. Кроме того, введение элементарной серы удорожает технологию, а цинковый концентрат обыч имеетс на предпре тии. Расход сульфидов (цинкового концентр та) определ етс не содержанием хлора и фтора в цинкосодержащих пыл х и :возгонах (исходна концентраци их неве лика: се O,O5-2,S%, F О,О1-0,3%), а необходимостью равномерного распределени и создани развитой поверхности сульфидов в iKjacce обрабатываемого материала , В противном случае процесс тормозитс взаимной диффузией .ком понектов. Оптимальный расход цинкового концентрата составл ет 3-15% от веса цинкосодержащих пылей и возгонов. Круп ность фпОтаигИОННОГО цинкового.КОН центрата (менее ОД мм) удовлетвор ет требовани м процесса. Однако, чем выше степень измельчени сульфидов и чем теснее сульфидов и хлоридов в воне обжига, тем меньше расход сульфидов и выше показатели процесса. Расход воды должен обеспечивать достаточное порциоиальное давление вод но пара в юне реакции, которое должно быт 34 в пределах О,2-О,5 ат, чтобы преодолеть сопротивление массы материала и устранить диффузионные затруднени . Оптимальный расход воды составл ет 20-100 кг на 1 т вельцокислов. Верхний предел целесообразно примен ть при обработке крупноокомкованных цинкосодержащих пылей и возгонов, а нижний пепредел - при обработке мелких фракций окомкованного материала или при обработке мелкозернистого неокомкованного материала. Вода может подаватьс из форсунки в нагретое дутье, впрыскиватьс в виде перегретого пара и другими известными техническими приемами. После обжига цинкосодержащих пылей и возгонов полученный огарок подвергают выщелачиванию по известной технологии. Пример. Эксперименты ведут на непрерывно действующей шахтной печи производительностью около 2 т/ч. В качестве исходного материала используютс вельцокислы (возгоны) в качестве сульфидного материала - цинковый концентрат . Вельцокислы с добавками цинкового концентрата подвергают окомкованию на чашевом гранул торе при влажности смеси И-13 %. Размеры полученных окатышей наход тс в пределах 4-7 мм. Загрузку окатышей в обжи говую печь (площадь поде 0,125 м ) ведут непрерывно с помощью шнекового питател . Печь оттапливаетс приводным газом, Воду и дутье подают с помощью форсунки в камеру сжигани природногсг газ&. ОгСос отход щих газов осуществл ют с помощью дымососа в нижней части шахт ной печи. Температуру газов на входе в печь поддерживаю в пределах 5ОО6ОО С путем изменени расхода топливеи Прокаленные гранулы . разгружаютс с, помощью тарельчатого питател . Режим обжига и результаты испытаний в таблице (исходное содержание С€ О,23%, F 0,092%). Как видно из таблицы, предлагаемый способ переработки цинкосодержащих пылей и возгонов по сравнению с известным обеспечивает уменьшение концентраций фтора и хлора в огарке, что позвол ет уменьшить коррозию электродов и улучшить услови труда при электролизе сернокислых растворов от вышелачивани обожженных вельцокислов, снижение температуры процесса обжига на 1ОО-200 с что позвол ет увеличить срок службы обжиговых печей, улучшить услови труд Дл осуществлени способа не требуетс дорогосто щих и дефицитных реагентов Формула изобретени 1. Способ переработки цинкосодержащих пылей и возгонов, например вельцокислов , включающий обжиг совместно с серосодержащими метариа ами и последующее выщелачивани сернокислыми растворами, отличающийс тем, что, с целью уменьшени концентрации фтора и хлора в.огарке и снижени температуры процесса , обАиг вельцокислов ведут при расходе сульфидного материала 5-15% от веса вельцокислов в присутствии вод ного пара при температуре дуть 5ОО-600 С,
2.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с тем, что в качестве сульфидного материала используют цинковый концентрат.
3.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с тем, что расход вод ного пара поддерживают в пределах 2О100 кг на 1т вельцокислов. Источники информации, прин тые во. внимание при экспертизе 1. Патент Японии № ё 1-5339, кл. 1О М 2, опублик. О1.О6.7О.