WO2024155211A1 - Method for processing iron- and zinc-containing metallurgical waste - Google Patents
Method for processing iron- and zinc-containing metallurgical waste Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024155211A1 WO2024155211A1 PCT/RU2024/000014 RU2024000014W WO2024155211A1 WO 2024155211 A1 WO2024155211 A1 WO 2024155211A1 RU 2024000014 W RU2024000014 W RU 2024000014W WO 2024155211 A1 WO2024155211 A1 WO 2024155211A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- zinc
- iron
- briquettes
- firing
- flue gases
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 136
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical compound [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 111
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 106
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 203
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 185
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 185
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 166
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 162
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 154
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 134
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 111
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 100
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 92
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 72
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 69
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 57
- -1 zinc halide Chemical class 0.000 claims abstract description 51
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 134
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 128
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 109
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 108
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 92
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 90
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 90
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 84
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 73
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 66
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 claims description 65
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 64
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 60
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 60
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 53
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 53
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 51
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 48
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 46
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 42
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 40
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 38
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 28
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims description 28
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 24
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 24
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 22
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 claims description 22
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 21
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 21
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 20
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 20
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 20
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 20
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 18
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 17
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 16
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 15
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 11
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 11
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 10
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 10
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 9
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 5
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 20
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 81
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 74
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 61
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 52
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 18
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 16
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 13
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 11
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 10
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 4
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 4
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 3
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 3
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- QNDQILQPPKQROV-UHFFFAOYSA-N dizinc Chemical class [Zn]=[Zn] QNDQILQPPKQROV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001308 Zinc ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910021508 nickel(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
- WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N zinc ferrite Chemical group O=[Zn].O=[Fe]O[Fe]=O WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/30—Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Definitions
- the group of inventions relates to metallurgy, metalworking, chemical production, and in more detail to the group of inventions in the field of mining and processing production, non-ferrous metallurgy, in which iron-zinc-containing waste is formed.
- the known invention relates to the processing of fine iron-zinc-containing waste from metallurgical production (for example, dry and wet sludge and dust from gas purification of steelmaking, sintering and blast furnace production) and by-products of coke production (for example, coal tar, sludge from coke batteries, dry coke quenching plants, coke breeze ) and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy.
- metallurgical production for example, dry and wet sludge and dust from gas purification of steelmaking, sintering and blast furnace production
- by-products of coke production for example, coal tar, sludge from coke batteries, dry coke quenching plants, coke breeze
- the method consists of the following steps: 1) analysis and determination of the composition of CaO, MgO, SiO2 and AI2O3 in zinc dust with a zinc content of less than 5% by weight, calculate the value of quaternary alkalinity (CaO + MgO) / (SiC>2 + AI2O3); 2) adding one or more slaked lime, lime, limestone powder, dolomite powder and alkali steel slag powder to the zinc containing dust.
- the alkalinity of the mixture should be controlled within 1.3-2.6; 3) the mixture prepared in step 2), add coal powder, coke powder, petroleum coke powder and graphite powder to one or more carbon materials, mix evenly, and then roll or pressed into agglomerates with a maximum thickness of not more than 50 mm; 4) the agglomerates obtained in step 3) are heated in the range of 1100-1350 °C for more than 10 minutes to reduce the evaporation of zinc and reduce the iron oxide to metallic iron.
- the known invention relates to the technical field of high-temperature direct reduction based on coal, in particular to a method for high-temperature direct reduction and dezincification of zinc-containing dusty carbon-containing briquettes.
- the moisture content of the material is 5-10% during the mixing process;
- Pressure ball drying and dewatering The mixed materials enter the high pressure ball making equipment, the pressure ball diameter is 30-50mm, the finished ball is dried on a belt dryer until the moisture content is less than 1%, and Compressive strength of a dry ball is 70-100 kN/ cm2 ;
- Roasting and dezincification of iron in the rotary kiln ball of material The rotary kiln roasts the material, the firing temperature of the material is controlled at 1000-1300°C, and the firing time is 1-2 hours. By optimizing the ratio of materials, the yield of zinc from the material during firing can reach 95%.
- the higher iron content of iron enriched slag is more than 62%, and the zinc content is less than 0.15%;
- Rotary kiln firing residual gas cooling, dust removal and zinc collection The temperature of the rotary kiln firing residual gas is 600-800°C, and the dust collected at this time is 50-60% zinc oxide powder. After the heat exchange is cooled to 200-300 °C, the dust collection tail gas is sent for washing.
- the known invention relates to the field of recycling solid waste from metallurgical industries, in particular to a method for extracting iron and zinc from dust collection and low-carbon sludge from metallurgical enterprises.
- the zinc powder in steam is collected by the dust collection system; 3)
- the hot direct reduced iron obtained from the reaction in step 2 and the molten metallurgical slag obtained from the steelmaking shop are sent to the electric arc furnace for submerged reduction, mixed and heated, and the molten iron obtained from the reaction is sent to the converter workshop for steel production.
- the known invention relates to the field of processing metallurgical slags and zinc-containing dust and sludge.
- the known invention relates to the processing of zinc-containing waste, namely sludge and dust from wet and dry gas purifications of blast furnace, open-hearth, converter, electric furnace and other industries, and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy.
- waste is preheated in a counterflow heating tube furnace to a temperature of 550-1000°C.
- the invention will improve the efficiency of zinc extraction from waste and reduction of iron oxides.
- the known invention relates to methods for preparing raw materials in the metallurgical industry.
- the resulting raw material mass is pelletized to obtain pellets with a size of 10-25 mm, while natural gas, or used motor oils, or liquid oil waste from rolling production is used as gaseous or liquid fuel, and the pellets are processed with an air consumption coefficient 0.45-0.95 and a temperature of 1150-1450°C with a vacuum in the system of 15-160 Pa and a temperature of waste processing products of 450-700°C.
- the known invention relates to the processing of iron- and zinc-containing waste, dust and sludge from dry and wet gas purification of sintering, blast furnace, rolling, steel-smelting and electric steel-making industries and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy.
- the disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- the known invention relates to the field of processing dusty waste from metallurgical furnaces containing iron and zinc both in the metallic state and in the form of oxides.
- the installation allows you to separate waste to produce crude cast iron and commercial zinc oxide, used in rubber, paint and varnish and other industries.
- the known invention relates to the field of ferrous and non-ferrous metallurgy and can be used in the processing of fine-grained zinc-containing waste from metallurgical production to produce granulated cast iron and raw materials for non-ferrous metallurgy.
- the disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- the known invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used for processing iron-zinc-containing materials that are industrial waste, for example, dust and sludge from gas purification of open-hearth and blast furnaces, as well as converters.
- the use of zinc oxide involves the following steps of adding 3-5 times the volume of the remaining electrolyte to the purified secondary zinc oxide, for leaching, adjust the pH of the end point of leaching at 3.3-4.1 by adding technical sulfuric acid, carrying out leaching for 4-5 hours and carrying out filtration to obtain leach liquor; adding hydrogen peroxide and milk of lime to the leach solution, maintaining the pH at 5.0 and the temperature at 45-65 °C, holding for 1-2 hours and filtering; and adding CuOH and Ni(OH)2 to the leach solution, maintaining the pH at 2.5-4.8 and the temperature at 35-50°C, holding for 1 hour, filtering and thus obtaining a pure electrolyte.
- the invention relates to the field of technology of the metallurgical chemical industry, in particular to a method and application for the purification of zinc oxide.
- the invention relates to metallurgy and can be used in the processing of zinc-containing dust from electric arc furnaces by Waelzation.
- the invention relates to the field of production of construction products, in particular to the production of ceramic bricks.
- coal flotation waste is divided into two parts, one of which in the amount of 10 - 20% of the total amount of waste comes from a conveyor belt into the mixer, and the remaining part, before feeding the clay to the mixer, is poured onto another conveyor, on which a layer of metallurgical slag is poured.
- the specified supply of components ensures uniformity of the charge composition by volume.
- the composition of the charge includes, vol. %: coal flotation enrichment waste 2 - 3, metallurgical production slag 7 - 13, loam and/or clay - the rest.
- Slag from metallurgical production can be blast furnace, cupola, iron foundry and contain up to 40 wt.% CaO.
- Brick and ceramic stone are pressed at a specific pressure of 15 - 31 MPa and a moisture content of the press powder of 9 - 13%.
- a brick can be obtained either solid or with holes and recesses.
- the shape of the products can be in the form of an unequal polyhedron, rectangular parallelepiped, complex cylinder, prism, etc.
- the holes in the brick can be either through or closed at least at one end, and some of the holes can be made in a cylindrical shape at least along most of their length or with a cross section in the form of an ellipse, or a polyhedron, or an oval, or a combination forms with sections of variable curvature and/or with flat inserts or in the form of combinations thereof.
- the holes can be located in the body of the brick and stone in various ways.
- the recesses can also be made in various forms: a fragment of a sphere and/or a spheroid, and/or an ellipsoid, and/or a paraboloid, and/or composite with surface sections of 4 - 2 orders of curvature.
- Brick and stone have a compressive strength of 26.3 - 27.5 MPa, a bending strength of 3.5 - 4.8 MPa, and frost resistance of over 100 cycles.
- the invention relates to construction, production of building materials and is intended for the production of clay bricks and ceramic stones.
- the technical result at which the declared group of inventions is aimed is the development of a universal technology and a set of equipment that ensures implementation on the same well-known standard equipment for the production of ceramic bricks, with technological parameters modified for the declared technology, to solve a number of problems and obtain technical results are presented below as a whole.
- the claimed group of inventions makes it possible to collectively process waste from ferrous and non-ferrous metallurgy, incl. iron-zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust, oily scale, while the claimed technology is characterized by the peculiarities of action on waste from ferrous and non-ferrous metallurgy in general, which are given below in more detail.
- the processing process is carried out on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, while storing waste and solid reducing agent, then grinding the waste and solid reducing agent, binding and sintering agents to sizes less than 1 mm, and analyzing the quantitative composition waste using known methods, to calculate the stoichiometric amount of the required pure carbon of the reducing agent used for the reduction of iron and zinc, depending on their content in the iron-zinc-containing sludge, then dosing of ingredients is carried out,
- the mineral binder necessary for cold formation of the briquette is added from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent, respectively; further actions are carried out according to several particular implementation options, depending on the set of tasks set by the user from a number of: extraction of zinc from waste, production of metallic iron by direct reduction of iron, deoiling of oily scale, combination of tasks performed, then the dosing of components is performed in the following
- iron-zinc-containing sludge oily scale
- at high content in iron-zinc-containing in sludge the amount of iron oxides is more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium
- add a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent;
- iron-zinc-containing sludge solid reducing agent - coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products, in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc; when the total content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is high - more than 85%, alkaline sintering agents - oxides and carbonates of calcium and magnesium - are added to the mixture; carry out the addition of a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent;
- iron-zinc-containing sludge solid reducing agent - coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products in terms of pure carbon no more than 110 % of the stoichiometrically required zinc reduction
- the total content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is high - more than 85%, alkaline sintering agents - oxides and carbonates of calcium and magnesium - are added to the mixture
- the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in ceramic crucibles of a size that allows placement in the firing zone, in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace, while firing lasts for at least 2 hours, with the possibility of ensuring economical consumption of fuel, while halides zinc evaporates at the firing temperature into the gas phase, the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in the filtration unit, and zinc oxide, purified from halides, is cooled;
- the mixture of zinc compounds is mixed with a binder for cold briquette formation, water is dosed until the consistency of the mixture allows the briquette to be formed by extrusion or pressing, then the briquettes are formed by extrusion or pressing, after which the briquettes are stacked into stacks, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, the stacks are placed on a cart and fed into the briquette drying zone, while the briquettes are dried in the stack with air or purified flue gases , and the drying process can be carried out in a separate unit in a drying chamber or combined with the firing process in one firing apparatus in a stack of briquettes in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace; for economical fuel consumption, the process of firing and sintering briquettes must take at least 2 hours; zinc halides evaporate from briquettes at firing temperature into the
- the complex of equipment for implementing the method of processing iron-zinc-containing waste from metallurgical production includes a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes, a unit for firing briquettes, a unit for afterburning and purifying flue gases, and a briquette firing zone designed to ensure the creation of a reducing environment in the gas flow of fuel combustion products by maintaining the ratio of excess air to fuel less than 1.
- Fig. 1 shows a block diagram of a method for processing iron-zinc-containing waste from metallurgical production, which allows for the extraction of zinc from waste, the production of metallic iron by the method of direct reduction of iron, the de-oiling of oily, descaling, dezincification of raw materials and the isolation of zinc compounds
- Figure 2 shows a block diagram of the element And in Figure 1, which allows for the purification of isolated zinc compounds from zinc halides.
- waste in the stated technical solution by the applicant means iron-containing, zinc-containing, iron-zinc-containing sludge and dust, oily scale.
- solid reducing agent in the claimed technical solution by the applicant means coke, coal of various types, coke breeze, fine coal, coconut dust, coal dust.
- the claimed method is characterized by versatility and is intended for processing any types of iron-zinc-containing waste from ferrous and non-ferrous metallurgy and mining and processing industries, incl. sludge and dust, converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge, and oily scale.
- the claimed invention is universal due to the fact that it allows the processing of these wastes, both individually and jointly - depending on the user's requirements, and ensures the implementation of tasks for the introduction of valuable raw materials contained in waste (dumps) of metallurgical production into production.
- the claimed invention improves environmental friendliness and reduces production costs in the metallurgical industry due to the disposal of environmentally harmful bypasses, namely, it ensures the purification of zinc oxide from impurities of toxic zinc halides.
- the claimed technical solution also provides the possibility of using standard equipment for the production of ceramic bricks for the purpose of processing waste from ferrous and non-ferrous metallurgy, that is, to reload existing brick factories for recycling waste, while maintaining the possibility of serial production of ceramic bricks without any changes in the part affecting equipment changes.
- the claimed technical solution is characterized by:
- the declared technology and a universal set of equipment allow the extraction of zinc from waste, the production of metallic iron by the method of direct reduction of iron, and the de-oiling of oily scale.
- the declared set of equipment includes: a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes, a unit for firing briquettes, a unit for burning and purifying flue gases, and the firing zone for briquettes is designed to ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1 by creating a reducing environment in the gas flow of fuel combustion products.
- waste iron-containing, zinc-containing, iron-zinc-containing sludge and dust, oily scale
- solid reducing agent coal, various types of coal, coke fines, coconut dust, coal dust
- alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes);
- a mineral binder necessary for cold briquette formation from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass, in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic performance of the process);
- option 4.1 to solve three problems (1, 2, 3) - extracting zinc from waste, obtaining metallic iron and de-oiling oily scale, the following is added to the mixture:
- alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),
- option 4.2 to solve two problems (1, 2) - extracting zinc from waste and obtaining metallic iron, the following is added to the mixture:
- alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes), - add a mineral binder necessary for cold briquette formation from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic indicators of the process); option 4.3: to solve one problem (1) - extraction of zinc from waste, without obtaining metallic iron, the following is added to the mixture:
- alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),
- alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),
- alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),
- a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic indicators of the process).
- the briquettes are formed using known methods, for example, extrusion, pressing, vibrocompression.
- the briquettes are stacked into stacks, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, the stacks are placed on a cart and fed into the briquette drying zone.
- the briquettes are dried in a stack with air or purified flue gases, while the drying process is carried out in a separate unit in the drying chamber, while the drying of the briquettes can be combined with the firing process in one apparatus.
- firing is carried out in a stack of briquettes in a firing furnace (in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace).
- the composition of the flue gases generated during the combustion of fuel (solid, liquid or gaseous) is reducing in the main firing zone (since the composition of the flue gases does not contain oxygen and contains the maximum amount of CO).
- the reduction of iron and zinc occurs, and the reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature, passing into the gas phase and is transferred by the flue gases to the zone of post-oxidation of the flue gases.
- the stack of briquettes is cooled after the firing process in a combined way, by injecting sprayed water into the cooling gas flow;
- the zinc oxide is purified from impurities (zinc halides) in a separate firing furnace or in the same firing equipment (in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace) used for firing and sintering briquettes, with the firing proceeding for at least 2 hours , with the ability to ensure economical fuel consumption, while zinc halides evaporate at the firing temperature into the gas phase, flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in the filtering unit, and zinc oxide, cleared of halides, is cooled .
- the mixture of zinc compounds is placed in a kiln in ceramic crucibles of a size that can be placed in the firing zone or in the form of briquettes.
- the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in ceramic crucibles of a size that allows it to be placed in the firing zone, in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace, while firing lasts for at least 2 hours, with the possibility of ensuring economical fuel consumption, with
- zinc halides evaporate at the firing temperature into the gas phase, the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in the filtering unit, and the zinc oxide, cleared of halides, is cooled.
- the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in the form of briquettes, for this purpose the mixture of zinc compounds is mixed with a binder for cold briquette formation, water is dispensed until the consistency of the mixture allows the briquette to be formed by extrusion or pressing, then the briquettes are formed using the method extrusion or pressing, after which the briquettes are stacked into stacks, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, the stacks are placed on a cart and fed into the briquette drying zone, while the briquettes are dried in the stack with air or purified flue gases, and the drying process can be carried out in a separate unit in a drying chamber or combined with the firing process in one firing apparatus in a stack of briquettes in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace.
- Zinc halides evaporate from the briquettes at the firing temperature into the gas phase. Flue gases are cooled in recuperative heat exchangers. Flue gases are cleaned of solid dust (zinc halides) in a filtration unit. Zinc oxide briquettes purified from halides are cooled.
- Preparation for processing They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from the electric furnace melting shop (ESF) - 14%, sludge from converter production - 63%, blast furnace production - 14%, oily scale - 9%.
- the solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc.
- the binder - bentonite - is 4% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent.
- the chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
- the process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4, and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1050 °C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; will survive flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.
- the process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5, and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1050 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
- Table 2 The composition of the resulting products at the stage of recovery and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2.
- Preparation for processing Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: slag components 30%, oily scale 70%.
- the solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc.
- the binder - liquid glass - is 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent.
- the chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
- the process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 980 °C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.
- the process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 980 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
- composition of the resulting products of the recovery stage is in Table 2.
- Preparation for processing They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from the electric furnace melting shop (ESF) - 19%, sludge from converter production - 59%, blast furnace production - 22%.
- Solid the reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc.
- the binder - cement - is 5% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent.
- Table 2 The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is presented in Table 2.
- the process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1030°C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; will survive flue gases, flue gas cooling, flue gas purification from zinc zinc compounds.
- the process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at temperatures above 1030°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
- a mixture of iron-zinc-containing waste is taken, which consists of the following components: electric furnace melting shop (ESF) sludge - 15%, converter production sludge - 20%, blast furnace production - 47%, oily scale - 18%.
- the solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc.
- Binder - bentonite take 6% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent.
- the chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
- the process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 1 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1400 °C, while in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc and zinc compounds.
- the process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 2 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1400 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
- a mixture of iron-zinc-containing waste is taken, which consists of the following components: electric furnace melting shop (ESF) sludge - 17%, converter production sludge - 72%, oily scale - 11%.
- the solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc.
- the binder - cement - is 4% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent.
- the chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
- the process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1210°C, while in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc and zinc compounds.
- the process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1210°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
- Preparation for processing They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from an electric furnace melting shop (ESF) - 13%, sludge from converter production - 29%, blast furnace production - 53%, oily scale - 5%.
- the solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc.
- the binder - liquid glass - is 6% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent.
- the chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
- the process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 990 °C, while in the firing zone of briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.
- the process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 990°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
- Preparation for processing They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from the electric furnace melting shop (ESF) - 13%, sludge from converter production - 50%, blast furnace production - 37%.
- the solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc.
- the binder - cement - is 4% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent.
- the chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
- the process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 900°C, while in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; briquette cooling in stack; will survive flue gases, flue gas cooling, flue gas purification from zinc zinc compounds.
- the process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 900°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
- Preparation for processing They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from an electric furnace melting shop (ESF) - 3%, sludge from converter production - 28%, blast furnace production - 47%, oily scale - 22%.
- the solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc.
- the binder - bentonite - is 6% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent.
- the chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
- the process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1350°C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.
- the process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1350 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
- a mixture of iron-zinc-containing waste is taken, which consists of the following components: sludge from an electric furnace melting shop (ESF) - 8%, sludge from converter production - 50%, blast furnace production - 39%, oily scale - 3%.
- the solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc.
- the binder - liquid glass - is 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent.
- the chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
- the process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 1 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 960 °C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc and zinc compounds.
- the process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 2 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 960°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
- the claimed technical solution complies with the “novelty” patentability condition imposed on inventions, since when determining the level of technology, a technical solution was not identified that has features identical (that is, identical in the function they perform and the form in which these features are performed) to the set of features listed in the formula invention, including characteristics of the purpose.
- the claimed technical solution complies with the patentability condition “inventive step” imposed on inventions, since technical solutions have not been identified that have features that coincide with the distinctive features of the claimed invention, and the influence of the distinctive features on the specified technical result has not been established.
- the claimed technical solution meets the patentability requirement of “industrial applicability” for inventions, since it can be manufactured using known materials, components, standard technical devices and equipment.
- Table 1 Comparative data on capital costs for technological installations for processing iron-zinc-containing sludge with a capacity of 250-300 thousand tons/year of raw materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
The invention relates to processing iron- and zinc-containing metallurgical waste. The invention envisages obtaining metallic iron by direct reduction, recovering zinc from metallurgical waste, and purifying the resulting zinc oxide of toxic zinc halide impurities. The invention involves agglomerating iron- and zinc-containing waste with a binder and a reducing agent comprised of coal, coke or coke dust to produce briquettes; loading the briquettes into a furnace for subsequent firing; reducing the iron and zinc, the latter being evaporated from the briquettes at the firing temperature and converted to a gas phase; removing zinc fumes; and cleaning the flue gases. The invention provides for the processing of iron- and zinc-containing waste in such a way as to reduce environmental impact by making it possible to recycle environmentally harmful waste.
Description
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОЦИНКОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА METHOD FOR PROCESSING IRON ZINC CONTAINING WASTE OF METALLURGICAL PRODUCTION
Область техники Field of technology
Группа изобретений относится к металлургии, металлообработке, химическому производству, более детально - к группе изобретений в области горно-обогатительного производства, цветной металлургии, в которых образуются железоцинксодержащие отходы. The group of inventions relates to metallurgy, metalworking, chemical production, and in more detail to the group of inventions in the field of mining and processing production, non-ferrous metallurgy, in which iron-zinc-containing waste is formed.
Предшествующий уровень техники Prior Art
Исследование уровня техники показало, что известные способы переработки отходов металлургии, в том числе железоцинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины обладают теми или иными, иногда весьма существенными, недостатками, которые препятствуют их эффективному применению по назначению. A study of the level of technology has shown that the known methods for processing metallurgical waste, including iron-zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust, oily scale, have certain, sometimes very significant, disadvantages, which prevent their effective use for their intended purpose.
При этом выявленные технические решения, известные в области производства керамического кирпича, также не способны в принципе к переработке отходов металлургического производства в силу того, что предназначены для изготовления керамического кирпича. At the same time, the identified technical solutions known in the field of ceramic brick production are also not capable, in principle, of processing waste from metallurgical production due to the fact that they are intended for the production of ceramic bricks.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2283885, опубликованному 20.09.2006, сущностью которого является переработка мелкодисперсных железоцинксодержащих отходов металлургического производства, включающий сгущение и обезвоживание отходов до содержания в них влаги не более 10%, смешивание их с восстановителем, восстановительную термическую обработку полученной смеси во вращающейся печи, отгонку цинка и улавливание возгонов с получением оксидов цинка, отличающийся тем, что обезвоженные железоцинксодержащие отходы смешивают с каменноугольной смолой в количестве 10- 20% от массы отходов, окомковывают, а восстановительную термическую обработку окомкованных отходов ведут в присутствии твердого углеродсодержащего восстановителя в количестве 20-40% от массы перерабатываемых отходов и образующихся продуктов пиролиза каменноугольной смолы с подачей в печь противоточного воздушного дутья, причем до воспламенения твердого восстановителя и
продуктов пиролиза каменноугольной смолы в рабочем объеме печи сжигают газообразное топливо. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2283885, published on September 20, 2006, the essence of which is the processing of fine iron-zinc-containing waste from metallurgical production, including thickening and dehydration of the waste to a moisture content of no more than 10%, mixing it with a reducing agent, thermal recovery processing the resulting mixture in a rotary kiln, distilling zinc and collecting sublimates to produce zinc oxides, characterized in that dehydrated iron-zinc-containing waste is mixed with coal tar in an amount of 10-20% by weight of the waste, pelletized, and the reductive heat treatment of the pelletized waste is carried out in the presence of solid carbon-containing reducing agent in an amount of 20-40% of the mass of processed waste and the resulting products of coal tar pyrolysis with counter-current air blast supplied to the furnace, until the solid reducing agent is ignited and The products of coal tar pyrolysis are burned as gaseous fuel in the working volume of the furnace.
Таким образом, известное изобретение относится к переработке мелкодисперсных железоцинксодержащих отходов металлургического производства (например, сухие и мокрые шламы и пыли газоочисток сталеплавильного, аглодоменного производств) и побочной продукции коксохимического производства (например, каменноугольная смола, шламы коксовых батарей, установки сухого тушения кокса, коксовая мелочь) и может быть применено в черной и цветной металлургии. Thus, the known invention relates to the processing of fine iron-zinc-containing waste from metallurgical production (for example, dry and wet sludge and dust from gas purification of steelmaking, sintering and blast furnace production) and by-products of coke production (for example, coal tar, sludge from coke batteries, dry coke quenching plants, coke breeze ) and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring furnace to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов; - requires preliminary drying of raw materials before briquettes are formed;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the restored product;
- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов;
- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; - lack of a system for additional oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and additional oxidation of other components to higher oxides; - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron in a mixture with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки; - the presence of contact of raw materials with the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment.
Из уровня техники выявлено техническое решение, раскрытое в заявке на изобретение CN 100507031, опубликованной 05.03.2008, сущностью которого является обеспечение высокотемпературного способа прямого восстановления обесцинкования цинксодержащей пыли и агломератов, в котором используется способ повышения четвертичной щелочности агломератов (т.е.: (СаО + MgO)/(SiO2 + А120з)) для улучшения низкой скорости восстановления и удаления цинка в цинковой пыли, без увеличения расхода на восстановительный процесс. Способ состоит из следующих этапов: 1) анализ и определение состава СаО, MgO, SiO2 и AI2O3 в цинковой пыли с содержанием цинка менее 5 % масс, рассчитать значение четвертичной щелочности (СаО + MgO) / (SiC>2 + AI2O3); 2) добавление один или несколько гашеной извести, извести, известнякового порошка, порошка доломита и порошка щелочного стального шлака в цинксодержащую пыль. После равномерного перемешивания щелочность смеси должна контролироваться в пределах 1,3-2, 6; 3) смесь, приготовленную на стадии 2), добавляют к одному или нескольким углеродистым материалам угольный порошок, коксовый порошок, нефтяной коксовый порошок и графитовый порошок, равномерно смешивают, а затем прокатывают
или прессуют в агломераты с максимальной толщиной не более 50 мм; 4) агломераты, полученные на стадии 3) нагревают в диапазоне 1100-1350 °C более 10 минут для уменьшения испарения цинка и восстановления оксида железа до металлического железа. From the prior art, a technical solution has been identified, disclosed in the application for invention CN 100507031, published on 03/05/2008, the essence of which is to provide a high-temperature method for the direct reduction of dezincification of zinc-containing dust and agglomerates, which uses a method for increasing the quaternary alkalinity of agglomerates (i.e.: (CaO + MgO)/(SiO2 + А120з)) to improve the low rate of reduction and removal of zinc in zinc dust, without increasing the cost of the reduction process. The method consists of the following steps: 1) analysis and determination of the composition of CaO, MgO, SiO2 and AI2O3 in zinc dust with a zinc content of less than 5% by weight, calculate the value of quaternary alkalinity (CaO + MgO) / (SiC>2 + AI2O3); 2) adding one or more slaked lime, lime, limestone powder, dolomite powder and alkali steel slag powder to the zinc containing dust. After uniform mixing, the alkalinity of the mixture should be controlled within 1.3-2.6; 3) the mixture prepared in step 2), add coal powder, coke powder, petroleum coke powder and graphite powder to one or more carbon materials, mix evenly, and then roll or pressed into agglomerates with a maximum thickness of not more than 50 mm; 4) the agglomerates obtained in step 3) are heated in the range of 1100-1350 °C for more than 10 minutes to reduce the evaporation of zinc and reduce the iron oxide to metallic iron.
Таким образом, известное изобретение относится к технической области высокотемпературного прямого восстановления на основе угля, в частности - к способу высокотемпературного прямого восстановления и обесцинкования цинксодержащего пылевого углеродосодержащего брикета. Thus, the known invention relates to the technical field of high-temperature direct reduction based on coal, in particular to a method for high-temperature direct reduction and dezincification of zinc-containing dusty carbon-containing briquettes.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя ; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов; - requires preliminary drying of raw materials before briquettes are formed;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the restored product;
- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - lack of a system for additional oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and additional oxidation of other components to higher oxides;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды; - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment;
- низкий межремонтный ресурс и высокая длительность изготовления сменных деталей пресса матрицы. - low overhaul life and high production time of replacement parts of the matrix press.
Из уровня техники выявлено техническое решение, раскрытое в заявке на изобретение CN 113637852, опубликованной 12.11.2021, сущностью которого является: (1) смешивание материалов: добавление золы для сбора пыли и низкоуглеродистый шлам сталелитейного завода в смеситель в пропорциях, смешивание с соответствующим количеством порошка с уменьшенным содержанием углерода и добавление 1 -2% связующего в зависимости от общего количества. Содержание влаги в материале составляет 5-10% в процессе смешивания; (2) Сушка и обезвоживание шариков под давлением: смешанные материалы поступают в оборудование для изготовления шариков высокого давления, диаметр шарика под давлением составляет 30-50 мм, готовый шарик сушат на ленточной сушилке до тех пор, пока влажность не станет меньше 1 %, а прочность на сжатие сухого шара 70-100кН/см2; (3) Обжиг и обесцинкование железа во вращающейся печи шарика материала: вращающаяся печь обжигает материал, температура обжига материала контролируется на уровне 1000-1300 °C, а время обжига составляет 1-2 часа. За счет оптимизации соотношения материалов коэффициент выхода цинка из материала при обжиге может достигать 95%. Выше содержание железа в обогащенном железным шлаке составляет более 62%, а содержание цинка составляет менее 0,15%; (4) Охлаждение остаточного газа обжига вращающейся печи, удаление пыли и улавливание цинка: температура остаточного газа обжига вращающейся печи составляет 600-800 °C, а пыль, собранная в это время, представляет собой 50-60% порошка оксида цинка. После охлаждения теплообмена до 200-300 °C хвостовой газ пылеулавливания направляется на промывку.
Таким образом, известное изобретение относится к области утилизации твердых отходов металлургических производств, в частности к способу извлечения железа и цинка из пылеулавливающих и низкоуглеродистых шламов металлургических предприятий. From the prior art, a technical solution has been identified, disclosed in the application for invention CN 113637852, published on November 12, 2021, the essence of which is: (1) mixing of materials: adding dust collection ash and low-carbon steel mill sludge to the mixer in proportions, mixing with an appropriate amount of powder with reduced carbon content and the addition of 1-2% binder depending on the total amount. The moisture content of the material is 5-10% during the mixing process; (2) Pressure ball drying and dewatering: The mixed materials enter the high pressure ball making equipment, the pressure ball diameter is 30-50mm, the finished ball is dried on a belt dryer until the moisture content is less than 1%, and Compressive strength of a dry ball is 70-100 kN/ cm2 ; (3) Roasting and dezincification of iron in the rotary kiln ball of material: The rotary kiln roasts the material, the firing temperature of the material is controlled at 1000-1300°C, and the firing time is 1-2 hours. By optimizing the ratio of materials, the yield of zinc from the material during firing can reach 95%. The higher iron content of iron enriched slag is more than 62%, and the zinc content is less than 0.15%; (4) Rotary kiln firing residual gas cooling, dust removal and zinc collection: The temperature of the rotary kiln firing residual gas is 600-800°C, and the dust collected at this time is 50-60% zinc oxide powder. After the heat exchange is cooled to 200-300 °C, the dust collection tail gas is sent for washing. Thus, the known invention relates to the field of recycling solid waste from metallurgical industries, in particular to a method for extracting iron and zinc from dust collection and low-carbon sludge from metallurgical enterprises.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- невозможность использования любого типа углерод со держащего восстановителя; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the restored product;
- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - lack of a system for additional oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and additional oxidation of other components to higher oxides;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;
- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment; - the presence of contact of raw materials with the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды; - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment;
- низкий межремонтный ресурс и высокая длительность изготовления сменных деталей пресса матрицы. - low overhaul life and high production time of replacement parts of the matrix press.
Из уровня техники выявлено техническое решение, раскрытое в заявке на изобретение CN 111575492, опубликованной 25.08.2020, сущностью которого является способ очистки цинкосодержащих пылевых шламов и металлургических шлаков, который включает в себя следующие этапы: 1) цинксодержащий пылевой шлам, угольный порошок и закалочную присадку из металлургического шлака смешивают и получают сферическую смесь; 2) сферическую смесь, приготовленную на этапе 1 , помещают в печь с вращающимся подом для высокотемпературной реакции прямого восстановления. Железо в сферической смеси образует горячее железо прямого восстановления, а цинк восстанавливается и улетучивается в виде пара. После обработки системой рекуперации отработанного тепла цинковый порошок в паре собирается системой пылеулавливания; 3) горячее железо прямого восстановления, полученное в результате реакции на этапе 2, и расплавленный металлургический шлак, полученный в сталеплавильном цехе, направляют в электродуговую печь для восстановления под флюсом, смешивают и нагревают, а расплавленное железо, полученное в результате реакции, направляют в конвертерный цех для производства стали. From the prior art, a technical solution has been identified, disclosed in the application for invention CN 111575492, published on August 25, 2020, the essence of which is a method for purifying zinc-containing dust sludge and metallurgical slag, which includes the following steps: 1) zinc-containing dust sludge, coal powder and hardening additive metallurgical slag is mixed and a spherical mixture is obtained; 2) The spherical mixture prepared in step 1 is placed in a rotary hearth oven for a high temperature direct reduction reaction. The iron in the spherical mixture forms hot direct reduced iron, and the zinc is reduced and volatilized as steam. After treatment by the waste heat recovery system, the zinc powder in steam is collected by the dust collection system; 3) The hot direct reduced iron obtained from the reaction in step 2 and the molten metallurgical slag obtained from the steelmaking shop are sent to the electric arc furnace for submerged reduction, mixed and heated, and the molten iron obtained from the reaction is sent to the converter workshop for steel production.
Таким образом, известное изобретение относится к области переработки металлургических шлаков и цинксодержащей пыли и шлама. Thus, the known invention relates to the field of processing metallurgical slags and zinc-containing dust and sludge.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the restored product;
- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - lack of a system for additional oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and additional oxidation of other components to higher oxides;
- невозможность получения продуктов в твердом виде, пригодном для перемещения не специализированным транспортом, получение продуктов обесцинкования сырья и восстановленного железа в виде брикетов любой формы и размера; - the impossibility of obtaining products in solid form, suitable for movement by non-specialized transport, obtaining products of dezincification of raw materials and reduced iron in the form of briquettes of any shape and size;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки; - the presence of contact of raw materials with the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2708125, опубликованному 04.12.2019, сущностью которого является переработка цинксодержащих металлургических шламов, включающий их осушивание, смешивание
осушенного шлама с углеродистым восстановителем, высокотемпературную обработку полученной смеси при температуре до 1100°, восстановление оксидов железа до металлического железа и испарение цинка, отличающийся тем, что осушивание шлама осуществляют в смесителе-дозаторе путем адсорбционного обезвоживания мелкозернистым буроугольным полукоксом, взятым в соотношении 1: 1,5-2, после чего отделяют увлажненный буроугольный кокс путем пневмосепарации и направляют его в промежуточный бункер, а осушенный шлам, смешанный с углеродистым восстановителем в соотношении 1:0, 5-1, подвергают термохимическому окускованию в печи с вращающимся подом, при этом полученный после обжига феррококс охлаждают и сортируют по классам. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2708125, published on December 4, 2019, the essence of which is the processing of zinc-containing metallurgical sludge, including their drying and mixing dried sludge with a carbonaceous reducing agent, high-temperature treatment of the resulting mixture at temperatures up to 1100°, reduction of iron oxides to metallic iron and evaporation of zinc, characterized in that sludge drying is carried out in a dosing mixer by adsorption dehydration with fine-grained lignite semi-coke taken in a 1: 1 ratio ,5-2, after which the moistened lignite coke is separated by pneumoseparation and sent to an intermediate bunker, and the dried sludge, mixed with a carbonaceous reducing agent in a ratio of 1:0, 5-1, is subjected to thermochemical agglomeration in a rotary hearth furnace, and the resulting After firing, the ferrocoke is cooled and sorted into classes.
Таким образом, известное изобретение относится к переработке цинксодержащих отходов, а именно - шламов и пылей мокрых и сухих газоочисток доменного, мартеновского, конверторного, электросталеплавильного и других производств, и может быть использовано в черной и цветной металлургии. Thus, the known invention relates to the processing of zinc-containing waste, namely sludge and dust from wet and dry gas purifications of blast furnace, open-hearth, converter, electric furnace and other industries, and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов;
- отсутствие системы до окисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и до окисления остальных компонентов до высших оксидов; - requires preliminary drying of raw materials before briquettes are formed; - lack of a system for the oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and for the oxidation of the remaining components to higher oxides;
- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron in a mixture with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки; - the presence of contact of raw materials with the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2240361, опубликованному 20.11.2004, сущностью которого является брикетирование отходов, нагрев их во вращающейся трубчатой печи с использованием в качестве восстановителя твердого углеродсодержащего вещества, дожигание печных газов, охлаждение и улавливание пыли, содержащей цинк. Брикетирование отходов осуществляют совместно с твердым углеродсодержащим веществом в виде измельченного каменного или бурого угля. Брикеты подают в прямоточную трубчатую печь, отапливаемую со стороны загрузки топливокислородными горелками. При этом температуру брикетов на выходе из печи поддерживают в диапазоне 700-1000°С. Скорость печных газов в прямоточной трубчатой печи, приведенную к нормальным условиям: температуре 20°С и давлению 760 мм рт.ст., устанавливают 0, 3-1,0 м/с. Отходы перед брикетированием предварительно нагревают в подогревательной противоточной
трубчатой печи до температуры 550-1000°С. Изобретение позволит повысить эффективность извлечения цинка из отходов и восстановления оксидов железа. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2240361, published on November 20, 2004, the essence of which is briquetting waste, heating it in a rotating tubular furnace using a solid carbon-containing substance as a reducing agent, afterburning furnace gases, cooling and collecting dust containing zinc . Briquetting of waste is carried out together with a solid carbon-containing substance in the form of crushed hard or brown coal. Briquettes are fed into a direct-flow tubular furnace, heated from the loading side by fuel-oxygen burners. In this case, the temperature of the briquettes at the outlet of the furnace is maintained in the range of 700-1000°C. The speed of furnace gases in a direct-flow tubular furnace, reduced to normal conditions: temperature 20°C and pressure 760 mm Hg, is set to 0.3-1.0 m/s. Before briquetting, waste is preheated in a counterflow heating tube furnace to a temperature of 550-1000°C. The invention will improve the efficiency of zinc extraction from waste and reduction of iron oxides.
Таким образом, известное изобретение относится к способам подготовки сырья в металлургической промышленности. Thus, the known invention relates to methods for preparing raw materials in the metallurgical industry.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов; - requires preliminary drying of raw materials before briquettes are formed;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the restored product;
- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron in a mixture with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки; - the presence of contact of raw materials with the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды; - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment;
- низкий межремонтный ресурс и высокая длительность изготовления сменных деталей пресса матрицы. - low overhaul life and high production time of replacement parts of the matrix press.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2404271, опубликованному 10.09.2010, сущностью которого является переработка железо- и цинксодержащих отходов металлургического производства, включающий сгущение, обезвоживание и высушивание до содержания влаги 6-10 мас.% отходов в виде железо - и цинксодержащих шламов, смешивание с углеродсодержащим восстановителем и окомкование, противоточную обработку окатышей продуктами сжигания газообразного или жидкого топлива, отгонку цинка и улавливание возгонов с получением оксида цинка, отличающийся тем, что высушенные железо - и цинксодержащие шламы смешивают с железо- и цинксодержащими пылями, к смеси добавляют маслоокалиносодержащие отходы прокатного производства в количестве 0,04-1,00 мас.ч. на 1 мас.ч. смеси, а к получаемой смеси - отходы обжига доломита или отходы производства извести и бентонит в количествах соответственно 0,03-0,15 мас.ч. и 0,006-0,009 мас.ч. на 1 мас.ч. смеси, полученную сырьевую массу при добавлении углеродсодержащего восстановителя окомковывают до получения окатышей размером 10-25 мм, при этом в качестве газообразного или жидкого топлива используют природный газ, или отработанные моторные масла, или жидкие маслоотходы прокатного производства, а обработку окатышей осуществляют с коэффициентом расхода воздуха 0,45-0,95 и температурой 1150-1450°С при разрежении в системе 15-160 Па и температуре отходящих продуктов обработки 450-700°С. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2404271, published on September 10, 2010, the essence of which is the processing of iron- and zinc-containing waste from metallurgical production, including thickening, dehydration and drying to a moisture content of 6-10 wt.% waste in the form of iron - and zinc-containing sludge, mixing with a carbon-containing reducing agent and pelletizing, countercurrent processing of pellets with combustion products of gaseous or liquid fuels, distillation of zinc and capture of sublimates to produce zinc oxide, characterized in that dried iron and zinc-containing sludge is mixed with iron and zinc-containing dust, to oil-scale-containing waste from rolling production is added to the mixture in an amount of 0.04-1.00 parts by weight. per 1 part by weight mixture, and to the resulting mixture - dolomite roasting waste or lime production waste and bentonite in quantities of 0.03-0.15 parts by weight, respectively. and 0.006-0.009 parts by weight. per 1 part by weight mixture, the resulting raw material mass, with the addition of a carbon-containing reducing agent, is pelletized to obtain pellets with a size of 10-25 mm, while natural gas, or used motor oils, or liquid oil waste from rolling production is used as gaseous or liquid fuel, and the pellets are processed with an air consumption coefficient 0.45-0.95 and a temperature of 1150-1450°C with a vacuum in the system of 15-160 Pa and a temperature of waste processing products of 450-700°C.
Таким образом, известное изобретение относится к переработке железо- и цинксодержащих отходов, пыли и шламов сухих и мокрых газоочисток агломерационного, доменного, прокатного, сталеплавильного и электросталеплавильного производств и может быть использовано в черной и цветной металлургии.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: Thus, the known invention relates to the processing of iron- and zinc-containing waste, dust and sludge from dry and wet gas purification of sintering, blast furnace, rolling, steel-smelting and electric steel-making industries and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy. The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов; - requires preliminary drying of raw materials before briquettes are formed;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the restored product;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды; - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment;
- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя ; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;
- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2667949, опубликованному 25.09.2018, сущностью которого является применение установки для переработки цинксодержащего сырья, содержащая металлический кожух, в котором размещены испарительная и окислительная циклонные камеры и шлакоотвод с отверстием летки для удаления шлака из испарительной камеры, и загрузочное устройство, отличающаяся тем, что она снабжена индукционной печью, установленной без зазора под отверстием шлакоотвода, при этом отношение высоты индукционной печи к ее диаметру составляет H/D-0.1-0.5, отношение длины образующей шлакоотвода к диаметру составляет l/d=0, 1-0,5, а отношение внутреннего диаметра индукционной печи к диаметру шлакоотвода составляет d/D=0, 1-0,5. - the presence of contact of raw materials with the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2667949, published on September 25, 2018, the essence of which is the use of a plant for processing zinc-containing raw materials, containing a metal casing in which the evaporation and oxidation cyclone chambers and a slag drain with a tap hole for removing slag from the evaporation chamber are located chambers, and a loading device, characterized in that it is equipped with an induction furnace installed without a gap under the opening of the slag outlet, while the ratio of the height of the induction furnace to its diameter is H/D-0.1-0.5, the ratio of the length of the slag outlet generatrix to the diameter is l/d =0.1-0.5, and the ratio of the internal diameter of the induction furnace to the diameter of the slag outlet is d/D=0.1-0.5.
Таким образом, известное изобретение относится к области переработки пылевидных отходов металлургических печей, содержащих железо и цинк как в металлическом состоянии, так и в виде окислов. Установка позволяет разделять отходы с получением чернового чугуна и товарного оксида цинка, используемого в резиновой, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Thus, the known invention relates to the field of processing dusty waste from metallurgical furnaces containing iron and zinc both in the metallic state and in the form of oxides. The installation allows you to separate waste to produce crude cast iron and commercial zinc oxide, used in rubber, paint and varnish and other industries.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли;
- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the restored product; - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron in a mixture with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2548840, опубликованному 20.04.2015, сущностью которого является переработка мелкозернистых цинксодержащих отходов металлургического производства, включающий дозирование цинксодержащих отходов металлургического производства, твердого топлива, связующего и флюсующих добавок, смешивание и окомкование полученной шихты, сушку и термическую обработку окатышей, отличающийся тем, что дозирование компонентов шихты ведут с обеспечением содержания углерода в шихте на 80-100% от стехиометрически необходимого для прямого восстановления железа и цинка в шихте и температуры плавления пустой породы и золы твердого топлива в шлаке не выше 1400°С, при этом термическую обработку окатышей ведут при температуре 1350- 1450°С и скорости нагрева 400-500°/мин, после чего отделяют металлизованный продукт от шлака. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2548840, published on April 20, 2015, the essence of which is the processing of fine-grained zinc-containing waste from metallurgical production, including dosing of zinc-containing waste from metallurgical production, solid fuel, binder and fluxing additives, mixing and pelletizing the resulting charge, drying and heat treatment of pellets, characterized in that the dosing of the charge components is carried out to ensure that the carbon content in the charge is 80-100% of the stoichiometrically necessary for the direct reduction of iron and zinc in the charge and the melting temperature of waste rock and solid fuel ash in the slag is not higher than 1400° C, while the heat treatment of the pellets is carried out at a temperature of 1350-1450°C and a heating rate of 400-500°/min, after which the metallized product is separated from the slag.
Таким образом, известное изобретение относится к области черной и цветной металлургии и может быть использовано при переработке мелкозернистых цинксодержащих отходов металлургического производства с получением гранулированного чугуна и сырья для цветной металлургии.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: Thus, the known invention relates to the field of ferrous and non-ferrous metallurgy and can be used in the processing of fine-grained zinc-containing waste from metallurgical production to produce granulated cast iron and raw materials for non-ferrous metallurgy. The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the restored product;
- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - lack of a system for additional oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and additional oxidation of other components to higher oxides;
- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron in a mixture with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2280087, опубликованному 10.09.2005, сущностью которого является восстановительный обжиг в присутствии восстановителя во вращающейся трубчатой печи без доступа воздуха при регулируемом температурном режиме с получением металлизированного железосодержащего продукта и цинкового продукта. Смесь исходного материала и восстановителя предварительно обрабатывают при температуре не менее 400°С до содержания влаги не более 0,05%, после чего подают в упомянутую печь. Восстановительный обжиг в печи осуществляют за счет бесконтактного нагрева установленным в печи теплообменником путем подачи в него продуктов сгорания топлива. Получают цинковый конденсат, который улавливают и охлаждают с получением цинкового продукта в виде металлического цинка. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2280087, published on September 10, 2005, the essence of which is reduction firing in the presence of a reducing agent in a rotating tubular kiln without air access under controlled temperature conditions to obtain a metallized iron-containing product and a zinc product. The mixture of the starting material and the reducing agent is pre-treated at a temperature of at least 400°C to a moisture content of no more than 0.05%, after which it is fed into the above-mentioned furnace. Reductive firing in a furnace is carried out through non-contact heating by a heat exchanger installed in the furnace by feeding fuel combustion products into it. A zinc condensate is obtained, which is collected and cooled to produce a zinc product in the form of zinc metal.
Таким образом, известное изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для переработки железоцинксодержащих материалов, являющихся отходами производств, например, пылей и шламов газоочисток мартеновских и доменных печей, а также конвертеров. Thus, the known invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used for processing iron-zinc-containing materials that are industrial waste, for example, dust and sludge from gas purification of open-hearth and blast furnaces, as well as converters.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;
- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов; - requires preliminary drying of raw materials before briquettes are formed;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденных дымовых газов, предварительно очищенных от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the recovered product;
- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - lack of a system for additional oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and additional oxidation of other components to higher oxides;
- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron in a mixture with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки; невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the presence of contact of raw materials with the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining; the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment.
Из уровня техники выявлено техническое решение, раскрытое в заявке на изобретение CN 110016569, опубликованной 16.07.2019, сущностью которого является очистка оксида цинка, которая включает следующие стадии: добавление технической серной кислоты в сажу, содержащую оксид цинка, проведение грануляции с помощью гранулятора и обжиг частиц во вращающейся печи в течение 3-5 ч при температуре 600-
800°C. Применение оксида цинка включает следующие этапы добавления 3-5-кратного объема остатка электролита в очищенный вторичный оксид цинка, для выщелачивания регулируют pH конечной точки выщелачивания на уровне 3,3-4, 1 путем добавления технической серной кислоты, проведения выщелачивания в течение 4-5 часов и проведения фильтрования для получения щелока выщелачивания; добавление перекиси водорода и известкового молока в раствор от выщелачивания, поддержание pH на уровне 5,0 и температуры на уровне 45-65 °C, выдерживание в течение 1-2 часов и проведение фильтрации; и добавление СиОН и Ni(OH)2 в раствор от выщелачивания, поддерживая pH на уровне 2, 5-4, 8 и температуру на уровне 35-50°С, выдерживая в течение 1 часа, проводя фильтрацию и получая таким образом чистый электролит. From the prior art, a technical solution has been identified, disclosed in the application for invention CN 110016569, published on July 16, 2019, the essence of which is the purification of zinc oxide, which includes the following stages: adding technical sulfuric acid to carbon black containing zinc oxide, granulating using a granulator and firing particles in a rotating oven for 3-5 hours at a temperature of 600- 800°C. The use of zinc oxide involves the following steps of adding 3-5 times the volume of the remaining electrolyte to the purified secondary zinc oxide, for leaching, adjust the pH of the end point of leaching at 3.3-4.1 by adding technical sulfuric acid, carrying out leaching for 4-5 hours and carrying out filtration to obtain leach liquor; adding hydrogen peroxide and milk of lime to the leach solution, maintaining the pH at 5.0 and the temperature at 45-65 °C, holding for 1-2 hours and filtering; and adding CuOH and Ni(OH)2 to the leach solution, maintaining the pH at 2.5-4.8 and the temperature at 35-50°C, holding for 1 hour, filtering and thus obtaining a pure electrolyte.
Таким образом, изобретение относится к области техники металлургической химической промышленности, в частности к способу и применению для очистки оксида цинка. Thus, the invention relates to the field of technology of the metallurgical chemical industry, in particular to a method and application for the purification of zinc oxide.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность извлечения цинка из отходов; - impossibility of extracting zinc from waste;
- невозможность получение металлического железа методом прямого восстановления железа; - impossibility of obtaining metallic iron by direct reduction of iron;
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной и/или камерной и/или кольцевой, шахтной печи ; - the impossibility of using tunnel and/or chamber and/or ring, shaft kilns as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- не возможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной и/или камерной и/или кольцевой, шахтной печи ; - it is not possible to use the standard equipment of a brick factory for purification of zinc oxide from zinc halides - a tunnel and/or chamber and/or ring, shaft kiln;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя;
отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent; lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов; - requires preliminary drying of raw materials before briquettes are formed;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденных дымовых газов, предварительно очищенных от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the recovered product;
- отсутствие системы до окисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и до окисления остальных компонентов до высших оксидов; - lack of a system for the oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and for the oxidation of the remaining components to higher oxides;
- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковый составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron in a mixture with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- не возможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - it is not possible to regulate the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;
- применение брикетов, которых невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича туннельную и/или камерную и/или кольцевую и/или шахтную печь без специального оборудования; - the use of briquettes, which cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks, a tunnel and/or chamber and/or ring and/or shaft furnace without special equipment;
- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки; - the presence of contact of raw materials with the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2280087, опубликованному 20.07.2006, сущностью которого является способ переработки цинксодержащей пыли электродуговых печей, включающий операции смешения, окатывания, вельцевания, гидрометаллургической переработки цинксодержащего клинкера, отличающийся тем, что пыль электродуговых печей смешивают перед окатыванием с материалом, содержащим оксид кальция в количестве, обеспечивающем добавку оксида кальция в количестве 70-110% от содержания в пыли оксида железа
(Fe2O3 ), находящегося в составе феррита цинка (ZnO><Fe2O3 ), и коксиком в количестве 1-2% к весу упомянутой пыли. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2280087, published on July 20, 2006, the essence of which is a method for processing zinc-containing dust from electric arc furnaces, including the operations of mixing, pelletizing, Waeltzing, hydrometallurgical processing of zinc-containing clinker, characterized in that the dust from electric arc furnaces is mixed before rolling with a material containing calcium oxide in an amount ensuring the addition of calcium oxide in an amount of 70-110% of the iron oxide content in the dust (Fe2O3), located in the composition of zinc ferrite (ZnO><Fe2O3), and coke in an amount of 1-2% by weight of the mentioned dust.
Таким образом, изобретение относится к металлургии и может быть использовано в переработке цинксодержащей пыли электродуговых печей вельцеванием. Thus, the invention relates to metallurgy and can be used in the processing of zinc-containing dust from electric arc furnaces by Waelzation.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность получения металлического железа методом прямого восстановления железа; - impossibility of obtaining metallic iron by direct reduction of iron;
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment for standard brick factory equipment;
- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln to purify zinc oxide from zinc halides;
- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - impossibility of producing briquettes using standard brick factory equipment;
- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья; - the impossibility of combining high-temperature roasting and drying of raw materials in one unit;
- низкая энергетическая эффективность оборудования; - low energy efficiency of equipment;
- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;
- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов; - lack of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;
- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, for cooling the restored product;
- отсутствие системы до окисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и до окисления остальных компонентов до высших оксидов; - lack of a system for the oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and for the oxidation of the remaining components to higher oxides;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
- невозможность формирования брикетов размерами до 350x350x350 мм;
- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; - impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm; - the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды; - the impossibility of regulating the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment;
- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки. - the presence of contact of raw materials with the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2082692, опубликованному 27.06.1997, сущностью которого является приготовление смеси из глинистого сырья, выгорающей добавки и активного ила, который вводя в количестве 10-50 мае. % на сухое вещество по отношению к сухому весу глинистого сырья. Затем формуют заготовку, сушат и обжигаю. Может использоваться активный ил, образующийся при очистке городских сточных вод, или при производстве витаминных белковых концентратов, или ил с полей орошения. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2082692, published on June 27, 1997, the essence of which is the preparation of a mixture of clay raw materials, a burn-out additive and activated sludge, which is introduced in an amount of 10-50 May. % on dry matter relative to the dry weight of clay raw materials. Then the workpiece is shaped, dried and fired. Activated sludge generated during the treatment of municipal wastewater, or in the production of vitamin protein concentrates, or sludge from irrigation fields can be used.
Таким образом, изобретение относится к области производства строительных изделий, в частности к изготовлению керамического кирпича. Thus, the invention relates to the field of production of construction products, in particular to the production of ceramic bricks.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность извлечения цинка из отходов; - impossibility of extracting zinc from waste;
- невозможность получения металлического железа методом прямого восстановления железа; - impossibility of obtaining metallic iron by direct reduction of iron;
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron in a mixture with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;
- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility of regulating the degree of iron reduction;
- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера. - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents.
Из уровня техники выявлено техническое решение по патенту на изобретение RU 2052419, опубликованному 20.01.1996, сущностью которого является то, что отходы флотационного обогащения угля разделяют на две части, одна из которых в количестве 10 - 20% от общего количества отходов поступает с ленточного транспортера в смеситель, а
оставшаяся часть перед подачей глины к смесителю засыпается на другой транспортер, на котором насыпан слой шлака металлургического производства. Указанная подача компонентов обеспечивает равномерность шихтового состава по объему. В состав шихты входят, об. %: отходы флотационного обогащения углей 2 - 3, шлак металлургического производства 7 - 13, суглинок и/или глина - остальное. Шлак металлургического производства может быть доменным, ваграночным, чугунолитейным и содержать в составе до мас.40% СаО. Кирпич, керамический камень прессуют при удельном давлении 15 - 31 МПа и влажности пресс-порошка 9 - 13%. При прессовании может быть получен кирпич как сплошной, так и с отверстиями и выемками. Форма изделий может быть в виде неравностороннего многогранника, прямоугольного параллелепипеда, сложного цилиндра, призмы и т.д. Отверстия в кирпиче могут быть как сквозными, так и закрытыми по крайней мере с одного торца, а часть отверстий может быть выполнена цилиндрической формы по крайней мере на большей части их длины или с поперечным сечением в виде эллипса, или многогранника, или овала, или комбинированной формы с участками переменной кривизны и/или с плоскими вставками или в виде их сочетаний. Причем отверстия могут быть расположены в теле кирпича, камня различным образом. Выемки также могут быть выполнены в различном виде: фрагмент сферы и/или сфероида, и/или эллипсоида, и/или параболоида, и/или составными с участками поверхности 4 - 2 порядка кривизны. Кирпич, камень имеют прочность при сжатии 26,3 - 27,5 МПа, при изгибе 3,5 - 4,8 МПа, морозостойкость свыше 100 циклов. From the prior art, a technical solution has been identified for the patent for invention RU 2052419, published on January 20, 1996, the essence of which is that coal flotation waste is divided into two parts, one of which in the amount of 10 - 20% of the total amount of waste comes from a conveyor belt into the mixer, and the remaining part, before feeding the clay to the mixer, is poured onto another conveyor, on which a layer of metallurgical slag is poured. The specified supply of components ensures uniformity of the charge composition by volume. The composition of the charge includes, vol. %: coal flotation enrichment waste 2 - 3, metallurgical production slag 7 - 13, loam and/or clay - the rest. Slag from metallurgical production can be blast furnace, cupola, iron foundry and contain up to 40 wt.% CaO. Brick and ceramic stone are pressed at a specific pressure of 15 - 31 MPa and a moisture content of the press powder of 9 - 13%. When pressing, a brick can be obtained either solid or with holes and recesses. The shape of the products can be in the form of an unequal polyhedron, rectangular parallelepiped, complex cylinder, prism, etc. The holes in the brick can be either through or closed at least at one end, and some of the holes can be made in a cylindrical shape at least along most of their length or with a cross section in the form of an ellipse, or a polyhedron, or an oval, or a combination forms with sections of variable curvature and/or with flat inserts or in the form of combinations thereof. Moreover, the holes can be located in the body of the brick and stone in various ways. The recesses can also be made in various forms: a fragment of a sphere and/or a spheroid, and/or an ellipsoid, and/or a paraboloid, and/or composite with surface sections of 4 - 2 orders of curvature. Brick and stone have a compressive strength of 26.3 - 27.5 MPa, a bending strength of 3.5 - 4.8 MPa, and frost resistance of over 100 cycles.
Таким образом, изобретение относится к строительству, производству строительных материалов и предназначено для изготовления глиняного кирпича и керамических камней. Thus, the invention relates to construction, production of building materials and is intended for the production of clay bricks and ceramic stones.
Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the claimed technical solution are:
- невозможность извлечения цинка из отходов; - impossibility of extracting zinc from waste;
- невозможность получения металлического железа методом прямого восстановления железа; - impossibility of obtaining metallic iron by direct reduction of iron;
- невозможность обезмасливания замасленной окалины; - impossibility of deoiling oily scale;
- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа;
- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера. - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron in a mixture with the slag component, regulation of the basicity of the slag component; there is no possibility of regulating the degree of iron reduction; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents.
Выявленный заявителем уровень техники позволяет сделать предварительный вывод о том, что известные технические решения не позволяют разрешать полный спектр задач, решаемый заявленным техническим решением, при этом более детальный анализ аналогов приведен в Таблице 3, в которой в первой строке приведены номера патентов и их названия, в первом столбце представлен весь выявленный заявителем спектр задач, решаемых изобретениями-аналогами, выявленными заявителем из исследованного на дату представления заявочных материалов их уровня техники, которые направлены на решение приведенных далее задач. The level of technology identified by the applicant allows us to draw a preliminary conclusion that the known technical solutions do not allow solving the full range of problems solved by the claimed technical solution, while a more detailed analysis of analogues is given in Table 3, in which the first line shows the patent numbers and their names, the first column presents the entire range of problems identified by the applicant, solved by analogous inventions, identified by the applicant from the state of the art examined as of the date of submission of application materials, which are aimed at solving the problems given below.
Анализ аналогов позволяет сделать вывод о том, что они обеспечивают возможность решения различных задач только по отдельности, однако не могут решить всю совокупность задач и технических результатов, поставленных в заявленном техническом решении - в целом заявителем детализированы двадцать три базовых задачи по способу переработки железоцинксодержащих отходов. Analysis of analogues allows us to conclude that they provide the ability to solve various problems only separately, but cannot solve the entire set of problems and technical results set in the claimed technical solution - in general, the applicant has detailed twenty-three basic tasks for the method of processing iron-zinc-containing waste.
Раскрытие изобретения Disclosure of the Invention
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная группа изобретений, является разработка универсальной технологии и комплекса оборудования, обеспечивающие осуществление на одном и том же общеизвестном как таковом стандартном оборудовании для производства керамического кирпича, с доработанными под заявленную технологию параметрами технологического режима, решить ряд задач и получить технические результаты, представленные далее в целом. The technical result at which the declared group of inventions is aimed is the development of a universal technology and a set of equipment that ensures implementation on the same well-known standard equipment for the production of ceramic bricks, with technological parameters modified for the declared technology, to solve a number of problems and obtain technical results are presented below as a whole.
• выделение цинка из отходов металлургии, • separation of zinc from metallurgical waste,
• обезмасливание замасленной окалины, • de-oiling of oily scale,
• получение железа прямого восстановления, • obtaining direct reduced iron,
• очистка полученного оксида цинка от галогенидов, • purification of the resulting zinc oxide from halides,
• снижение капитальных затрат на реализацию процесса за счет применения распространенного и доработанного под выполнение задач заявленного способа стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, включающего блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода, блока обжига включающий камерную и/или туннельную и/или кольцевую и/или шахтную печи. Сопоставительные данные по
капитальным затратам на технологические установки по переработке железоцинксодержащих шламов производительностью 250-300 тыс. тонн /год по сырью представлены на Фиг. 1 , из которых можно сделать вывод о том, что капитальные затраты по заявленному техническому решению существенно ниже капитальных затрат применяемых на дату представления заявленных материалов для переработки железоцинксодержащих отходов. • reduction of capital costs for the implementation of the process due to the use of standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which is widespread and modified to perform the tasks of the stated method, including a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes using standard equipment of a brick factory, a firing unit including a chamber and /or tunnel and/or ring and/or shaft furnaces. Comparative data for capital costs for technological installations for processing iron-zinc-containing sludge with a capacity of 250-300 thousand tons / year of raw materials are presented in Fig. 1, from which we can conclude that the capital costs of the declared technical solution are significantly lower than the capital costs used at the date of submission of the declared materials for processing iron-zinc-containing waste.
Техническими результатами заявленной группы изобретений являются получение вышеперечисленных результатов с использованием стандартного оборудования: комплексом такого оборудования является стандартное оборудование и элементы общеизвестной технологии, используемых кирпичными заводами при изготовлении керамического кирпича. The technical results of the claimed group of inventions are the achievement of the above results using standard equipment: the complex of such equipment is standard equipment and elements of well-known technology used by brick factories in the production of ceramic bricks.
При этом заявленная группа изобретений позволяет перерабатывать в совокупности отходы черной и цветной металлургии в т.ч. железоцинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины, при этом заявленная технология характеризуется особенностями действия над отходами черной и цветной металлургии в целом, приведенными далее более детально. At the same time, the claimed group of inventions makes it possible to collectively process waste from ferrous and non-ferrous metallurgy, incl. iron-zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust, oily scale, while the claimed technology is characterized by the peculiarities of action on waste from ferrous and non-ferrous metallurgy in general, which are given below in more detail.
Таким образом, техническими результатами заявленного технического решения являются: Thus, the technical results of the claimed technical solution are:
1. извлечение цинка из отходов; 1. extraction of zinc from waste;
2. получение металлического железа методом прямого восстановления железа;2. obtaining metallic iron by direct reduction of iron;
3. обезмасливание замасленной окалины; 3. deoiling of oily scale;
4. снижение капитальных затрат на реализацию процесса за счет применения стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, включающего блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода, блока обжига, включающего камерную, и/или туннельную, и/или кольцевую, и/или шахтную печи; 4. reduction of capital costs for the implementation of the process through the use of standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, including a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes using standard equipment of a brick factory, a firing unit, including a chamber and/or tunnel, and /or ring and/or shaft furnaces;
5. совмещение в одном агрегате высокотемпературного обжига и доосушки брикетов; 5. combining high-temperature firing and final drying of briquettes in one unit;
6. высокая энергетическая эффективность оборудования с низкой скоростью нагрева и длительным пребыванием в высокотемпературной зоне; 6. high energy efficiency of equipment with a low heating rate and a long stay in a high-temperature zone;
7. использование любого типа углеродсодержащего восстановителя; 7. use of any type of carbon-containing reducing agent;
8. рекуперация тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов8. Heat recovery from waste gases for heating air and drying briquettes
9. исключение предварительной сушки сырья до формирования брикетов;
10. возможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо и с различной степенью восстановительной газовой среды. 9. elimination of pre-drying of raw materials before forming briquettes; 10. the ability to regulate the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios and with varying degrees of reducing gas environment.
11. для повышения выхода металлизированного железа и снижения вторичного окисления использование для охлаждения восстановленного продукта охлажденных дымовых газов, предварительно очищенных от цинксодержащей пыли; 11. to increase the yield of metallized iron and reduce secondary oxidation, use cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, to cool the reduced product;
12. для повышения защиты окружающей среды доокисление отходящих газов с целью получения оксида цинка, и доокисление остальных компонентов до высших оксидов; 12. to improve environmental protection, additional oxidation of exhaust gases to obtain zinc oxide, and additional oxidation of other components to higher oxides;
13. получение продуктов в твердом виде, пригодном для перемещения не специализированным транспортом, получение продуктов обесцинкования сырья и восстановленного железа, в виде брикетов любой формы и требуемого размера; 13. obtaining products in solid form, suitable for movement by non-specialized transport, obtaining products of dezincification of raw materials and reduced iron, in the form of briquettes of any shape and required size;
14. получение продуктов обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей. 14. obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with a slag component, regulation of the basicity of the slag component.
15. регулирование степени восстановления железа; 15. regulation of the degree of iron reduction;
16. регулирование основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; 16. regulation of the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;
17. формирование брикетов размерами не более 350x350x350 мм; 17. formation of briquettes with dimensions no more than 350x350x350 mm;
18. разработка универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; 18. development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
19. очистка оксида цинка от галогенидов на стандартном комплексе оборудования завода по получению керамического кирпича; 19. purification of zinc oxide from halides using a standard complex of equipment at a plant for the production of ceramic bricks;
20. применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; 20. the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
21. исключение контакта сырья с футеровкой печи во избежание разрушения футеровки; 21. avoiding contact of raw materials with the furnace lining to avoid destruction of the lining;
22. увеличение времени восстановления для снижения конечной температуры процесса; 22. increasing the recovery time to reduce the final process temperature;
23. исключение низкого межремонтного ресурса и высокой длительности изготовления сменных деталей пресса матрицы. 23. elimination of low overhaul life and high production time for replacement parts of the matrix press.
Указанные технические результаты достигаются за счет того, что в способе переработки железосодержащего сырья, цинк содержащего сырья,
железоцинксодержащих отходов металлургического производства, в том числе цинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины, позволяющий осуществлять получение железа прямого восстановления, обесцинкование сырья, обезмасливание замасленной окалины, выделение цинка в виде оксида и солей цинка, проведение процесса переработки выполняют на стандартном оборудовании завода по получению керамического кирпича, при этом выполняют складирование отходов и твердого восстановителя, далее выполняют измельчение отходов и твердого восстановителя, связующих и спекающихся агентов до размеров менее 1 мм, производят анализ количественного состава отходов известными способами, для расчета стехиометрического количества требуемого чистого углерода восстановителя применяемого для восстановления железа и цинка, в зависимости от их содержания в железоцинксодержащих шламах, далее выполняют дозирование ингредиентов, в состав смеси перерабатываемой смеси вводят, железоцинксодержащие шламы, замасленну. окалину, твердый восстановитель из ряда уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсо держащие продукты в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка; при содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа более 85% в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера из ряда оксиды и карбонаты кальция и магния в стехиометрическом соотношении; далее осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя соответственно; далее действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач из ряда: извлечение цинка из отходов, получение металлического железа методом прямого восстановления железа, обезмасливание замасленной окалины, комбинирования выполняемых задач, то, дозирование компонентов выполняют в следующих вариантах: The specified technical results are achieved due to the fact that in the method of processing iron-containing raw materials, zinc-containing raw materials, iron-zinc-containing waste from metallurgical production, including zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust, oily scale, allowing for the production of direct reduced iron, dezincification of raw materials, deoiling of oily scale, separation of zinc in in the form of zinc oxide and salts, the processing process is carried out on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, while storing waste and solid reducing agent, then grinding the waste and solid reducing agent, binding and sintering agents to sizes less than 1 mm, and analyzing the quantitative composition waste using known methods, to calculate the stoichiometric amount of the required pure carbon of the reducing agent used for the reduction of iron and zinc, depending on their content in the iron-zinc-containing sludge, then dosing of ingredients is carried out, iron-zinc-containing sludge, oily, is added to the mixture of the processed mixture. scale, solid reducing agent from the series coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products in terms of pure carbon not more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc; when the total amount of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is more than 85%, alkaline sintering agents from the series calcium and magnesium oxides and carbonates are added to the mixture in a stoichiometric ratio; Next, the mineral binder necessary for cold formation of the briquette is added from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent, respectively; further actions are carried out according to several particular implementation options, depending on the set of tasks set by the user from a number of: extraction of zinc from waste, production of metallic iron by direct reduction of iron, deoiling of oily scale, combination of tasks performed, then the dosing of components is performed in the following options:
- для решения трех задач - извлечение цинка из отходов, получение металлического железа и обезмасливание замасленной окалины, в состав смеси вводят: железоцинксодержащие шламы; замасленную окалину; твердый восстановитель - уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и другие углеродсодержащие продукты, в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка; при высоком содержании в железоцинксодержащих
шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; - to solve three problems - extracting zinc from waste, obtaining metallic iron and de-oiling oily scale, the following is added to the mixture: iron-zinc-containing sludge; oily scale; solid reducing agent - coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products, in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc; at high content in iron-zinc-containing in sludge, the amount of iron oxides is more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium; add a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent;
- для решения двух задач - извлечение цинка из отходов и получение металлического железа, в состав смеси вводят: железоцинксодержащие шламы; твердый восстановитель - уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и другие углеродсодержащие продукты, в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка; при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; - to solve two problems - extracting zinc from waste and obtaining metallic iron, the following is added to the mixture: iron-zinc-containing sludge; solid reducing agent - coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products, in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc; when the total content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is high - more than 85%, alkaline sintering agents - oxides and carbonates of calcium and magnesium - are added to the mixture; carry out the addition of a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent;
- для решения одной задачи - извлечение цинка из отходов, без получения металлического железа, в состав смеси вводят: железоцинксодержащие шламы, твердый восстановитель - уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка; при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; - to solve one problem - extracting zinc from waste, without obtaining metallic iron, the following is added to the mixture: iron-zinc-containing sludge, solid reducing agent - coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products in terms of pure carbon no more than 110 % of the stoichiometrically required zinc reduction; when the total content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is high - more than 85%, alkaline sintering agents - oxides and carbonates of calcium and magnesium - are added to the mixture; carry out the addition of a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent;
- для решения двух задач - извлечение цинка из отходов и обезмасливание замасленной окалины без получения металлического железа, в состав смеси вводят: твердый восстановитель - уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты в пересчете на чистый углерод не более 110 % от стехиометрически необходимого на восстановление цинка; при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного
формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7 % от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; для решения одной задачи - обезмасливание замасленной окалины, в состав смеси вводят: замасленную окалину и шлаковые составляющие - оксид кальция, оксид магния, оксид кремния и т.д., при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; далее для всех видов составов выполняют: смешение отходов, восстановителя, спекающего связующего, связующего для холодного формирования брикета, дозирование воды до консистенции смеси позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием; далее выполняют формирование брикетов; далее выполняют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которого позволяют осуществить его загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещение штабеля на тележку и подача в зону сушки брикетов; далее выполняют сушку брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, при этом процесс сушки осуществляют в отдельном агрегате в сушильной камере, при этом сушка брикетов может быть объединена с процессом обжига в одном аппарате; далее выполняют обжиг в штабеле брикетов в печи обжига, при этом состав дымовых газов, образующихся при сгорания топлива, является восстановительным в основной зоне обжига, при этом происходит восстановление железа и цинка, а восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига, переходя в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов; далее выполняют доокисление дымовых газов с целью окисления СО и цинка до высших оксидов, при этом в блоке доокисления дымовых газов и в зоне вывода ымовых газов из камеры обжига состав дымовых газов должен быть окислительным, для доокисления СО до СОг и паров цинка до оксида цинка, доокисление осуществляется подачей в эту зону дополнительного количества воздуха; восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов, где и окисляется до оксида цинка;
далее выполняют охлаждение дымовых газов в рекуперативных теплообменниках; далее выполняют очистку дымовых газов от твердой пыли - соединения цинка, пыли в блоке фильтрования; далее выполняют охлаждение брикетов в штабеле, при этом действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач: - to solve two problems - extracting zinc from waste and deoiling oily scale without obtaining metallic iron, the following is added to the mixture: solid reducing agent - coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products in terms of pure carbon no more than 110 % of the stoichiometrically required zinc reduction; when the total content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is high - more than 85%, alkaline sintering agents - oxides and carbonates of calcium and magnesium - are added to the mixture; carry out the addition of a mineral binder necessary for cold forming a briquette from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent; to solve one problem - deoiling of oily scale, the following are introduced into the mixture: oily scale and slag components - calcium oxide, magnesium oxide, silicon oxide, etc., with a high content of iron oxides in the iron-zinc-containing sludge - more than 85%, into the mixture alkaline sintering agents are added - oxides and carbonates of calcium and magnesium; carry out the addition of a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent; further, for all types of compositions, the following is carried out: mixing waste, a reducing agent, a sintering binder, a binder for cold briquette formation, dosing water to a mixture consistency that allows the formation of a briquette by extrusion or pressing; then the briquettes are formed; Next, the briquettes are stacked into piles, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, placed on a cart and fed into the briquette drying zone; Next, the briquettes are dried in a stack with air or purified flue gases, while the drying process is carried out in a separate unit in a drying chamber, while the drying of the briquettes can be combined with the firing process in one apparatus; Next, firing is carried out in a stack of briquettes in a firing furnace, while the composition of the flue gases generated during fuel combustion is reducing in the main firing zone, while iron and zinc are reduced, and the reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature, passing into the gas phase and is transferred by flue gases to the zone of post-oxidation of flue gases; Next, additional oxidation of flue gases is performed in order to oxidize CO and zinc to higher oxides, while in the flue gas additional oxidation unit and in the area where flue gases are removed from the firing chamber, the composition of the flue gases must be oxidizing, for the additional oxidation of CO to CO2 and zinc vapor to zinc oxide, additional oxidation is carried out by supplying additional air to this zone; the reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature into the gas phase and is transferred by the flue gases to the flue gas post-oxidation zone, where it is oxidized to zinc oxide; Next, the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers; Next, the flue gases are cleaned from solid dust - zinc compounds, dust in the filtering unit; Next, the briquettes are cooled in the stack, and the actions are carried out according to several particular implementation options, depending on the set of tasks set by the user:
- или выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига мокрым способом, с использование в качестве охлаждающего агента воды; - or perform cooling of a stack of briquettes after the firing process using the wet method, using water as a cooling agent;
- или выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига сухим способом с использованием в качестве охлаждающего агента воздуха; - or cool the stack of briquettes after the firing process using a dry method using air as a cooling agent;
- или выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига и восстановления железа и цинка сухим способом, охлажденными после рекуперации тепла очищенными и охлажденными дымовыми газами; охлаждение дымовыми газами предусматривается для снижения вторичного окисления железа; - or carry out cooling of a stack of briquettes after the process of roasting and reduction of iron and zinc using a dry method, cooled after heat recovery by purified and cooled flue gases; cooling with flue gases is provided to reduce the secondary oxidation of iron;
- или выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига комбинированным способом, путем впрыска распыленной воды в поток охлаждающего газа; - or cool the stack of briquettes after the firing process in a combined way, by injecting sprayed water into the cooling gas flow;
- или выполняют процесс без охлаждения, при этом транспорт брикетов после обжига осуществляется в горячем виде для рекуперации тепла в последующих металлургических процессах, с использованием транспорта, грузовая платформа которого снабжена теплоизоляцией; далее осуществляют выделение галогенидов цинка из полученной смеси оксида и галогенидов цинка путем обжига смеси оксида цинка и галогенидов цинка в печи обжига, при этом для проведения процесса применяют стандартное оборудование завода по получению керамического кирпича, включающее блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов, блок обжига брикетов, блок дожига и очистки дымовых газов, действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач: - or the process is performed without cooling, while the transport of briquettes after firing is carried out hot for heat recovery in subsequent metallurgical processes, using transport whose loading platform is equipped with thermal insulation; Next, zinc halides are separated from the resulting mixture of zinc oxide and zinc halides by firing the mixture of zinc oxide and zinc halides in a firing furnace, while standard equipment of a plant for producing ceramic bricks is used to carry out the process, including a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes , briquette firing unit, afterburning and flue gas purification unit, actions are carried out according to several particular implementation options depending on the set of tasks set by the user:
- или полученную смесь соединений цинка помещают в печь обжига в керамических тиглях размером, позволяющим поместить в зону обжига, в туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи, при этом обжиг протекает не менее 2 часов, с возможностью обеспечения экономного расходования топлива, при этом галогениды цинка испаряются при температуре обжига в газовую фазу, дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках, далее дымовые газы очищаются от твердой пыли -
галогенидов цинка в блоке фильтрования, а оксид цинка, очищенный от галогенидов, охлаждают; - or the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in ceramic crucibles of a size that allows placement in the firing zone, in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace, while firing lasts for at least 2 hours, with the possibility of ensuring economical consumption of fuel, while halides zinc evaporates at the firing temperature into the gas phase, the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in the filtration unit, and zinc oxide, purified from halides, is cooled;
- или полученную смесь соединений цинка помещают в печь обжига в виде брикетов, для этого производят смешение смеси соединений цинка со связующим для холодного формирования брикета, выполняют дозирование воды до консистенции смеси, позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием, далее осуществляют формирование брикетов методом экструзии или прессованием, после чего осуществляют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которых позволяют осуществить их загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещают штабеля на тележку и подают в зону сушки брикетов, при этом сушка брикетов осуществляется в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, причём процесс сушки может быть осуществлен в отдельном агрегате в сушильной камере или объединен с процессом обжига в одном аппарате обжига в штабеле брикетов туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи; для экономного расходования топлива процесс обжига и спекания брикетов должен протекать не менее 2 часов; галогениды цинка испаряются из брикетов при температуре обжига в газовую фазу, дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках, дымовые газы очищаются от твердой пыли - галогенидов цинка в блоке фильтрования; брикеты оксида цинка, очищенные от галогенидов, охлаждают. - or the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in the form of briquettes, for this purpose the mixture of zinc compounds is mixed with a binder for cold briquette formation, water is dosed until the consistency of the mixture allows the briquette to be formed by extrusion or pressing, then the briquettes are formed by extrusion or pressing, after which the briquettes are stacked into stacks, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, the stacks are placed on a cart and fed into the briquette drying zone, while the briquettes are dried in the stack with air or purified flue gases , and the drying process can be carried out in a separate unit in a drying chamber or combined with the firing process in one firing apparatus in a stack of briquettes in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace; for economical fuel consumption, the process of firing and sintering briquettes must take at least 2 hours; zinc halides evaporate from briquettes at firing temperature into the gas phase, flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in a filtering unit; zinc oxide briquettes, cleared of halides, are cooled.
Указанные технические результаты достигаются также за счет того, что комплекс оборудования для реализации способа переработки железоцинксодержащих отходов металлургического производства, включает блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов, блок обжига брикетов, блок дожига и очистки дымовых газов, при этом зона обжига брикетов выполнена с возможностью обеспечения создания восстановительной среды в газовом потоке продуктов сгорания топлива посредством поддержания коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1. The specified technical results are also achieved due to the fact that the complex of equipment for implementing the method of processing iron-zinc-containing waste from metallurgical production includes a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes, a unit for firing briquettes, a unit for afterburning and purifying flue gases, and a briquette firing zone designed to ensure the creation of a reducing environment in the gas flow of fuel combustion products by maintaining the ratio of excess air to fuel less than 1.
Краткое описание фигур чертежей Brief description of drawing figures
Сущность заявленной группы изобретений поясняется чертежами, где: на фиг.1 представлена блок-схема способа переработки железоцинксодержащих отходов металлургического производства, который позволяет осуществить извлечение цинка из отходов, получение металлического железа методом прямого восстановления железа, обезмасливание замасленной окалиньцобесцинкование сырья и выделение соединений цинка;
на фиг.2 представлена блок-схема элемента И на фиг.1, которая позволяет осуществить очистку выделенных соединений цинка от галогенидов цинка. The essence of the claimed group of inventions is illustrated by drawings, where: Fig. 1 shows a block diagram of a method for processing iron-zinc-containing waste from metallurgical production, which allows for the extraction of zinc from waste, the production of metallic iron by the method of direct reduction of iron, the de-oiling of oily, descaling, dezincification of raw materials and the isolation of zinc compounds; Figure 2 shows a block diagram of the element And in Figure 1, which allows for the purification of isolated zinc compounds from zinc halides.
Варианты осуществления группы изобретений Options for implementing a group of inventions
Под термином «отходы» в заявленном техническом решении заявителем подразумеваются железосодержащие, цинксодержащие, железоцинксодержащие шламы и пыль, замасленная окалина. The term “waste” in the stated technical solution by the applicant means iron-containing, zinc-containing, iron-zinc-containing sludge and dust, oily scale.
Под термином «твердый восстановитель» в заявленном техническом решении заявителем подразумеваются кокс, уголь различных сортов, коксовая мелочь, угольная мелочь, кокосовая пыль, угольная пыль. The term “solid reducing agent” in the claimed technical solution by the applicant means coke, coal of various types, coke breeze, fine coal, coconut dust, coal dust.
Заявленный способ характеризуется универсальностью и предназначен для переработки любых видов железоцинксодержащих отходов черной и цветной металлургии и горно-обогатительного производства, в т.ч. шламов и пыли, конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов, и замасленной окалины. Заявленное изобретение является универсальным вследствие того, что позволяет перерабатывать данные отходы, как по отдельности, так и совместно - в зависимости от требований пользователя, и обеспечивает реализацию задач по введению ценного сырья, содержащегося в отходах (отвалах) металлургического производства, в производство. The claimed method is characterized by versatility and is intended for processing any types of iron-zinc-containing waste from ferrous and non-ferrous metallurgy and mining and processing industries, incl. sludge and dust, converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge, and oily scale. The claimed invention is universal due to the fact that it allows the processing of these wastes, both individually and jointly - depending on the user's requirements, and ensures the implementation of tasks for the introduction of valuable raw materials contained in waste (dumps) of metallurgical production into production.
Заявленное изобретение обеспечивает повышение экологичности, снижение себестоимости производства металлургической промышленности за счёт утилизации экологически вредных обходов, а именно - обеспечивает очистку оксида цинка от примесей токсичных галогенидов цинка. The claimed invention improves environmental friendliness and reduces production costs in the metallurgical industry due to the disposal of environmentally harmful bypasses, namely, it ensures the purification of zinc oxide from impurities of toxic zinc halides.
При этом заявленное техническое решение также обеспечивает возможность использования стандартного оборудования для производства керамического кирпича в целях переработки отходов черной и цветной металлургии, то есть дозагружать существующие кирпичные заводы для переработки отходов, при сохранении возможности серийного производства керамического кирпича без каких-либо изменений в части, затрагивающей изменения оборудования. At the same time, the claimed technical solution also provides the possibility of using standard equipment for the production of ceramic bricks for the purpose of processing waste from ferrous and non-ferrous metallurgy, that is, to reload existing brick factories for recycling waste, while maintaining the possibility of serial production of ceramic bricks without any changes in the part affecting equipment changes.
При этом заявленное техническое решение характеризуется: In this case, the claimed technical solution is characterized by:
1. возможностью измельчения отходов и твердого восстановителя, связующих и спекающихся агентов до размеров менее 1 мм (это оборудование для измельчения входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича);
2. возможностью дозирования компонентов в соответствии с решаемыми задачами (это оборудование для дозирования компонентов входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 1. the ability to grind waste and solid reducing agent, binding and sintering agents to sizes less than 1 mm (this grinding equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks); 2. the ability to dispense components in accordance with the tasks being solved (this equipment for dosing components is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);
3. возможностью смешения ингредиентов и холодного формирования брикета с применением стандартного оборудования кирпичного завода (это оборудование для смешения ингредиентов также входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 3. the possibility of mixing ingredients and cold forming a briquette using standard equipment of a brick factory (this equipment for mixing ingredients is also included in the equipment of a standard plant for producing ceramic bricks);
4. возможностью штабелирования брикетов в штабеля, размеры которого позволяют осуществить его загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещение штабеля на тележку и подача в зону сушки брикетов (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 4. the possibility of stacking briquettes into stacks, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, placing the stack on a cart and feeding the briquettes into the drying zone (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);
5. возможностью сушки брикетов до заданной прочности, в том числе с использованием оборудования высокотемпературного обжига (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 5. the ability to dry briquettes to a given strength, including using high-temperature firing equipment (this equipment is part of the equipment of a standard plant for producing ceramic bricks);
6. возможностью регулирования в зоне сушки с целью достижения наивысших показателей прочности сырого брикета (входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 6. the possibility of regulation in the drying zone in order to achieve the highest strength indicators of the green briquette (included in the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);
7. возможностью обжига брикетов с длительным временем пребывания в высокотемпературной зоне, в том числе в зоне флэшинга (зона печи кольцевой, шахтной или тунельной печи обжига, или этапа обжига в камерной печи с низкой кратность избытка воздуха и восстановительной атмосферой в газовой среде) (это оборудование также входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича, и может отличаться типом печи, используемой у того или иного кирпичного завода); 7. the possibility of firing briquettes with a long residence time in a high-temperature zone, including in the flashing zone (the zone of the furnace of a ring, shaft or tunnel firing furnace, or the firing stage in a chamber furnace with a low ratio of excess air and a reducing atmosphere in a gaseous environment) (this the equipment is also included in the equipment of a standard plant for producing ceramic bricks, and may differ in the type of kiln used in a particular brick plant);
8. возможностью регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 8. the ability to regulate the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios, in zones of firing stages with varying degrees of reducing gas environment (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);
9. возможностью применения в качестве высокотемпературного оборудования печей для обжига керамического кирпича, например, туннельной, камерной, кольцевой, шахтной печи, с целью снижения эксплуатационных и капитальных затрат, которые также входят в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича;
10. возможностью доокисление дымовых газов до высших оксидов, в том числе оксида цинка и оксида углерода (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 9. the possibility of using kilns for firing ceramic bricks as high-temperature equipment, for example, tunnel, chamber, ring, shaft kilns, in order to reduce operating and capital costs, which are also part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks; 10. the possibility of additional oxidation of flue gases to higher oxides, including zinc oxide and carbon monoxide (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);
11. возможностью рекуперации тепла дымовых газов (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 11. the possibility of heat recovery from flue gases (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);
12. возможностью очистки дымовых газов от твердой пыли, включающей соединения цинка, (входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 12. the ability to clean flue gases from solid dust, including zinc compounds (included in the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);
13. возможностью охлаждения брикетов различными способами в зависимости от выбранного оборудования (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 13. the possibility of cooling briquettes in various ways depending on the selected equipment (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);
14. возможностью прокалки оксида цинка с примесями, с целью удаления галогенидов цинка (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 14. the ability to calcinate zinc oxide with impurities in order to remove zinc halides (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);
15. возможностью исключения контакта сырья и обжигаемых продуктов с футеровкой печи во избежание разрушения футеровки, таковая возможность создаётся в способе посредством изменения технологических режимов заявленного технического решения в части способа (т.е. технологические режимы), что существенно отличается от режимов, существующих на стандартных заводах для изготовления керамического кирпича). 15. the possibility of excluding contact of raw materials and fired products with the furnace lining in order to avoid destruction of the lining, this possibility is created in the method by changing the technological modes of the claimed technical solution in part of the method (i.e. technological modes), which differs significantly from the modes existing on standard factories for the production of ceramic bricks).
Для решения поставленных задач и достижения заявленного технического результата разработана технология и универсальный комплекс оборудования, позволяющие в совокупности перерабатывать отходы черной и цветной металлургии, в том числе железоцинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины. To solve the set tasks and achieve the stated technical result, a technology and a universal set of equipment have been developed that make it possible to collectively process waste from ferrous and non-ferrous metallurgy, including iron-zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust , oily scale.
Заявленная технология и универсальный комплекс оборудования (заявленная группа изобретений) позволяет осуществить извлечение цинка из отходов, получение металлического железа методом прямого восстановления железа, осуществить обезмасливание замасленной окалины. The declared technology and a universal set of equipment (the declared group of inventions) allow the extraction of zinc from waste, the production of metallic iron by the method of direct reduction of iron, and the de-oiling of oily scale.
Заявленный комплекс оборудования включает: блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов, блок обжига брикетов, блок дожита и очистки дымовых газов, при этом зона обжига брикетов выполнена с возможностью
обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1 посредством создания восстановительной среды в газовом потоке продуктов сгорания топлива. The declared set of equipment includes: a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes, a unit for firing briquettes, a unit for burning and purifying flue gases, and the firing zone for briquettes is designed to ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1 by creating a reducing environment in the gas flow of fuel combustion products.
Далее заявителем представлена детальная последовательность действий заявленного способа, с детальным описание каждого из этапов заявленного способа, в зависимости как от видов отходов, так и задач, поставленных пользователем заявленного технического решения: Next, the applicant presents a detailed sequence of actions of the claimed method, with a detailed description of each of the stages of the claimed method, depending on both the types of waste and the tasks set by the user of the claimed technical solution:
1. Выполняют складирование отходов (железосодержащих, цинксодержащих, железоцинксодержащих шламов и пыли, замасленной окалины) и твердого восстановителя (кокс, уголь различных сортов, коксовая мелочь угольная мелочь, кокосовая пыль, угольная пыль); 1. Storage of waste (iron-containing, zinc-containing, iron-zinc-containing sludge and dust, oily scale) and solid reducing agent (coke, various types of coal, coke fines, coconut dust, coal dust);
2. Выполняют измельчение отходов и твердого восстановителя, связующих и спекающихся агентов, до размеров менее 1 мм; 2. Grind waste and solid reducing agent, binding and sintering agents to sizes less than 1 mm;
3. Выполняют анализ количественного состава отходов известными способами, для расчета стехиометрического количества требуемого чистого углерода - восстановителя, применяемого для восстановления железа и цинка, в зависимости от их содержания в железоцинксодержащих шламах. 3. An analysis of the quantitative composition of the waste is carried out using known methods to calculate the stoichiometric amount of the required pure carbon - the reducing agent used to reduce iron and zinc, depending on their content in the iron-zinc-containing sludge.
4. Далее выполняют дозирование ингредиентов, для чего в состав смеси вводят:4. Next, the ingredients are dosed, for which the following is added to the mixture:
- железоцинксодержащие шламы, замасленную окалину; - iron-zinc-containing sludge, oily scale;
- твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углерод со держащие продукты) в пересчете на чистый углерод - не более 110 % от стехиометрически необходимого количества на восстановление железа и цинка (превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса); - solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) in terms of pure carbon - no more than 110% of the stoichiometrically required amount for the reduction of iron and zinc (exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic performance of the process );
- при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов); - with a high content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge - more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes);
- осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло, в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя, (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса); - add a mineral binder necessary for cold briquette formation from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass, in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic performance of the process);
- далее действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации (4.1 - 4.5) в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач из ряда:
1 - извлечение цинка из отходов, - further actions are carried out according to several particular implementation options (4.1 - 4.5) depending on the set of tasks set by the user from a number of: 1 - extraction of zinc from waste,
2 - получение металлического железа методом прямого восстановления железа,2 - production of metallic iron by direct reduction of iron,
3 - обезмасливание замасленной окалины, 3 - deoiling of oily scale,
4 - комбинирование выполняемых задач, то дозирование компнентов выполняют в следующих вариантах: вариант 4.1: для решении трех задач (1, 2, 3) - извлечение цинка из отходов, получение металлического железа и обезмасливание замасленной окалины, в состав смеси вводят: 4 - combining the tasks to be performed, then the dosing of components is carried out in the following options: option 4.1: to solve three problems (1, 2, 3) - extracting zinc from waste, obtaining metallic iron and de-oiling oily scale, the following is added to the mixture:
- железоцинксодержащие шламы, - iron-zinc-containing sludge,
- замасленная окалина, - oily scale,
- твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка (превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса), - solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc (exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic indicators of the process),
- при высоком содержаниеи в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов), - with a high content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge - more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),
- осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7 % от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса); вариант 4.2: для решения двух задач (1, 2) - извлечение цинка из отходов и получение металлического железа, в состав смеси вводят: - add a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic indicators of the process); option 4.2: to solve two problems (1, 2) - extracting zinc from waste and obtaining metallic iron, the following is added to the mixture:
- железоцинксодержащие шламы, - iron-zinc-containing sludge,
- твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка (превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса), - solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc (exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic indicators of the process),
- при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов),
- осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса); вариант 4.3: для решения одной задачи (1) - извлечение цинка из отходов, без получения металлического железа, в состав смеси вводят: - with a high content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge - more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes), - add a mineral binder necessary for cold briquette formation from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic indicators of the process); option 4.3: to solve one problem (1) - extraction of zinc from waste, without obtaining metallic iron, the following is added to the mixture:
- железоцинксодержащие шламы, - iron-zinc-containing sludge,
- твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка (превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса), - solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required zinc reduction (exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic performance of the process),
- при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов), - with a high content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge - more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),
- осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса); вариант 4.4: для решения двух задач (1, 3) - извлечение цинка из отходов и обезмасливание замасленной окалины без получения металлического железа, в состав смеси вводят: - add a mineral binder necessary for cold briquette formation from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic indicators of the process); option 4.4: to solve two problems (1, 3) - extraction of zinc from waste and deoiling of oily scale without obtaining metallic iron, the following is added to the mixture:
- твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углерод со держащие продукты) в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса - solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) in terms of pure carbon, not more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. Exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic performance of the process
- при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов), - with a high content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge - more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),
- осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве
не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса); вариант 4.5: для решения одной задачи (3) - обезмасливание замасленной окалины, в состав смеси вводят: - add a mineral binder necessary for cold briquette formation, from the range: cement, bentonite, lime, liquid glass in quantity no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic performance of the process); option 4.5: to solve one problem (3) - deoiling of oily scale, the following is added to the mixture:
- замасленную окалину и шлаковые составляющие - оксид кальция, оксид магния, оксид кремния и т.д., - oily scale and slag components - calcium oxide, magnesium oxide, silicon oxide, etc.,
- при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов), - with a high content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge - more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium (exceeding the content of iron oxides in sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),
- осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит,, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса). - add a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic indicators of the process).
5. Далее для всех видов составов выполняют: 5. Next, for all types of compositions, perform:
- смешение отходов, восстановителя, далее спекающего связующего, далее связующего для холодного формирования брикета, - mixing waste, reducing agent, then sintering binder, then binder for cold briquette formation,
- дозирование воды до консистенции смеси, позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием; - dosing water to a mixture consistency that allows the formation of a briquette by extrusion or pressing;
6. Далее выполняют формирование брикетов известными методами, например, экструзией, прессованием, вибропрессованием. 6. Next, the briquettes are formed using known methods, for example, extrusion, pressing, vibrocompression.
7. Далее выполняют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которых позволяют осуществить их загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещают штабеля на тележку и подают в зону сушки брикетов. 7. Next, the briquettes are stacked into stacks, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, the stacks are placed on a cart and fed into the briquette drying zone.
8. Далее выполняют сушку брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, при этом процесс сушки осуществляют в отдельном агрегате в сушильной камере, при этом сушка брикетов может быть объединена с процессом обжига в одном аппарате. 8. Next, the briquettes are dried in a stack with air or purified flue gases, while the drying process is carried out in a separate unit in the drying chamber, while the drying of the briquettes can be combined with the firing process in one apparatus.
9. Далее выполняют обжиг в штабеле брикетов в печи обжига (в туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи). При этом состав дымовых газов, образующихся при сгорания топлива (твердого, жидкого или газообразного), является восстановительным в основной зоне обжига (так как в составе дымовых газов отсутствует
кислород и содержится максимальное количество СО). При этом происходит восстановление железа и цинка, а восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига, переходя в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов. 9. Next, firing is carried out in a stack of briquettes in a firing furnace (in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace). In this case, the composition of the flue gases generated during the combustion of fuel (solid, liquid or gaseous) is reducing in the main firing zone (since the composition of the flue gases does not contain oxygen and contains the maximum amount of CO). In this case, the reduction of iron and zinc occurs, and the reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature, passing into the gas phase and is transferred by the flue gases to the zone of post-oxidation of the flue gases.
10. Далее выполняют доокисление дымовых газов с целью окисления СО и цинка до высших оксидов. При этом в блоке доокисления дымовых газов и в зоне вывода дымовых газов из камеры обжига состав дымовых газов должен быть окислительным, для доокисления СО до СОг и паров цинка до оксида цинка, доокисление осуществляется подачей в эту зону дополнительного количества воздуха. Восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов, где и окисляется до оксида цинка (ZnO). 10. Next, additional oxidation of flue gases is performed in order to oxidize CO and zinc to higher oxides. At the same time, in the flue gas post-oxidation unit and in the zone where flue gases are removed from the firing chamber, the composition of the flue gases must be oxidizing; in order to oxidize CO to CO2 and zinc vapor to zinc oxide, post-oxidation is carried out by supplying additional air to this zone. Reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature into the gas phase and is transferred by flue gases to the flue gas post-oxidation zone, where it is oxidized to zinc oxide (ZnO).
11. Далее выполняют охлаждение дымовых газов в рекуперативных теплообменниках; 11. Next, the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers;
12. Далее выполняют очистку дымовых газов от твердой пыли (соединения цинка, пыли) в блоке фильтрования; 12. Next, the flue gases are cleaned from solid dust (zinc compounds, dust) in the filtering unit;
13. Далее выполняют охлаждение брикетов в штабеле, при этом действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации (13.1 - 13.5) в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач: 13. Next, the briquettes are cooled in the stack, and the actions are carried out according to several particular implementation options (13.1 - 13.5) depending on the set of tasks set by the user:
- вариант 13.1: выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига мокрым способом, с использование в качестве охлаждающего агента воды; - option 13.1: cool the stack of briquettes after the firing process using the wet method, using water as a cooling agent;
- вариант 13.2: выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига сухим способом с использованием в качестве охлаждающего агента воздуха; - option 13.2: cool the stack of briquettes after the firing process using a dry method using air as a cooling agent;
- вариант 13.3: выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига и восстановления железа и цинка сухим способом, охлажденными после рекуперации тепла очищенными и охлажденными дымовыми газами; охлаждение дымовыми газами предусматривается для снижения вторичного окисления железа; - option 13.3: cool the stack of briquettes after the process of firing and reducing iron and zinc using a dry method, cooled after heat recovery by purified and cooled flue gases; cooling with flue gases is provided to reduce the secondary oxidation of iron;
- вариант 13.4: выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига комбинированным способом, путем впрыска распыленной воды в поток охлаждающего газа; - option 13.4: the stack of briquettes is cooled after the firing process in a combined way, by injecting sprayed water into the cooling gas flow;
- вариант 13.5: выполняют без охлаждения - транспорт брикетов после обжига осуществляется в горячем виде для рекуперации тепла в последующих металлургических процессах (с использованием транспорта, грузовая платформа которого снабжена теплоизоляцией) .
14. Далее выполняют очистку оксида цинка от примесей (галогенидов цинка) в отдельной печи обжига или в том же оборудовании обжига (в туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи), применяемом для обжига и спекания брикетов, при этом обжиг протекает не менее 2 часов, с возможностью обеспечения экономного расходования топлива, при этом галогениды цинка испаряются при температуре обжига в газовую фазу, дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках, далее дымовые газы очищаются от твердой пыли - галогенидов цинка в блоке фильтрования, а оксид цинка, очищенный от галогенидов, охлаждают. Смесь соединений цинка помещают в печь обжига в керамических тиглях размером, позволяющим поместить в зону обжига или в виде брикетов. - option 13.5: performed without cooling - transport of briquettes after firing is carried out hot for heat recovery in subsequent metallurgical processes (using transport, the loading platform of which is equipped with thermal insulation). 14. Next, the zinc oxide is purified from impurities (zinc halides) in a separate firing furnace or in the same firing equipment (in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace) used for firing and sintering briquettes, with the firing proceeding for at least 2 hours , with the ability to ensure economical fuel consumption, while zinc halides evaporate at the firing temperature into the gas phase, flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in the filtering unit, and zinc oxide, cleared of halides, is cooled . The mixture of zinc compounds is placed in a kiln in ceramic crucibles of a size that can be placed in the firing zone or in the form of briquettes.
Далее действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации (14.1 - 14.2) в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач: Further actions are carried out according to several particular implementation options (14.1 - 14.2) depending on the set of tasks set by the user:
- вариант 14.1: полученную смесь соединений цинка помещают в печь обжига в керамических тиглях размером, позволяющим поместить в зону обжига, в туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи, при этом обжиг протекает не менее 2 часов, с возможностью обеспечения экономного расходования топлива, при этом галогениды цинка испаряются при температуре обжига в газовую фазу, дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках, далее дымовые газы очищаются от твердой пыли - галогенидов цинка в блоке фильтрования, а оксид цинка, очищенный от галогенидов, охлаждают. - option 14.1: the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in ceramic crucibles of a size that allows it to be placed in the firing zone, in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace, while firing lasts for at least 2 hours, with the possibility of ensuring economical fuel consumption, with In this case, zinc halides evaporate at the firing temperature into the gas phase, the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in the filtering unit, and the zinc oxide, cleared of halides, is cooled.
- вариант 14.2: полученную смесь соединений цинка помещают в печь обжига в виде брикетов, для этого производят смешение смеси соединений цинка со связующим для холодного формирования брикета, выполняют дозирование воды до консистенции смеси, позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием, далее осуществляют формирование брикетов методом экструзии или прессованием, после чего осуществляют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которых позволяют осуществить их загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещают штабеля на тележку и подают в зону сушки брикетов, при этом сушка брикетов осуществляется в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, причём процесс сушки может быть осуществлен в отдельном агрегате в сушильной камере или объединен с процессом обжига в одном аппарате обжига в штабеле брикетов туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи. Для экономного расходования топлива процесс обжига и спекания брикетов должен протекать не менее 2 часов. Галогениды цинка испаряется из брикетов при температуре обжига в газовую фазу.
Дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках. Дымовые газы очищаются от твердой пыли (галогенидов цинка) в блоке фильтрования. Брикеты оксида цинка очищенные от галогенидов охлаждаются. - option 14.2: the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in the form of briquettes, for this purpose the mixture of zinc compounds is mixed with a binder for cold briquette formation, water is dispensed until the consistency of the mixture allows the briquette to be formed by extrusion or pressing, then the briquettes are formed using the method extrusion or pressing, after which the briquettes are stacked into stacks, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, the stacks are placed on a cart and fed into the briquette drying zone, while the briquettes are dried in the stack with air or purified flue gases, and the drying process can be carried out in a separate unit in a drying chamber or combined with the firing process in one firing apparatus in a stack of briquettes in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace. To use fuel economically, the process of firing and sintering briquettes must take at least 2 hours. Zinc halides evaporate from the briquettes at the firing temperature into the gas phase. Flue gases are cooled in recuperative heat exchangers. Flue gases are cleaned of solid dust (zinc halides) in a filtration unit. Zinc oxide briquettes purified from halides are cooled.
Пример 1. Example 1.
Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) - 14%, шламы конвертерного производства - 63%, доменного производства - 14 %, замасленная окалина - 9%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее - бентонит - берут 4% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2. Preparation for processing. They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from the electric furnace melting shop (ESF) - 14%, sludge from converter production - 63%, blast furnace production - 14%, oily scale - 9%. The solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. The binder - bentonite - is 4% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок- схеме, которая представлена на Фиг.4, и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1050 °C, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожит дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4, and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1050 °C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; will survive flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.
Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5, и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1050 °C, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка.
Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5, and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1050 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides. The composition of the resulting products at the stage of recovery and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2.
Пример 2. Example 2.
Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шлаковые составляющие 30%, замасленная окалина 70%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее - жидкое стекло - берут 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: slag components 30%, oily scale 70%. The solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. The binder - liquid glass - is 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок- схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 980 °C, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 980 °C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.
Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 980 °C, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 980 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
Состав получаемых продуктов этапа восстановления в Таблице 2. The composition of the resulting products of the recovery stage is in Table 2.
Пример 3. Example 3.
Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) - 19%, шламы конвертерного производства - 59%, доменного производства - 22%. Твердый
восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее - цемент - берут 5% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов представлен в Таблице 2. Preparation for processing. They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from the electric furnace melting shop (ESF) - 19%, sludge from converter production - 59%, blast furnace production - 22%. Solid the reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. The binder - cement - is 5% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is presented in Table 2.
Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок- схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1030°С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожит дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1030°C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; will survive flue gases, flue gas cooling, flue gas purification from zinc zinc compounds.
Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре выше 1030°С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at temperatures above 1030°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2. The composition of the resulting products at the stage of recovery and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2.
Пример 4. Example 4.
Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) - 15%, шламы конвертерного производства - 20%, доменного производства - 47%, замасленная окалина - 18%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110 % от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее - бентонит - берут 6% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого
восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2. Preparation for processing. A mixture of iron-zinc-containing waste is taken, which consists of the following components: electric furnace melting shop (ESF) sludge - 15%, converter production sludge - 20%, blast furnace production - 47%, oily scale - 18%. The solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. Binder - bentonite - take 6% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок- схеме, которая представлена на Фиг.1 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1400 °C, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 1 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1400 °C, while in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc and zinc compounds.
Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.2 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1400 °C, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 2 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1400 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2. The composition of the resulting products at the stage of recovery and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2.
Пример 5. Example 5.
Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) - 17%, шламы конвертерного производства - 72%, замасленная окалина - 11%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее - цемент - берут 4% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2. Preparation for processing. A mixture of iron-zinc-containing waste is taken, which consists of the following components: electric furnace melting shop (ESF) sludge - 17%, converter production sludge - 72%, oily scale - 11%. The solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. The binder - cement - is 4% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок- схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование
отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1210°С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1210°C, while in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc and zinc compounds.
Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1210°С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1210°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2. The composition of the resulting products at the stage of recovery and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2.
Пример 6. Example 6.
Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) - 13%, шламы конвертерного производства - 29%, доменного производства - 53 %, замасленная окалина - 5%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее - жидкое стекло - берут 6% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2. Preparation for processing. They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from an electric furnace melting shop (ESF) - 13%, sludge from converter production - 29%, blast furnace production - 53%, oily scale - 5%. The solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. The binder - liquid glass - is 6% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок- схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в
штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 990 °C, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 990 °C, while in the firing zone of briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.
Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 990°С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 990°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2. The composition of the resulting products at the stage of recovery and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2.
Пример 7. Example 7.
Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) - 13%, шламы конвертерного производства - 50%, доменного производства - 37%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее - цемент - берут 4% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2. Preparation for processing. They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from the electric furnace melting shop (ESF) - 13%, sludge from converter production - 50%, blast furnace production - 37%. The solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. The binder - cement - is 4% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок- схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 900°С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в
штабеле; дожит дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 900°C, while in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; briquette cooling in stack; will survive flue gases, flue gas cooling, flue gas purification from zinc zinc compounds.
Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 900°С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 900°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2. The composition of the resulting products at the stage of recovery and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2.
Пример 8. Example 8.
Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) - 3%, шламы конвертерного производства - 28%, доменного производства - 47%, замасленная окалина - 22%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110 % от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее - бентонит - берут 6% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2. Preparation for processing. They take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: sludge from an electric furnace melting shop (ESF) - 3%, sludge from converter production - 28%, blast furnace production - 47%, oily scale - 22%. The solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. The binder - bentonite - is 6% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок- схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1350°С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка.
Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1350 °C, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1350°C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1350 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
Состав получаемых продуктов этапа восстановления представлен в Таблице 2. The composition of the resulting products from the recovery stage is presented in Table 2.
Пример 9. Example 9.
Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) - 8%, шламы конвертерного производства - 50%, доменного производства - 39%, замасленная окалина - 3%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее - жидкое стекло - берут 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2. Preparation for processing. A mixture of iron-zinc-containing waste is taken, which consists of the following components: sludge from an electric furnace melting shop (ESF) - 8%, sludge from converter production - 50%, blast furnace production - 39%, oily scale - 3%. The solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc. The binder - liquid glass - is 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is indicated in Table 2.
Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок- схеме, которая представлена на Фиг.1 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 960 °C, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Figure 1 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; grinding is carried out to sizes less than 1 mm, dosage, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 960 °C, while in the briquette firing zone a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products by ensuring an excess air to fuel ratio of less than 1; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc and zinc compounds.
Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.2 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или
очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 960°С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the flow diagram, which is presented in Figure 2 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; briquette molding; stacking briquettes in stacks; drying briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 960°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.
Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2. The composition of the resulting products at the stage of recovery and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2.
Из изложенного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнут заявленный технический результат, а именно: разработан способ переработки железоцинксодержащих отходов металлургического производства и комплекс оборудования для реализации способа, позволяющие достигнуть: From the above, we can conclude that the applicant has achieved the stated technical result, namely: a method has been developed for processing iron-zinc-containing waste from metallurgical production and a set of equipment for implementing the method, allowing to achieve:
1. извлечение цинка из отходов; 1. extraction of zinc from waste;
2. получение металлического железа методом прямого восстановления железа;2. obtaining metallic iron by direct reduction of iron;
3. обезмасливание замасленной окалины; 3. deoiling of oily scale;
4. снижение капитальных затрат на реализацию процесса за счет применения стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, включающего блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода, блока обжига, включающего камерную, и/или туннельную, и/или кольцевую, и/или шахтную печи; 4. reduction of capital costs for the implementation of the process through the use of standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, including a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes using standard equipment of a brick factory, a firing unit, including a chamber and/or tunnel, and /or ring and/or shaft furnaces;
5. совмещение в одном агрегате высокотемпературного обжига и доосушки брикетов; 5. combining high-temperature firing and final drying of briquettes in one unit;
6. высокая энергетическая эффективность оборудования с низкой скоростью нагрева и длительным пребыванием в высокотемпературной зоне; 6. high energy efficiency of equipment with a low heating rate and a long stay in a high-temperature zone;
7. использование любого типа углеродсодержащего восстановителя; 7. use of any type of carbon-containing reducing agent;
8. рекуперация тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов8. Heat recovery from waste gases for heating air and drying briquettes
9. исключение предварительной сушки сырья до формирования брикетов; 9. elimination of pre-drying of raw materials before forming briquettes;
10. возможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо и с различной степенью восстановительной газовой среды. 10. the ability to regulate the duration of residence of raw materials in zones or stages of firing with different air/fuel ratios and with varying degrees of reducing gas environment.
11. для повышения выхода металлизированного железа и снижения вторичного окисления использование для охлаждения восстановленного продукта охлажденных дымовых газов, предварительно очищенных от цинксодержащей пыли; 11. to increase the yield of metallized iron and reduce secondary oxidation, use cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, to cool the reduced product;
12. для повышения защиты окружающей среды доокисление отходящих газов с целью получения оксида цинка, и доокисление остальных компонентов до высших оксидов;
13. получение продуктов в твердом виде, пригодном для перемещения не специализированным транспортом, получение продуктов обесцинкования сырья и восстановленного железа, в виде брикетов любой формы и требуемого размера; 12. to improve environmental protection, additional oxidation of exhaust gases to obtain zinc oxide, and additional oxidation of other components to higher oxides; 13. obtaining products in solid form, suitable for movement by non-specialized transport, obtaining products of dezincification of raw materials and reduced iron, in the form of briquettes of any shape and required size;
14. получение продуктов обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей. 14. obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with a slag component, regulation of the basicity of the slag component.
15. регулирование степени восстановления железа; 15. regulation of the degree of iron reduction;
16. регулирование основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; 16. regulation of the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;
17. формирование брикетов размерами не более 350x350x350 мм; 17. formation of briquettes with dimensions no more than 350x350x350 mm;
18. разработка универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; 18. development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows us to collectively solve all the listed problems;
19. очистка оксида цинка от галогенидов на стандартном комплексе оборудования завода по получению керамического кирпича; 19. purification of zinc oxide from halides using a standard complex of equipment at a plant for the production of ceramic bricks;
20. применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича - туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования; 20. the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a plant for producing ceramic bricks - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;
21. исключение контакта сырья с футеровкой печи во избежание разрушения футеровки; 21. avoiding contact of raw materials with the furnace lining to avoid destruction of the lining;
22. увеличение времени восстановления для снижения конечной температуры процесса; 22. increasing the recovery time to reduce the final process temperature;
23. исключение низкого межремонтного ресурса и высокой длительности изготовления сменных деталей пресса матрицы. 23. elimination of low overhaul life and high production time for replacement parts of the matrix press.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как при определении уровня техники не выявлено техническое решение, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) совокупности признаков, перечисленных в формуле изобретения, включая характеристику назначения. The claimed technical solution complies with the “novelty” patentability condition imposed on inventions, since when determining the level of technology, a technical solution was not identified that has features identical (that is, identical in the function they perform and the form in which these features are performed) to the set of features listed in the formula invention, including characteristics of the purpose.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, так как может быть изготовлено с использованием известных материалов, комплектующих изделий, стандартных технических устройств и оборудования. The claimed technical solution complies with the patentability condition “inventive step” imposed on inventions, since technical solutions have not been identified that have features that coincide with the distinctive features of the claimed invention, and the influence of the distinctive features on the specified technical result has not been established. The claimed technical solution meets the patentability requirement of “industrial applicability” for inventions, since it can be manufactured using known materials, components, standard technical devices and equipment.
Таблица 1 Сопоставительные данные по капитальным затратам на технологические установки по переработке железоцинксодержащих шламов производительностью 250-300 тыс. тонн/год по сырью
Table 1 Comparative data on capital costs for technological installations for processing iron-zinc-containing sludge with a capacity of 250-300 thousand tons/year of raw materials
Таблица 2
table 2
Г1ОООО/ГёОё 1М/.1..)<1 nzssi/ргог ом
Г1ОООО/ГеОё 1М/.1..)<1 nzssi/ргор ом
Г1ОООО/ГёОё 1М/.1..)<1 iizssi/ргог ом
Г1ОООО/ГеОё 1М/.1..)<1 iizssi/ргор ом
09 09
Г1оооо/гёоё1м/.1.эа iizssi/ гог ом
G1oooo/gyoyo1m/.1.ea iizssi/ gog om
19 tlOOOO/tcOc lM/.I.Jd iizssi/ргог ом
19 tlOOOO/tcOc lM/.I.Jd iizssi/rgog om
Г1оооо/гёоё1м/.1.эа iizssi/ргог ом
Продолжение Таблицы 3
G1oooo/gyoyo1m/.1.ea iizssi/rgog om Continuation of Table 3
Claims
1. Способ переработки железоцинксодержащих отходов металлургического производства, в том числе цинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины, позволяющий осуществлять получение железа прямого восстановления, обесцинкование сырья, обезмасливание замасленной окалины, выделение цинка в виде оксида и солей цинка, характеризующийся тем, что проведение процесса переработки выполняют на стандартном оборудовании завода по получению керамического кирпича, при этом выполняют складирование отходов и твердого восстановителя, далее выполняют измельчение отходов и твердого восстановителя, связующих и спекающихся агентов до размеров менее 1 мм, производят анализ количественного состава отходов известными способами, для расчета стехиометрического количества требуемого чистого углерода восстановителя применяемого для восстановления железа и цинка, в зависимости от их содержания в железоцинксодержащих шламах, далее выполняют дозирование ингредиентов, в состав смеси перерабатываемой смеси вводят, железоцинксодержащие шламы, замасленну. окалину, твердый восстановитель из ряда уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка; при содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа более 85% в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера из ряда оксиды и карбонаты кальция и магния в стехиометрическом соотношении; далее осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя соответственно; далее действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач из ряда: извлечение цинка из отходов, получение металлического железа методом прямого восстановления железа, обезмасливание замасленной окалины, комбинирования выполняемых задач, то, дозирование компонентов выполняют в следующих вариантах: 1. A method for processing iron-zinc-containing waste from metallurgical production, including zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust, oily scale, allowing for the production of direct reduced iron, dezincification of raw materials, de-oiling of oily scale , isolation of zinc in the form of zinc oxide and salts, characterized by the fact that the processing process is carried out on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, while storing waste and solid reducing agent, then grinding the waste and solid reducing agent, binders and sintering agents to size less than 1 mm, analyze the quantitative composition of the waste using known methods, to calculate the stoichiometric amount of the required pure carbon of the reducing agent used for the reduction of iron and zinc, depending on their content in iron-zinc-containing sludge, then dosing of ingredients is carried out, iron-zinc-containing sludge is added to the mixture of the processed mixture , oily. scale, solid reducing agent from the range of coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products in terms of pure carbon, not more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc; when the total amount of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is more than 85%, alkaline sintering agents from the series calcium and magnesium oxides and carbonates are added to the mixture in a stoichiometric ratio; Next, the mineral binder necessary for cold formation of the briquette is added from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent, respectively; further actions are carried out according to several particular implementation options, depending on the set of tasks set by the user from a number of: extraction of zinc from waste, production of metallic iron by direct reduction of iron, deoiling of oily scale, combination of tasks performed, then the dosing of components is performed in the following options:
- для решения трех задач - извлечение цинка из отходов, получение металлического железа и обезмасливание замасленной окалины, в состав смеси вводят: железоцинксодержащие шламы; замасленную окалину; твердый восстановитель - уголь,
69 кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и другие углеродсодержащие продукты, в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка; при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; - to solve three problems - extracting zinc from waste, obtaining metallic iron and de-oiling oily scale, the following is added to the mixture: iron-zinc-containing sludge; oily scale; solid reducing agent - coal, 69 coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products, in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc; when the total content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is high - more than 85%, alkaline sintering agents - oxides and carbonates of calcium and magnesium - are added to the mixture; add a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette from the following range: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent;
- для решения двух задач - извлечение цинка из отходов и получение металлического железа, в состав смеси вводят: железоцинксодержащие шламы; твердый восстановитель - уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и другие углеродсодержащие продукты, в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка; при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; - to solve two problems - extracting zinc from waste and obtaining metallic iron, the following is added to the mixture: iron-zinc-containing sludge; solid reducing agent - coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products, in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc; when the total content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is high - more than 85%, alkaline sintering agents - oxides and carbonates of calcium and magnesium - are added to the mixture; carry out the addition of a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent;
- для решения одной задачи - извлечение цинка из отходов, без получения металлического железа, в состав смеси вводят: железоцинксодержащие шламы, твердый восстановитель - уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка; при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; - to solve one problem - extracting zinc from waste, without obtaining metallic iron, the following is added to the mixture: iron-zinc-containing sludge, solid reducing agent - coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products in terms of pure carbon no more than 110 % of the stoichiometrically required zinc reduction; when the total content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is high - more than 85%, alkaline sintering agents - oxides and carbonates of calcium and magnesium - are added to the mixture; carry out the addition of a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent;
- для решения двух задач - извлечение цинка из отходов и обезмасливание замасленной окалины без получения металлического железа, в состав смеси вводят: твердый восстановитель - уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углерод со держащие продукты в пересчете на чистый углерод не более ПО % от стехиометрически необходимого на восстановление цинка; при высоком содержании в
70 железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7 % от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; для решения одной задачи - обезмасливание замасленной окалины, в состав смеси вводят: замасленную окалину и шлаковые составляющие - оксид кальция, оксид магния, оксид кремния и т.д., при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа - более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера - оксиды и карбонаты кальция и магния; осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя; далее для всех видов составов выполняют: смешение отходов, восстановителя, спекающего связующего, связующего для холодного формирования брикета, дозирование воды до консистенции смеси позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием; далее выполняют формирование брикетов; далее выполняют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которого позволяют осуществить его загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещение штабеля на тележку и подача в зону сушки брикетов; далее выполняют сушку брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, при этом процесс сушки осуществляют в отдельном агрегате в сушильной камере, при этом сушка брикетов может быть объединена с процессом обжига в одном аппарате; далее выполняют обжиг в штабеле брикетов в печи обжига, при этом состав дымовых газов, образующихся при сгорания топлива, является восстановительным в основной зоне обжига, при этом происходит восстановление железа и цинка, а восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига, переходя в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов; далее выполняют доокисление дымовых газов с целью окисления СО и цинка до высших оксидов, при этом в блоке доокисления дымовых газов и в зоне вывода ымовых газов из камеры обжига состав дымовых газов должен быть окислительным, для доокисления СО до СОг и паров цинка до оксида цинка, доокисление осуществляется
71 подачей в эту зону дополнительного количества воздуха; восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов, где и окисляется до оксида цинка; далее выполняют охлаждение дымовых газов в рекуперативных теплообменниках; далее выполняют очистку дымовых газов от твердой пыли - соединения цинка, пыли в блоке фильтрования; далее выполняют охлаждение брикетов в штабеле, при этом действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач: - to solve two problems - extracting zinc from waste and deoiling oily scale without obtaining metallic iron, the following is added to the mixture: a solid reducing agent - coal, coke, coke, coal fines and dust, etc. carbon containing products in terms of pure carbon are not more than 1% of the stoichiometrically required for the reduction of zinc; at high content in 70 iron-zinc-containing sludge, the amount of iron oxides is more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture - oxides and carbonates of calcium and magnesium; carry out the addition of a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent; to solve one problem - deoiling of oily scale, the following are introduced into the mixture: oily scale and slag components - calcium oxide, magnesium oxide, silicon oxide, etc., with a high content of iron oxides in the iron-zinc-containing sludge - more than 85%, into the mixture alkaline sintering agents are added - oxides and carbonates of calcium and magnesium; carry out the addition of a mineral binder necessary for the cold formation of a briquette, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent; further, for all types of compositions, the following is carried out: mixing waste, a reducing agent, a sintering binder, a binder for cold briquette formation, dosing water to a mixture consistency that allows the formation of a briquette by extrusion or pressing; then the briquettes are formed; Next, the briquettes are stacked into piles, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, placed on a cart and fed into the briquette drying zone; Next, the briquettes are dried in a stack with air or purified flue gases, while the drying process is carried out in a separate unit in a drying chamber, while the drying of the briquettes can be combined with the firing process in one apparatus; Next, firing is carried out in a stack of briquettes in a firing furnace, while the composition of the flue gases generated during fuel combustion is reducing in the main firing zone, while iron and zinc are reduced, and the reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature, passing into the gas phase and is transferred by flue gases to the zone of post-oxidation of flue gases; Next, additional oxidation of flue gases is performed in order to oxidize CO and zinc to higher oxides, while in the flue gas additional oxidation unit and in the area where flue gases are removed from the firing chamber, the composition of the flue gases must be oxidizing, for the additional oxidation of CO to CO2 and zinc vapor to zinc oxide, additional oxidation is carried out 71 by supplying additional air to this zone; the reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature into the gas phase and is transferred by the flue gases to the flue gas post-oxidation zone, where it is oxidized to zinc oxide; Next, the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers; Next, the flue gases are cleaned from solid dust - zinc compounds, dust in the filtering unit; Next, the briquettes are cooled in the stack, and the actions are carried out according to several particular implementation options, depending on the set of tasks set by the user:
- или выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига мокрым способом, с использование в качестве охлаждающего агента воды; - or perform cooling of a stack of briquettes after the firing process using the wet method, using water as a cooling agent;
- или выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига сухим способом с использованием в качестве охлаждающего агента воздуха; - or cool the stack of briquettes after the firing process using a dry method using air as a cooling agent;
- или выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига и восстановления железа и цинка сухим способом, охлажденными после рекуперации тепла очищенными и охлажденными дымовыми газами; охлаждение дымовыми газами предусматривается для снижения вторичного окисления железа; - or carry out cooling of a stack of briquettes after the process of roasting and reduction of iron and zinc using a dry method, cooled after heat recovery by purified and cooled flue gases; cooling with flue gases is provided to reduce the secondary oxidation of iron;
- или выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига комбинированным способом, путем впрыска распыленной воды в поток охлаждающего газа; - or cool the stack of briquettes after the firing process in a combined way, by injecting sprayed water into the cooling gas flow;
- или выполняют процесс без охлаждения, при этом транспорт брикетов после обжига осуществляется в горячем виде для рекуперации тепла в последующих металлургических процессах, с использованием транспорта, грузовая платформа которого снабжена теплоизоляцией; далее осуществляют выделение галогенидов цинка из полученной смеси оксида и галогенидов цинка путем обжига смеси оксида цинка и галогенидов цинка в печи обжига, при этом для проведения процесса применяют стандартное оборудование завода по получению керамического кирпича, включающее блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов, блок обжига брикетов, блок дожига и очистки дымовых газов, действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач: - or the process is performed without cooling, while the transport of briquettes after firing is carried out hot for heat recovery in subsequent metallurgical processes, using transport whose loading platform is equipped with thermal insulation; Next, zinc halides are separated from the resulting mixture of zinc oxide and zinc halides by firing the mixture of zinc oxide and zinc halides in a firing furnace, while standard equipment of a plant for producing ceramic bricks is used to carry out the process, including a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes , briquette firing unit, afterburning and flue gas purification unit, actions are carried out according to several particular implementation options depending on the set of tasks set by the user:
- или полученную смесь соединений цинка помещают в печь обжига в керамических тиглях размером, позволяющим поместить в зону обжига, в туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи, при этом обжиг протекает не менее 2 часов, с
72 возможностью обеспечения экономного расходования топлива, при этом галогениды цинка испаряются при температуре обжига в газовую фазу, дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках, далее дымовые газы очищаются от твердой пыли - галогенидов цинка в блоке фильтрования, а оксид цинка, очищенный от галогенидов, охлаждают; - or the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in ceramic crucibles of a size that allows it to be placed in the firing zone, in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace, while firing proceeds for at least 2 hours, with 72 the ability to ensure economical fuel consumption, while zinc halides evaporate at the firing temperature into the gas phase, flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in the filtering unit, and zinc oxide, cleared of halides, is cooled;
- или полученную смесь соединений цинка помещают в печь обжига в виде брикетов, для этого производят смешение смеси соединений цинка со связующим для холодного формирования брикета, выполняют дозирование воды до консистенции смеси, позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием, далее осуществляют формирование брикетов методом экструзии или прессованием, после чего осуществляют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которых позволяют осуществить их загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещают штабеля на тележку и подают в зону сушки брикетов, при этом сушка брикетов осуществляется в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, причём процесс сушки может быть осуществлен в отдельном агрегате в сушильной камере или объединен с процессом обжига в одном аппарате обжига в штабеле брикетов туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи; для экономного расходования топлива процесс обжига и спекания брикетов должен протекать не менее 2 часов; галогениды цинка испаряются из брикетов при температуре обжига в газовую фазу, дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках, дымовые газы очищаются от твердой пыли - галогенидов цинка в блоке фильтрования; брикеты оксида цинка, очищенные от галогенидов, охлаждают. - or the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in the form of briquettes, for this purpose the mixture of zinc compounds is mixed with a binder for cold briquette formation, water is dosed until the consistency of the mixture allows the briquette to be formed by extrusion or pressing, then the briquettes are formed by extrusion or pressing, after which the briquettes are stacked into stacks, the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring firing furnace, the stacks are placed on a cart and fed into the briquette drying zone, while the briquettes are dried in the stack with air or purified flue gases , and the drying process can be carried out in a separate unit in a drying chamber or combined with the firing process in one firing apparatus in a stack of briquettes in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace; for economical fuel consumption, the process of firing and sintering briquettes must take at least 2 hours; zinc halides evaporate from briquettes at firing temperature into the gas phase, flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in a filtering unit; zinc oxide briquettes, cleared of halides, are cooled.
2. Комплекс оборудования для реализации способа по п.1, включающий блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов, блок обжига брикетов, блок дожита и очистки дымовых газов, при этом зона обжига брикетов выполнена с возможностью обеспечения создания восстановительной среды в газовом потоке продуктов сгорания топлива посредством поддержания коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1.
2. A set of equipment for implementing the method according to claim 1, including a unit for preparing and mixing raw materials, a unit for forming and drying briquettes, a unit for firing briquettes, a unit for burning and cleaning flue gases, and the firing zone for briquettes is designed to ensure the creation of a reducing environment in the gas flow of fuel combustion products by maintaining the excess air to fuel ratio less than 1.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2023101103A RU2824978C2 (en) | 2023-01-19 | Method of processing iron-zinc-containing wastes of metallurgical production | |
| RU2023101103 | 2023-01-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024155211A1 true WO2024155211A1 (en) | 2024-07-25 |
Family
ID=91956361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2024/000014 WO2024155211A1 (en) | 2023-01-19 | 2024-01-18 | Method for processing iron- and zinc-containing metallurgical waste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2024155211A1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1717656A1 (en) * | 1990-05-10 | 1992-03-07 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" | Method of processing zinc cakes |
| WO1998004755A1 (en) * | 1996-07-30 | 1998-02-05 | Kcm - S.A. | 'waelz' method for processing of zinc containing materials in pelletized form |
| EP1088904A1 (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-04 | B.U.S. Zinkrecycling Freiberg GmbH | Method of treating iron, zinc and lead bearing secondary materials such as steelmaking furnace dusts |
| JP2002241850A (en) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Method for removing zinc in zinc-containing iron oxide using rotary kiln |
| RU2283885C1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-09-20 | Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Урал Сталь") | Method of processing iron-and-zinc-containing wastes of metallurgical process |
| RU2626371C1 (en) * | 2016-09-05 | 2017-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" | Method of processing metallurgical production waste |
-
2024
- 2024-01-18 WO PCT/RU2024/000014 patent/WO2024155211A1/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1717656A1 (en) * | 1990-05-10 | 1992-03-07 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" | Method of processing zinc cakes |
| WO1998004755A1 (en) * | 1996-07-30 | 1998-02-05 | Kcm - S.A. | 'waelz' method for processing of zinc containing materials in pelletized form |
| EP1088904A1 (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-04 | B.U.S. Zinkrecycling Freiberg GmbH | Method of treating iron, zinc and lead bearing secondary materials such as steelmaking furnace dusts |
| JP2002241850A (en) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Method for removing zinc in zinc-containing iron oxide using rotary kiln |
| RU2283885C1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-09-20 | Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Урал Сталь") | Method of processing iron-and-zinc-containing wastes of metallurgical process |
| RU2626371C1 (en) * | 2016-09-05 | 2017-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" | Method of processing metallurgical production waste |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LISIN V. S. ET AL.: "Sovremennoe sostoianie i perspektivy retsiklinga tsinkosoderzhashchikh otkhodov metallurgicheskogo proizvodstva", PRILOZHENIE N 6 K BIULLETENIU ''CHERNAIA METALLURGIIA, 2001, pages 12 - 16 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112442589B (en) | Method and system for co-processing waste incineration fly ash and zinc-containing dust and mud of iron and steel plant | |
| CN101680054B (en) | Method for the valorisation of zinc- and sulphate-rich residue | |
| CN106367600A (en) | Method for treating high-zinc iron-containing slime through utilizing rotary kiln | |
| CN102634621A (en) | Device and method for treating refractory iron ore | |
| CN116004936B (en) | Treatment method of laterite nickel ore acid leaching slag | |
| CN114672643B (en) | Method for synergistically utilizing high-iron red mud and molten steel slag | |
| KR930001334B1 (en) | Process for utilizing of zinc-containing metalurgical dusts and sludges | |
| CN110016551A (en) | Cold rolling sludge converter resource utilization method | |
| CN109306407B (en) | Device and method for treating and utilizing metallurgical zinc-containing dust | |
| CN109423558A (en) | A kind of technique of municipal administration and metallurgical difficult solid waste collaboration resource utilization | |
| RU2479648C1 (en) | Red sludge pyrometallurgical processing method | |
| Holtzer et al. | The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process | |
| CN107840311A (en) | A kind of method of containing sulphur-slag recovery sulphur | |
| CN111748686A (en) | Process for producing metallized furnace charge by directly reducing nonferrous smelting slag | |
| KR101493968B1 (en) | Process for recovering valuable metals from wastes produced during the manufacture and the processing of stainless steel | |
| RU2306348C1 (en) | Method of processing zinc-containing waste of ferrous metallurgy | |
| KR101493965B1 (en) | Process for recovering iron and zinc from iron and zinc-bearing waste | |
| CN103937959A (en) | Low cost and low energy consumption novel method for processing laterite-nickel ore | |
| US4384886A (en) | Process for zinc removal from oxide-containing iron sources | |
| CN112481487A (en) | Zinc-containing dust and sludge recycling method | |
| CN113088607A (en) | Method for smelting and recovering iron, vanadium and sodium from red mud | |
| CZ301924B6 (en) | Refining technology of and a device for treating metalline zinc-containing waste in revolving furnace | |
| CN108754056A (en) | A kind of high density total oxygen short flow high efficiency cleaning iron-smelting process | |
| CN102634614A (en) | Recycling treatment method for zinc-containing ironmaking and steelmaking intermediate slag | |
| RU2404271C1 (en) | Processing method of unconditioned iron- and zinc-containing metallurgical wastes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 24744964 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |