Кек цинковый


ВЕЛЬЦЕВАНИЕ ЦИНКОВЫХ КЕКОВ — МегаЛекции

 

Требуется выполнить расчеты по вельцеванию цинковых кеков, состав которых приведен в таблице 83. Количество кеков определено материальным балансом (таблица 84).

Целью вельцевания является извлечения цинка, свинца и кадмия в обогащенный продукт – вельц-окись. Благородные металлы и медь остаются в клинкере. Недостатком процесса является необходимость перерабатывать клинкер, сравнительно бедный по содержанию ценных компонентов.

РАСЧЕТ ВЫХОДА И СОСТАВА ВЕЛЬЦ-ОКИСН

 

Расчет ведем на 100 кг цинковых кеков. Степень возгонки цинка, свинца и кадмия зависит от качества приготовления шихты, соблюдения технологического режима процесса вельцевания, а также от состава цинковых кеков. Обычно при вельцевании кеков степень возгонки составляет, %: цинка 92–93,7, свинца 90–91, кадмия 94–96.

Для расчета принимаем извлечение, %: цинка 93,5, свинца. 90,5, кадмия 94.

Определяем количество ZnO. Перейдем в вельц-окись цинка 19,16•0,935=17,91 кг. Отсюда количество ZnO равно 81,4•17,91/65,4=22,29 кг.

Количество РbО. Перейдет в вельц-окись свинца 5,04•0 905=4,56 кг. Отсюда количество РbО равно 223,2•4,56/207,2=4,91 кг.

Количество CdO. Перейдет в вельц-окись кадмия 0,33•0,94=0,31 кг. Отсюда количество CdO равно 128,4•0,31/112,4=0,35 кг.

В процессе вельцевания кеков потоком газов механически уносится значительное количество компонентов шихты. Поэтому суммарное содержание ZnO, РbО и CdO в вельц-окислах составляет в зависимости от состава исходного сырья и условий проведения процесса 65–90%. В нашем случае сумма ZnO + РbО + CdO = 27,55 кг. Принимаем, что эта сумма составляет в вельц-окислах 75%, количеством прочих летучих компонентов в расчете пренебрегаем. С учетом этого определяем выход вельц-окислов равным 27,55/0,75=36,73 кг.

В вельц-окиси содержится, %: Zn 17,91/36,73•100=48,76; Pb 4,56/36,73•100=12,42; Cd 0,31/36,73•100=0,84.

Поступит в вельц-окись компонентов шихты за счет механического уноса 36,73–27,55=9,18 кг.

 

РАСЧЕТ РАСХОДА КОКСОВОЙ МЕЛОЧИ

 

В вельцевании ZnO восстанавливается до металла:

ZnO + СО = Zn + СО2; СО2 + С = 2СО.

Одновременно происходит восстановление и других окислов. Феррит цинка тоже восстанавливается до металла:

ZnO•Fe2O3 + 4СО = Zn + 2Fe + 4CO2.

Происходит восстановление ферритов меди, кадмия. Сульфаты кальция, магния восстанавливаются до сульфидов:

MgSO4 + 4СО = MgS + 4СО2; CaSO4 + 4СО = CaS + 4СО2.

Идет восстановление до сульфидов и сульфатов других металлов; присутствующих в шихте вельцевания. Поэтому в целях уменьшения потерь цинка и повышения растворимости цинка в вельц-окиси важно цинковые кеки перед вельцеванием как можно лучше отмыть от воднорастворимых сульфатов. Наличие в шихте свободной СаО способствует повышению извлечения цинка, так как меньше образуется сульфидов цинка.

Определяем расход углерода по количеству кислорода, которое необходимо перевести в СО. Из таблицы 83 рационального состава цинкового кека это количество на 100 кг кека составляет 23,83 кг; расход углерода равен 12•23,83/16=17,87 кг.

Для того чтобы протекал процесс восстановления, необходимо, чтобы СО2 по мере ее образования тут же восстанавливалась до СО. Для этого в шихту вельцевания задают избыток коксовой мелочи; практически в шихту вельцевания задают коксовой мелочи в 1,8–2,4 раза больше теоретически требуемого количества. Принимаем для расчета коэффициент избытка восстановителя равным 2,1. Количество, загружаемого углерода, равно 17,87•2,1=37,53 кг. Зольность коксовой мелочи составляет 12 %.. Расход коксовой мелочи равен 37,53/0,88=42,65 кг, или 426,5 кг на 1 т перерабатываемых цинковых кеков, что согласуется с заводскими данными по расходу коксовой мелочи.

Уточнение состава вельц-окиси

Составы золы коксовой мелочи: 51,5% SiO2; 3% СаО; 8% FeO; 32% А12О3; 1,2% MgO; 4,3% прочие. Всего будет получено золы 42,65–37,53=5,12 кг. С золой поступит в шихту вельцевания, кг: SiO2 5,12•0,515=2,64; СаО 5,12•0,03=0,15; FeO 5,12•0,08=0,41; А12О3 5,12•0,32=1,64; MgO 5,12•0,012=0,06; прочие 5,12•0,043=0,22.

Механические потери ценных металлов при вельцевании, по данным практики, принимаем для расчета равными: Zn 2,5%, или 19,16•0,025=0,048 кг; Рb 4,7%, или 5,04•0,047=0,24 кг; Cd 3,0%, или 0,33•0,03=0,01 кг.

После отгонки цинка и свинца в шихте должно остаться, кг:

Fe 22,29+0,41•55,8/(55,8+16)=22,61;

Сu 0,63; SiO2 10,05+2,64=12,69;

Al2O3 3,68+1,64=5,32;

CaS 3,35•(40,l+32)/(40,1+16)+0,15•(40,1+32)/(40,1+16)=4,49;

MgS 1,66•(40,3+32)/(40,3+16)+0,06•(40,3+32)/(40,3+16)=2,21;

итого 47,96 кг.

Прочих, принимаем 4,0%.

Всего, следовательно, с учетом прочих 47,96/(1–0,04)=49,96 кг.

Количество прочих составляет 49,96–47,96=2,00 кг.

Будет унесено потоком газов и уловлено с окислами цинка, свинца и кадмия 9,18 кг компонентов шихты, в том числе, кг:

Fe 22,61•9,18/49,96=4,17;

Сu 0,63•9,18/49,96=0,11;

SiO2 12,69•9,18/49,96=2,32;

А12О3 5,32•9,18/49,96=0,97;

CaS 4,49•9,18/49,96=0,83;

MgS 2,21•9,18/49,96=0,41;

прочих 2,00•9,18/49,96=0,37.

Рассчитанный состав вельц-окислов приведен ниже:

  кг %
ZnO (Zn) 22,29 (17,91) 60,69 (48,76)
PbO (Pb) 4,91 (4,56) 13,37 (12,42)
CdO (Cd) 0,35 (0,31) 0,95 (0,84)
Fe 4,17 11,35
Сu 0,11 0,30
SiO2 2,32 6,32
Al2O3 0,97 2,64
CaS 0,83 2,26
MgS 0,41 1,11
Прочие 0,37 1,01
Итого 36,73 100,0

 

РАСЧЕТ ВЫХОДА И СОСТАВА КЛИНКЕРА

В клинкер перейдут все компоненты, за исключением возгонов и механических потерь. С учетом указанных выше потерь цинка, свинца и кадмия в клинкер перейдет, кг: Zn 19,16–(17,91+0,48)=0,77; Pb 5,04–(4,56+0,24)=0,24; Fe 22,29–4,17=18,12; Сu 0,63–0,11=0,52; Cd 0,33–(0,31+0,01)=0,01; SiO2 12,56–2,32=10,24; A12O3 5,24–0,97=4,27; CaS 4,49–0,83=3,66; MgS 2,21–0,41=1,80; прочие 1,99–0,37=1,62. Всего 41,25 кг. Кроме того, в клинкер пойдет углерод коксика, оставшийся от восстановления окислов металлов. Всего на восстановление окислов требуется 17 кг углерода. Сверх требуемого для восстановления металлических окислов остается углерода 35,7–17=18,7 кг. Часть оставшегося углерода сгорает в печи за счет кислорода газовой фазы. Принимаем по заводским данным содержание углерода в клинкере 15%. Выход клинкера составит 41,25/(1–0,15)=48,53 кг.

Количество углерода в клинкере равно 48,53–41,25=7,28 кг. Состав клинкера представлен ниже:

  кг %
Zn 0,77 1,59*
Pb 0,24 0,49
Cd 0,01 0,02
Fe 18,12 37,34
Си 0,52 1,07
SiO2 10,24 21,10
А12О3 4,27 8,80
CaS 3,66 7,54
MgS 1,80 3,71
С 7,28 15,00
Прочие 1,62 3,34
Итого 48,53 100,00

* Передовые бригады снижают содержание цинка в клинкере до 0,5 %, свинца до 0,1–0,2 %.

 

РАСЧЕТ БАЛАНСА Zn, Pb и Cd

Годовое количество перерабатываемых цинковых кеков с учетом потерь составляет 175,02•365=63882 т. С ними поступит, т:

Zn 63882•0,1916=12239,8; Pb 63882•0,0504=3219,7; Cd 63882•0,0033=210,811.

Количество вельц-окислов равно 63882•36,73/100=23463,9 т, в них, т: Zn 12239,8•0,935=11444,2; Pb 3219,7•0,905=2913,8; Cd 210,811•0,94=198,162.

Количество клинкера равно: 63882•48,53/100=31000 т. В нем содержится, т: Zn 31000•1,59/100=492,9; Pb 31000•0,49/100=151,9; Cd 31000•0,02/100=6,2.

Потери металлов составляют, т: Zn 12239,8–(11444,2+492,9)=302,7; Pb 3219,7–(2913,8+151,9)=154,0; Cd 210,811–(198,162+6,2)=6,449.

Полученные результаты сведены в таблице 85.

 

ТАБЛИЦА 85. Баланс Zn, Pb и Cd при вельцевании цинковых кеков (в расчете на год), т

Статьи баланса Всего В том числе
Zn Pb Cd
Загружено: Цинкового кека     12239,8   3219,7   210,811
Получено: вельц-окиси клинкера потери   23463,9   11444,2 492,9 302,7   2913,8 151,9   198,162 6,2 6,449
Итого   12239,8 3219,7 210,811

Распределение элементов приведено ниже, %:

  Zn Pb Cd
Вельц-окись 93,5 90,5
Клинкер 4,0 4,8 3,0
Потери 2,5 4,7 3,0

 

megalektsii.ru

автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Исследование и разработка усовершенствованной безотходной технологии переработки цинковых кеков, обеспечивающей комплексное использование сырья

Библиография Чинкин, Владимир Борисович, диссертация по теме Металлургия черных, цветных и редких металлов

1. Зайцев В .Я., Маргулис Е.В. Металлургия свинца и цинка. М.: Металлургия, 1985. - 262 с.

2. Шиврин Г.Н. Металлургия свинца и цинка. М.: Металлургия, 1982. -352 с.

3. Чижиков Д.М. Металлургия цинка / ГОНТИ НКТП СССР. М.-Л., 1938, 455 с.

4. Лакерник М.М., Пахомова Г.Н. Металлургия цинка и кадмия / М., Металлургиздат, 1969, 486 с.

5. F.Yamada et al, A survey of operating situation of zinc smelters and refineries in the world, Mining and Metallurgical Institute of Japan, Simposium "Zinc 83", Takyo, Japan.

6. Procede de valorisation des residus de lixiviation des matieres zinciferes. (Soc. des Mines et Fonderies de Zinc de la Vieflle Montagne). Бельгийский патент № 724214, кл. C22B.

7. Новые способы переработки цинксодержащего сырья за рубежом. Обзорная информация. Производство тяжелых цветных металлов, вып. 1. / ЦНИИцветмет экономики и информации. М., 1974, 44 с.

8. T.-L.Huggare, S.Fugleberg, J.Rastas. How Outokumpu conversion process raises Zn recoveri / "World Mining", 1974, 27, №> 2, 36-42.

9. Stankovic Gligorije. Novi postupci za preradu otpadnog mulja electrolize cinka / "Tehnika", 1974, 29, № 3 "Hem. ind.", 28, № 3, s. 538-542.

10. Хидрометаллургична преработка на цинкови кекове, получени след киселинно извлечане "Информ. бюл. цвет, металлургия", 1978, 13, № 2, 16-29 (болг.).

11. Гецкин Л.С., Маргулис Е.В., Ярославцев А.С., Кравец М.В., Запускаллова Н.А., Ахметов P.O., Шишкин И.В. Способ гидрометаллургической переработки цинковых кеков / Авт. св. СССР № 625568, кл. С22В 19/24.

12. K.Mager. Technische und wirtschaf tliche Aspekte der Aufbereitung von Laugungsruckstanden aus Zinkelertrolysen. "Erzmetall", 1976, 5, S. 224-229.

13. Златанова M., Ионов JI., Александров А., Загорски В., Костов Г. Възможности за хидрометаллургично извлечане на цинков кек / Бюл. НТИ Нипроруда, 1986, № 4, с. 26-29.

14. I.Arnaldo, S.Denis, S.Robert / Prjcess for the recoveri of zinc and production of hematite from zinc plant residues / Noranda Inc., Can. Pat № 121284 кл. C22B 19/22.

15. Способы переработки цинковых кеков (зарубежный опыт)/ Цветная металлургия, № СТИ-24, 30.06.1972, е.56-60

16. Van Seulen Alain Procede de recuperation des metaux contenus dans des boues, residus de traitement de mineralis. / (Cie Royale Asturienne des Mines). Франц. заявка № 2297252 кл. C22B 7/00, заявл. 7.01.75 № 7500293, опубл. 6.08.76.

17. Kikuchi Shoji, Goto Takanobu, Nakayama Akio. Извлечение цинка из кеков выщелачивания реагентом ТОРО. Нихон коге кайси, J. Mining and Met. Inst. Jap., 1985, 101, № 1168, 381-385 (яп.).

18. Treatment or zinc plant residues for recoveri of the contained metal values. New Silver Technology, 1981, Oct., p. 67.

19. Микару Я. Извлечение ценных металлов из отходов / Яп. пат. № 5015201, кл. С22С 1/12.

20. Решетников Н.И. Электрохимическая технология при решении практических проблем комплексной переработки минерального сырья. Комплекс, использ. минеральн. сырья, 1980, № 1, с. 28-30.

21. Bhat K.L., Natarajan К.A., Ramachandran Т. Electroleaching of industrial zinc leach residues / Trans. Indian Inst. Met., 1986, 39, № 5, s. 475-485.

22. Bhat K.L., Natarajan K.A., Ramachandran T. Electroleaching of zinc leach residues / Hudrometallurgy., 1987, 18, № 3, s. 287-303.

23. Research on silver recoveri from leaching in the gydrometallurgical process by direct floatation process without tailing water disharge. / Юсэ цзиныпу, Nonferrous Metals, 1983, 35, № 2, s. 73-79 (кит. рез. англ.).

24. Косукэ Т., Кэндэн В., Наоюки X. Извлечение ценных металлов из остатков от выщелачивания цинка. / (Мицубиси киндзоку к.к.) Японский патент № 51-5340, кл. 10М22 (С22В 19/22).

25. Kund М.В. и др. Флотация серебра из осадков цинкового производства в Debari. Trans. Indian. Inst. Met., 1985, 38, № 6, с. 522-524.

26. Новое в переработке основных промпродуктов цинкэлектролитного производства за рубежом (составители М.В.Теслицкая, Т.Б.Константинова). / М., Цветметинформация, 1974, 90 с.

27. Kammel R., Pawlek F., Simon M. Oxidizing Leaching of Sphalerite under Atmospheric Pressung. Metal (W.Berlin), 1987, v. 41, N 2, p. 158-161.

28. Takala H. Leaching of Zinc Concentrates at Outokumpu Kokkola Plant. -ERZMETALL, 1999, v. 52, N 1, p. 37-42.

29. Пыжов С.С., Красовицкий Ю.Я. Новые процессы извлечения благородных металлов. ЦНИИцветмет экономики и информации. - Серия: Производство тяжелых цветных металлов. -М., 1985, вып. 1, 14 с.

30. Raghavan R., Gupta R ., Gupta M. Maximizung the recovery of Silver and jnher metal velues in an integrated zinc. Bull Electrochemistry, 1987, v. 3, N 3, p. 147-150.

31. Меретуков M.A., Орлов A.M. Металлургия благородных металлов, зарубежный отчет. М.: Металлуогия, 1991. - С. 212.

32. Белявский М.А., Меерович А.С., Меретуков М.А. Перспективные способы переработки золото и серебросодержащего сырья за рубежом.

33. Обзорная информация. М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1985. -Вып. 3.-520 с.

34. Меерович А.С., Меретуков М.А. Способы переработки упорных золото и серебросодержащих руд и концентратов за рубежом. М.: ЦНИИцветмет экономики и информации. Серия: Обогащение руд цветных металлов, 1990. - Вып. 1. - 48 с.

35. Silver recovery from Zinc residue Zinc Abstracts / 1978. - V. 36. - № 4. -P. 233.

36. Некрасов В.В. Основы общей химии. М.: Химия, 1973. - Т. 2. -688 с.

37. Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд / Иргиредмет, Иркутск, 1999. Т. 2. - 452 с.

38. Tretment of Zinc plant leach residues for recovery of the contained metal values. Freeman Georde V., Nightingale Dacid E. Texasgnlf Inc. / Патент США, класс 75109 (C22B 11/64, C22B 25/04) N 4225342, опубл. 30.09.1980 г.

39. Отражденова Л.А., Максимов И.Н, Ходов Н.В. и др. Комбинированная технология извлечения серебра из цинковых кеков. Л.: Горный журнал, 1977. - № 4. - С. 39.

40. Новые способы извлечения металлов./Под ред. Колли М. Дж. М.: Металлургия, 1987. - 432 с.

41. Сиромаха А.Р., Шориков Ю.С., Орлов A.M. Извлечение благородных металлов из вторичного сырья плавкой на металлический коллектор. М.: Цветные металлы, 1989. - № 2. - С. 23-25.

42. Переработка вторичного сырья, содержащего драгоценные металлы. / Производственно-практическое издание под ред. Карпова Ю.А. М.: Гиналмаззолото, 1966.-С. 66-67.

43. Тарасов А.В., Уткин Н.И. Технология цветной металлургии. / М: ТОО "П-Центр", 1999. 519 с.

44. Снурников А.П. Гидрометаллургия цинка. / М.: Металлургия, 1981. — 384 с.

45. Цветная металлургия Японии / М., Цветметинформация, 1970. -129 с.

46. J.A.Mendoza, P.Gonzalez, J.C.Muniz. Upgrading lead silver residues at the Torreonzinc plant of Met-Mex Penoles, S.A. DH C.V. TMS of AJME Paper Selection. Paper N A84-17. AJME World Symposium of Mining and Metallurgy of Lead and Zinc, 1970, v. 11.

47. Основные технико-экономические показатели работы предприятий цветной металлургии капиталистических и развивающихся стран. М., Цветметинформация, 1972, 98 с.

48. Авдюков В.И., Фазылов Р., Лебедев Б.Н., Владимиров В.П., Туленков В.Л. Комплексная переработка цинковых кеков и пиритных концентратов. / Сб. Металлургия и металловедение, Вып. 3. Алма-Ата. -1974.-С. 102-107.

49. Колесников А.В., Сычев А.П., Ушаков Н.Н., Куленов А.С., Сапрыгин А.Ф., Козлов П.А., Батюков М.И., Зинде Ю.Н. Способ пирометаллургической переработки цинковых кеков. / Авт. св. СССР № 876761 кл. С22В 19/38.

50. Тарасенко М.М., Ходов Н.В. Способ переработки цинковых кеков. / Авт. св. СССР № 1073314, кл. С22В 19/38.

51. Способ вельцевания цинксодержащих материалов. Авт. св. СССР № 1349070, кл. С22В 19/38.

52. Колесников А.В., Ушаков Н.Н., Сапрыгин А.Ф. Вельцевание цинковых кеков, окатанных с пылевидными фракциями коксовой мелочи. / Цветные металлы, 1984. № 1. - С. 24-27.

53. Абдеев М.А., Колесников А.В., Ушаков Н.Н. Вельцевание цинк-свинецсодержащих материалов. / М., Металлургия, 1985, 120 с.

54. Козлов П.А. Вельц-процесс. / М., ФГУП Издательский дом. Руда и металлы, 2002, 175 с.

55. Пискунов В.М., Ярославцев А.С. и др. Промышленное извлечение индия из свинцовых кеков цинкового производства. / Научно-технический бюллетень. М., Цветная металлургия, 1972, 137 с.

56. Йорданов И.Т., Попова М.З. и др. Опыт переработки вельц-окислов на комбинате цветных металлов в г. Пловдив (Болгария). / Цветные металлы, 1963.-№ 1.-С. 7-13.

57. Пискунов В.М., Мальцев В.И., Ярославцев А.С., Малахов Г.В., Ходов Н.В. Переработка вельц-окислов. / Цветные металлы, 1979. № 11. -С. 41-44.

58. Ушаков Н.Н., Хан О.А., Юмакаев Ш.И., Сапрыгин А.Ф., Гусар JI.C. Водно-щелочная отмывка цинксодержащих возгонов от хлора и фтора. / Цветные металлы, 1977. № 3. - С. 16-19.

59. Гейхман В.В., Казанбаев JI.A., Козлов П.А., Скудный А.И., Гершенгорн А.П. Совершенствование процесса подготовки вельц-окиси к гидрометаллургическому извлечению цинка, кадмия и индия. / Цветные металлы, 2000. № 5. - С. 27-30.

60. Чижиков Д.М. Металлургия тяжелых цветных металлов / M.-JL, Изд. АН СССР, 1948, 1057 с.

61. Мечев В.В., Гиганов Г.П. и др. Гидрометаллургия в процессах производства тяжелых цветных металлов. Обзорная информация. / М., ЦНИИЭИЦМ, 1988. Вып. 3.-С. 19-22.

62. Гейхман В.В., Казанбаев JI.A., Козлов П.А., Колесников А.В. Переработка свинцовых кеков цинкового производства. / Цветные металлы, 2000. -№ 5. -С. 35-36.

63. Арчинова З.А. Гидрометаллургическое извлечение свинца из окисленных промпродуктов свинцово-цинкового производства. / Автореферат канд. дисс., Владикавказ, 1989, 18 с.

64. Титова З.П., Ковтун В.А. и др. Переработка свинцовых кеков методом сегрегации. Сб. науч. трудов Гинцветмета. М., 1993. - С. 42-45.

65. Голиков А.А. Способы переработки свинцовых кеков / г. Усть-Каменогорск, Сб. трудов ВНИИцветмета, 1985. С. 15-22.

66. Полывянный И.Р., Дурасов В.А. и др. Электротермический способ и установка для переработки медных шликеров вторичного свинцового производства. Цветные металлы, 1983,- №2. - С. 13-14.

67. Маслов В.И., Черкасов И.П. и др. Переработка свинецсодержащего сырья с содопоташной смесью. Цветные металлы, 1982. - № 8. - С. 22-23.

68. Маслов В.И. Электроплавка сульфидных свинцовых концентратов с содопоташной смесью. Цветные металлы, 1990. - № 5. - С. 38-41.

69. Смирнов М.П. Прямой способ низкотемпературной выплавки свинца. Цветные металлы, 1990. - № 5. - С. 34-36.

70. Казанбаев JI.A., Козлов П.А., Колесников А.В. Способ переработки свинцовых кеков цинкового производства. Патент (Россия) № 2086681, 1998.

71. Казанбаев JI.A., Козлов П.А., Колесников А.В. Способ переработки винцовых кеков цинкового производства. Патент (Россия) № 2123059, 1999.

72. Гудима Н.В., Шейн Я.П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. / М., Металлургия, 1975, 536 с.

73. Гейхман В.В., Казанбаев JI.A., Козлов П.А., Колесников А.В., Десятов A.M., Чинкин В.Б. Исследование эффективности применения флотации при переработке цинковых кеков. Цветные металлы, 2000. - № 5. - С. 32-34.

74. Казанбаев JI.A., Козлов П.А., Колесников А.В., Десятов A.M., Чинкин В.Б. Промышленные испытания флотации цинковых кеков. /Деп. ВИНИТИ 25.04.2002 № 758-В2002.

75. Гейхман В.В., Козлов П.А., Колесников А.В., Кубасов B.JI., Головко Ф.П., Десятов A.M., Чинкин В.Б. Способ водной отмывки цинковых кеков / Патент (Россия) № 2156314 от 20 сентября 2000 г.

76. Пирз H.JI. Технико-экономическое сопоставление современных способов утилизации хвостов, образующихся при цинкэлектролитном производстве. Erzmetall, 48, 1995, № 8, с. 498-517.

77. Доброцветов Б.Л., Касьянов О.М., Чинкин В.Б., Десятов A.M., Казанбаев Л.А., Козлов П.А. Вещественный состав и формы нахождения серебра во флотоконцентрате, полученном из цинкового кека/ Цветные металлы, 2002, № 5, с. 14-17.

78. Филиппова Н.А. Химический, фазовый анализ руд и продуктов их переработки. / М., Химия, 1976, 320 с.

79. Бетехтин А.Г. Минералогия. М.: Гос. изд-во геологической литературы, 1950. - 952 с.

80. Казанбаев Л.А., Козлов П.А., Колесников А.В., Чинкин В.Б. Поведение серебра при переработке продукта флотации цинковых кеков /Деп. ВИНИТИ 25.04.2002 № 759-В2002.

81. Рабинович В.А, Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1977.-376 с.

82. Чинкин В.Б., Козлов П.А., Тимошенко Э.М., Чинкин Е.В. Переработка флотационных концентратов цинковых кеков с извлечением серебра / Цветные металлы. 2001. - № 12. - С. 18-20.

83. Чинкин В.Б., Козлов П.А. Анализ процесса извлечения свинца из свинцовых кеков, полученных при переработке вельц-оксидов / Цветная металлургия. 2001. - № 10. - С. 21 -23.

84. Казанбаев Л.А., Козлов П.А., Колесников А.В., Чинкин В.Б. К вопросу об утилизации свинцовых кеков цинкового производства / Деп. ВИНИТИ 25.04.2002 № 757-В2002.

85. Гейхман В.В., Тарасов А.В., Казанбаев Л.А., Бессер А.Д., Козлов П.А., Чинкин В.Б., Соколов O.K., Калнин Е.И. Способ переработки цинк- и медьсодержащих свинцовых кеков и пылей / Патент РФ № 2150520 кл. С22В 7/00, 13/02 от 10.06.2000 г.

86. Основы металлургии Под редакцией Быховского Ю.А. и др. Тяжелые металлы. / М.: Металлургия, 1962. Т. И. - 792 с.

87. Проблемы цветной металлургии в десятой пятилетке. Переработка шлаков цветной металлургии / М., Металлургия, 1975. С. 28-31.

88. Лакерник М.М. Электротермия в металлургии меди, свинца, цинка -М.: Металлургия, 1971. С. 13.

89. Металлургия цветных металлов. Сб. трудов № 15. Статья: Бершак В.Н., Чижков В.М. Изучение удельной электропроводности шлаков системы FeO СаО - Si02 - А1203. - М.: Металлургиздат, 1959. - С. 24.

90. Чинкин В.Б., Козлов П.А., Баев А.О Оценка электропроводности шлаков свинцовой плавки/ Деп. ВИНИТИ 16.01.2003 № 100-В2003.

91. Канаев Н.А., Трофимов Н.В. Атомно-абсорбционный и плазменно-фотометрический анализ сплавов. М.: Металлургия, 1983. - С. 87.

92. Спектральный анализ чистоты вещества (Бенков Т.Н., Бойцов А.А., Большов М.А. и др.) / Под ред. Зильберштейна Х.И. С-Петербург.: Химия, 1994.-336 с.1ЛЧЕМ -<5

tekhnosfera.com

способ пирометаллургической переработки цинковых кеков - патент РФ 2279492

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности предназначено для переработки цинковых кеков вельцеванием. Способ осуществляется путем фильтрации пульпы цинкового кека на пресс-фильтрах, смешения отфильтрованного кека с влажностью 19-23% с коксовой мелочью, флюсующими добавками, оборотными пылями или другими пылевидными цинксодержащими продуктами, пригодными для переработки вельцеванием в устройстве, обеспечивающем турбулентное движение материалов, и последующего вельцевания полученной шихты. Использование способа позволит увеличить производительность вельц-печи за счет сокращения выхода оборотной пыли и улучшить качество вельц-окиси за счет обогащения ее по цинку и свинцу и снижения содержания невозгоняемых компонентов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для переработки цинксодержащих материалов, например промпродуктов цинкового электролитного производства - цинксодержащих кеков вельцеванием.

Известен способ переработки цинковых кеков вельцеванием, включающий фильтрацию пульпы цинкового кека на дисковых вакуумных фильтрах, с последующей подсушкой и грануляцией в сушильных барабанах, отапливаемых мазутом или газом (А.П.Снурников. Гидрометаллургия цинка. - М.: Металлургия. - 1981. - с.326-327.). Недостатками способа является высокая конечная влажность отфильтрованного кека, что требует применения тепловой сушки материала для его грануляции с существенным расходом топлива, неизбежным пылеобразованием и выносом части пыли с отходящими газами в атмосферу.

Также известен способ пирометаллургической переработки цинковых кеков, включающий смешение, скатывание и сушку цинковых кеков с твердым углеродистым восстановителем и вельцевание скатанного материала (а.с. СССР №876761 по кл. С 22 В 19/38, опубл. В Б.И, пр. от 12.02.1980 г.).

Недостатком этого способа является необходимость энергоемкой тепловой сушки материалов в процессе смешения и грануляции шихты. В результате вакуумной фильтрации пульпы получается цинковый кек влажностью 28-35%, получение гранул которого без сушки, только путем смешения с другими компонентами шихты вельцевания, при этом выдерживая их необходимые соотношения, не представляется возможным (материал остается в виде вязкой массы).

Наиболее близкий по технической сути и достигаемому результату является способ переработки цинковых кеков вельцеванием, включающий фильтрацию кека на пресс-фильтре (влажность полученного продукта - не выше 23%) и загрузку кеков на вельцевание без стадии сушки в сушильных барабанах, при одновременной подаче в печь коксовой мелочи, флюсов и оборотных пылей (см. В.В.Гейхман, Л.А.Казанбаев, П.А.Козлов и др. Исследования фильтрации цинкового кека под давлением. - Цв. металлы, 2000, №5. - с.30-32).

Недостатком указанного способа является отсутствие подготовки отфильтрованных цинковых кеков к переработке вельцеванием: смешения отфильтрованных цинковых кеков с другими компонентами шихты, формирования достаточно прочных гранул. Цинковый кек, отфильтрованный под давлением, несмотря на остаточную влажность 19-23%, механически непрочный и легко рассыпается при транспортировке. Подача такого материала в вельц-печь сопровождается интенсивным пылеобразованием в зоне подсушки и выносом тонких фракций шихты в пылевые камеры и далее - в вельц-окись.

Техническим результатом данного изобретения является сокращение пылевыноса в процессе загрузки шихты и ее досушивания в вельц-печи, попадания невозгоняемых компонентов шихты (железо, медь, кобальт, никель, кремнезем и другие) в товарный продукт - вельц-окись (например, содержание железа в окиси снижается с 3-4 до 0,5-1% по сравнению со способом по прототипу), сокращение настылеобразования.

Указанный результат достигается тем, что в способе пирометаллургической переработки цинковых кеков, включающем обезвоживание кека на пресс-фильтрах и вельцевания с дозировкой коксовой мелочи, флюсов, оборотных пылей, дозировку к цинковым кекам компонентов шихты выполняют в смесителе в турбулентном режиме движения с соударением частиц при скорости вращения лопастей перемешивающего устройства от 6 до 10 об/с. Другим отличием является то, что к цинковым кекам дополнительно добавляют пылевидные цинксодержащие материалы, по химическому составу рекомендованные для переработки вельцеванием.

В отличие от известных технологий смешения и грануляции предлагаемый способ позволяет вести процесс без тепловой сушки, что позволяет сократить около 40-50 нм3 природного газа и предотвратить выброс в атмосферу до 0,5 кг пыли на 1 т шихты.

Способ осуществляется следующим образом.

Цинковый кек, находящийся после гидрометаллургической обработки (растворение цинка в серной кислоте, предварительная отмывка от сульфатов) в виде густой пульпы, подвергается фильтрации под давлением в условиях пресс-фильтра (например, на горизонтальном пресс-фильтре финской фирмы "Larox"), где реализована непосредственно фильтрация, механическое (диафрагменное) обезвоживание при повышенном давлении (до 16 бар), подсушка путем пропускания сжатого воздуха через слой кека. Получается отфильтрованный кек влажностью 19-23% в виде плоских пластин, достаточно легко разрушающихся при падении и другом механическом воздействии.

Цинковый кек после фильтрации, коксовая мелочь (размеры кусков менее 10 мм), флюсующие добавки (в основном известняк с размерами кусков менее 10 мм), оборотные пыли, а при их недостаточном количестве - другие пылевидные (размер частиц в 80% материала не должен превышать 1 мм) цинксодержащие материалы, пригодные для переработки вельцеванием по химическому составу, с помощью дозаторов загружаются в перемешивающее устройство. Соотношение перечисленных компонентов шихты вельцевания устанавливается по их химическому составу с тем, чтобы обеспечить эффективное извлечение цинка и свинца при высокой производительности вельц-печи. Расход коксовой мелочи устанавливается, исходя из требования эффективности процесса и минимизации потерь с клинкером (в виде углеродсодержащей части).

Смешение и грануляция компонентов шихты осуществляется в смесителе, обеспечивающем турбулентный режим движения с соударениями частиц, например, в роторном либо турболопастном. Необходимый эффект пластификации влажного цинкового кека с тщательным перемешиванием его с другими компонентами шихты и формирование гранул устойчиво достигается при скорости вращения лопастей в пределах от 6 до 10 об/с.

В оптимальных режимах работы смесителя по скорости вращения лопастей и по производительности получается гранулированная шихта вельцевания с преобладанием (выше 80-85%) гранул размером от 3 до 10 мм. Влажность конечного продукта составляет от 12-13 до 17-18%.

Приготовленная по предлагаемому способу шихта загружается в вельц-печь на пирометаллургическую переработку (отгонку цинка, свинца, кадмия, индия и других ценных компонентов с переводом их в обогащенный продукт - вельц-окись).

Предложенный способ испытан в промышленных условиях.

Испытания показали, что кек, полученный при фильтрации пульпы в условиях пресс-фильтра (типа "Larox"), имеет влажность 21-22%. Он при загрузке в турболопастной смеситель хорошо пластифицируется и смешивается с коксовой мелочью, флюсами, оборотными пылями, пылевидными цинксодержащими материалами. При этом получаются гранулы преимущественным размером от 3 до 10 мм и влажностью 16-17%. Часть гранул представляет собой крупные частицы кокса, "обмазанные" кеком с включенными в него пылевыми частицами, остальные - однородную смесь пылевых частиц и кека.

В процессе испытаний оптимизированы режимы смешения: показано, что эффективно и с образованием гранул процесс идет при скорости перемешивающего устройства (лопастей) в пределах 6-10 об/с.

При меньших скоростях перемешивания сил соударения частиц недостаточно для эффективного разрушения и пластификации - смесь остается сыпучей, коксовая мелочь (особенно крупные частички размером более 5 мм) не "обмазывается" кеком, и при вельцевании эффективность использования кокса снижается, что проявляется повышением содержания углерода в клинкере. При скоростях вращения более 10 об/с пластификация кека происходит очень быстро, образующаяся вязкая масса не гранулируется и, не успевая выгружаться, "заматывает" рабочие органы смесителя.

Загрузка гранулированной шихты в вельц-печь в течение 14 суток показала положительные результаты применения предложенного способа - выход оборотного материала в печи снизился с 6-7 до 2-3% - получаемого оборота не хватало для необходимого снижения влажности шихты при смешении, поэтому дополнительно добавляли пылевидные цинксодержащие материалы, по химическому составу рекомендованные для переработки вельцеванием.

Содержание железа в вельц-окиси с наблюдаемой печи (основной показатель, по которому оценивается механический пылевынос) с началом загрузки гранулированной шихты снизилось с 3-4 до величины менее 1% (до испытаний в печь раздельно грузили кек после пресс-фильтра и коксовую мелочь, смешанную с флюсом и пылевидными материалами путем грейферной шихтовки, оборотную пыль грузили отдельно). Замеры температуры кожуха печи за период испытаний не показали роста настыли.

За счет близкого контакта частиц кокса и цинксодержащего материала в гранулах эффективность действия углеродистого восстановителя увеличилась. Загружая шихту, приготовленную по предлагаемому способу, удалось устойчиво вести процесс вельцевания при расходе коксовой мелочи 350-400 кг на 1 т цинксодержащего материала (до этого обычная норма расхода была 430-450 кг/т).

Проверку способа осуществляли следующим образом.

В трубчатую вращающуюся печь размером 41×2,5 м загружалась шихта, состоящая из цинкового кека, коксовой мелочи, оборотных материалов, известняка, пылевидных цинксодержащих материалов через течку, установленную на верхней головке печи. Шихта за счет вращения и наклона печи продвигалась по длине печи, проходя последовательно зоны сушки, восстановления металлов и формирования клинкера. В противоток движению шихты проходил пылегазовый поток. Пыль улавливалась рукавными фильтрами, а очищенный газ выбрасывался через трубу в атмосферу. С разгрузочного конца печи, где происходила выгрузка клинкера, дополнительно подавался в печь воздух для обеспечения необходимого количества в реакционном пространстве печи кислорода для горения твердого углеродистого восстановителя (коксика) и окисления паров металлов и сернисто-органических соединений.

Шихта в печь поступала разными способами: путем грейферной шихтовки коксика, флюсов и пылевидных материалов с подачей смеси через отдельный бункер, цинкового кека, отфильтрованного на пресс-фильтре LAROX - через другой бункер, оборотного материала - через отдельную течку с элеватора. По предложенному способу шихта была тщательно перемешана и гранулирована в турболопастном смесителе. Соотношение компонентов шихты в испытаниях выдерживалось следующим: на 1 т цинкового кека приходилось 400 кг коксовой мелочи, 50 кг известняка, 70 кг - оборотной пыли или оборотной пыли вместе с пылевидными материалами.

Ниже в таблице приведены сравнительные данные по вельцеванию шихты, приготовленной разными способами.

Таблица
Испытуемый способВлажность кека/шихты, %Влажность коксика, % Производительность печи (по шихте), т/час Выход оборотного материала, % к весу шихты Выход вельц-окиси от кека, %Железо в вельц-окиси, %
Предлагаемый 17-6,86 2-329-310,5-1,0
Без смешения и грануляции (кек после пресс-фильтра, остальные компоненты перемешаны грейфером) 2212 6,66-733-35 3-4

Из приведенных выше данных следует, что при смешении и грануляции кека действительно увеличивается производительность вельц-печи, снижается выход оборотного материала, улучшается качество вельц-окиси (на примере снижения содержания невозгоняемого компонента - железа).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ пирометаллургической переработки цинковых кеков, включающий стадии их обезвоживания на пресс-фильтрах и вельцевания с дозировкой коксовой мелочи, флюсов, оборотных пылей, отличающийся тем, что дозировку к цинковым кекам компонентов шихты выполняют в смесителе в турбулентном режиме движения с соударениями частиц при скорости вращения лопастей перемешивающего устройства от 6 до 10 об./с.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к цинковым кекам дополнительно добавляют пылевидные цинксодержащие материалы, по химическому составу рекомендованные для переработки вельцеванием.

www.freepatent.ru

Способ пирометаллургической переработки цинковых кеков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>876761(6f ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3вявлено 15.02,80 (21) 2882344/22-02 (513M. Кл.

С 22 В 19/38 с присоединением заявки й9

Государственный квинтет

СССР но аелаи нзобретеннй н открытнй (23) ПриоритетОпубликовано 30.10.81. Бюллетень N940

Ю) Уд

1 ч

А.В. Колесников, A.Ï. Сычев, Н.Н.. Ушаков

A.Ñ. Куленов, A.Ô. Сапрыгин, П.A. Козлов1

М.И. Батюков и Ю;Н. Зинде

Всесоюзный ордена Трудового Красного Зн ени научнОисследовательский горно-металлургически институт.. цветных металлов и. Усть-Каменогорский свинцево. — . „„, инковый комбинат им В И Ленин

" » (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПИРОИЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

ЦИНКОВЫХ КЕКОВ

Изобретение относится к цветной, металлургии и может быть использовано при переработке цинковых кеков вельцеванием.

Наиболее близким к предлагаемому является способ пирометаллургической. переработки цинковых кеков, включающий смешение, окатывание и сушку цинковых кеков вместе с твердым углеродистым восстановителем и вельцевание

3О окатанного материала (1) ..

Недостатки извеотного способа заключаются в низкой степени использования вельц-печи и в высоком расходе топлива, с отходящими газами, боль- . шой расход мазута на сушку цинкового кека.

Цель изобретения - повышение степени использования зельц-печи и снижение расхода топлива. 2О

Поставленная цель достигается тем, что в способе пирометаллургической переработки цинковых кеков, включающем операции смешения, окатывания и— сушки цинкового кека совместно с

25 твердым углеродистым восстановителем и вельцевания окатанного материала, на стадию смешения и окатывания подают тугоплавкий кальций- магнийсодержащий материал в количестве, 30 обеспечивающем добавку кальция и магния к весу кека 2,5-3,5%, твердый углеродистый восстановитель фракции минус 3 мм, оборотные пыли вельцевания и сушки, а на стадию вельцевания подают окатыши размером От 3 до 25 мм и твердый углеродистый восстановитель фракции плюс 3 мм.

Кроме того, в качестве тугоплавкого кальций-магнийсодержащего материала используцФ хвосты от обогащения окисленных цинковых руд.

Еа чертеже изображена схема основных узлов процесса пирометаллургической переработки цинковых кеков.

Схема включает дисковый фильтр 1, четыре. бункера, соответственно 2для пастообразного цинкового кека, 3 — для тугоплавкого кальций-магнийсодержащего материала, 4 — для твердого углеродистого восстановителя фракции минус 3 мм, бункер 5 для пылей сушки и вельцевания фракции минус

3 мм, лопастной смеситель 6, чашевый гранулятор 7, печь 8 для сушки окатышей, грохот 9,вельц-печь 10.

Цинковый кек влажностью 20-30В поступает с дискового фильтра 1 в бункер 2. Затем цинковый кек вместе с кальций-магнийсодержащим материа876761 лом, твердым углеродистым восстановителем фракции минус 3 мм, пылями и вельцевания фракции минус 3 мм, подаваемыми из бункеров 3-5 соответственно поступают в лопастной смеситель 61 Перемешанный материал влажностью 15-18% поступает на чашевый ,гранулятор 7, полученные окатыши фракции минус 25 мм подают в печь типа фильтрующего слоя 8 на сушку отходящими газами вельц-печи (или подогре- . тым до 200-250 С воздУхом) . Подсуо 10 шенные окатыши с влажностью 8-12% разделяют на фракции плюс 3 и минус

3 мм на грохота 9. Окатыши от 3 до

25 мм поступают в вельц-печь 10 вместе с твердым углеродистым восстано- 15 вителем фракции плюс 3 мм (оставшаяся часть твердого топлива от разделения на грохоте с размером сита

3 мм).

Подача тугоплавкого кальций-магний-Щ содержащего материала совместно с твердым углеродистым восстановителем фракции минус 3 мм на стадию смешения и окатывания цинкового кека позволяет повысить температуру плавления вельцуемого материала, уменьшить образование шлакоштейновых расплавов за счет более высокого сродства к сере кальция и магния, чем железа и меди, входящих в состав кеков, и тем самым увеличить срок службы огнеупоров. К тому же кальций-магнийсодержащий материал будет повышать реакционную способность углерода и способствовать тем самым отгонке цинка из материала.

При подаче на стадию смешения и окатывания цинкового кека какого-то одного из тугоплавких материалов: кальций-магнийсодержащего или твердого углеродистого восстановителя не будут достигнуты вышеуказанные эф- . 4Q фекты, так как в первом случае (с добавкой кальций-магнийсодержащего материала в отсутствии тесного контакта с мелкими фракциями твердого углеродистого восстановителя) происходит интенсивное ферритообразование на стадии сушки и восстановления цинкового кека в вельц-печи и лишь затем в зоне образования клинкера протекание реакции обмена между сульфидами и ферритами кальция и магния характеризующей медленной скоростью.

Отсутствие пылевидных классов цинкового кека (минус 3 мм) на стадии вельцевания уменьшает механический вынфс и тем самым позволяет снизить расход топлива, идущего в известном способе на повторную переработку цинкового кека, входящего в состав оборотных пылей. Небольшое отличие в размерах окатышей от 3 до 25 мм при gp этом обеспечивает более равномерный прогрев перерабатываемой шихты и исключает расплавление и налипание .на футеровке пылевидных фракций, что позволяет уменьшить вероятность на- у стылеобразования в печи и тем самым повысить степень использования печи .

Использование при пирометаллургической переработке цинковых кеков твердого углеродистого восстановителя фракции минус 3 мм в качестве восстановителя цинковых кеков и в качестве компонента совместно с кальциймагнийсодержащим тугоплавким материалом, снижающего вероятность образования шлакоштейновых расплавов, а фракции плюс 3 мм в качестве горючего топлива связано еще и с физико-химическими закономерностя ж. Так,скорость отгонки цинка из окатышей цинковых кеков, приготовленных по предлагаемому способу, возрастает с уменьшением размера частиц восстановителя, а скорость горения твердого углеродистого,восстановителя в условиях вельцевания практически не зависит от размера частиц.

Нижняя граница крупности твердого углеродистого восстановителя и цинкового кека (плюс 3 мм), загружаемых в зельц-печь, рассчитана, исходя из физических свойств материала и скорости газового потока в печи.

Верхняя граница крупности для окатышей, равная 25 мм, обусловлена тем, что дальнейшее увеличение размера окатышей приводит к понижению отго-. ночной способности цинкового кека.

Количество тугоплавкого кальциймагнийаодержащего материала, добавляемого к цинковому кеку, составляет

2,5-3,5 вес. В к весу кека в расчете по весу кальция и магния. Такое количество добавки кальция и магния вместе с коксовой мелочью фракции минус 3 мм позволяет максимально повысить тугоплавкость цинкового кека, ликвидировать образование штейновых расплавов, увеличить его отгоночную способность.

Интервал добавки кальция и магния

2,5-3,53 обусловлен изменением содержания сульфидной серы в вельцуемом материале. Дальнейшее повышение количества добавки (выше 3,5%) понижает часовую производительность переработки цинксодержащего материала, которая не компенсируется повышением степени использования печи. Добавка кальция и магния менее 2,5% не позволяет полностью ликвидировать шлакоштейновый расплав.

В качестве тугоплавкого кальциймагнийсодержащего материала могут быть использованы хвосты от обогащения окисленных руд состава, вес.Ъ:

Zn 1-4, Fe 1-3, S10

Количество оборотных пылей сушки и вельцевания составляет для существенного процесса вельцевания 15-30%

876761 и для предлагаемого способа - 1030% к весу кека.

Общий расход твердого углеродистого восстановителя в процессе пирометаллургической переработки цинковых кеков предлагаемому способу составляет 40% к весу кека, в сравнении ,.с 45% к весу кека по известному, что связано с вышеуказанными причинами: уменьшение потери углерода с вельцвоэгонами, снижение доли переработки g в вельц-печи оборотных пылей, повышение реакционной способности твердого углеродистого восстановителя, закатанного в окатыши. Количество твердого углеродистого восстановителя фракции минус 3 мм и плюс 3 мм при этом составляет 10-30% к весу кека каждого.

Пример 1. Влияние добавки тугоплавкого материала.

К цинковому кеку добавляют в качестве тугоплавкого материала хвосты от обогащения окисленных цинковых руд в количестве, обеспечивающем добавку кальция и магния к весу кека 2; yg

2,5; 3,5 и 4% коксовую мелочь фракции минус 3 мм в количестве 20% к весу кека и оборотные пыли сушки и вельцевания фракции минус 3 мм. При

Таблица1:

Добавка хвостов в расчете на кальций-магний к весу кека,-Ъ

Степень использования

Механический вынос из печи,4 к весу кека

Состав клинкера, Ъ

Состав возгонов, В

Способ

Zn

67,9 1,2

68,4 1,2

68,4 1,2

68,0 1,3

67,2 1,4

1,05

Предлагаемый (40% коксика к весу кека) 2,5

0,85

0,89 0,77

2,5

2,5

2,5

89

0,72

О, 81

2,6

0,85 0 70 0,98 0,69

3,5

2,7

Известный (40% коксика к весу кека

7,7

63,8 . 4,9

1 32 1,1

Известный (45% коксика к весу кека) 1,16 0,98 65,1 4,0

6,9

87 вале добавок кальция и магния от 2,53,5% достигнуты показатели выше, чем для добавок 2 и 4%.

Как следует иэ табл. 1, при пнроЙеталлургической переработке цинковых кеков по предлагаемому способу по сравнению с известным снижается содержание цинка в клинкере с 1,16% g() (при 45% коксика к весу кека) до

0,85-0,89%, уменьшается механический пйлевынос с 6,9 до 2,5-2,6%, улучшается состав вельцокиси по содержанию цинка с 65,1% до 68,0-68,4%. В интер- gg добавке кальция и магния 2,5% содержание сульфидной серы в кеке 23, при

ЗЪ вЂ” 2,5%, а при 3,5Ъ вЂ” 34.

Смесь окатывают на чашевом грануляторе. Подсушенные до содержания влаги 12" 15% окатыши с добавкой углеродистого восстановителя крупностью плюс 3 мм в количестве. 20% к весу кека загружают в лабораторную вельцпечь и обрабатывают при 1200 С. Общий расход твердого углеродистого восстановителя составляет 40% к весу кека. Расход мазута на сушку и вельцевание окатышей составляет

16,3 кг/т цинкового кека.

Для сравнении проведены опыты беэ добавки кальций-магнийсодержащего материала, но с добавкой к цинковым кекам на стадию смешения и окатывания коксовой мелочи не разделенной на фракции плюс и минус 3 мм в количест,ве 40 и 45% к весу кека, а также оборотные пыли сушки и вельцевания.

Затем материал сушат в сушильном барабане и загружают в печь, где обрабатывают в аналогичных с предлагаемым способом условиях. Расход мазута на сушку и вельцевание составляет в известном способе 48,9 кг/т кека.

Результаты опытов прйведены в табл. 1.

В известном способе при увеличении расхода коксика с 40 до 45% улучшаются показатели вельцевания цинковых кеков.

Пример 2. Влияние крупности коксовой мелочи.

876761

Цинковый кек вышеуказанного.состава с оптимальной добавкой Магния и кальция (43Ъ к весу кека) подвергают окатыванию, а затем вельцеванию при 1200 С с добавкой коксовой мелочи на стадию окатывания крупностью

Т а б л и ц а 2

3,8

4,8

0,80

65,5 минус 1 мм

", минус 3 мм плюс 1 мм плюс 3 мм

0,81

1,2

2,5

68,4

1,05 минус 5 .мм плюс 5 мм

66,1

2,5

li0

Из данных табл. 2 следует, что наилучшие показатели получены при использовании коксовой мелочи минус

3 мм (на стадии смешения) и плюс

3 мм (на стадии вельцевания). При этом достигнуто наивысшее. содержание цинка в возгонах (68,4Ъ), меньший механический пылевынос (2,5Ъ) и низкое содержание цинка в клинкере (0,81Ъ) .

Пример 3. Влияние крупности .окатышей на процесс вельцевания.

Be ьцеванию подвергаются окатыши, крупностью от 1 мм до 30 мм, состоящие из цинкового кека, тугоплавкого ! материала (ЗЪ магния и кальция к весу кека), коксовой мелочи фракции минус 3 мм и оборотных пылей сушки и вельцевания фракции минус 3 мм при температуре 1200 С.

Общий расход коксика на вельцевание составляет 40Ъ к весу кека. В окатыши размером 1 и 2 мм закатываЗ(),ют коксовую мелочь фракции минус

1 мм, а в остальные окатыши - фракции минус 3 мм, количество коксика, закатанного в окатыши, составляет

20Ъ к весу кека.

ЗЗ Результаты приведены в табл. 3.

Таблица 3

Механичес- кий вынос из печи,Ъ . к весу кека

Состав клинкера, Ъ Состав возгонов, Ъ

Zn- РЬ

Zn С

3,8

5,9

65,8

О, /8

0,70

3,9

67,2

2,1

0 69

0,77

67,9

0,70

0,77

2,6

1,3

0,72

2,5

l,2

68,4

0,81

2,4

68,9

0,85

0,74

2,2

68,5

0,87

0,79

67 1

2,4

1,40

0,98

Из данных табл. 3 следует, что при вельцевании окатышей крупностью от 3 до 25 мм получены оптимальные результаты по составу возгонов (67,9-. @)

68,9), по механическому выносу (2,42,6Ъ) и по содержанию цинка в клин» кере (0,77-0,85Ъ) .

Таким образом, опытные данные по-, казали, что в предлагаемом способе до-д

Размеры окатышей, содержащих углерод и кальциймагнийсодержащий материал, мм от минус l мм до минус 5 мм и на стадию вельцевания крупностью от плюс

1 мм до плюс 5 мм.

Общий расход коксика составляет

40Ъ к весу кека.

Данные приведены в табл. 2. бавка кальция и магния к цинковому кеку должна составлять 2,5-3,5Ъ к весу кека) на стадию смешения и окатывания необходимо подавать твердый углеродистый восстановитель фракции минус 3 мм, а на.стадию вельцевания раздельно с кекоугольными окатышами размером от 3 до 25 мм твердое топливо фракции плюс 3 мм.

876761

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известным способом пирометаллургической переработки цинковых кеков повышение степени использования вельц-печи на 2%у снижение содержания цинка в клинкере на 0,35%, а также. снижение расхода твердого углеродистого восстановителя на 50 кг/т кеков и расход мазута на сушку кека в 3-4 раза.

Формула изобретения

1. Способ пирометаллургической переработки цинковых кеков, включающнй смешение, окатывание и сушку цинковых з кеков вместе с твердым углеродистым восстановителем и вельцевание окатанного материала, о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что, с целью повышения сте« пени использования вельц-печи и сни- 20 жения расхода топлива, на стадию смешения и окатывания подают тугоплавI кий кальций-магнийсодержащий матерИ= ал в количестве, обеспечивающем добавку кальция и магния 2,5-3,53 к весу кека, твердый углеродистый восстановитель фракции минус 3 мм и оборотные пыли вельцевания и сушки,,а на стадию вельцевания подают окатыши размером от 3 до 25 мм и твер.дый углеродистый восстановитель фракции плюс 3 мм.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что,в качестве туго плавкого кальций-магнийсодержащего материала используют хвосты от обогащения окисленных цинковых руд.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пахомова Г.Н. Усовершенствование технологии в цинковой промааленнОсти Советского Союза. Бюллетень Цветная металлургия . Инструкция Цветметинформация,. 1962, Р 14, с. 78.

876761

ФияьтРат

Составитель A. Кальницкий

Техред A.A÷ Корректор М. Шароши

Редактор М. Ткач

Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9520/35

Филиал ППП Патент, r,. Ужгород, ул. Проектная, 4

      

www.findpatent.ru


Смотрите также