BG63879B1 - Метод и пещ за преработване на десулфатизирани и обогатени металсъдържащи фракции от амортизирани акумулатори - Google Patents

Abstract

Методът се осъществява, без да се употребяват оборотни шлаки и флюси в условията на противоток на горещи газове с контролиран редукционен капацитет иозърнени десулфатизирани обогатени металосъдържащи фракции от амортизирани оловни акумулатори. Горещите газове с контролиран редукционен капацитет сеполучават в изнесена горивна камера, която може да се отделя от шахтата на пещта при необходимост от ремонт, а термичните и редукционните процеси се извършват при филтруването на газовете отдолу нагоре през слой от насипани озърнени материали от посочения тип. При това филтруване протичат както процеси на дисоциация на карбонатите и оловния двуокис, редукция на получения оловен окис и стопяване на оловото, така и едновременно изразходване на топлинния и редукционния капацитет на газовете. Извеждането на течните продукти от пещта се извършва през един или два отвора, разположени на дъното на шахтата на пещта, в най-ниската й част.

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до метод и пещ за преработване на десулфатизирани и обогатени металсъдържащи фракции от амортизирани акумулатори и окислени оловосъдържащи продукти, които намират приложение в металургията.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е метод за преработване на вторични оловни суровини, при който шихта, съдържаща едро надробена шлака, металургичен кокс, флюси и оловосъдържащи материали, се подава в шахтова пещ. Противоточно на вертикалния стълб от шихта се продухва въздух. В резултат на протичане на редукционни процеси оловото и антимонът се концентрират в металната фаза, а останалите компоненти преминават в шлаковата и шейковата фаза. Шахтовата пещ за осъществяване на метода включва шахта и топилна камера, като в горната част на шахтата е оформена газова камера, а долната й част е оформена от водоохлаждаеми кесони, които лягат върху стените на огнеупорен тигел. В кесонираните стени на шахтата са разположени отвори за вдухване на въздух, а в стените на тигела или на границата между тигела и кесоните са оформени отвори за изпускане на стопилката, които могат да бъдат и сифонни. (Худяков, И.В., А.П.Дорошкевич, И.В.Карелов, Металлургия вторичннх цветннх металлов, изд. “Металлургия”, Москва, 1987 г., стр.284).

Недостатъкът на този метод и на пещта е, че използването на труднотопими материали като едра шлака, флюси и други с цел да разтворят пепелта на кокса е свързано с повишаване разхода на гориво и получаване на относително голямо количество запрашени газове на единица добит метал. Това води до влошаване на условията на труда и по-големи капиталовложения за прахоуловителни съоръжения.

Известен е също така метод за преработване на вторични оловни суровини, при който подаваното в горивна камера течно гориво при смесването му с въздух изгаря напълно и получените горещи газове преминават в противоток през вертикален стълб от шихта, включваща метални и повърхностно окислени вторични оловни материали, на които отдават топлината си и ги стопяват. Стопените материали се стичат надолу и се събират на дъното на горивната камера, от където се изпускат, а на тяхно място се срутват лежащите по-горе слоеве от нестопен материал. Пещта за осъществяване на метода включва шахта на топилна камера, горната част на която е обхваната от газова камера. В горния си край шахтата е снабдена с отвор за зареждане. Странично от шахтата е разположена горивна камера, обхваната от въздухонагревателна камера. Дъното на шахтата е изпълнено с наклон към горивната камера, като шахтата е свързана с горивната камера чрез отвор за изтичане на стопените материали от пещта и за преминаване на горещите газове от горивната камера към шахтата. Горивната камера е снабдена с един или два отвора за изпускане на стопените материали, разположени в най-ниската й част, които могат да са и сифонни (ВС 51112).

Недостатъкът на този известен метод е пълното изгаряне на горивото в горивната камера, поради което получените газове играят само топилни функции и нямат редукционен капацитет. В резултат оксидите от преработваните материали преминават изцяло в оксидна стопилка, с което се намалява извличането на метала в металната стопилка. Недостатъкът на пещта е, че, преди да се изпуснат от нея, стопилките преминават през горивната камера, където температурата е най-висока, с което се създават условия за по-голяма степен на изпаряване на оловото и оловния оксид.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде метод и пещ за преработване на десулфатизирани и обогатени металсъдържащи фракции от амортизирани акумулатори, с които да се осигури редукция на съществена част от окислените оловни съединения, да се избегне използването на труднотопими материали в шихтата и да се намали степента на изпаряване на полученото олово при опростена конструкция на пещта и горивната камера.

63878

Задачата е решена с метод за преработване на десулфатизирани и обогатени метал съдържащи фракции от амортизирани акумулатори в пещ от шахтов тип, включващ изгаряне на течно или газообразно гориво извън шахтата и преминаване на получените горещи газове в противоток през вертикален стълб от шихта, съставена от метал съдържащите фракции от амортизирани акумулатори. Съгласно изобретението изгарянето на горивото се извършва при коефициент на недостиг на въздух от 0,95 до 0,60 и получените горещи газове с редукционен капацитет се подават към вертикалния стълб от шихта с налягане от 3000 до 10000 Ра.

Вследствие на температурния градиент във вертикалния стълб от озърнени оксиднокарбонатни и метални материали се осигурява термична дисоциация на оловния диоксид и оловния карбонат още в горните слоеве, където се е изчерпал редукционният капацитет на газовете, но не се е изчерпала термичната им способност да отдават топлина и да нагряват материала до температури, по-високи от температурите на топене на оловото и оловните сплави, които се стопяват и стичат надолу, както и до температури, по-високи от температурите на дисоциация на оловния карбонат и оловния диоксид до оловен оксид. В по-долните слоеве на вертикалния стълб оловният оксид по повърхността на зърната се редуцира до метално олово, стопява се и оголва повътрешните слоеве на зърната до намаляване на размерите им до нула, при това съдържанието на редукционните съставки в газовете непрекъснато нараства към по-долните нива на насипания слой и се подновява непрекъснато от възходящия поток от газове, получени в горивната камера.

Пещта за осъществяване на метода включва шахта на топилна камера, снабдена в горния си край с отвор за зареждане. Горната част на шахтата е обхваната от газосъбирателна камера. Странично от шахтата в долния й край е разположена горивна камера, свързана с шахтата чрез отвор и обхваната от въздухонагревателна камера. Съгласно изобретението дъното на горивната камера е изпълнено с наклон към дъното на шахтата, в най-ниската част на което са оформени един или повече изпускателни отвори за стопилката.

Предимствата на метода и пещта съгласно изобретението се изразяват в следното. Изгарянето на газообразно или течно гориво при контролиран недостиг на кислород спрямо този за пълното горене осигурява получаване на газове, които освен топлинен имат и редукционен капацитет, достатъчен за нагряване на шихтата, дисоциация на сложни оловни оксиди, карбонати и други съединения и редукция на съществена част от оловния оксид до олово и оловни сплави. За провеждане на процеса не е необходимо присъствието на труднотопими материали в шихтата, което води до намаляване разхода на гориво. Горивната камера има опростена и олекотена конструкция, тъй като не е сборник на получените стопилки и огнеупорните материали за изграждането й не се подлагат на въздействието им. От друга страна стопилките от олово и оловни съединения не се подлагат на непосредственото въздействие на високите температури в горивната камера, с което се намалява степента на изпаряване на полученото олово и образуването на оловни аерозоли.

Описание на приложената фигура

Фигура 1 представлява вертикален надлъжен разрез на пещта.

Пример за изпълнение на изобретението

Примерно изпълнение на изобретението е показано на фиг. 1. Пещта се състои от шахта 8, изградена от кесони 9 с водно или изпарително охлаждане, като входът 10 за водата е разположен в долния край на кесоните 9, а изходът 11 - в горния им край. Горната част на шахтата 8 е обхваната от газосъбирателна камера 14, към която са монтирани люкове 15 за периодично почистване. В горния край на шахтата 8 е разположен отвор 12 за зареждане на шихтата, оформен от чугунени плочи 23 и снабден с капак 13. Шахтата 8 има наклонено дъно 16, лежащо върху фундамент 26 и изградено от огнеупорни материали 17, като в най-ниската част на дъното е оформен наймалко един изпускателен отвор 18 за стопилката. Странично на едната от надлъжните стени на шахтата 9, в долния й край, е монтирана горивна камера 1, изработена от вътрешен слой от огнеупорни материали 2 и външен слой от топлоизолационен материал 3. Дъното 28 на горивната камера 1 е наклонено към дъното 17 на шахтата 8, при това горивната камера 1 е свързана с шахтата 8 чрез отвор 7, оформен от най-високата част на дъното 17 на шахтата 8 и кесонна греда 27. Горивната камера 1 е обхваната от въздухонагревателна камера 4, в която е оформен входящ отвор 24, и е снабде3

63878 на с тръба 6, в която е монтирана горелка 5 за течно или газообразно гориво.

Изпускателният отвор 18 за стопилката е свързан с разделителен съд 19, в дънната част на който е монтиран сифон 20 за отделяне $ на чиста оловна стопилка чрез първи улей 21, а в горния край на разделителния съд 19 е разположен втори улей 22.

Използване на изобретението

Пещта за осъществяване на метода работи по следния начин. През отвора 12 за зареждане на шахтата 8 се насипва шихта от озърнени материали от олово, оловни сплави и оксидно-карбонатни оловни съединения. От въз- 15 духонагревателната камера 4 през тръбата 6 към горивната камера 1 се подава подгрят въздух, който обтича горелката 5 за изгаряне на течно или газообразно гориво при коефициент на недостиг на въздух от 0,95 до 0,60. Подгре- 2θ тият въздух се подава от въздухонагревателната камера 4, която освен за нагряване на въздуха, подаван към нея през входящия отвор 24, служи и за предотвратяване избиването на газове през огнеупорната облицовка 3 на горивната камера 4. Получените горещи га- 25 зове преминават през отвора 7 и се подават в противоток към вертикалния стълб от шихта с налягане от 3000 до 10000 Ра. Под въздействието на горещите редукционни газове, при филтруването им отдолу-нагоре през вертикал- зо ния стълб от озърнени материали, протича последователност от процеси по хода на газовете към изхода в горния край на шахтата 8 (непоказан на фигурата) в следния ред: редукция на оловните оксиди, стопяване на оловото и изтичането му надолу, дисоциация на оловния карбонат до оловен оксид и въглероден двуоксид; дисоциация на оловния диоксид до оловен оксид и кислород; стопяване на късчетата олово и оловни сплави; нагряване на зърната и едновременно отделяне на влагата. 40

Получената стопилка се извежда от шахтата през изпускателния отвор 18, свързан с разделителния съд 19. С помощта на сифона 20 чрез първи улей 21 се отделя чиста оловна стопилка, а вторият улей 22, разположен в горния край на разделителния съд 19, служи за отделяне на изплували на повърхността на стопеното олово примеси.

Claims (2)

1. Патентни претенции

   1. Метод за преработване на десулфатизирани и обогатени металсъдържащи фракции от амортизирани акумулатори в пещ от шахтов тип, включващ изгаряне на течно или газообразно гориво извън шахтата и преминаване на получените горещи газове в противоток през вертикален стълб от шихта, съставена от металсъдържащите фракции от амортизирани акумулатори, характеризиращ се с това, че изгарянето на горивото се извършва при коефициент на недостиг на въздух от 0,95 до 0,60 и получените горещи газове се подават към вертикалния стълб от шихта с налягане от 3000 до 10000 Ра.
2. 2. Пещ за преработване на десулфатизирани и обогатени металсъдържащи фракции от амортизирани акумулатори, включваща шахта на топилна камера, снабдена в горния си край с отвор за зареждане, като горната част на шахтата е обхваната от газова камера, а странично на шахтата, в долния й край, е разположена горивна камера, свързана с шахтата чрез отвор и обхваната от въздухонагревателна камера, характеризираща се с това, че дъното (28) на горивната камера (1) е изпълнено с наклон към дъното (17) на шахтата (8), в най-ниската част на което са оформени един или повече изпускателни отвори (18) за стопилката.

   Приложение: 1 фигура