RU2516191C1 - Способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов - Google Patents
Способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2516191C1 RU2516191C1 RU2012158114/02A RU2012158114A RU2516191C1 RU 2516191 C1 RU2516191 C1 RU 2516191C1 RU 2012158114/02 A RU2012158114/02 A RU 2012158114/02A RU 2012158114 A RU2012158114 A RU 2012158114A RU 2516191 C1 RU2516191 C1 RU 2516191C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- content
- furnace
- lead
- steam
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии цветных металлов. Окисленные цинксодержащие материалы с коксиком в качестве твердого углеродистого восстановителя подают во вращающуюся трубчатую печь и подвергают вельцеванию с подачей дутья в виде паровоздушной смеси в зону температур 1050-1150°С при содержании пара в смеси 14-25%. Обеспечивается снижение расхода восстановителя и содержание цинка и свинца в клинкере, исключается размягчение материала в печи. 2 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке цинксодержащих материалов с высоким содержанием свинца вельцеванием, например цинксодержащих пылей медеплавильного производства.
Известен способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов, согласно которому с целью повышения тепловой инерции печи, позволяющей снизить расход коксика и содержание цинка в клинкере, уменьшается диаметр разгрузочного отверстия с 1400 мм до 1000 мм (см. Дорофеев В.М., Козлов П.А. и др. / Цветная металлургия. Бюл. ЦНИИ ЭНЦМ. 1978. №12. С.44-45).
Недостатком указанного способа является:
- увеличение время переработки материала в печи;
- снижается производительность печи;
- снижается степень отгонки свинца и цинка.
Наиболее близким по технической характеристике к заявленному является способ вельцевания цинксодержащих материалов во вращающейся трубчатой печи с подачей в разгрузочную часть печи в зону температур 950-1000 (воздуха низкого давления Р=0,1÷0,2 атм) с добавкой кислорода (см. Лакерник М.И., Пахомова Г.Н. // Металлургия цинка и кадмия - М.: Металлургия, 1969, с.401).
Недостатком указанного способа является высокий расход коксика и существенные потери цветных металлов с клинкером (цинка и свинца). В указанной зоне наиболее высокое содержание легкоплавких силикатов и наиболее низкое содержание коксовой мелочи, одним из назначений которой в вельц-процессе является поглощение жидкой фазы и придание материалу способности вельцеваться (перекатываться).
При добавке в дутье коксика в указанной зоне повышается температура за счет экзотермической реакции С+O2=СО2 и снижается содержание углерода в шихте.
Из-за увеличения количества легкоплавких соединений и образования «жидкой ванны» нарушается процесс отгонки свинца и цинка из шихты, и для нормализации процесса необходимо увеличить расход коксовой мелочи.
В основу патентуемого способа положена задача разработки такого способа, который позволил бы снизить при переработке вельцеванием окисленных цинксодержащих материалов с высоким содержанием свинца, потери свинца и цинка с клинкером и расход топливно-энергетических ресурсов, в частности коксовой мелочи.
Это достигается тем, что в известном способе вельцевания цинксодержащих материалов во вращающейся трубчатой печи, включающем подачу коксика в шихту и воздушное дутье с добавкой, где в качестве добавки используют водяной пар в количестве, обеспечивающем его содержание в дутье 14-25% и направляемом в зону температур 1050-1150°С.
При подаче пара в печь в зоне температур 1050-1150°С протекает эндотермическая реакция
При этом в газовой фазе печи появляется новый активный восстановитель водород (H2), который, попадая в реакционную зону вместе с окисью углерода (СО):
- увеличивает протяженность реакционной зоны и сокращает протяженность зоны разложения сульфатов;
- восстанавливает сульфаты свинца до легковозгоняемых сульфидов; при этом увеличивается возгоночная способность печи при переработке богатых по свинцу материалов;
- увеличивается степень отгонки цинка и свинца, а также, производительность печи без увеличения температуры реакционной зоны.
При подаче по прототипу кислорода в зону температур 950-1000°С отгонка свинца и цинка, а также производительность печи увеличиваются за счет повышения температуры в реакционной зоне с 1200-1300 до 1350-1450°С (расходуется углерод необходимый для впитывания образующейся при повышенной температуре жидкой фазы и требуется дополнительный расход углерода на образование восстановителя).
Пары воды обладают высокой излучательной способностью, увеличивают тепловую инерцию печи, поэтому, несмотря на эндотермичность реакции (1), температура шихты не снижается ниже 1050°С. Повышение температуры выше 1150° не увеличивает положительный эффект, так как высокая протяженность реакционной зоны позволяет вести вельц-процесс без повышения температуры более 1150°С.
При подаче пара в зону температур менее 1050°С резко снижается скорость реакции (1) и происходит увеличение потерь свинца и цинка с клинкером.
При содержании пара в дутье ниже 14% не обеспечивается полное извлечение свинца в возгоны. При содержании пара в дутье более 25% положительный эффект не увеличивается, а наоборот происходит охлаждение материала и увеличивает потери цинка с клинкером.
Таким образом, патентуемый способ позволяет снизить потери свинца и цинка с клинкером, снизить расход топлива восстановителя, исключить расплавление материала, перерабатывать окисленные цинксодержащие материалы с высоким содержанием свинца.
Способ осуществляется следующим образом.
Цинксодержащий материал, например пыли медеплавильного производства, состава, %: цинк - 18-20, свинец - 20-25; железо - 1-5; оксид кремния - 2-4 в смеси с твердым углеродистым восстановителем загружают в трубчатую вращающуюся печь и подвергают вельцеванию. В разгрузочный конец печи через форсунку, установленную параллельно по оси печи, подают в зону температур 1050-1150°С паровоздушное дутье с содержанием пара 14-25%.
Выгружаемый из печи клинкер охлаждают и направляют потребителю. Цинксодержащие возгоны улавливают в газоходной системе и используют в гидрометаллургическом производстве цинка.
Пример 1.
Определение оптимальной температуры по предлагаемому способу
Цинксодержащие пыли медеплавильного производства состава, %: цинк - 18.7, свинец - 23.4, железо - 2.6, оксид кремния - 3.1 одновременно с коксовой мелочью подавали в загрузочную течку вельц-печи (диаметр - 4,0 м; длина - 60,0 м).
Через горизонтальную форсунку, установленную в разгрузочном отверстии печи параллельно оси печи, подавали паровоздушную смесь с содержанием пара 19% в зону температур 1050-1150°С.
Расход паровоздушного дутья - 6600 м3/ч, загрузка печи - 15 т/ч пыли медеплавильного производства и 4,5 т/ч коксовой мелочи, или 300 кг/ч коксовой мелочи на тонну цинксодержащей пыли медеплавильного производства.
Для сравнения проводили опыт по прототипу.
Пыли указанного состава загружали в печь вместе с коксовой мелочью в количестве 300 кг/т пыли, подавали вентиляторный воздух, обогащенный кислородом до содержания 25% в количестве 6600 м3/ч. Результаты опытов приведены в табл.1.
Таблица 1 | ||||
Определение оптимальной температуры | ||||
Наименование способа | Температура материала, °С | Содержание в клинкере, % | Состояние материала в печи | |
цинк | свинец | |||
ПРЕДЛАГАЕМЫЙ | 1000 | 1,9 | 1,5 | Холодный, сыпучий |
1050 | 0,5 | 0,4 | Сыпучий, вельцуется, горячий | |
1100 | 0,4 | 0,3 | Сыпучий, вельцуется, горячий | |
1150 | 0,1 | 0,2 | Сыпучий, вельцуется, горячий | |
1200 | 0,1 | 0,2 | Сыпучий, вельцуется, перегретый | |
ИЗВЕСТНЫЙ | 1000 | 2,1 | 2,6 | Расплав, «ванна» |
Как видно из таблицы 1, при подаче паровоздушной смеси в зону температур 1000°С увеличивается содержание цинка и свинца в клинкер. При подаче в зону температур 1200°С (содержание цинка 0,1%, свинца - 0,2%) положительный эффект не увеличивается, однако материал перегревается.
При проведении опыта по прототипу происходит расплавление материала в печи, что приводит к резкому увеличению свинца с 0,2-0,4 до 2,6%, а цинка с 0,1-0,5 до 2,1%.
Для нормализации процесса необходимо увеличить загрузку топлива-восстановителя до 6,7 т/ч или до 446 кг/т пыли.
Пример 2.
Определение влияния содержания пара в дутье по предлагаемому способу.
Опыт проводили с пылями на оборудовании и при расходе коксовой мелочи, загрузке пыли медеплавильного производства, как было описано выше.
Паровоздушную смесь подавали в зону температур 1100°С, расход пара в паровоздушной смеси составлял, %: 13, 14, 19, 25, 26.
Определение содержания пара по предлагаемому способу
Таблица 2 | ||||
Определение содержания пара по предлагаемому способу | ||||
Наименование способа | Содержание пара в паровоздушной смеси, % | Содержание в клинкере, % | Состояние материала в печи | |
цинк | свинец | |||
ПРЕДЛАГАЕМЫЙ | 13 | 1,3 | 1,4 | Сыпучий, холодный |
14 | 0,5 | 0,4 | Сыпучий, горячий, вельцуется | |
19 | 0,4 | 0,3 | Сыпучий, горячий, вельцуется | |
25 | 0,2 | 0,1 | Сыпучий, горячий, вельцуется | |
26 | 1,2 | 0,9 | Сыпучий, холодный | |
ИЗВЕСТНЫЙ | 0 | 2,4 | 2,8 | Расплав, «ванна» |
Как видно из таблицы 2, при снижении содержания пара в смеси менее 14% содержание цинка и свинца увеличивается соответственно с 0,2-0,5 до 1,3 и с 0,1-0,4 до 1,4%. Материал не удается полностью разогреть.
При увеличении содержания пара в смеси более 25% материал охлаждается и увеличивается содержание цинка и свинца в клинкере соответственно до 1,2 и 0,9%.
При проведении опыта по прототипу, но без добавки пара материал в печи расплавляется и для нормализации процесса необходимо было, как и в примере 1, увеличить загрузку коксовой мелочи.
Claims (1)
- Способ вельцевания окисленного цинксодержащего материала во вращающейся трубчатой печи, включающий подачу коксика в шихту и воздушного дутья с добавкой, отличающийся тем, что в качестве добавки используют водяной пар в количестве, обеспечивающем его содержание в воздушном дутье 14-25%, и подают воздушное дутье в цинкосодержащий материал в зону температур 1050-1150°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012158114/02A RU2516191C1 (ru) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | Способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012158114/02A RU2516191C1 (ru) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | Способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2516191C1 true RU2516191C1 (ru) | 2014-05-20 |
Family
ID=50778912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012158114/02A RU2516191C1 (ru) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | Способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2516191C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105695731A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-06-22 | 浙江新时代中能循环科技有限公司 | 回转窑生产镍铁精粉和氧化锌的方法 |
RU2653394C1 (ru) * | 2017-03-23 | 2018-05-08 | Публичное акционерное общество "Челябинский цинковый завод" | Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU929728A1 (ru) * | 1980-01-08 | 1982-05-23 | За витель | Способ вельцевани цинксодержащих материалов |
US4525208A (en) * | 1983-07-26 | 1985-06-25 | Sumitomo Metal Mining Company Limited | Method for recovery of Zn and Pb from iron and steel dust |
SU1705383A1 (ru) * | 1990-03-26 | 1992-01-15 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | Способ вельцевани цинкжелезосодержащих отвальных шлаков |
RU2119965C1 (ru) * | 1996-10-22 | 1998-10-10 | Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод" | Способ вальцевания окисленных цинксодержащих материалов |
-
2012
- 2012-12-29 RU RU2012158114/02A patent/RU2516191C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU929728A1 (ru) * | 1980-01-08 | 1982-05-23 | За витель | Способ вельцевани цинксодержащих материалов |
US4525208A (en) * | 1983-07-26 | 1985-06-25 | Sumitomo Metal Mining Company Limited | Method for recovery of Zn and Pb from iron and steel dust |
SU1705383A1 (ru) * | 1990-03-26 | 1992-01-15 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | Способ вельцевани цинкжелезосодержащих отвальных шлаков |
RU2119965C1 (ru) * | 1996-10-22 | 1998-10-10 | Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод" | Способ вальцевания окисленных цинксодержащих материалов |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДИЕВ Н.П. и др., Металлургия свинца и цинка, М., ГНТИЛЧЦМ, 1961, стр.364-374 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105695731A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-06-22 | 浙江新时代中能循环科技有限公司 | 回转窑生产镍铁精粉和氧化锌的方法 |
CN105695731B (zh) * | 2016-02-18 | 2018-04-10 | 浙江新时代中能循环科技有限公司 | 回转窑生产镍铁精粉和氧化锌的方法 |
RU2653394C1 (ru) * | 2017-03-23 | 2018-05-08 | Публичное акционерное общество "Челябинский цинковый завод" | Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2019201093B2 (en) | Smelting Process and Apparatus | |
RU2516191C1 (ru) | Способ вельцевания окисленных цинксодержащих материалов | |
JP4580256B2 (ja) | 亜鉛含有ダストからの亜鉛回収方法 | |
PL139606B1 (en) | Method reclaiming metals from molten slag | |
CN105039701A (zh) | 一种复杂富锌含铅物料处理方法 | |
CA2913928A1 (en) | Furnace for smelting copper for lower blow-through with enriched oxygen | |
FI119439B (fi) | Menetelmä ja laitteisto kupari(I)oksidin pelkistämiseksi | |
WO2008014538A1 (en) | Lead slag reduction | |
JPS6211054B2 (ru) | ||
JP2018104812A (ja) | 溶銑の製造装置及び溶銑の製造方法 | |
US9310133B2 (en) | Rotary hearth furnace exhaust gas duct apparatus and method for operating same | |
US11408054B2 (en) | Method for the recovery of zinc | |
KR101494256B1 (ko) | 유가 금속 회수 장치 | |
RU2398031C1 (ru) | Способ обеднения твердых медно-цинковых шлаков | |
JP2023503236A (ja) | 改良型プラズマ誘起フューミング炉 | |
JPS63259036A (ja) | 副生Zn含有物からのZn回収方法 | |
ES2929529T3 (es) | Dispositivo y disposición para el tratamiento metalúrgico de chatarra o componentes eléctricos y/o electrónicos así como sus usos y procedimientos para el tratamiento metalúrgico de chatarra o componentes eléctricos y/o electrónicos | |
JPS5948939B2 (ja) | 多種金属原料の複合連続処理方法およびその装置 | |
PT1373581E (pt) | Método de fundição de redução num forno em forma de chaminé com recuperação de metais secundários voláteis | |
JP3336131B2 (ja) | 亜鉛含有ダストからの亜鉛回収方法 | |
US146286A (en) | Improvement in recovering zinc from zinc-fumes | |
US2784076A (en) | Ore treating processes | |
JPS63259035A (ja) | 副生Zn含有物の処理方法 | |
RU2119965C1 (ru) | Способ вальцевания окисленных цинксодержащих материалов | |
US2144942A (en) | Metallurgy of zinc |