СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОСОЛЕВЫХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА МАГНИЯ Российский патент 2006 года по МПК C22B7/00 C22B26/22 

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к переработке отходов литейного передела при производстве товарного магния и его сплавов.

При производстве магния и его сплавов образуются металлургические отходы, состоящие из оксидно-солевой матрицы с диспергированными в ней каплями металлической фазы. Содержание металла в смеси составляет 10-60% в зависимости от вида металла и технологии его приготовления. Содержание оксидов колеблется в пределах 10-30%, а остальное составляют хлориды и фториды щелочных и щелочноземельных металлов. До настоящего времени эти магнийсодержащие отходы вывозятся на хранилища твердых отходов, т.к. нет промышленно реализованного способа переработки этого вида отходов. Общая масса металла, теряемого безвозвратно, составляет только в России несколько тысяч тонн в год, поэтому извлечение магния из этих отходов является важной экономической задачей.

Известен способ извлечения магния из тигельных остатков литейного передела магниевого производства. Для извлечения магния в этом способе осуществляется дробление всей массы донных остатков с последующим разделением на солевую и металлическую фракции (Эмли Е.Ф. Основы технологии производства и обработки магниевых сплавов, М.: Металлургия, 1972 г., с.124-125).

Недостатком этого способа, как показывает практика, является то, что большой разброс гранул металла по фракциям затрудняет выделение металла из продуктов дробления. Выход металла не превышает 40%.

Также известен способ комплексной переработки литейных отходов производства сплавов магния, который включает плавку в среде расплавленного флюса, разделение на металлическую и донную составляющие методом отстаивания, извлечение сплава, дополнительную обработку донной составляющей диспергирующим реагентом, перемешивание, охлаждение и разделение в твердом виде на металлическую фракцию, которую используют в качестве гранулированного магниевого реагента, и окисно-солевую фракцию, которую используют в качестве минерализатора. Разделение в твердом виде осуществляют методом механической дезинтеграции (Заявка РФ №2003104029, МПК С 22 В 7/00, приоритет от 11.02.2003 г.).

Недостатком известного способа является его сложность и большие энергетические затраты на отстой и выдержку расплавленной металлосолевой смеси, повышенный расход солевого флюса, а также потери металлического магния.

В качестве прототипа заявленного способа выбран способ переработки отходов титано-магниевого производства, преимущественно тигельных остатков рафинирования магния и его сплавов, включающий плавление, нагревание и перемешивание отходов во флюсе, выдержку расплава в течение 1,5-2,5 и разделение образовавшихся продуктов (а.с. №1731848, МПК С 22 В 7/00, приоритет от 23.04.1992 г.).

К основным недостаткам данного способа относится его сложность, большие энергетические затраты на отстой и выдержку расплавленной металлосолевой смеси, повышенный расход солевого флюса, неполное (85%) извлечение магния, образование большого количества отходов в виде обедненной по металлическому магнию шламоэлектролитной смеси (40-80% от общего количества перерабатываемой металлосолевой смеси).

Изобретением решается задача упрощения способа извлечения металлической фазы из шламовых отходов производства магния, уменьшения потерь металлического магния, комплексной переработки шламосолевых отходов производства магния с получением товарной продукции: металлического магния, магниевых гранул, минерализаторов, противогололедных препаратов и флюса для производства ферросплавов.

Указанная задача решается следующим образом.

Способ переработки шламосолевых отходов производства магния, включающий разделение, то есть известный и общий с прототипом признак, имеет и новые признаки: разделение производят путем рассева, а шламовые отходы сначала подвергают дроблению до фракции 0-100 мм, затем - до фракции 0-30 мм с последующим ее рассевом на фракции 0-1 мм, 1-3 мм, 3-10 мм и 10-30 мм, при этом фракцию 3-10 мм подвергают дроблению 0-10 мм с последующим ее рассевом до фракций 3-10 мм и 0-3 мм, которую подвергают дроблению совместно с фракцией 1-3 мм до фракции 0-3 мм с последующим ее рассевом до фракций 0-1 мм и 1-3 мм.

Именно благодаря таким операциям и их определенной последовательности возможно решение поставленной задачи.

На чертеже приведена структурная схема дробильно-сортировочного комплекса, на котором осуществлен заявленный способ.

Дробильно-сортировочный комплексе состоит из последовательно соединенных транспортными средствами щековой дробилки 1 среднего дробления, осуществляющей дробление до фракции 0-100 мм, молотковой дробилки 2 среднего дробления, осуществляющей дробление до фракции 0-30 мм, роторного грохота 3, имеющего три сетки с разным размером ячеек, осуществляющего рассев на фракции 0-1 мм, 1-3 мм, 3-10 мм и 10-30 мм, молотковой дробилки 4, осуществляющей дробление до фракции 0-10 мм, роторного грохота 5 имеющего две сетки с разным размером ячеек, осуществляющего рассев на фракции 0-3 мм и 3-10 мм, дезинтегратора 6, осуществляющего дробление на фракции 1-3 мм и додрабливание фракции 0-3 мм до фракции 0-3 мм, роторного грохота 7, имеющего две сетки с разным размером ячеек, осуществляющего рассев на фракции 0-1 мм и 1-3 мм.

В результате предложенного способа переработки шламосолевых отходов производства магния получаются следующие товарные продукты: шламоэлектролитная смесь крупностью помола 0-1 мм, которая используется нефтяниками в качестве минерализатора или металлургами в качестве флюса для плавки ферросплавов, например феррованадия; металлические гранулы магния или магниевых сплавов 1-3 мм, которые применяются для десульфурации чугуна и стали; гранулы 3-10 мм и корольки 10-30 мм пригодны к переплаву в компактные металлические слитки.

Таким образом, осуществление способа переработки шламосолевых отходов производства магния в условиях дробления и рассева позволяет полностью переработать эти отходы на товарную продукцию.

Пример осуществления способа.

Для переработки шламосолевых отходов в товарную продукцию было взято 1000 кг металлосодержащих оксидосолевых отходов в виде гранул фракции 0-100 мм, содержащих, мас.%:

Mg, Al, Zn50MgO20MgCl₂, KCl, NaCl30

В результате дробления и рассева по предложенному способу в дробильно-сортировочном комплексе было получено 500 кг металлической фазы, состоящей из 300 кг фракции 1-3 мм, 120 кг фракции 3-10 мм и 80 кг фракции 10-30 мм, а также 500 кг шламоэлектролитной смеси фракции 0-1 мм. Все продукты, полученные от переработки шламосолевой смеси, отправлены потребителям.

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и сплавов и может быть использовано для переработки отходов литейного передела при производстве товарного магния и его сплавов. Способ переработки шламосолевых отходов производства магния заключается в дроблении и разделении на фракции путем рассева. Шламовые отходы сначала подвергают дроблению до фракции 0-100 мм, затем - до фракции 0-30 мм с последующим рассевом на фракции 0-1 мм, 1-3 мм, 3-10 мм и 10-30 мм, при этом фракцию 3-10 мм подвергают дроблению до фракции 0-10 мм с последующим рассевом до фракций 3-10 мм и 0-3 мм, которую подвергают дроблению совместно с фракцией 1-3 мм до фракции 0-3 мм с последующим рассевом до фракций 0-1 мм и 1-3 мм. Обеспечивается упрощение способа извлечения металлической фазы из шламовых отходов производства магния, уменьшение потерь магния и комплексная переработка шламовых отходов производства магния с получением товарной продукции. 1 ил.

Способ переработки шламосолевых отходов производства магния, включающий разделение на фракции в товарную продукцию, отличающийся тем, что разделение производят путем рассева, при этом шламосолевые отходы сначала подвергают дроблению до фракции 0-100 мм, затем до фракции 0-30 мм с последующим рассевом на фракции 0-1 мм, 1-3 мм, 3-10 мм и 10-30 мм, причем фракцию 3-10 мм подвергают дроблению до фракции 0-10 мм с последующим рассевом до фракций 3-10 мм и 0-3 мм, которую подвергают дроблению совместно с фракцией 1-3 мм до фракции 0-3 мм с последующим рассевом до фракций 0-1 мм и 1-3 мм с получением товарных продуктов: шламоэлектролитной смеси, используемой в качестве минерализатора или в качестве флюса для плавки ферросплавов, и металлических гранул магния или магниевых сплавов, применяемых для десульфации чугуна и стали.