Способ переработки цинковых кеков Советский патент 1984 года по МПК C22B19/38 

&0

д {

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способаь извлечения цветных металлов из цинковых кеков вальцеванием, и может быть использовано в других областях связанных с отгонкой цинка: химичес кой, металлургической прокшшшенности. Известен способ возгонки цинка и индия из оловянных пылей восстановительной плавкой в шлаковой ванне. Цинкосодержащую оловянную пыль смешивают с железосодержащим оловян ным концентратом до соотношения в шихте цинка и железа в пределах О,6-2,О,а соотношение двуокиси крем ния к сумме окиси кальция и закиси железа равном 0,5-1,2 и закиси желе за и окиси кальция равно 0,6-1 ij Недостатки данного способа - наличие шлаковой ванны для возгонки и относительно низкое извлечение ци ка и индия - 65-80%. Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является спо соб переработки цинковых кеков, вкл чающий гранулирование их, сушку, смешивание с углеродсодержащим восстановителем, нагрев полученной смеси, отгонку цветных металлов и улавливание возгонов с получением окислов 2 . К недостаткам этого способа относятся относительно низкое извлече ние цветных металлов (70-80%) и высокий расход восстановителей (до 3,0 т/т цинка). Цель изобретения - снижение расхода восстановителя и повышение степени извлечения цветных металлов Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработ ки, цинковых кеков, включающему гранулирование их, сушку, смешивание с углеродсодержащим восстановителем нагрев полученной смеси, отгонку цветных металлов и улавливание возгонов с получением окислов, восстаг новитель вводят в смеси с водной пастой карбоната цинка, содержащей соду и гидросульфит натрия, причем пасту задают в количестве 20-30% от массы восстановителя. Кроме того, содержание соды и гидросульфита натрия в водной пасте составляет соответственно. 6,6-40% и 6,6-25% от массы карбоната цинка. Содержание воды в пасте составля ет 15-40% от массы пасты. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Цинковые кеки, содержащие, вес.% цинк 15-20; кадмий 0,2-0,5; свинец 1-2; индий 0,01-0,07.; окись кремния 7-10; железо 10-20; вода 15-50, под вергают гранулированию и сушке при 200-400°С с гГолучением гранул диаметром 2-20 мм и содержанием влаги 12-16%. Одновременно с сугикой гранулы смешивают кокс дисперсностью 0,01-10 мм с пастой, содержащей, вес.%: карбонат цинка 2,0-75; сода 5-30; гидросульфит натрия 5-10; вода 15-40, взятой в количестве 20-30% от количества кокса/ в смесителе в течение 30-60 мин. Гранулированные цинковые кеки смешивают с полученной смесью кокса с пастой, тщательно усредняют, причем.смесь кокса с пастой берут в количестве 50-65%.от веса цинковых гранул. Полученную шихту нагревают до 1100-1350С и отгоняют пары цинка, свинца, кадмия, индия в газы, окисляют металлы воздухом, улавливают окислы в фильтре. Уловленные окислы подвергают гидрометаллургической обработке с целью извлечения металлов . Способ обеспечивает извлечение цветных металлов в следующих количествах: цинка 88-91,5%, свинца 90-93,5%, кадмия 90-94%, индия 74-79%. Расход восстановителя на 1 т полученного цинка составляет 2,751,9т. В качестве пасты могут быть использованы отходы производства гидросульфита натрия, отвечающие описанному составу пасты. Поэтому удорожание процесса за счет введения новых реагентов весьма незначительно, так как стоимость Л т отходов производства гидросульфита равна 40-60 руб. Пример 1. Цинковые .кеки весом 5 кг влажностью 35%, содержащие в сухой массе, вес.%: цинк 18; свинец 2; кадмий 0,02; индий 0,015; железо 15,5; окись кремния 6,5; окись кальция 3,5; сера 7,4; окись алюминия 1,2; примеси остальное, cyiuaT в сушильном шкафу при до содержания влаги 13%, окомковывают в чашевом грануляторе в течение 30 мин. одновременно готовят смесь, состоящую из кокса и пасты. Для этого навеску 2 кг кокса обрабатывают пастой весом 0,6 кг, состоящей из 20% карбоната цинка, 30% соды, 10% гидросульфита натрия, 40% воды, и перемешивают. 4 кг гранулированного кека и 2,6 кг (65% от массы цинкового кека) смеси коксика с пастой смешивают, усредняют, загружают и нагревают до 1300®С. Через каждые 0,5 ч шихту перемешивают и в течение 8 ч отгоняют цинк, свинец, кадмий и индий. Отходящие газы через патрубок в крышке отсасывают при разрежении 5 мм вод.ст., окисляют пары металлов воздухом, газы фильтруют при 120с и улавливают возгоны. Твердый остаток взвешивают, анализируют на остаточное

содержание цветных металлов и определяют извлечение цинка, свинца, Ксшмия и индия. Извлечение в окислы составило: цинка 91%, свинца 93,3%, кадмия 94%, индия 79%. Расход кокса составил 2,75 кг/кг цинка.

В примерах 2-9 условия аналогичны примеру 1. I

Таким образом, обработка кокса пастой, содержащей 20-75% карбоната цинка, 5-30% соды, 5-10% гидросульфита натрия, 15-40% воды, взятой в количестве 20-30% от веса кокса, и добавка смеси в количестве 50-65% от массы цинковых кеков, позволяет повысить извлечение цветных металлов цинка с 80-87% до 88-92,5%, свинца с 87-89,5% до 90-93,5% кадмия с 87,588% до 90-94%, индия с 70-72% до 74-79%. При этом расход кокса снижается с 2,78-3,19 до 1,9-2,75 кг/кг цинка.

Пример 10. В условиях примера 5 пасту весом 0,4 кг смешивают с 1,4 кг кокса. Расход смеси от веса цинкового кека равен 45%. Извлечение цветных металлов составило: цинка 86,3%, свинца 88,4%, кадмия 88% и индия 72%. Извлечение цинка в возгоны ниже, чем по прототипу.

Пример 11. В условиях при- мера 1 навеска кокса составляет 2,2 кг, пасты 0,6 кг. Расход Ласты от веса кокса 75%. Извлечение цветных металлов составило: цинка 90,8%, свинца 92,5%, кадмия 94%, индия 78,2%. Увеличение смеси коксика и пасты до 78% не повышает извлечения цветных металлов в окислы, но приводит к повышению расхода дефицитного кокса с 2,75 кг до 3,2 кг/кг цинка.

Таким образом, расход смеси пасты с коксиком 50-65% от веса щ нкового кека позволяет получить наилучшие показатели процесса вальцевания.

J Паста, содержащая 70% воды, представляет весьма жидкую консистеицию и применение ее целесообразно при использовании для вальцевания крупного ко,кса (10-20мм). JB примерах 1-7 для мелкого коксика наиболее приемлемая паста, содержащая 15-40% вопаВ таблице приведены условия и результаты опытов.

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен тем, что потери цинка снижаются с 13,5% до 11,5%, а расход кокса снижается с 2,8 до 2,75 т/т цинка.

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КЕКОВ, включающий гранулирование их, сушку, смешивание с углеродсодержащим восстановителем, нагрев полученной смеси, отгонку цветных металлов и улавливание возгонов -с получением окислов. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения расхода восстановителя и повышения степени извлечения цветных металлов, восстановитель вводят, в смеси с водной itacToft карбоната цинка, содержащей соду и гидросульфит натрия, причем пасту задают в количестве 20-30% от массы Восстановителя. 2.Способ по П.1, отличающийся тем, что содержание соды и гидросульфита натрия в водной пасте составляет соответственно 6,640% и 6,6-25% от массы карбоната цинка. 3.Способ по ПП.1 и 2, о т л и § ч а ю щ и и с я тем, что содержание волы в пасте составляет 15-40% kn от массы пасты.

1 2 3 4 5 6 7- 8 9

20 75 43 40 55 60 50

40 15 30 40 35 20 40

Продолжение таблицы