Способ сульфатизации пылей свинцового производства Советский патент 1985 года по МПК C22B7/02 

ел

sl

00 СД Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для извлечения свинца, цинка и редких металлов из пылей агломерации, шахтной свинцовой плавки и конвертерных пьшей свинцового производства, содержащих мышьяк и хлор., В современной практике производства свинца и цинка для извлечения этих металлов и сопутствующих им редких металлов из пылевидных продуктов необходима предварительная очистка их от примесей мышьяка и хлора. Известен способ переработки мьш1ьяк содержащих конвертерных пылёй и возгонов, содержащих цветные металлы, предусматривающий их выщелачивание и выделение из раствора в виде арсенатов причем с целью очистки от мьшзьяка в исходный материал вводят добавку соли трехвалентного железа , и вьщелачивание ведут раствором, со; держащим 280-300 г/л хлористого натрия и 0,5-1 г/л соляной кислоты при ЗЗ-ЮО С, рН О J 8-1,2 при барботировании воздухом, а осаждение арсенато ведут при рН раствора 2,2-2,8 Щ. Недостатком данного способа является низкое извлечение мьш1ьяка из , пыпей. Известен также способ удаления мышьяка из пылей свинцового производ ства, который предусматривает суль-. фидирование пылей серой при 325-350°С в течение мин, ьш елачивание полученного продукта при отношении сульфида натрия к ппьяку., равном () : 1, и осаладение мьшьяка 2 Недостатком этого способа также является низкое извлечение мьшшяка. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ сульфатизации пьшей свинцового производствг, включающий гранулирование сме-си свинцовых пылей с серной кислотой и последующий сульфатизирующий обжиг в кипящем слое при 300-400 С. Б процессе сульфатизирующего обжи га мьшьяк, хлор и селен переходят в возгоны. После сульфатизирующего обжига гранулы обрабатывают водой, при атом в раствор переходят цинк, кадмий и другие металлы. Образующиеся при сульфатизации газы, в которых концентрируется весь мьшгьяк, направляют в систему пылеулавливания 3j. 52 Недостатком известного способа является то, что при переработке мъш1ьяки хлорсодержащих свинцовых пылей агломерации и шахтной плавки имеет место спекание гранул и настылеобразование с залеганием уплотненного слоя на подине печи кипящего слоя, что приводит к нарушению хода процес а, снижению производительности установки и степени отгонки мышьяка и хлора. Наиболее спекаемьчш являются пыли плавильного цеха после переработки В процессе шахтной плавки агломерата с добавкой аккумуляторного лома. Смес1. этих пьшей имеет следующий состав % мае.: свинец 48-50; цинк 5-12; кадмий 1,2-2,2; мьш1ьяк 2-5; хлор селен 0,3-0,5; медь 0.8-1,5; таллий 0,01-0,02; индий 0,008-0,01; сера 5-6; углерод общий 1-2; углерод органики 0,9-1 ,3. Повьш1енное количество углеродоорганических веществ обусловлено выносг1М в пыли тонкозернистойфракции хлорвиниловых прокдадок аккумуляторного лома. Изучение настыли показало, что в печи кипяще1 О слоя при сульфатизирующем обжиге вследствие горения содержащихся в пылях органических веществ происходит размягчение и сплавление хлоридов цинка и кадмия. Это вызывает спекание гранул и залегание слоя. Сопутствующим процессом является конденсация трехокиси мътъяка на поверхность гранул в недостаточно продуваемых областях уплотненного слоя. В составе настыли остается более 6% мьшзьяка и до 3% хлора. Цель изобретения - исключение настылеобразования и повьш1ение степени отгонки мьш1ьяка и хлора. Цель достигается тем, что согласно способу сульфатизации пылей свинцового -производства, включающему гранулирование смеси свинцовых пьшей с серной кислотой и последующий сульфатизирующий обжиг в кипящем слое при 300-400 С, перед гранулированием в смесь свинцовых пьалей вводят конвертерную пыль свинцового производства в количестве 20-50 % от массы смеси. Количество добавляемой конвертерной пыли возрастает с увеличением содержания углерода органики в свинцовой пыли. Конвертерная пыль свинцового производства имеет следующий химический

31135

состав % мае.: свинец 50-60; цинк 4-12; кадмий 0,1-0,3; хлор 0,4-0,6; медь 1-5; мышьяк 8-20; сурьма 1-3; индий 0,01-0,03; таллий 0,003-0,006; сера 4-10; углерод общий 0,2-0,3; углерод органики 0,02-0,05.

Пример. Опыты проводят в лабораторных условиях. Смесь свинцовых пьшей, содержащую от 5 до 100% конвертерной пыли свинцового производства, гранулируют на чашевом грануляторе с добавлением концентрированной серной кислоты в количестве 50% от массы шихты. Размер преобладающего количества гранул 2-4 мм. Пробу сырых гранул массой 100 г помещают в трубку из нержавеющей стали, вводят в силитовую печь и обжигают при 300, 330 и 350°С. При обжиге гранулы в трубке снизу вверх продувают воздухом при расходе его 10 л/мин. Продолжи- тельность обжига в каждом опыте равнялась 1 ч. Гранулы после обжига охлаждают на воздухе, взвешивают и анализируют на содержание в них мьшьяка и хлора.

Результаты лабораторных опытов по сульфатизации смеси свинцовых пылей

с добавкой конвертерной пыли свинцового производства после их гранулирования приведены в таблице. Для сравнения поставлен один опыт по обжигу гранул свинцовой пыли без добавки конвертерной, т.е. по известному способу.

Как видно из таблицы, при подпшхтовке конвертерных пыпей свинцового производства к смеси свинцовых пылей степень отгонки мышьяка по сравнению с известным способом увеличивается на 9-15%, хлора - до 8%. Добавка конвертерной пыли менее 20% приводит к образованию настыли, а. увеличение содержания конвертерной пыли в шихте более 50% снижает степень отгонки мьшьяка, хотя к образованию настыли и не приводит.

Использование предлагаемого способа сульфатизации пьшей свинцового производства по сравнению с известным обеспечивает ликвидацию настьтеобразования в процессе сульфатизирующего обжига и повьшение степени отгонки мышьяка и хлора.

СПОСОБ СУЛЬФАТИЗАЦИИ ПЫЛЕЙ СВИНЦОВОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий гранулирование смеси свинцовых пылей с серной кислотой и последукиций суль фатизирующий обжиг в кипящем слое при 300-400°С, отличающийс я тем, что, с целью исключения настылеобразования и повышения степени отгонки мышьяка и хлора, перед гранулированием в смесь свинцовых пылей вводят конвертерную пыпь свинцового производства в количестве 2050% от массы смеси. (Л