Способ переработки цинксодержащих материалов вельцеванием Советский патент 1990 года по МПК C22B19/38 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки цинксодержащего сырья вельцеванием.

Цель изобретения - повышение извлечения металлов и снижение затрат на углеродистый восстановитель.

Известный способ переработки цинк- содержащих материалов вельцеванием включает шихтовку с отработанной теплоизоляцией печей графитации крупностью 2-10 мм и коксиком и восстановительный обжиг полученной шихты. , В предлагаемом способе переработки цинксодержащих материалов вместо масти коксика в шихте вельцевания в известных количествах (1,5-10% от шихты) используют отработанную теплоизоляцию печей графитации крупностью минус 2 мм, т.е. отвальный угле- содержащий материал. Это обеспечивает по сравнению с известным способом снижение затрат на углеродистый восстановитель. Другой положительный эффект достигается за счет способности карбида кремния, содержащегося во фракции 2 мм, восстанавливать цинк и свинец из трудновосстановимых соединений (сульфидов, силикатов, ферритов) с одновременным связыванием оксидотз железа в трудновосстановимые соединения (силикаты) кремнеземом, также присутствующим в данном материале: MeS+2FeO+SiC + C0i5 (1)

MeO-SiQj, + 2FeO + SiC -Me+2FeO x

x Si02 + СОа.;(2)

MeO FejjO ъ + SiC+ COZ;

2FeO + Si02-2FeO SiO.

Извлечение цинка и свинца из их трудновосстановимых соединений обеспечивает повышение извлечения металлов в вельцокислы, а связывание оксида железа в силикат снижает содержа-Me+2FeO-SiOz +FeS +

Me+2FeO-Si02+

(Л

с

ел Сп

4

00 4

ние металлического железа в клинкере, что обеспечивает снижение насты- леобразования и образование металлизированных криц в печи.

Способ осуществляют следующим образом.

Выделенную при рассеве отработанную теплоизоляцию печей графитации крупностью 2 мм для снижения выноса ее пылевидных фракций (-0,5 мм) из вельцпечи потоком отходящих газов предварительно увлажняют и смешивают с цинксодержащими материалами.Полученную шихту и коксовую мелочь загру жают в вельцпечь. Восстановительный обжиг проводят при 1200-1300°С.

Количество вводимой в шихту вель- цевания отработанной теплоизоляции печей графитации крупностью -2 мм выдерживают в известных пределах: 1,5-10% от шихты, предпочтительно 5-10%. При нижнем запредельном содер жании отработанной теплоизоляции 2 мм в шихте вельцевания существенно го повышения извлечения металлов в вельцокислы и снижения настылеобра- зования в печи по сравнению с известным способом не достигается. Повышение содержания отработанной теплоизоляции больше 10% ведет к снижению производительности вельцпечи по переработке металлсодержащей шихты из-за большого количества вводимой золы. При этом повышение извлечения цинка в вельцокислы практически не происходит, а извлечение свинца падает в связи с восстановлением его до малолетучей металлической фазы.

Пример. Сравнение показателей известного и предлагаемого способов переработки цинксодержащих материалов вельцеваннем.

Проводят вельцеваниеашихты цинк- содержащих материалов, составленной из цинковых кеков и шлаков свинцовой плавки, на укрупненной лабораторной вельцпечи 0, м при 1200°С и продолжительности каждого опыта в течение 24 ч.

Шихта цинксодержащих материалов имеет следующий состав, %: цинк 16,0 свинец 4,5; железо 19,6; кремнезем 16,8.

Отработанную теплоизоляцию печей графитации рассеивают, а полученные фракции 2-10 мм и -2 мм смешивают

,с цинксодержащими материалами и кок(СИКОМ,

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

В табл. 1 даны характеристики углеродистых восстановителей.

Количество отработанной теплоизоляции печей графитации в шихте вельцевания сравниваемых способов переработки составляет 5 и 10%, а кокси- ка - на основании предварительно полученных даиных по тепловому балансу печи и реакционно-теплотехническим характеристикам используемых углеродистых восстановителей. Навеска шихты каждого опыта составляет 15 кг.

По окончании опыта печь полностью выгружают и охлаждают, осматривают внутреннюю полость печи на предмет настылеобразования, образовавшуюся настыль удаляют и взвешивают.

В табл. 2 приведены показатели вельцевания шихты цинковых кеков и шлаков свинцовой плавки по известному и предлагаемому способам переработки.

Результаты лабораторных опытов в табл. 2 свидетельствуют, что предлагаемый способ переработки цинк- содержащих материалов вельцеванием с использованием в составе углеродистого восстановителя отработанной теплоизоляции печей графитации крупностью -2 мм вместо фракции ее крупностью 2-10 мм при оптимальном содержании их в шихте вельцевания (5-10% от шихты) обеспечивает повышение извлечения цинка с 95,2 до 96,5-97,7% (на 1,3-2,5%), свинца с 93,5 до 94,3-95,1% (на 0,8-1,6%), снижение содержания металлического железа в клинкере с 72 до 56,7 - 61,0% (на 11-15,3%), что обеспечивает снижение массы образующейся, настыли в печи за одинаковый промежуток времени.на 36,8-51,2%.

Формула изобретения

Способ переработки цинксодержащих материалов вельцеванием, включающий их шихтовку с отработанной теплоизоляцией печей графитации и коксиком и восстановительный обжиг полученной шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения цветных металлов и снижения затрат на углеродистый восстановитель, в шихту вводят фракцию отработанной теплоизоляции печей графитации крупностью минус 2 мм.

Таблица 1

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения оксида цинка вельцеванием. Цель - повышение извлечения цветных металлов и снижение затрат на углеродистый восстановитель. Способ включает приготовление шихты из смеси цинксодержащих материалов с коксиком и фракции отработанной теплоизоляции печей графитации крупностью -2 мм и восстановительный обжиг полученной шихты. 2 табл.

Коксик

6850

74,4

14,2

Т 6 л я ц « 2