Способ переработки цинксодержащих материалов Советский патент 1991 года по МПК C22B19/38 

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

Целью изобретения является повышение извлечения металлов и снижение затрат на переработку.

Способ осуществляется следующим образом.

Коксовую и антрацитовую теплоизоляции смешивают между собой в заданном соотношении, полученную углеродную теплоизоляционную шихту графитации вместе с кокси- ком подают в загрузочную течку вельцпечи, Туда же загружают цинксодержащий мате- риал, например шлак свинцовой плавки. Вельцевание ведут при температуре в реакционной зоне вельцпечи в пределах 1200-1300°С.

Количество вводимой в шихту вельцевания углеродной теплоизоляционной шихты графитации выдерживают предпочтительно в пределах 6-14% от веса шихты вельцевания.

При нижнем запредельном содержании углеродной теплоизоляционной шихты графитации в шихте вельцевания существенного повышения извлечения металлов и- -снижения расхода углеродистого восстановителя по сравнению с известным способом не достигается.

Верхний предел содержания углеродной теплоизоляционной шихты графита- цйй в шихте вельцевания зависит от величины ее реакционной способности, которая определяется соотношением в ней антрацитовой и коксовой теплоиэо- ляций, имеющих различные значения

о

00 00

со

этой величины. При. содержании антраци- . товой теплоизоляции в углеродной теплоизоляционной шихте графитации не более 40% содержание последней в ших- те вельцевания может достигать 14,2%, что обеспечивает замену ею той части коксика, которая в известном способе расходуется на процессы горения для создания в вельцпечи необходимой тем-ю пературы. При верхнем запредельном содержании углеродной теплоизоляционной шихты гвафитации в шихте вельцевания снижается извлечение цинка в вельцокислы и увеличивается расход 15- углеродистого восстановителя в связи с чрезмерным снижением величины его реакционной способности.

Пример 1. Определение оптимального компонентного состава угле- 20 родной теплоизоляционной шихты графитации.

Проводили вельцевание шлаков свинцовой плавки на укрупненной лабораторной вельцпечи О, 15X2 м при тем- 25 пературе в реакционной зоне 12009С. Опыты проводили на шихтах вельцевания, содержащих шлаки свинцовой плав- |ки, коксик, коксовую и антрацитовую теплоизоляцию графитации. Во всех тах навеска шихты (2 кг) содержала 40% углеродистых восстановителей от веса шлака, или 28,6% от веса шихты вельцевания при постоянном весовом соотношении его компонентов (коксика и углеродной теплоизоляционной, шихты графитации). Содержание теплоизоляции во всех опытах 10% от веса шихты вельцевания. От опыта к опыту менялось лишь соотношение с оставляющих угле родной тепло- изоляционной шихты графитации (коксовой и антрацитовой теплоизоляции) в пределах 0-500%.

Опыты по вельцеванию проводили с использованием шлака свинцовой плав- 45 ки и углеродистых материалов со следующими характеристиками.

Шлак свинцовой плавки, %: Zn 13,0} РЬ 2,5; Си 1,23; Fe 19,7; SiOz 24,5.

Коксик: О, 6850 ккал/кг; К 1,1 мл/ ,-Q /г.с С 76,3% зола 14,2%.

Коксовая теплоизоляция графитации: О, 6800 ккал/кг; К 0,8 мл/г, с; С 75,3%; зола 16,6%.

Антрацитовая теплоизоляция- графи- ,. тации: 0, 6900 ккал/кг; К 0,61 мг/г-с; С 76,1%; зола 16,0%.

Углеродистый компонент для осуществления известного способа переработки

35

5-

0

5 о

45 ,-Q

,.

5

получали отсевом фракции 2 мм из коксовой теплоизоляции.

По окончании опытов анализировали выход и состав клинкера на содержание металлов и углерода. По содержанию углероду в клинкере расчетно определяли расход углеродистого восстановителя на восстановление металлов и на создание необходимой температуры.

Результаты лабораторных опытов приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, при использовании коксовой теплоизоляции взамен отработанной теплоизоляции крупностью 2-10 мм в составе углеродистого восстановителя при вельцевании шлаков свинцовой плавки достигается незначительное повышение (на 0,3%) извлечения цинка в вельцокислы; при замене коксовой теплоизоляции на антрацитовую и с увеличением степени такой замены снижается расход углеродистого восстановителя на вельцевание и до определенного предела повышается извлечение цинка в вельцокислы; оптимальный компонентный состав углеродной теплоизоляционной шихты графитации следующий, %:

Коксовая теплоизоляция30-60

Антрацитовая теплоизоляция40-70

При вельцевании шлаков свинцовой плавки в лабораторных условиях с-использованием углеродистого восстано- вителя, содержащего углеродную теплоизоляционную шихту графитации оптимального компонентного состава в количестве 10% от веса шихты вельцевания, извлечение цинка в вельцокислы на l,2-i,8% выше, чем при известном способе переработки, а потребный расход углеродистого восстановителя ени-° жается на 4-6,5%.

П р и м е р 2, Сравнительные показатели вельцевания шлаков свинцовой плавки известным и предлагаемым способ ами.

Проводили вельцевание на укрупненной лабораторной вельцпечи О,I5X 2 м в тех же температурном и временном режимах и с использованием тех же материалов, что и в примере 1.

Состав шихт вельцевания по шлаку свинцовой плавки и углеродистым восстановителем с учетом данных примера 1.

Шихта вельцевания по известному способу содержала 10% отработанной

теплоизоляции крупностью 2-10 мм, полученной рассевом коксовой теплоизоляции.

Шихта вальцевания по предлагаемому способу содержала 6; 10; 14,2 и 17,6% углеродной теплоизоляционной шихты графитации при весовом отношении коксовой и антрацитовой теплоизоляции, равном соответственно 30:70, 40: :60, 50:50 и 60:40.

При проведении опытов контролировалась также температура отходящих газов

10

16381916

Предлагаемый способ переработки по сравнению с прототипом обеспечивав ет снижение затрат на переработку цинксодержащих материалов за счет снижения материальных затрат на углеродистые восстановители.

При вельцевании с использованием углеродной теплоизоляционной шихты графитации взамен отработанной теплоизоляции крупностью 2-10 мм достигается снижение затрат на переработку 1 т цинксодержащих материалов.

Таким образом, использование пред- Результаты лабораторных опытов при-|5 лагаемого способа переработки цинк- ведены в табл. 2 содержащих материалов, например шлаков свинцовой плавки, вельцеванием

Как видно из табл. 2, при вельце-по сравнению с прототипом обеспечивании шлаков свинцовой плавки по пред- вает повышение извлечения цинка в лагаемому способу переработки темпера-20 вельцокислы с 95,5 до 96,5-97,2%, тура отходящих газов значительно вы-т.е. на 1,0-1,6%; снижение предельных

ше (на 50-ИО°С), чем при вельцевании -затрат на вел ьцпер ер аб от ку цинк сод ержа- известным способом, и повышается с увеличением содержания углеродной теплоизоляционной шихты графитации в шихте вельцевания, что связано с расширением реакционной зоны в сторону загрузочного конца печи; количество вводимой на замену коксика углеродной теплоизоляционной шихты графитации оптимального состава при вельцевании шлаков свинцоврй плавки необходимо выдерживать предпочтительно в пределах 6-14% от веса шихты вельцевания, так как при запредельных ее содержаниях снижается извлечение цинка в вельцокислы и увеличивается расход углеродистого восстановителя; предлагаемый способ переработки цинксодержащих материалов, например шлаков свинцовой плавки, вельцеванием по сравнении) с известным способом обеспечивает повышение извлечения цинка в вельцокислы с 95,5 до 96,6-97,1%, т.е. на 1,1-1,6%, и снижение расхода угле- 45 ляция 30-60%, антрацитовая теплоизоля- родистого, восстановителя на 2,9-4,8%. ция 40-70%.

щих материалов на 6%; снижение,расхода коксика на ту часть„ которая ис25 пользуется на процессы горения для

создания в печи необходимой температуры.

Формула изобретения Способ переработки цинксодержащих

30 материалов, например шлаков свинцовой плавки, включающий шихтовку их с углеродистым восстановителем, содержащим коксик и второй углеродистый компонент, образующийся после отработ35 ки его в качестве теплоизоляции печей графитации, и восстановительный обжиг полученной шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения металлов и снижения

40 затрат на переработку, в качестве второго углеродистого компонента используют углеродную теплоизоляционную шихту графитации при соотношении компонентов в ней: коксовая теплоизо10

-затрат на вел ьцпер ер аб от ку цинк сод ержа- ляция 30-60%, антрацитовая теплоизоля- ция 40-70%.

щих материалов на 6%; снижение,расхода коксика на ту часть„ которая используется на процессы горения для

создания в печи необходимой температуры.

Формула изобретения Способ переработки цинксодержащих

материалов, например шлаков свинцовой плавки, включающий шихтовку их с углеродистым восстановителем, содержащим коксик и второй углеродистый компонент, образующийся после отработки его в качестве теплоизоляции печей графитации, и восстановительный обжиг полученной шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения металлов и снижения

затрат на переработку, в качестве второго углеродистого компонента используют углеродную теплоизоляционную шихту графитации при соотношении компонентов в ней: коксовая теплоизо

Изобретение предназначено для переработки цинксодержащих материалов вельцеванием. Цель изобретения - повысить извлечение металлов и снизить затраты на переработку. Углеродистый восстановитель, включающий коксик и углеродную теплоизоляционную шихту графитации (в количестве 6-14% от шихты вельцевания), смешивают с цинк- содержащими материалами, например со шлаками свинцовой плавки. Соотношение компонентов в углеродной теплоизоляционной шихте выдерживают в пределах, %: восстановитель 30-60, шихта графитации 40-70. Вельцевание ве- дут при 1200-1300°С. 2 табл. (Л