Способ переработки металлургических пылей Советский патент 1993 года по МПК C22B61/00 C22B7/02 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к способам переработки металлургических пылей с дальнейшим получением сурика и извлечением рения.

Известен способ переработки металлургических пылей, включающий их переработку в конвертере при температуре 1200-1300°С в окислительной атмосфере. При такой обработке пыли образуются возгоны, содержащие окислы свинца и других металлов, обладающих хорошими гидрометаллургическими качествами для последующего получения I сурика и извлечения редких металлов.

Недостатком данного способа является невозможность полного извлечения рения из пылей и технологическая сложность ведения процесса в конвертере.

Также известен способ переработки металлургических пылей,включающий их добавку в шихту агломерации свинцового производства. При агломерации образуются возгоны рения и других цветных металлов, которые в дальнением орошаются раствором серной кислоты с извлечением из них цветных металлов и рения гидрометаллургическим способом.

I

К недостаткам данного способа относится низкое извлечение рения (до 18-20).

00

ю ю

о

со

Наиболее близким к предлагаемому способу является переработка металлургических пылей гидрометаллургическим способом с извлечением из них ре- ния и дальнейшим получением из осадка свинцового сурика,

Однако этот способ имеет следующие недостатки. При переработке металлургических пылей Джезказганского произ- водства из-за высокого содержания в них кремнезема и мышьяка, получается сурик низкого качества, соответствуют щего маркам МЛ и М5. Кроме того, не удается достичь высокого извлечения рения из пыли (степень извлечения ре- ния составляет 75-80%) и получать сурик с мелкодисперсной фракцией.

Целью предложенного способа является повышение извлечения рения и ка- чества сурика.

Поставленная цель достигается тем, что перед гидрометаллургической переработкой, металлургическая пыль подвергается высокотемпературной обра- Сотке при температуре выше 2000°С в окислительной атмосфере, например, в плазмотроне, с переводом соединений цветных металлов в высшие летучие оксиды с последующей двухстадийной се- лективной очисткой полученной пылега- зовой смеси. На первой стадии очистки при температуре 1500-2000°С происходит осаждение кремнезема, на второй - осаждение оксидов свинца и железа при температуре 800-1500°С с дальнейшим производством из них сурика высокой чиститы. Очищенный от пыли газ орошается при температуре слабым раствором серной кислоты с пере- водом рения в раствор для дальнейшего извлечения его известными способами.

На чертеже показана технологическая схема.

Технологическая схема включает высокотемпературный окислительный агрегат, например, плазмотрон - 1, циклон 1-ой стадии - 2 и второй стадии - 3 очистки отходящих газов от пыли, скруббер - , экстрактор - 5 и агитатор - 6 для гидрометаллургической переработки пыли.

Способ осуществляется следующим образом. Металлургическая пыль пода- ется в плазмотрон - 1 с помощью пи- тателя - 7, где при температуре 2000- . 3000°С при окислительной атмосфере происходит окисление цветных металлов до высших оксидов: свинца - до РЬО, мышьяка - до , железа - дс Fe20, рения - до и серы до S02.

Полученная пылегазовая смесь поступает в водоохлаждаемый циклон t-o стадии, где при температуре 1500- 2000°С происходит улавливание пыли И виде Si02. В циклонах 2-ой стадии пр температуре 800-1500°С улавливается пыль в виде РЬО, Fe203 и оксидов сопутствующих металлов, которые при этих температурах из возгонов переходят в твердую фазу в виде пыли. Температура в циклонах 1-й и 2-й стадий регулируется с помощью воды в кессонах.

Пыль ия циклонов 2-ой стадии поступает в агитатор - 6, где происходит растворение РЬО и переход в раствор трехвалентного железа и окислов других металлов. При этом выпавший в осадок кек в виде чистого сульфата свинца фильтруется, промывается водой, перемешивается в растворе серной кислоты с кальцинированной содой и образующийся осадок РЪСО прокаливается при температуре с образованием сурика. Свинцовый сурик, полученный из предварительно обработанной в плазме пыли СЭФ, содержит примеси в следующем количестве: Si07 « 0,005- 0,01%, As « 0,008-0,, железа -следы. Таким образом, получаемый по предложенной технологии свинцовый сурик содержит 99,98-99,99 РЬ,04 и по этому показателю может быть отнесен к высшему сорту, кроне того и по физи- чесиим свойствам он превосходит аналоги в связи с тем, что в результате переработки пыли в низкотемпературной плазме образуется РЬО в виде ультрадисперсной фракции, что значительно улучшает покрывающую способность получаемой из сурика краски.

Пример.

Проверку способа осуществляли переработкой пыли Джезказганского медь- завода в плазмотроне в окислительной атмосфере при различных температурах., Получаемая пылегазовая смесь пропускалась через циклоны 1-ой и 2-ой стадий, в которых также варьировался температурный режим. Получаемые пыли 2-ой стадии очистки направлялись на получение сурика. Очищенный газ после 2-ой стадии очистки орошался слабым раствором серной кислоты. Состав

пыли во всех опытах был одинаковым и содержал в % по массе: РЬ « 50; Си 2; As 0,5; Zn 6; Fe+s 0,5; - 0,004; Cd - 0,5; Se - 0,002; Si02 - 0,2; CaO -0,1; Re - 80 г/т. При проведении опытов с температурными режимами: в плазмотроне - , в циклоне 1-ой стадии - , в циклоне 2-ой стадии - 800°С получены следующие промежуточные результаты. Содержание примесей в пылях 2-ой стадии: Си t,7%; As - 0,017%;

-0,64%; - 0,001%; Cd « 0,42%; Se - 0,0018%; Si02 - 0,012%; Cab -0,0.7; Re - 4 г/т. После выщелачивания пыли при температуре 100-120 С, фильтрации и промывки фильтрата водой - содержание примесей в сульфате свинца следующее: Си 0,01%; As

-0,009%; Feo6M- 0,002%; Cd - 0,003%; Se 0,0007; Si02 0,007%. После совместного выщелачивания сульфата

свинца с кальцинированной содой, осаждения, сушки и обжига осадка образуется сурик со следующим содержа- нием в нем примесей: SiOj 0,005%; As - 0,008%; Fe - следы.

Степень извлечения свинца в пыль определялась путем взвешивания порИии пыли перед проведением эксперимента и взвешиванием пыли, уловленной в циклоне 2-ой стадии после эксперимента. После соответствующего перерасчета с учетом содержания свий5 ца в исходной пыли и в пыли 2-го циклона определялась степень извлечения свинца в пыль. Аналогично рассчитывалась и степень извлечения рения в кислоту.

0 Опыты по приведенной выше методике проводились также и при других температурных режимах, результаты экспериментов приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1 л

Использование: переработка металлургических пылей, преимущественно рений- и свинецсодержащих гидроме- таллургической переработкой. Сущность : перед гидрометаляургической переработкой пыль подвергается высокотемпературной обработке при температуре выше в окислительной. атмосфере в плазмотроне, с переводом соединений цветных металлов в высшие летучие оксиды с последующей двух- стадийной селективной очисткой полученной пылегаэоеой смеси. На первой стадии очистки при 1500-2000°С происходит осаждение кремнезема, на второй - осаждение оксидов свинца и железа при 800-1500вС. 1 ил., 1 табл. - 6

По сравнению с прототипом предложенный способ позволяет повысить качество получаемого сурика с марки М4, М5 до марок М2, Ml, а также повысить степень извлечения рения в раствор до 93-95.

Формула изобретения

Способ переработки металлургических пылей, преимущественно рений- и сеинецсодержащих, включающий гидрометаллургическую обработку, о т личающийся тем, что; с це- лыо повышения извлечения рения и качества сурика, перед гидрометаллургической обработкой исходное сырье подвергают термообработке при температуре выше 2000°С в окислительной

w

атмосфере в плазмотроне с последующей двухстадийной очисткой полученной пылегазовой смеси: на первой стадии при 1500-2000°С от кремнезема, на второй при 800-1500вС с осаждением оксидов свинца и железа.

SOt

k W

H