Способ извлечения металлов из шлаков, раймовки, хвостов и др. металлосодержащих отходов, а также окисленных или сульфитных руд или концентратов Советский патент 1934 года по МПК C22B7/00 F27B3/00 C22B1/10 C22B5/12 

Предлагаемый способ для извлечения металлов из шлаков, раймовки, хвостов и других металлосодержащих отходов, а также окисленных или сульфитных руд или концентратов, восстановлением газовой средой при газификации топлива во взвешенном состоянии, состоит в том, что обрабатываемые материалы вдувают в накаленную камеру печи вместе с угольной пылью, флюсами и тому подобными материалами горячим воздухом с сухим или перегретым паром таким образом, чтобы струи подаваемой шихты пересекались между собой и факелом отопительных форсунок над шлаковой ванной.

На чертеже фиг. 1 изображает печь, предназначенную для- осуществления предлагаемого способа в продольном разрезе; фиг. 2-то же, разрез по линии АБВГ на фиг. 1; фиг. 3-разрез по линии ДЕ на фиг. 1, и фиг. 4 разрез по линии ЖЗ на фиг. 1.

Предлагаемый способ касается обработки во взвешенном состоянии различных металлургических отхбдов (щлаки,, раймовка и пр.), а также окисленных или сульфитных руд и концентратов, с целью извлечения содержащихся /:в них металлов, заключающийся в том,

(388)

ЧТО обрабатываемые материалы вдувают вместе с угольной пылью и флюсами горячим воздухом с сухим или перегретым ,паром в накаленную камеру печи с нефтяным, газовым или пылеугольным отоплением, где происходит интенсивная газификация шихтового топлива во взвешенном состоянии с разложением водяных паров и продуктов сгорания топлива, восстановление металлов получаемой активной газовой средой (Ha-j-CO), плавление и шлакование пустой породы и отделение от нелетучих металлов, вследствие разности удельных весов, а также испарение летучих металлов и серы и удаление их в виде паров вместе с отходящими газами.

Для устранения уноса шихты и золы топяив а с газами в шихту вводятся размолотые шлаки или подобные легкоплавкие материалы, образующие над ванной печи „шлаковый дождь, увлекающий в нее пыль и золу топлива.

Отходящие газы, содержащие значительное количество горючих составляющих вместе с парами летучих металлов и серы, дожигаются в печи для улучшения теплового баланса процесса и поступают после охлаждения в обычные пылеуловители для отделения окислов металлов, а сернистые газы могут быть использованы для производства серной кислоты или получения серы. При переработке материалов, не содержащих серы, отходящие газы с парами летучих металлов возможно, не дожигая их в печи, использовать, кик горючие газы для промышленных цблей после отделения окислов металлов, так как при прохождении по газопроводу и длительном соприкосновении с газами, содержащими углекислоту и водяные пары будут окислены с образованием дополнит ельного количества горючих составляющих.

.Практическое осуществление и внедрение в промыщленность метода обработки материалов во взвешенном состоянии зависит не только от способа ведения процесса,, также и от конструкции печи для обработки, обепечйвающей непрерывную работу,

удержание пылевидной шихты в печи и рациональное использование тепла.

П0 предлагаемому способу, предусматривающёму введение в шихту легкоплавких материалов для удержания шихтьУ в печи, хотя и , обеспечивается осаждение пыли в шлаковой ванне, но требует , применения длинного факела или наличия высокой темг ературы в конце печи. Кроме того, при обработке сульфитных руд и концентратов, при разной степени размола сульфитных материалов и твердого восстановителя, необходимо строгое разграничение в печи обжиговой, восстановительной и окислительной зон. Все это указывает на необходимость применения печи

удлиненного типа, обеспечивающей, однако, наличие высокой температуры в конце ее для плавления унесенной с- газами тонкой пь1ли.

Предлагаемая конструкция печи, предназначенная для осуществления предлагаемого .способа, по мнению изобретателя полностью удовлетворяет требованиям процесса и, кроме того, позволяет осаждать грубую пыль применением шлаковой камеры и использовать в печи -теплоту горючих составляющих при дожигании отходящих из восстановительной камеры газов.

Печь состоит из длинной горизонтальной камеры /для газификации топлива и восстановления металлов во взвешенном состоянии, имеющей понурый свод 2 и сужение в конце ,ее и ванну 5 для отделения нелетучих м,еталлов от жидкого шлака, вследствие раз ности их удельных весов. Форкамера ,-# предназначена для плавной пбдачи шихты во взвегйенном состоянии и введения для подогревания печи Дополнительного топлива нефтяными газовыми или пылеугольными форсунками с торцевой стороны печи по длинной оси ее, плйвно расширяющейся во все стороны по направлению к восстановительной кй мере и примыкающей к ней расширенной частью. Шлаковая камера 3, служащая для- сплавления и осаждения грубой пыли и частиц шлака, унесе :)ных газами, соединена с восстановительной камер9Й коротким узким каналом 6 с общей подиной с уклоном в направлении движения газов. Камера 7, предназначенная для дожигания газов и окисления паров летучих металлов и серы, имеет ряд окон для подведения дополнительного воздух и окно 9 для удаления отходящих газов и окислов металлов.

Кроме того, для обслуживания печи имеются окна /{, закрываемые при работе печи, и для выпуска металла и шлака отдельные летки//и /2, расположенные на разных уровнях шлаковой камеры.

Подогрев воздуха и получение пар, необходимых для ведения процесса, осуществляются использованием тепла отходящих газов обычными приспособлениями.

Перед началом работы печь хорошо обогревается отопительными форсунками, затем шихта из тонко измельченных обрабатываемых материалов, угольйой пыли и флюсов вдувается через торец форкамеры 4 воздухом с сухим или перегретым паром, причем, благодаря наличию плавного расширения объема форкамеры по направлению движения газов, шихта имеет плавное уменьшение скорости, чем предотвращается преждевременное выпадение крупных частиц ее компонентов и ,происходит подогрев щихты и обжиг сульфитных материалов.

в восстанрвительнрй камере 7 проис, ходит разложение водяных паров и продуктов сгорания топлива „раекаленны1 и частицами, углерода во вгзвешенном состЬянии, восстановление образовавшейся газовой средой содержащихся в шихте металлов и сернистого газа, сплавление вводимых легкоплавких материалов (шлаки и проч.) и осаждение шлаковымдождем флюсов V пустой породы.

Нелетучие металлы, попадая в ванну 3 печи, отделяются от жидкого шлака вспедств 1ё разности их,, удельных весов. Детучие же и :сера испаряЪтся и вместе Ci, отходящими газами nocTPynatoT через узкий короткий канал 5 при повы щенной скорости газов в шлаковую камеру 5 со значительным сечением, чем достигае1ся выпадение на камеру 5 крупных .частиц пыли шлаков вследствие резкого изменения ско)ости газов. Более тонкая пыль и затвердевшие частицы шлака, попадая в зону высо кой температуры в камере дожигания, снова эасплавляются и в виде крупных капель также осаждается на шлаковую ванну. ; .,.. , ,

Отходящие газы, после дожигания горючих составляющих и окисления паров летучих металлов и серы в камере 7, расположенной под шлаковой камерой 5, удаляются из печи вместе с окислами металлов при постепенно увеличивающейся скорости, чем достигается предотвращение осаждения окислов металла на шлаковую ванну.

Окислы летучих металлов осаждаются в аппарате Котреля пОсле охлажде ния газов, в приспособлениях для подогрева воздуха и получения пара, а сернистые газы быть использованы для производства серной кислоты или/ получения серы.I

Для предотвра111ёния разъедания стен восстановительной камеры раскаленным потоком шихты и уменьшения уноса пь1ли с газами, тугоплавкие ; флюсы ,(кварц, известняки и пр.) могут быть введен также и через свод печи по ее .стенкам с образованием откосов через

..-,- ff,

особые отверстия 75 с автоматической загрузкой.

Таким образом, в печи предлагаемой конструкции возможна, обработка во взвешенАом состоянии как сульфитных материалов, так и окисленных руд и металлургических отходов с получением жидких металлов, штейнов, сплавов и окислов металлов с отделением пустой породы в виде жидких шлаков. .

Предмет изобретения.

1.Способ извлечения металлов из шлаков, раймовки, хвостов и других металлосодержащих отходов, а также окисленных или сульфитных руд или кЪнцентрд1Тов восстановлением газовой средой при газификации топлива во взвешенном состоянии, отличающийся тем, что обрабатываемые материалы вдуваются в накаленную камеру печи с целью осаждения пыли к прореагировавшей шихте, вместе с угольной пылью и легкоплавкими флюсами, шлаками или другими подобными материалами горячим воздухом с сухим или перегретым паром так, чтобы струи подаваемой шихты пересекались между собой и факелрм отопительных форсунок над шлаковой ванной.

2.Печь для осуществления способа по п. 1, отличающаяся применением длинной горизонтальной восстановительной камеры J, соединенной понурым сводом 2 и суженной частью с вертикально расположенной окислительной камерой, служащей для дожигания газов и снабженной посредине окнами 8 для введения добавочного воздуха.

3.В печи по п. 1 применение форкамеры 4, расширяющейся от торцевой стены печи по направлению к восстановительной камере и примыкающей к последней расширенной частью, с целью плавной подачи шихты во взвешенном состоянии и введения для подогрева печи дополнительного топлива (жидкого, газообразного иКи пылевидного) вдоль оси печи. к авторскому свидетельству Е:Б. #

.:. -Рйёова J ЙШб . - ... .. . /