Шихта для переработки цинксодержащих материалов Советский патент 1978 года по МПК C22B19/38 

Изобретение относится к комплекс ной переработке цинкосодержащих материалов в металлургии и может быть использовано для извлечения цинка из шламов и пылей доменного и сталеплавильного производства, раймовки от дистилляции цинкового циа ковых кеков, металлургических и др, шлаков. Известна шихта для переработки цинкосодержащих материалов вельцевани ем, включающая цинковый кек, коксик и известняк ij Использование указанной шихты характеризуется повышенными потерями цинка, значительным расходом восстановителя и недостаточно высокой скоростью процесса, ввиду присутствия трудиовосстановимых форм цинка (ферритов , силикатов и др.). Целью изобретения является интенсификация процесса, повшиение извлечения цинка и снижение расхода восстановителя. Указанная цель достигается путем введения в шихту, включающую твердели углеродсодержащий восстановитель, окись кальция и цинксодержащий материал, дополнительно зернистого метал лического железа, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Зернистое металлическое железо Твердый угреродсодержащий восстановительОкись кальция Цинкосодержащий .материал Остальное С целью повышения тугоплав остй шихты в нее дополнительно может быть введена окись магния 2-5% от веса шихты. Суть предлагаемого изобретения заключается в следующем. При введении металлического железа в шихте развиваются процессы металлотермического восстановления цинка из трудновосстановимых соединений: силикатов, ферритов, сульфидов и др. Благодаря этому сокращается зона печи, необходимая для возгонки цинка из трудновосстановимых соединений, повышается возгоночная способность вельцпечи и снижаются потери цинка с клинкером. Введение совместно с зеонистым металлическим железом окиси кальция в шихту способствует разложению соедине НИИ цинка и железа, присутствующих в форме силикатов ферритов ,сульфидов с выделением свободных оки(лов цинка и железа, кртр|але восст-анавливаются металлическим железом при более низких температурах, чем углерод. Окислы кальция и магния могут е5ыть введены в шихту в видев. сложных соединений, например, известняка, гашеной извести, доло1«шта или ,промышленн1 отходов, дающих при термическом разложении свободные окислы; В качестве зернистого металличес- кого железа может (ть использована чугунная стружка и другие отходы. Однако более эконснмичыо использовать магнитную фракцию клинкера от вель- иевания материалов, содержа&шх желег зо .... . , в качестве, тош1ива-восгстан6витёля могут быть исИоЛьЭованй любые углеродсодержащие .врсстановители, наприг мер, кокс, полукокс, нефтяиой кокс, коксовая мелочь, уголь и др., однако предпочтительнее применять тощий уголь, обладающий в асокой реакционной способностью. Расход углеродсодержащего восста- -новителя определяется тепловым балансом процесса и необходимостью использования избытка восстановителя в качестве наполнителя для предотвращения расплавления шихты. Оптимальный расход углеродистого топливавосстановителя составляет 10-30% от веса шихты. Шихта может, быть окускована йзвёстными методами (окомкованием, брикетированием, спеканием и т.д.). Отдельные компоненты ишхты могут введены в нее в процессе окускования, так и доокускования и после него. Переработка шихты может быть осу- ществлена в трубчатых вращаюсцихся печах, вихревых камерах и печах типа шахтной. . Результаты испытания цинксодержацей шихты, составленной из доменного шлама, towepo угля,.известняка и 3 ернис того метапличвского желез а представлены в табли1|е.

Изобретение проверено в лаборатор них условиях. Компонентами шихты служили доменный шлам Кузнецкого .металлургического комбината (вёс.%1 цинка - 12,6; железа - 18,9; кремнезема - 12,3; окиси кальция - 7) краснобродский тощища уголь (летучих - 7-11; золы -- 4-8) известняк и железная стружка с крупностью зерен шихты не более 0,5 мм. Результаты восстановительного обжига шихты в трубчатой печина воздухе (J050НОО С, 30 мин), согласно приведенны в таблице данным,, показывают, что при введении в шихту известняка и зернистого металлического железа не менее 3,3% каждого и 26,7% тощего угля степень возгонки цинка превышает 90%, содержание цинка в клинкере менее 0,7%. Максимальное извлечение цинка (98% и выше) достигается ив шихты, содержащей не менее 6,1% известняка, 9,1% зернистого металлического железа, 24% тощего угля, остальное - доменный ишам, при этом в клинкере остается 0,1-0,2% цинка. Таким образом, зкоиомическая эф-; фективность изобретения состоит в интенсификации процесса, повышении извлечения цинка и снижении расхода восстановителя, Формула изобретения Шихта для переработки цинксодержащих материгшов, включающая тверда1й углеродсодёржащий восстановитель, окись кальция и цинксодержащий материал, отличающаяс я тем, что, с целью интенсификации процесса, повышения извлечения цинка и снижения расхода восстановителя, она дополнительно содержит зернистое метал5лическое железо при следующем соотношении компонентов, aec.tt Зернистое металлическое железо 3-15 Твердый углеродсодержащий воестановитель 10-30 ; 228бОв Окись кгшьция 3-15 Цинксодержащий материал Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Шейн Я.П., Гудима Н.В. Краткий справочник металлурга по цветным металлам, Неталлургия, М., 1964, с.29$.