Способ переработки цинксодержащихпылЕй и ВОзгОНОВ Советский патент 1981 года по МПК C22B7/02 

Изобретение относится к цветной ме таллургии, в частности к переработке цшшосодержащях пылей и возгонов с извлечением цинка, например вельцокисл фьюмингвозгонов, пылей свинцового и медного производства, сталеплавильных и доменных пылей. Известен спош б переработки ц.инко содержаишх пылей и возгонов, включающий обжиг совместно с серосодержащими материалами и последующее выще чивание сернокислыми растворами IJ. Недостатки известного способа состо в высоком содержании фтора и хлора в огарке и в том, что процесс ведут при относительно высокой температуре. Цель изобретения - уменьшение содержания фтора и хлора в огарке и снижение температуры процесса. Поставленная цель достигается тем, что .обжиг вельцокислов ведут Щ5И расходе сульфидного материала 5-15% от веса вельцокислов в хфисутствии водяного пара при температуре дутья SOO . в качестве сульфидного материала используют цинковый концентрат, а расход водяного пара поддерживают в 1феделах 20-1ОО кг на 1 т вельцокислов. Способ осуществляется следующим образом. При окислительном обжиге цинкосодержащих пыпей и возгонов при одновременном 1фйСутств ш сульфидов и водяного пара щкэцесс отгонки хлора и фтора интенсифишфуется благод я образованию газоообразных хлористого и фтористого водорода. Возмсйккосгь реализации этого гфоцесса обусловлена низкой концентрацией продуктов реакции - хлористо1х и фтористогч) водорода и высокой концентрацией исходного реагента - водяного пара, благод я чему система далека от дргстижения равновесного состояния. Полная отгонка хлора и фтсфа достигается гфн более низкой температуре (500-6ОО с) Без достаточного количества водяного пара эти реакции не получают развития, в связи с чем степень отгонки хлора и особенно фтора снижается. Таким образом, присутствие в зоне обжига совместно хлоридов и фторидов сульфидами и водяным паром в окислительной атмосфере (или в присутствии окислов) обеспечивает отгонку хлора и фтора из цинкосодержащих пылей и возгонов. При этом влага, первоначально присутствующая в шихте, мало влияет на процесс отгоНки, поскольку она удаляется раньше, в процессе нагрева материала в печи, В качестве сульфидов при облсиге целесообразно вводить цинковый концент поскольку сульфиды других металлов за грязняют пыли и возгоны. Кроме того, введение элементарной серы удорожает технологию, а цинковый концентрат обыч имеется на предпреятии. Расход сульфидов (цинкового концентр та) определяется не содержанием хлора и фтора в цинкосодержащих пылях и :возгонах (исходная концентрация их неве лика: се O,O5-2,S%, F О,О1-0,3%), а необходимостью равномерного распределения и создания развитой поверхности сульфидов в iKjacce обрабатываемого материала, В противном случае процесс тормозится взаимной диффузией .ком понектов. Оптимальный расход цинкового концентрата составляет 3-15% от веса цинкосодержащих пылей и возгонов. Круп ность фпОтаигИОННОГО цинкового.КОН центрата (менее ОД мм) удовлетворяет требованиям процесса. Однако, чем выше степень измельчения сульфидов и чем теснее сульфидов и хлоридов в воне обжига, тем меньше расход сульфидов и выше показатели процесса. Расход воды должен обеспечивать достаточное порциоиальное давление водяно пара в юне реакции, которое должно быт 34 в пределах О,2-О,5 ат, чтобы преодолеть сопротивление массы материала и устранить диффузионные затруднения. Оптимальный расход воды составляет 20-100 кг на 1 т вельцокислов. Верхний предел целесообразно применять при обработке крупноокомкованных цинкосодержащих пылей и возгонов, а нижний пепредел - при обработке мелких фракций окомкованного материала или при обработке мелкозернистого неокомкованного материала. Вода может подаваться из форсунки в нагретое дутье, впрыскиваться в виде перегретого пара и другими известными техническими приемами. После обжига цинкосодержащих пылей и возгонов полученный огарок подвергают выщелачиванию по известной технологии. Пример. Эксперименты ведут на непрерывно действующей шахтной печи производительностью около 2 т/ч. В качестве исходного материала используются вельцокислы (возгоны) в качестве сульфидного материала - цинковый концентрат. Вельцокислы с добавками цинкового концентрата подвергают окомкованию на чашевом грануляторе при влажности смеси И-13 %. Размеры полученных окатышей находятся в пределах 4-7 мм. Загрузку окатышей в обжи говую печь (площадь поде 0,125 м ) ведут непрерывно с помощью шнекового питателя. Печь оттапливается приводным газом, Воду и дутье подают с помощью форсунки в камеру сжигания природногсг газ&. ОгСос отходящих газов осуществляют с помощью дымососа в нижней части шахт ной печи. Температуру газов на входе в печь поддерживаю в пределах 5ОО6ОО С путем изменения расхода топливеи Прокаленные гранулы . разгружаются с, помощью тарельчатого питателя. Режим обжига и результаты испытаний в таблице (исходное содержание С€ О,23%, F 0,092%). Как видно из таблицы, предлагаемый способ переработки цинкосодержащих пылей и возгонов по сравнению с известным обеспечивает уменьшение концентраций фтора и хлора в огарке, что позволяет уменьшить коррозию электродов и улучшить условия труда при электролизе сернокислых растворов от вышелачивания обожженных вельцокислов, снижение температуры процесса обжига на 1ОО-200 с что позволяет увеличить срок службы обжиговых печей, улучшить условия труд Для осуществления способа не требуется дорогостоящих и дефицитных реагентов Формула изобретения 1. Способ переработки цинкосодержащих пылей и возгонов, например вельцокислов, включающий обжиг совместно с серосодержащими метариаяами и последующее выщелачивания сернокислыми растворами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения концентрации фтора и хлора в.огарке и снижения температуры процесса , обАиг вельцокислов ведут при расходе сульфидного материала 5-15% от веса вельцокислов в присутствии водяного пара при температуре дутья 5ОО-600 С, 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в качестве сульфидного материала используют цинковый концентрат. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что расход водяного пара поддерживают в пределах 2О100 кг на 1т вельцокислов. Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе 1. Патент Японии № ё 1-5339, кл. 1О М 2, опублик. О1.О6.7О.