Способ производства брикетов из окиси цинка или смеси окиси цинка и окиси свинца Советский патент 1981 года по МПК C22B1/14 

Изобретение относится к подготов ке шихтового материала для доменной плавки цинка или цинка и свинца, в частности к получению брикетов окиси цинка и окиси цинка вместе с .окисью свинца, пригодных для загруз ки в доменную печь. Известен способ получения брикетов из окисного материала для загрузки в доменную печь, включающий следующие последовательные стадии: а)обессеривание сульфидного сырья, преимущественно содержащего цинк или свинец или смесь цинка и свинца, и измельчение, если это необходимо, окисного материала, находящегося в .виде частиц) б)прессование указанного окисно го материала, находящегося в виде частиц, под давлением 0,15-3 , и при температуре не менее 500 С без добавления углеродистого или другого связующего, с образованием кускового окисного загрузочного ма териала Tl . Хотя атот способ с успехом можн проводить для производства огарков т.е. тонкоизмельченного материала, получаемого обжигом цинковосвинцовых сульфидных руд, в аппарате для обжига (например, в печи для обжига с псевдоожиженным слоем), этот способ совершенно не пригоден для тонкоизмельченной цинковой пыли, получаемой по такому процессу, как, например по печному процессу Вельца, по которому неочищенные твердые компоненты из окислов цинка и железа восстанавливают углеродистым восстановителем во вращающейся печИ при противоточной подаче воздуха, и получают суспензию тоикоизмельченной окиси цинка, которую собирают в мешочные фильтры. Эта очень тонко измельченная окись цинка с трудом подвергается обработке и имеет плохую текучесть при подаче в пресс, например в валковый пресс для получения брикетов. В результате окись может проходить через пресс без образования брикетов или ее упло.тнение недостаточно для образования брикетов при повторном прессовании. Цель изобретения - повыиение прочности брикетов, получаемых из тонкодисперсной окиси цинка Или окиси цинка и окиси свинца, пригодных для загрузки в доменную печь. Поставленная цель достигается те что предварительно из тонкодисперсного окисного материала формуют ока тыши со средним диаметром 2-10 мм, предпочтительно 2-6 мм. Затем нагре вают их до ЗОО-бОО С и прессуют в брикеты под давлением 0,15-3,1 т/см без добавления связующего. В качестве загрузочной окиси предпочтительно применяют окись цин ка, хотя он может содержать до 50 вес,% окиси свинца. При использо вании большого количества окиси свинца следует изменять условия бри кетирования. Разумеется, что кроме окиси свинца материал из окиси цинка может содержать до 25% от всего количества материала других примесе например, окиси кадмия, окиси кальция, двуокиси кремния или окиси железа, хотя обычно материал в норме не содержит более 10 вес.% таких примесей. Предпочтительно стадию образования сферических частиц проводят в таком аппарате, как дражировальный аппарат дискового или барабанного типа. В такой аппарат на наклонно вращающийся диск или на вращающийся полый барабан подают тонкоизмель.ченный порошок и воду. При вращении диска или барабана происходит отбра сывание порошка на его поверхность, движущуюся кверху, и этот порошок удаляется с поверхности с помощью скребковых лезвий и снова падает на дно диска или барабана, откуда он снова уносится на вращающуюся поверхность. Непрерывное вращение влажных частиц порошка приводит к образованию окатышей сферической фо мы. Окатыши затем нагревают до 500ЗОО С, после чего осуществляют стадию брикетирования. По альтернативному варианту из тонкоизмельченного порошка можно изготовлять Окатыши пропусканием его через нагретую вращающуюся печь (известную под названием агломерационной печи) при 900-1300с, Окаты ши затем охлаждают от 500 до перед осуществлением стадии брикетирования. Полезно добавлять некоторое коли чество тонкоизмельченных углеродист твердых частиц, например коксовой мелочи, к окиси цинка или к окиси цинка и окиси свинца перед брикетированием, с целью улучшения экономи топлива в процессе плавления за сче снижения количества металлургическо го кокса, который необходимо подава в доменную печь вместе с брикетами, Такие углеродистые частицы в обычны условиях не функционируют в качестве связующего, а служат лишь для вв дения в окисное сырье некоторого количества углерода с тем, чтобы уменьшить количество восстановителя, подлежгицего введению в печь. Предлагаемый способ успешно осуществляют с применением следующего исходного сырья: окисная пыль Бельца, голубой порошок, полученный промыванием на скруббере газов, выходящих из конденсатора доменной печи для получения цинка, и окись Бегхауза, образующая в установке для получения окиси цинка. Из указанного сырья окисная пыль Вельца и окись Бегхауза представляют собой малоочищенную окись цинка, -содержащую относительно небольшое количество примесей, в то время как голубой порошок представляет собой частично металлизрванный, частично окисный цинко-свинцовый материал, образующийся при промывании водой на скруббере газов, выходящих из оросительного конденсатора для свинца доменной печи для получения цинка. Более точный .анализ этих материалов дан в примерах, приведенных ниже. Хотя предпочтительным исходным материалом для предлагаемого способа является тонкоизмельченная окись цинка, получаемая окислением паров цинка, можно использовать другие окислы цинка, например, окислы, полученные обжигом сульфида цинка и измельчением полученного продукта. Итак, предпочтительным исходным материалом являются тонкоизмельченные окислы, получаемые парофазным окислением, например окись- Вельца или окись Бегхауза, собранные из газового потока. Рекомендуется, чтобы оКатыши перед подачей в брикетировочный пресс были высушены и чтобы их температура была доведена до температуры не менее . Это особенно важно, если содержание влаги в окатышах высокое, например после операции образования их в барабане. Окатыши подают через бункер в валковый пресс обычным способом и их подвергают прессованию обычным способом с образованием брикетов с хорошей механической прочностью. Прочностью брикетов к растрескиванию в холодном состоянии составляет более 80%, а такая прочность в горячем состоянии составляет более 90%, если брикеты получены как из окиси Вельца, так и из голубого порошка с применением предлагаемого способа при температуре брикетирования, срставляю-щей примерно . П р и м е р 1. Окись Вельца, содержащую 60,0 вес.% цинка, 11,6 вес.% свинца и 1,7 вес.% серы, подают в виде тонкого порошка вместе с водой на вращаемьШ диск, на котором формуют почти .ские частищд со средним диаметром от 2 до 6 мм. Эти окатыши нагревают в предварительно нагретой печи, расположенной над вал-. ковым прессом, до и затем подают их через бункер в шнековый пита тель в углубления валкового пресса. Брикетируют при этойтемпературе и под давлением 210,9 кг/см. Размеры отверстий составляют 31 21 им , а их объем составляет примерно6,5 мм Прочность полученных брикетов к растрескиванию в холодном состоянии составляет 87., а в горячем состоянии - 95%, объемный вес составляет 4,67 г/мл, а кажущаяся пористость составляет 13,5%. Пр и м е р 2. Из окиси Бегхауэа содержащий 80 вес.% цинка в виде окисла, формуют сферические окатыши средним диаметром от 2 до 6 мм, т.е как в примере 1. Эти окатыши нагревают в печи до 800°С, а затем после доведения температуры до 660°С брикетируют под давлением 210,9 кг/см на валковом прессе. Прочность получе ных брикетов к растрескиванию в холодном состоянии составляет 95%, а в горячем состоянии - 77%, объемный вес составляет 4,51 г/мл, а кажущаяся пористость составляет 19,6%. Пример 3. 40 вес.% голубого порошка, содержащего 33,9 вес.% цин ка, 30,9 вес.% свинца и 5,3 вес.% серы и 60 вес.% окиси Бегхауза, содержащей 80 вес.% цинка, смешиваиот и подают вместе с водой на вращаемый диск и формуют в почти сферические окатыши со средним диаметром более 2 мм. Эти таблетки нагревают в печи до 800С и после доведения до брикетируют под давлением. 21о,9 кг/см на валковом npecfce с параметрами, указанными в примере 1 Прочность полученных брикетов к рас трескиванию в холодном состоянии составляет 92%, в горнем состоянии 99%, объемный вес составляет 4,98 г/мл, а кажущаяся пористость составляет 10,6%. П р и м е р 4. Полированную окись Вельда, содержащую 46 вес.% цинка, 9 вес.% свинца, 6 вес.% железа, 2,6 вес.% серы, 6 вес.% окиси кальция и 6,3 вес.% двуокиси кремния, окатыши до размера в диаметром 26 мм, предварительно нагревают в печи при 845с после доведения до брикетируют под давлением 210,9 кг/см. Прочность полученных брикетов к растрескиванию в холодном состоянии составляет 84%, объемный вес 3,79 г/мл, а кажущаяся плотность 19,1%. Формула изобретения 1.Способ производства брикетов из окиси цинка или смеси окиси цинка и окиси свинца для плавки в шахтной печи, включакидий прессование под давлением 0,15-3,1 т/см при 500800С о тличающийся тем, что, с целью повьЕиения прючности брикетов из мелкодисперсного материала, предварительно из окисного материала получают окатыши со средним диаметром 2-10 мм. 2.Способ ПОП.1, о тл ич аю щ и и с я тем, что окатьши получают во вращающейся печи при 900-1300С, после чего их охлаждают до 500-800 С. Приоритет по пунктам: По П.1, 11.12.72. По п.2, 30.05.73. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка ФРГ 2034791, кл. 40а 1/14, 04.02.71.