RU2277597C2

RU2277597C2 - Process for extraction of zinc from blast furnace production slimes

Info

Publication number: RU2277597C2
Application number: RU2004125255A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Кошкалда (RU); Александр Николаевич Кошкалда; Наталь Васильевна Сукинова (RU); Наталья Васильевна Сукинова; Людмила Васильевна Сафронова (RU); Людмила Васильевна Сафронова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-06-10
Also published as: RU2004125255A

Abstract

FIELD: complex usage of raw materials in ferrous metallurgy, namely processing blast furnace production slimes containing iron, zinc, sulfur and other metals, possibly extraction of harmful zinc impurities preventing participation of iron-containing raw materials in metallurgical conversion from slimes of scrubbing at blast furnace production.

SUBSTANCE: zinc extraction is realized by magnetic separation method. In order to convert zinc ferrites and zincates to non-magnetic fraction, magnetic separation is performed in magnetic field with intensity up to 96 kA/m.

EFFECT: improved efficiency of zinc extraction from blast furnace production slimes due to lowered mass content of zinc in magnetic product.

1 tbl

Description

Изобретение относится к комплексному использованию сырья в черной металлургии, в частности к способам переработки отходов металлургического производства, содержащих железо, цинк, серу, сопутствующие металлы, и может быть использовано для извлечения из шламов газоочисток доменного производства вредной примеси цинка, препятствующей вовлечению железосодержащего сырья в металлургический передел.The invention relates to the integrated use of raw materials in ferrous metallurgy, in particular to methods for processing metallurgical waste containing iron, zinc, sulfur, related metals, and can be used to extract harmful zinc impurities from sludges from blast-furnace production, which prevents the involvement of iron-containing raw materials in metallurgical redistribution.

Высокое содержание железа в шламах (более 50%) ставит их в один ряд с концентратами, однако присутствующий в их составе цинк делает непригодным использование такого материала в аглодоменном производстве вследствие разрушающего воздействия цинка на футеровку печей, образования цинкатных настылей, забивку аспирационных систем.The high iron content in the sludge (more than 50%) puts them on a par with concentrates, however, the zinc present in their composition makes it unsuitable to use such material in sinter plant due to the destructive effect of zinc on the lining of furnaces, the formation of zincate layers, and clogging of aspiration systems.

Большинство предложенных способов обесцинкования металлургических шламов можно сгруппировать следующим образом: пирометаллургические, гидрометаллургические и гравитационные. В промышленности в основном используются пирометаллургические процессы: окомкование или брикетирование с последующей металлизацией окускованного материала во вращающихся печах. Технологические показатели в этих процессах достаточно высоки, но сами процессы сложны и требуется сооружение специальных дорогостоящих установок.Most of the proposed methods for the dezincification of metallurgical sludge can be grouped as follows: pyrometallurgical, hydrometallurgical and gravitational. In industry, pyrometallurgical processes are mainly used: pelletizing or briquetting followed by metallization of the agglomerated material in rotary kilns. The technological indicators in these processes are quite high, but the processes themselves are complex and the construction of special expensive plants is required.

Известен гидрометаллургический способ извлечения цинка из жидких и твердых фаз. К цинксодержащему сырью (твердому или раствору) приливают эфирокислоту и смесь медленно перемешивают 20-60 минут при 50-65°С. Твердую и жидкую фазы разделяют. Полученный водный раствор, содержащий цинк, обрабатывают известным способом, например электролизом, осаждением или используют непосредственно в качестве конечной продукции в технологическом процессе (см. авт.свид. СССР №1617025 A1. M.K. C 22 B опублик. в №48 за 1990 г.).Known hydrometallurgical method for the extraction of zinc from liquid and solid phases. Ether-acid is poured to the zinc-containing raw material (solid or solution) and the mixture is slowly stirred for 20-60 minutes at 50-65 ° C. The solid and liquid phases are separated. The resulting aqueous solution containing zinc is treated in a known manner, for example, by electrolysis, precipitation, or used directly as the final product in the process (see USSR auth. No. 1617025 A1. MK C 22 B published in No. 48 for 1990 )

Однако при использовании указанного способа требуется специальное сооружение агрегата для дозировки и перемешивания, то есть процесс трудоемкий.However, when using this method, a special construction of the unit for dosing and mixing is required, that is, the process is time-consuming.

Наиболее близким аналогом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ обесцинкования металлургических шламов методом полиградиентной сепарации (магнитной сепарации), при этом напряженность магнитного поля составляет 955-1035 кА/м. Полиградиентная сепарация основана на фильтрации пульпы через слой объемной ферромагнитной среды, что позволяет значительно увеличить напряженность магнитного поля (Материалы IV конгресса обогатителей стран СНГ, II том, с.206-207).The closest analogue of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a method of de-galvanizing metallurgical sludge by the method of poly-gradient separation (magnetic separation), while the magnetic field is 955-1035 kA / m. Polygradient separation is based on the filtration of pulp through a layer of a volumetric ferromagnetic medium, which can significantly increase the magnetic field strength (Materials of the IV Congress of Concentrators of the CIS countries, II volume, p.206-207).

Недостатком указанного способа является то, что ферриты цинка в интенсивном магнитном поле задерживаются в межполюсном пространстве и попадают в магнитную фракцию. Результаты исследований по обесцинкованию доменных шламов показали низкую эффективность полиградиентной сепарации. Извлечение цинка в немагнитную фракцию составило 20-25%.The disadvantage of this method is that zinc ferrites in an intense magnetic field are trapped in the interpolar space and fall into the magnetic fraction. The results of studies on the dezincification of blast furnace slurries showed a low efficiency of polygradient separation. The extraction of zinc in the non-magnetic fraction was 20-25%.

Задачей заявленного изобретения является повышение эффективности способа обесцинкования шламов газоочисток доменного производства за счет снижения массовой доли цинка в магнитном продукте.The objective of the claimed invention is to increase the efficiency of the method of dezincification of sludge gas purification blast furnace production by reducing the mass fraction of zinc in the magnetic product.

Поставленная задача достигается способом обесцинкования шламов доменного производства, включающим магнитную сепарацию, причем для перевода ферритов и оксидов цинка в немагнитную фракцию магнитную сепарацию осуществляют в магнитном поле напряженностью до 96,0 кА/м.The problem is achieved by the method of dezincification of sludge from blast furnace production, including magnetic separation, and for the transfer of ferrites and zinc oxides into a non-magnetic fraction, magnetic separation is carried out in a magnetic field of up to 96.0 kA / m in intensity.

В шламах доменного производства незначительное количество цинка присутствует в виде цинкита, основная масса элементарного цинка приходится на ферриты цинка, образующиеся в результате химического взаимодействия оксидов цинка и железа. Ферриты цинка обладают слабомагнитными свойствами, поэтому в магнитном поле низкой напряженности до 96 кА/м они не притягиваются магнитной системой и попадают в магнитный продукт, это снижает эффективность процесса обесцинкования шламов доменного производства.In blast furnace sludge, a small amount of zinc is present in the form of zincite, the bulk of elemental zinc falls on zinc ferrites, resulting from the chemical interaction of zinc oxides and iron. Zinc ferrites have low magnetic properties, therefore, in a magnetic field of low intensity up to 96 kA / m, they are not attracted by the magnetic system and enter the magnetic product, this reduces the efficiency of the process of dezincification of blast furnace sludge.

Заявленный способ осуществляется следующим образом: шламы доменного производства с массовой долей железа, цинка, серы соответственно 51,2; 0,66; 0,264% после сгущения в радиальных сгустителях направляются в приемную коробку, откуда равномерным потоком поступают на питающий лоток ванны под вращающийся барабан магнитного сепаратора ПБМ-ПП-9 0/250. Под воздействием магнитной силы железосодержащая часть шламов доменного производства притягивается к вращающейся поверхности барабана и перемещается им к концентратному порогу. Ферриты цинка и цинкиты в магнитном поле напряженностью до 96 кА/м попадают в немагнитную фракцию, тем самым повышается извлечение цинка из шламов доменного производства, за счет снижения массовой доли цинка в магнитном продукте (таблица). Осуществление способа обесцинкования методом магнитной сепарации не требует значительных затрат и дорогостоящих установок и может быть осуществлено на установках по сгущению и обезвоживанию шламов газоочисток доменных цехов.The claimed method is as follows: sludge blast furnace production with a mass fraction of iron, zinc, sulfur, respectively, 51.2; 0.66; 0.264% after thickening in radial thickeners are sent to the receiving box, from where they flow uniformly onto the feed tray of the bath under the rotating drum of the magnetic separator PBM-PP-9 0/250. Under the influence of magnetic force, the iron-containing part of the blast furnace slurry is attracted to the rotating surface of the drum and moves it to the concentrate threshold. Zinc ferrites and zincites in a magnetic field with a strength of up to 96 kA / m fall into the non-magnetic fraction, thereby increasing the extraction of zinc from blast furnace sludge, due to a decrease in the mass fraction of zinc in the magnetic product (table). The implementation of the method of dezincing by magnetic separation does not require significant costs and expensive installations and can be carried out on installations for thickening and dewatering sludge from gas purification of blast furnaces.

Таблица
Результаты магнитной сепарации шламов газоочисток доменного производстваTable
Results of magnetic separation of blast furnace gas treatment sludge Напряженность магнитного поля, кА/мMagnetic field strength, kA / m Наименование продуктовProduct Name Выход, %Exit, % Массовая доля цинка, %Mass fraction of zinc,% Извлечение цинка, %Zinc recovery,% 80,080.0 магнитныйmagnetic 42,2642.26 0,280.28 17,917.9 немагнитныйnon-magnetic 57,7457.74 0,940.94 82,182.1 исходныйsource 100,00100.00 0,660.66 100,0100.0 96,096.0 магнитныйmagnetic 48,4248,42 0,340.34 24,924.9 немагнитныйnon-magnetic 51,5851.58 0,960.96 75,175.1 исходныйsource 100,00100.00 0,660.66 100,0100.0 111,5111.5 магнитныйmagnetic 51,2051,20 0,480.48 37,237,2 немагнитныйnon-magnetic 48,8048.80 0,850.85 62,862.8 исходныйsource 100,00100.00 0,660.66 100,0100.0

Claims

The method of dezincification of blast furnace slimes, including magnetic separation, characterized in that for the conversion of zinc ferrites and zincites into a non-magnetic fraction, magnetic separation is carried out in a magnetic field of up to 96 kA / m.