RU2813068C1 - Способ удаления хлора и фтора из пылевидных цинксодержащих материалов - Google Patents
Способ удаления хлора и фтора из пылевидных цинксодержащих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813068C1 RU2813068C1 RU2022131199A RU2022131199A RU2813068C1 RU 2813068 C1 RU2813068 C1 RU 2813068C1 RU 2022131199 A RU2022131199 A RU 2022131199A RU 2022131199 A RU2022131199 A RU 2022131199A RU 2813068 C1 RU2813068 C1 RU 2813068C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluorine
- chlorine
- calcination
- furnace
- waelz
- Prior art date
Links
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 11
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 6
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 abstract description 13
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 abstract description 6
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к удалению хлора и фтора из вельц-окиси, и может быть использовано при пирометаллургической переработке цинксодержащих материалов с высоким содержание галогенидов. Удаление хлора и фтора из вельц-окиси цинксодержащих пылей электродуговых печей включает грануляцию и прокалку в трубчатой печи. При грануляции и последующей сушке получают гранулы размером 2-4 мм и влажностью 1-3%. Способ обеспечивает повышение степени отгонки хлора более 99,7%, фтора более 95% при переработке вельц-окиси с содержанием хлора более 6,0%, фтора более 0,25%, а также повышение производительности прокалочной печи. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности удалению хлора и фтора из вельц-окиси, и может быть использовано при пирометаллургической переработке цинксодержащих материалов с высоким содержание галогенидов.
Известен способ удаления хлора и фтора из вельц-окиси, полученной при переработке пылей электродутовых печей (ЭДП) путем водно-содовой отмывки.
Недостатками указанного способа являются:
- низкое извлечение хлора менее 90%, фтора менее 87%;
- необходимо организация выпарки большого объема сточных вод (в 10 раз превышает объем вельц-окиси);
- высокий расход дорого реагента соды (600 кг/тн вельц-окиси) (см. см. Козлов П.А. и др. Цветные металлы 2009 №7, с. 39).
Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому является способ удаления хлора из вельц-окиси, полученной при переработке пылей электродуговых печей (ЭДП), согласно которому вельц-окись гранулируют, увлажняя водой (сод. влаги 8%) и гранулированный материал загружают непосредственно в прокалочную печь (L=40 м и D=2,5m). Прокалку (вельцевание II) ведут при температуре 1200°С (реакционная зона) и 530-550°С (температура отходящих газов). Скорость газового потока в печи 4,0 м/с. Содержание хлора в вельц-окиси 4,8%, фтора 0,09%. Степень отгонки хлора 96% и фтора 90%, позволяет получить прокаленную вельц-окись с содержанием хлора 0,04% и фтора менее 0,01% и обеспечить требуемое содержание хлора и фтора в растворах гидрометаллургического производства цинка.
Недостатками указанного способа являются:
- низкая степень отгонки галогенидов не позволяет перерабатывать вельц-окись с содержанием хлора более 6% и фтора более 0,25% (для обеспечения требуемого содержания хлора и фтора в прокаленной вельц-окиси повышают температуру прокалки до 1200°С, при температуре 1200°С происходит оплавление гранул вельц-окиси и снижается возгонка галогенидов из-за уменьшения скорости диффузии галогенидов через слой расплавленного материала в газовую фазу);
- образование настылей и «шаров» в прокалочной печи, снижает производительность печи.
В основу патентуемого способа поставлены следующие цели:
- увеличение степени отгонки хлора и фтора;
- повышение производительности прокалочной печи.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе переработки вельц-оксида от пылей ЭДП, включающем грануляцию, прокалку (вельцевание II), грануляцию вельц-оксида ведут с получением гранул 2-4 мм, полученные гранулы высушивают до влажности 1-3%, и прокалку проводят при скорости газового потока в печи 6-10 м/с В прокаленной вельц-окиси содержание хлора составляет менее 0,04%, а фтора менее 0,01% % и обеспечивает требуемое содержание хлора и фтора в растворах гидрометаллургического производства цинка.
Способ осуществляется следующим образом.
Пыли ЭДП направляют на грануляцию со вводом в гранулятор воды, обеспечивающей влажность гранул 8-10% и на выходе из гранулятора размер гранул 2-4 мм. Гранулы выгружаются в отсек, где в течении суток высушиваются на греющем настиле до влажности 1-3%. Гранулы загружаются в прокалочную печь. Прокалку ведут при скорости газового потока в печи 6-10 м/с и температуре в реакционной зоне 1000-1100°С.Прокаленная вельц-окись выгружается из печи с последующим измельчением гранул до 200 мкм и транспортировкой на выщелачивание цинка.
Скорость газового потока 6-10 м/с позволяет:
- снизить температуру прокалки до 1000-1100°С, исключить оплавление гранул с образованием «шаров» и настылей в печи;
- увеличить длину реакционной зоны, время пребывания вельц- окиси в реакционной зоне и как следствие повысить степень отгонки хлора, фтора и производительность прокалочной печи.
Сушка позволяет обеспечить прочность гранул более 5 кг/гр, исключить разрушение гранул в прокалочной печи и за счет уменьшения зоны сушки увеличить длину реакционной зона.
Интервал размера гранул определен экспериментальным путем и учитывает следующие факторы:
- при увеличении размера гранул более 4 мм снижается поверхность отгонки галогенидов и как следствие степень отгонки хлора и фтора;
- снижение крупности гранул менее 2 мм приводит к механическому пылевыносу вельц-окиси, размер гранул рассчитан исходя из физических свойств материала и скорости газового потока. В процессе прокалки шихта перекатывается по футеровке с сегрегацией материала в слое в зависимости от крупности материала, поэтому небольшое отличие в размерах гранул от 2 до 4 мм обеспечивает более равномерный прогрев материала в печи, исключает наряду с со снижением температуры прокалки расплавление и налипание на футеровку, что позволяет уменьшить вероятность настылеобразования и тем самым повысить степень использования печи, производительность печи.
Пример.
Для сравнения существующего и предлагаемого способа использовали вельц-окись, содержащую, %: цинк - 66,5, хлор - 6,86, фтор - 0,25, свинец - 3,5.
Вельц-окись, полученная после вельцевания пылей ЭДП, гранулируется с получением гранул 2-4 мм на тарельчатом грануляторе. Полученные гранулы высушиваются до влажности 1-3%.
При испытаниях по предлагаемому способу гранулированную вельц-окись подвергали прокалке в промышленных условиях во вращающейся печи размером 40 м, диаметр 2,5 м, при температуре 1000-1100°С и скорости газового потока в печи 6-10 м/с, время обработки 3 часа.
Выходящая из печи прокаленная вельц-окись поступает на охлаждение в холодильный барабан. Охлажденная (менее 90°С) вельц-окись измельчается и отгружается на складирование в силос.Готовая вельц-окись затаривается в контейнеры типа биг-бег и направляется потребителю.
В процессе прокалки галогениды свинца и цинка концентрируются во вторичных возгонах и с отходящими газами (t=550-600°С) направляются в систему пылеулавливания, состоящую из газового холодильника с воздушным охлаждением и рукавного фильтра.
Результаты испытаний по предлагаемому способу и существующему изложены в таблице.
Из приведенных в таблице данных видно:
- при увеличении скорости газового потока с 6 до 10 м/с в интервале температур 1000-1100°С удельная производительность печи увеличивается с 1,0 до 1,3 т/м3*сут, повышается степень отгонки хлора с 99,5 до 99,8% и фтора с 92,9 до 96,4%. При снижении скорости газового потока с 6 м/с до 5 м/с снижается степень возгонки хлора 99,5 до 98,1%, фтора с 92,9 до 90,8% и удельная производительность печи с 1,0 до 0,9 т/м3*сут;
- при увеличении скорости газового потока с 10 м/с до 11 м/с имеет место пылевынос не прокаленной вельц-окиси и снижение производительности печи;
- при увеличении размера гранул с 4 мм до 5 мм снижается степень отгонки хлора с 99,8 до 98,3%, фтора с 96,4 до 90,9%. При снижении размера гранул с 2 до 1 мм имеет место пылевынос непрокаленной вельц-окиси и снижение производительности печи;
- при снижении температуры с 1000 до 950°С снижается степень отгонки хлора до 97,2, фтора до 86,7% и производительность печи до 0,7 т/м3*сут;
- при увеличении температуры прокалки по прототипу до 1200°С снижается степень отгонки хлора с 99,8 до 97,3%, фтора с 96,4% до 85,4% и производительность печи с 1,3 до 0,7 т/м3*сут;
Максимальная степени отгонки хлора (98,1-99,8%), фтора (92,9-96,4%) и производительность 1,0-1,3 т/м3*сут получено при температуре прокалки 1000-1100°С, скорости газового потока в прокалочной печи 6-10 м/с и размере гранул вельц-окиси 2-4 мм.
Использование предлагаемого способа позволяет:
- удалить хлор и фтор из пылевидных цинксодержащих материалов с высоким содержанием галогенов (хлора более 6% и фтора более 0,25%) в прокалочной печи;
- увеличить степень отгонки хлора с 97,3% до 99,8% и фтора с 85,4% до 96,4%;
- повысить удельную производительность прокалочной печи с 0,7 до 1,3 т/м3*сут.
Claims (2)
1. Способ удаления хлора и фтора из вельц-окиси цинксодержащих пылей электродуговых печей, включающий грануляцию, прокалку в трубчатой печи, отличающийся тем, что при грануляции и последующей сушке получают гранулы размером 2-4 мм и влажностью 1-3%.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прокалку ведут при скорости газового потока 6-10 м/с и температуре 1000-1100°С.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813068C1 true RU2813068C1 (ru) | 2024-02-06 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU834164A1 (ru) * | 1979-12-27 | 1981-05-30 | Государственный Орденов Трудового Крас-Ного Знамени И "Знак Почета" Завод"Электроцинк" | Способ подготовки вельц- и шлаковозгонов кгидРОМЕТАллуРгичЕСКОй пЕРЕРАбОТКЕ |
| US4940487A (en) * | 1988-04-08 | 1990-07-10 | Voest-Alpine Stahl Donawitz Gesellschaft M.B.H. | Process for utilizing of zinc-containing metallurgical dusts and sludges |
| RU2269580C2 (ru) * | 2002-09-10 | 2006-02-10 | Александр Меджитович Касимов | Способ переработки цинксодержащих отходов металлургического производства |
| RU2316607C1 (ru) * | 2006-07-06 | 2008-02-10 | Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" | Способ удаления хлора и фтора из пылевидных цинксодержащих материалов свинцово-цинкового производства |
| RU2507280C1 (ru) * | 2012-07-23 | 2014-02-20 | Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" | Способ переработки цинксодержащих металлургических отходов |
| CN113604664A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-05 | 江苏艾利特资源环境科技有限公司 | 从钢铁冶金含锌固废中回收锌产物和/或铁产物的方法 |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU834164A1 (ru) * | 1979-12-27 | 1981-05-30 | Государственный Орденов Трудового Крас-Ного Знамени И "Знак Почета" Завод"Электроцинк" | Способ подготовки вельц- и шлаковозгонов кгидРОМЕТАллуРгичЕСКОй пЕРЕРАбОТКЕ |
| US4940487A (en) * | 1988-04-08 | 1990-07-10 | Voest-Alpine Stahl Donawitz Gesellschaft M.B.H. | Process for utilizing of zinc-containing metallurgical dusts and sludges |
| RU2269580C2 (ru) * | 2002-09-10 | 2006-02-10 | Александр Меджитович Касимов | Способ переработки цинксодержащих отходов металлургического производства |
| RU2316607C1 (ru) * | 2006-07-06 | 2008-02-10 | Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" | Способ удаления хлора и фтора из пылевидных цинксодержащих материалов свинцово-цинкового производства |
| RU2507280C1 (ru) * | 2012-07-23 | 2014-02-20 | Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" | Способ переработки цинксодержащих металлургических отходов |
| CN113604664A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-05 | 江苏艾利特资源环境科技有限公司 | 从钢铁冶金含锌固废中回收锌产物和/或铁产物的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОЗЛОВ П.А. и др. Разработка технических решений и оборудования, обеспечивающих переработку окисленного цинксодержащего сырья с высоким содержанием галогенидов. Современные технологии производства цветных металлов. Материалы научной конференции, Екатеринбург, 24 марта 2022, с.221-226. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2102510C1 (ru) | Способ повышения содержания двуокиси титана в титансодержащей руде или концентрате | |
| JPH11310832A (ja) | 製鋼廃棄物の金属酸化物の処理法 | |
| JP3052706B2 (ja) | ダスト中の亜鉛回収方法 | |
| EA013690B1 (ru) | Извлечение ценных металлов из отходов выщелачивания цинка | |
| RU2813068C1 (ru) | Способ удаления хлора и фтора из пылевидных цинксодержащих материалов | |
| US20190144971A1 (en) | Method for smelting oxide ore | |
| US3482964A (en) | Process of obtaining a granular charge for the blast furnace from a pyrite cinder and iron manufacture dust or powdered iron ore | |
| Yakornov et al. | Development of charge pelletizing technology based on electric arc furnace dust for pyrometallurgical processing in rotary kilns | |
| RU2484153C2 (ru) | Способ утилизации пыли электросталеплавильных печей | |
| RU2450065C2 (ru) | Способ переработки пыли металлургического производства | |
| US4255185A (en) | Processes and apparatus for reducing and subsequently pelletizing moist fine-grained ore | |
| JP4299548B2 (ja) | 酸化金属の還元方法、および、亜鉛および鉛の濃縮方法 | |
| CN106119546A (zh) | 一种通过回转窑焙烧次氧化锌粉富集有价金属的方法 | |
| JP3969134B2 (ja) | ＦｅＯ粉末の製造方法 | |
| JP2003147450A (ja) | 粗酸化亜鉛粉末の製造方法 | |
| RU2801974C1 (ru) | Способ удаления цинка из состава цинксодержащих отходов электрометаллургии | |
| EP0106468B1 (en) | Process for the chlorination of oxidic materials | |
| JP2002194410A (ja) | 回転炉床式還元炉の操業方法、銑鉄の製造方法、および、粒状酸化鉄還元物 | |
| JPH1192810A (ja) | 製鉄ダスト等からの安価な還元鉄の製造方法 | |
| RU2832892C1 (ru) | Способ получения сухих цинковых белил | |
| RU2269580C2 (ru) | Способ переработки цинксодержащих отходов металлургического производства | |
| SU831836A1 (ru) | Способ отгонки фтора из цинксодер-жАщиХ пылЕй и ВОзгОНОВ | |
| JP2003082418A (ja) | 回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法 | |
| JP3504870B2 (ja) | 鉄鉱石ペレット原料の事前処理方法 | |
| RU2279492C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки цинковых кеков |