Способ переработки цинксодержащих материалов

 

Изобретение относится к цветной металлургии , в частности к способам переработки цинксодержащего сырья вельцеванием. Цель изобретения - повышение производительности процесса, снижение содержания цинка в клинкере и затрат на топливо-востановитель. Для этого при переработке цинковых кеков вельцеванием, включающим шихтовку их с коксиком и вторым углеродистым компонентом, в качестве последнего используют теплоизоляционную шихту графитации следующего состава, %: минерализованная теплоизоляция 33- 67%; углеродная теплоизоляция 33-67. Теплоизоляционную шихту графитации вводят в количестве 11,5-17,5% к массе шихты вельцевания. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 22 В 19/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CBN4ETERbCTBY (21) 4807141/02 (22) 22.01.90 (46) 15.05,92, Бюл. М 18 (71) Усть-Каменогорский свинцово-цинковый комбинат им. В.И. Ленина (72) И.С. Багаев, Х.Ш. Габитов, Б.Я. Иванов, Я.3. Бейлин, B.Ê. Курочкин и А.И. Миних (53) 669.531.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 990849, кл. С 22 В 19/38, 1983. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам перераИзобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки цинксодержащих материалов, п реимущественно цинксодержащих кеков, вельцеванием на дутье, обогащенном техническим кислородом.

Цель изобретения — повышение производительности процесса, снижение содержания цинка в клинкере и затрат на топливо-восстановител ь.

Поставленная цель достигается тем, что по способу переработки цинксодержащих материалов, включающему их шихтовку с коксиком и вторым углеродистым восстановителем, полученным из минерализованной теплоизоляции печей графитации, и восстановительный обжиг полученной шихты на дутье, обогащенном техническим кислородом, в качестве второго углеродистого восстановителя используют теплоизоляцион ЫЦ, 1733490 А1 ботки цинксодержащего сырья вельцеванием. Цель изобретения — повышение производительности процесса, снижение содержания цинка в клинкере и затрат на топливо-востановитель. Для этого при переработке цинковых кеков вельцеванием, включающим шихтовку их с коксиком и вторым углеродистым компонентом, в качестве последнего используют теплоизоляционную шихту графитации следующего состава, %: минерализованная теплоизоляция 3367%; углеродная теплоизоляция 33 — 67. Теплоизоляционную шихту графитации вводят в количестве 11,5 — 17 5% к массе шихты вельцевания. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. ную шихту графитации следующего состава, мас,%:

Минерализованная теплоизоляция 30 — 67

Углеродная теплоизоляция 33-67

Кроме того, теплоизоляционную шихту графита ции вводят в количестве 11,5 — 17,5% от массы шихты вельцевания.

Повышение производительности процесса достигается увеличением доли теплоизоляций (имеющих высокую теплопроводность) в. вельцуемой шихте (с 1,5 — 10 до

11,5 — 17,5%), что снижает ее тепловую инерцию и обеспечивает расширение зоны восстановления вельцпечи.

Снижение содержания цинка в клинкере достигается за счет способности карбидов золообразующих примесей минерализованной теплоизоляции при 13001400 С (в условиях применения кислорода) 1733490

40

33-67 восстанавливать цинк из окисленных и трудновосстановимых его соединений непосредственно в вельцуемой шихте.

Способ осуществляют следующим образом.

Минерализованную теплоизоляцию смешивают с углеродной, выдерживая в зависимости от зольности ее содержание в теплоизоляционной шихте в пределах 3367 . Указанное содержание задают исходя из условия получения товарного по меди клинкера при минимальных потерях с ним цинка.

Полученную теплоизоляционную шихту графитации вместе с коксиком подают в загрузочную течку вельцпечи, куда загружают ци н кс оде ржа щий материал, и реимущественно цинковые кеки. Количество вводимой на вельцевание теплоизоляционной шихты выдерживают в пределах 11,5 — 17,5 от массы шихты вельцевания, Восстановительный обжиг шихты вельцевания ведут на дутье, обогащенном техническим кислородом, При запредельных количествах теплоизоляционной шихты в шихте вельцевания снижаются показатели процесса по производительности вельцпечи, а качество получаемого клинкера ниже по сравнению с известным способом из-за более низкого содержания в нем меди либо более высокого содержания цинка.

Кроме того, верхний предел количества теплоизоляционной шихты в шихте вельцевания определяется качеством получаемых вельцокислов, Снижение качества вельцокислов связано с повышенной пылевидностью теплоизоляций, вызывающей снижение содержания кислорода в газовом пространстве вельцпечи.

Пример. Способ опробован на двух вельцпечах диаметром 2,5 м, длиной 41 м.

Вельцеванию подвергали цинковый кек состава,,; цинк 17,7 — 20,5; свинец 5,3-6,7; железо 17,5 — 20,8; медь 2,4 — 2.6; кадмий

0,23 — 0,25; сера 5,8 — 6,7.

B качестве компонентов углеродистого восстановителя использовали коксовую мелочь марки КМ вЂ” 2 и отходы графитации электродного производства с характеристиками, приведенными в табл.1.

Теплоизолированную шихту графитации готовили путем объемного дозирования и смешения минерэлизованной и углеродной теплоизоляций. Полученную теплоизоляционную шихту шихтовали с коксовой мелочью также путем объемного дозирования и смешения в требуемом соотношении.

Полученные смеси углеродистых восстановителей каждого состава подавали в

35 расходные бункеры и далее через весоизмерительные устройства в загрузочные течки вельцпечей на вельцевание текущих цинковых кеков.

При проведении испытаний поддерживали расход кислорода постоянным (190—

195 м /ч на 1 печь) на обогащение воздушного дутья и температуру отходящих газов в заданных пределах (570 — 600 С) путем изменения загрузки в печь цинковых кеков и углеродистых смесей, а также расход мазута на дополнительный обогрев.

Показатели опытно-промышленных испытаний приведены в табл.2.

Из приведенных в табл.2 данных видно, что оптимальный компонентный состав теплоизоляционной шихты графитации следующий, MBc. .

Минерализованная теплоизоляция 33-67

Углеродная теплоизоляция 33-67

Оптимальное количество теплоизоляционной шихты, вводимой на вельцевание для замены коксика, составляет 11,5 — 17,5 от массы шихты вельцевания, При запредельных содержаниях теплоизоляционной шихты в шихте вельцевания технологические показатели вельцевания цинковых кеков ниже по сравнению с известным способом переработки.

Предлагаемый способ по сраврению с известным обеспечивает повышение производительности вельцпечей по переработке цинксодержащих материалов на 5,7 — 8,0 ь, снижение содержания цинка в клинкере с

0,82 до 0,76 — 0,68, а также снижение затрат на топливо-восстановитель, Формула изобретения

1. Способ переработки цинксодер>кащих материалов, преимущественно цинксодержащих кеков, вельцеванием, включающий их шихтовку с коксиком и вторым углеродистым восстановителем, полученным из минерализован ной теплоизоляции печей графитации, и восстановительный обжиг полученной шихты на дутье, обогащенном техническим кислородом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, снижения содержания цинка в клинкере и затрат на топливо-восстановитель, в качестве второго углеродистого восстановителя используют теплоизоляционную шихту графитации следующего состава, мас. .

Минерализованная теплоизоляция 33-67

Углеродная теплоизоляция

1733490 тации вводят в количестве 11,5 — 17,5% от массы шихты вельцевания.

2, Способ по п,1, отличающийся тем, что теплоизоляционную шихту графиТаблица 1

Углеродистый восстановитель

Содержание углерода, %

Зольность, %

Реакционная CflO собн ость, мг/г с

Крупность частиц, мм

0 — 10

76,3

6850

1,0

14,2

68,5

0,62

28,2

5200

0,56

7800

85,2

8,3

6200

0,68

73,1

18.5

Таблица 2

Показатели вельцевания цинковых кеков на смеси коксика и отработанной теплоизоляции крупностью 2-10 мм и на смеси коксика и теплоизоляционной шихты графитации переменного состава на дутье, обогащенном кислородом

Производительность печи по сухому кеку

Состав теплоизоляционнои шихтыр ср

Теплоизол.

Удельный расход углеродного.восстановителя, 3

Способ шихта, 3 от

3 от известного т/ч

Коксик

Иинерализ. тепУглеТепло

Всего шихты родная тепловельцевания изол. шихта лоизоля ция изоляция

Известный 4,4

4,6

455 31,0 145 100

50,5 33,2 17,3 11,5

104,5

100

67

105,7

107,1

108,0

107,0

35

Коксовая мелочь КМ-2

Минерализованная теплоизоляция Челябинского электродного завода

Углеродная теплоизоляция Московского электродного завода

Отработанная теплоизоляция Челябинского элект одного завода

Предлагаемый 4,65

4,71

4,75

4,62

0 — 25

0 — 10

2 — 10

47,2

46,9

46,6

45,0

30,2 17,0

26,1 20,8

21,0 25,6

19,6 25,4

11,5 33

14,2 50

17,5 67

17,8 100

Теплотворная способность, ккал/кг

1733490

Продолжение табл„2 г

Качество вельц. окислов,3 о

Выход и состав клинкера, 3

Температура отходящих газов, С

Способ

РаствоСуммавосст.

Си

Z11

Выход римость кадмия

Известныйй 8,8 577

8,2 579

85,5 0,82 3,1 8,2

90,5 0,62 2,8 7,3

71,6 1,1

72,4 0,98

30

40

50.

Составитель Б.Иванов

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Огар

Заказ 1641 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Расход мазута на 1 т кеков, кг

Предлагаемый 7,5

6,7

6,2

6,0

582

593

598

86,1 0,68 3,1 8,0

85,7 О,/2 3,1 8,1

85 6 0 76 3 8 3

84,0 0,86 3 2 8,5

71,9 1,07

71,5 1,1

70,8 1,15

68,1 1,24