Способ переработки промышленных отходов

 

Изобретение относится к способу переработки промышленных отходов, включающему селективный отбор по фракциям, гравитационное обогащение и магнитную сепарацию. Сущность: переработке подвергают продукты улавливания из дымовых газов на осадительном оборудовании и магнитную сепарацию ведут стадийно: на первой стадии-слабомагнитную, на второй - высокоградиентную и на третьей - магнитную сепарацию в бегущем поле, при этом слабомагнитную сепарацию ведут в поле от 0,08 до 0,012 тесла с выделением в магнитную фракцию основной части окиси железа, содержащей Fe₂O₃ от 45 - 60%, а немагнитную фракцию подают на вторую стадию высокоградиентной магнитной сепарации для выделения оставшейся части железосодержащих компонентов, находящихся в сростках с редкоземельными и другими ценными металлами, немагнитную фракцию после высокоградиентной магнитной сепарации, содержащую окислы кремния и алюминия от 25 - 40% и окиси железа менее 3% направляют на сырье для получения строительных материалов, магнитные фракции после первой и второй стадий магнитной сепарации объединяют и подают на сепарацию с бегущим полем, для разделения на сильно и слабомагнитные фракции, при этом сильномагнитную фракцию с содержанием окиси железа более 64% направляют на металлургическое сырье, а слабомагнитную фракцию с основной частью редкоземельных и других ценных элементов направляют на гидрометаллургическое извлечение.

Изобретение относится к вторичной переработке сырья, а более конкретно - к переработке промышленных отходов, и может быть использовано для получения концентратов металлов и их соединений с одновременным получением сырья для производства строительных изделий и огнеупоров из золошлаковых отходов тепловых электростанций, хвостовых отходов горной промышленности, горной и цветной металлургии, химических производств, а также бытовых отходов.

Известен способ переработки железных шлаков аффинажного производства, /авт. свид. СССР N 167631, 1963 г. кл. C 22 B 7/04/ содержащих благородные металлы, плавкой, при котором исходные шлаки с добавкой восстановителя подвергают нагреву до 1350 1400^oC, а затем после измельчения железистую фазу выделяют известным способом, например, магнитной сепарацией.

Сущность способа заключается в том, что из шлаков аффинажного производства в процессе восстановительной переплавки, проводимой при 1350 - 1400^oC, благородные металлы коллектируются железистой фазой, образующейся при восстановлении окислов железа, уже имеющихся в шлаке. Корольки железистой фазы как крупные, так и мельчайшие, вследствие их высокой магнитной восприимчивости, выделяют из измельченного шлака магнитной сепарацией.

Известен также способ переработки шлаков от производства немагнитных и слабомагнитных сплавов /авт. свид. СССР N 1774962 кл. C 22 B 7/04, 1992/, включающий дробление, рассев по фракциям, гравитационное и/или магнитное обогащение шлаков крупностью 0.40 мм, причем дробление шлаков осуществляют до максимальной крупности кусков 70.150 мм, фракции шлака крупнее 20 мм подвергают радиометрической сепарации при отношении размера максимального по крупности куска к размеру минимального по крупности куска в отдельном потоке сепарируемого материала, равном 1.25.

Однако, известные способы обладают повышенной трудоемкостью в связи с необходимостью поддерживать строго заданные условия подготовительного процесса /сжигания/ и проведением дополнительных подготовительных операций.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа переработки отходов с получением концентратов редкоземельных и других ценных металлов и качественного сырья для производства строительных материалов, обладающего пониженной трудоемкостью.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности извлечения ценных компонентов из отходов с одновременным получением строительных материалов и повышенным экологическим эффектом, заключающимся в создании благоприятных условий для массовой переработки отходов, и, в конечном итоге, создании безотходных производств.

Поставленная задача достигается тем, что, в способе переработки промышленных отходов, при котором отходы подвергают магнитной сепарации, согласно изобретению, обрабатываемые промышленные отходы сначала улавливают из дымовых газов на осадительном оборудовании, в котором происходит селективный отбор отходов по крупности частиц или по их гравитационным или электромагнитным характеристикам, или по химическому составу, затем отобранные продукты поступают на многоступенчатую селективную магнитную сепарацию, включающую в себя слабомагнитную, высокоградиентную и магнитную сепарацию в бегущем поле, на первой стадии которой в слабомагнитном поле от 0,08 до 0,12 тесла происходит выделение в магнитную фракцию одной части окиси железа, содержащей Fe₂O₃ от 45 60% а немагнитную фракцию подают на вторую стадию высокоградиентной магнитной сепарации, где происходит выделение оставшейся части железосодержащих компонентов, находящихся в отростках с редкоземельными и другими ценными металлами, немагнитная фракция после высокоградиентной магнитной сепарации, содержащая окислы кремния и алюминия от 25 40% и окиси железа менее 3% является готовым сырьем для получения строительных материалов, магнитные фракции после первой и второй стадий магнитной сепарации объединяют и подают на сепаратор с бегущим полем, где происходит разделение на сильно и слабомагнитные фракции, при этом сильномагнитная фракция с содержанием окиси железа более 64% является готовым металлургическим сырьем, а в слабомагнитной фракции концентрируется основная часть редкоземельных и других ценных элементов, которые затем направляют на гидрометаллургическое извлечение.

Пример конкретного использования. Переработке подвергали золу уноса тепловой электростанции, отобранную из дымовых газов на электрофильтрах. Многоступенчатой магнитной сепарации подвергались крупные фракции золы, отбираемые с осадительной камеры и первых полей электрофильтра.

В суммарной магнитной фракции после 1-ой и 2-ой стадии происходит концентрация железа и следующих редкоземельных элементов: железо до 46 60 ванадия с 0,118 до 0,46% хрома с 0,168 до 0,205% иттрия с 40 до 80 г/т скандия с 20 до 45 т/т Перечистка суммарной магнитной фракции на сепараторе с бегущим полем позволили получить в сильно магнитной фракции содержание железа 66,7% Данный продукт по содержанию железа может являться готовым сырьем для металлургической промышленности.

В слабомагнитной фракции концентрируется сумма редкоземельных элементов с 260 до 840 г/т.

2/ иттрий с 80 до 200 г/т, стронций с 660 до 2980 г/т, 3/ ванадий 4600 до 39000 г/т 4/ скандий с 40 до 120 г/т 5/ магний с 213 до 385 г/т
Данный продукт направляется на гидрометаллургическое извлечение с получением концентратов вышеназванных металлов.

Содержание окиси железа в немагнитной фракции составило менее 1,5% а окиси алюминия выше 30% что соответствует ТУ на сырье для получения глинозема, огнеупоров и строительных материалов.

Формула изобретения

Способ переработки промышленных отходов, включающий селективный отбор по фракциям, гравитационное обогащение и магнитную сепарацию, отличающийся тем, что переработке подвергают продукты улавливания из дымовых газов на осадительном оборудовании, а магнитную сепарацию ведут стадийно: на первой стадии слабомагнитную, на второй высокоградиентную и на третьей - магнитную сепарацию в бегущем поле, при этом слабомагнитную сепарацию ведут в поле от 0,08 до 0,012 Тл с выделением в магнитную фракцию основной части окиси железа, содержащей Fe₂O₃ от 45 60% а немагнитную фракцию подают на вторую стадию высокоградиентной магнитной сепарации для выделения оставшейся части железосодержащих компонентов, находящихся в сростках с редкоземельными и другими ценными металлами, немагнитную фракцию после высокоградиентной магнитной сепарации, содержащую окислы кремния и алюминия от 25 40% и окиси железа менее 3% направляют на сырье для получения строительных материалов, магнитные фракции после первой и второй стадий магнитной сепарации объединяют и подают на сепарацию с бегущим полем для разделения на сильно- и слабомагнитные фракции, при этом сильномагнитную фракцию с содержанием окиси железа более 64% направляют на металлургическое сырье, а слабомагнитную фракцию с основной частью редкоземельных и других ценных элементов направляют на гидрометаллургическое извлечение.