Способ переработки цинксодержащих шлаков

 

Союз Советскии

Социалистимескии

Республик

О (> >) 6O5848

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 18.03.7 >(21) 2114930/22-01 с присоединент ем заявки Юе (23) Приоритет (43) Опубликовано05.05.78.Бюллетень №17 (45) Дата опубликования описания 07.04.78 (51) М. Кл.

С 22 В 7/04

Гр;ударстеенный иамитет

СоВ878 Министраа СССР ае делам иэебретений и ртирытий (5З) УДК 669.046..58 (088.8) М. М. Лакерник, Р. И. !шабалина, А. Ф. Гавриленко, А. А. Йковенко, Т. С. Егорова и A. И. Головачев (72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов ГИИЦBEТМЕТ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ.

ШЛАКОВ

Изобретение относится к области цветной металлургии и в частности к способам извлечения цветных металлов из штейно-шлаковых расплавов.

Известен способ переработки цинковистых шлаков в электропечи при высокой темперао туре (не ниже 1450 С) с подачей твердого восстановителя (10-) 5% углерода от веса цинка в шлаке) и сульфидизатора при погружении углеродистых электродов на глуби- ip ну 0,85-0,9 от топшины слоя шлака в печи (1(.

Процесс идет с недостаточной скоростью отгонки летучих компонентов.

Прототипом предлагаемого способа явля- )5 ется способ переработки цинксодержаших шлаков метвллотермическим восстановителем о. при температуре расплава 1300-1500 С с продувкой смесью измельченного силикоалюминия с азотом или восстановительнеим 20 газом $2).

Недостатком указанного способа является то, что процесс ведут при высокой темо пературе расплава (1300-1500 С) что в ечет зв собой увеличение расхода электро-25

2 энергии. Только на перегрев шлака с 1300 о до 1500 С расход электроэнергии на 1 т шлака увеличивается на 15-207, а с учетом теплопотерь печи до 50%. При высокой температуре значительно снижается стойкость футеровки ванны. Кроме того, получение металлических восстановителей связано с дополнительными энергозатратами.

Цепь изобретения — увеличение скорости отгонки цинка из цинксодержашего шлака.

Эта цель достигается тем, что продувку шлаковой ввтшы азотом ведут со скоростью

0,5-3,5 нм /мин ° м плошади ванны при тем2 о пературе шлака 1220-1290 С.

Предложенный способ осушествляют следуюшим образом.

Предварительно расплавленный цинксодержаший шлак поступает в обогреваемую восстановительную камеру. На поверхность расплава загружают кокс. В расплавленный шлак восстановительной зоны погружены фурмы, через которые непрерывно подается азот.

При продувке шлака азотом резко улучшается массооблтен в толще расплава и за

605849

0,30

0,50

0,25

100

0,36

120

0,92

1,33.183

400

3,50

2,33

Филиал ППП Патент, и. Ужгород, ул. Проектная, 4 счет улучшения контакта и лака с коксом на поверхности BBIIRI,I скорость отгонки цинка увеличивается. Возогнанный цинк может быть сконденсирован в виде металлического цинка или уловлен в виде пыли или окисленным цинковых воэгонов. Обеаненный шлак выпускают из печи и направляют в отвал.

Пример. Проводят процесс в asyxэонной электропечи мошностью 1000 ква с пл щадью плавильной эоны4,18 м возгоночной

1,74 м . Глубина ванны расплава 400 мм.

В плавильную зону непрерывно подают гранулированный шлак кивцэтной плавки (1,2 т/ч), Состав шлака, %: СО 1,33, Р р

083 ЪIt 1083, Fe 292, 5 1 8, & О<

30,27, СаО 4, 17.

Расплавленный шлак непрерывно поступает в возгоночную зону, в которой поддерживают температуру расплава 1230 C u слой кокса на ванне 150-250 мм, Мош- 2о нОсть возгоночной зоны электропечи

183 ква/м, расход азота 1,33 нм /мин.м

"9

Отвальный шлак, выпускаемый периодически из возгоночной зоны, содержит,%:

CU 0,32, РЪ 0,1 > Е It 3,64, Ге 31,18, 9 0,5, + IO 37,38, СаО 5,74.

Скорость возгонки цинка 0,92 кг/мин.м воэгоночной зоны.

В таблице приведены результаты нескол ких опытов полупромышленных исслеаова- 30 ний и расчетные данные.

Цинксодержашие шлаки кивцэтной плавки (5«7% CQ О) продувают азотом в электропечи мощностью 1000 ква при температуре расплава 1220-1290 С и уровне кокса 150- Ç

250 мм. Отвальный шлак содержит 2-3% цинка, «Расчетные данные(в связи с ограниченной5О мощностью электропечи и установки II0 подаче азота на РОЭМ 3) .

Как видно из приведенных данных, подача меньше 0,5 нм /мин.м азота нецелесо55 образна, так как в этих условиях скорость отгонки мала и соизмерима со скоростью отгонки при электроплавке беэ проаувки.

ЫНИИПИ Заказ 2341/18

Be>агний предел расхода азота - 3,5 нм /

r <ин.м получен на основании материального и теплового балансов возгоночной зоны электропечи, исходя иэ ее предельной удельной мощности 390-400 ква/м

Рекоменаованны и температурный режим о

1250 + 30 С объясняется тем, что понижение температуры расплава ниже 12 0 С о нежелательно иэ-за трудностей с барботированием и выпуском расплава иэ печи, а пОU вышение температуры выше 1290 С нецеле-. сообразно, так как резко ухудшается стойкость футеровки и значительно увеличиваетсяя вели чина теп л оп оте рь.

К преимушествам предлагаемого способа переработки цинксоаержаших шпаков по срав нению с прототипом и сушествуюшими в настоящее время процессами извлечения цинка и шлаковых расплавов относятся высоКая скорость возгонки цинка (ао 2 р 3 кг/ мин. м

2 плошади ванны);

Низкий (в 5-10 раз по сравнению с фью мингованием) расход газа на барботирование ванны и возможность использования азота, получаемого в качестве побочного продукта при работе кислородных установок; снижение расхода электроэнергии эа счет работы при температуре шлака менее

1300 С и повышение стойкости футеровки печи; простбта конструктивного оформления процесса; возможность работы с жидкостной конденсацией цинка.

Реализация предлагаемого. способа в промышленности позволит сократить капитальные затраты на 1 т металлического цинка в 3-4 раза (no сравнению с фьюмингованием, вельцеванием и традиционными способами электротермии шлаков), новь;сить извлечение цинка до 90%, сократить расход энергии на 30-40% и в 2-3 раза увеличить производительность труда.

Формула изобретения

Способ переработки цинксоаержаших шлаков, включающий обработку их восстановителем и продувку расплава ванны азотом, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения скорости отгонки цинка, продувку ванны азотом ведут при подаче его со скоростью 0,5-3, нм /мин.м плошади ванг. о ны при температуре расплава 1220-1290 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство ¹ 376467, кл. С 22 В 7/04, 05.04.73.

2. Лвторское свидетельство М 231121, кл. С 22 С 7/04, 15.11.68.

Тираж 772 Подписное