Способ переработки изгари

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()954470 ф ( т г, (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено01.10. 80 (21) 2988982/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 30,0882, Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 300882 (31) М. Кп.з

С 22 В 19/30

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

t$3) УДК 669.531 (088. 8) (72) Авторы изобретения

1 р

К.Р. Галикейва, Н.М. Будрина и Н.И. Смирнав.

/:

Всесоюзный ордена Трудового Красного ЗнайЕри научноисследовательский горнометаллургический институт цветных металлов (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗ ГАРИ

Ф 1

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в цинковальном производстве при переработке цинковой иэгари.

При горячем цинковании образуются цинкосодержащие отходы — иэгарь, в которую переходит значительное количество цинка — от 40 до 80%, в том числе от б до 80% .в виде окиси, от T до 20% в аиде хлорида и от 5 до 60% в виде металла.

Известен способ переработки изгари, заключающийся в ее обесхлоривании путем обработки водным раствором аммиака (1 15

Недостатком способа является трудоемкость выделения металлической фракции, большой расход реагентов

1от 8%o 40% от веса изгари), которые не регенерируются, и образование большого объема сточных вод, требующих утилизации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ пере- 25 работки изгари путем плавки при температуре 420-460 С.изгари и флюса состоящего иэ хлористого натрия и хлористого аммония. Способ основан на химическом взаимодействии окисленных соединений цинка с флюсом, результатом которого является обра. зование слоя шлака, прадохраняющего .металл от окисления в процессе плавки. При взаимодействии с флюсом окисная пленка на поверхности металлических корольков растворяется, что способствует .слиянию корольков и более быстрому отстаиванию металла (21 .

Недостатком известного способа является то, что цинк, присутствующий в иэгари в виде окислов и хлоридов, не извлекается, а переводится в шлак и теряется,,а также повышенный расход флюса, который не регенерируется.

Цель изобретения — повышение извлечения цинка и обеспечение воэможности повторного использования флюса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки иэгари, включающему плавку под слоем расплавленного флюса при температуре 420-460 С и извлечение металлической фракции, в качестве флюса используют хлористый цинк, отработанный расплав хлористого цинка удаляют с поверхности цинковой ванны, растворяют в воде, выделяют окис

954470

11аиФЬнование продуктов

Содержание элементов,%

56 I F

Zn РЬ

Cu Cd Fe As

Цинк металлический 98,0

Окислы . 56, 8

Цинк хло» рйстый 46,5

1ю5, Ою04 0 ° 0001

0,42 0,004 0,0005

0,07 0,006 сл. 0,008

0,002 0,02

9,2

0,2 лы цинка, а раствор хлористого цинка упаринают и направляют на плавку.

Способ осуществляют следующим образом.

Готовят раствор хлорида цинка путем подогрева сухой соли.в плавиль- 5 ном котле ° Сухую изгарь подают в расплав хлорида цинка непрерывно небольшими порциями во избежание местного переохлаждения расплава и при слабом перемешивании для поддер- 10 жания иэгари во взвешенном состоянии.

При этом металлические корольки под; расплавом надежно защищечы от окисляющего воздействия воздуха. Расплавление происходит при температуре .420-460 С. Благодаря хорошему контакту иэгари с нагретым расплавом интенсифицируется теплоотдача металлическим частицам цинка, которые быстро расплавляются и вследствие большой разницы плотностей хлористого цинка (2,9 г/см > и металлического цинка (6,59 г/cM ) капельки цинка отделяются от расплава и оседают на дно ванны. При прохождении через слой расплава поверхность корольков очищается от пленки окислов, что способствует их слиянию, укрупнению и отстаиванию из расплава. Слиянию расплавленных корольков цинка способствует и перемешивание расплава.

По мере накопления в расплаве окислов цинка шлак отделяют и подвер гают выплачиванию горячей водой до полного перехода хлорида цинка в 35 раствор и отделения от него окислов цинка. Раствор хлорида цинка упаривают, полученный сухой остаток (солф используют для приготовления новой порции расплава хлористого цинка. 4р

Выделенная из расплава в результате выщелачивания в воде окись цинка подвергается многократной (4-х разовой) промывке в воде. Она содержит 55-65% цинка, в основном в виде 45 окиси, около 0,5% примесей цветных металлов и до 9% хлора. Такое сырье после предварительного обесхлоривания, например отмывкой содовым ра" створом, может быть переработано на цинковых заводах совместно с воэгонами от вельцевания цинковых кеков.

Выплавленный цинк можно снова вводить в процесс цинкования в жидком виде, тогда котел для плавки иэга ри устанавливается вблизи оцинковочных ванн. Полученный цинк соответствует маркам Ц или Ц в зависимости от суммы примесей в исходной иэгари. Подача жидкого цинка из расплавочного котла в оцинковочную ванну может быть осуществлена любым устройством транспортировки жидкого металла.

Пример 1. 200 г хлористого цинка марки "Ч" расплавляют в фарфоровом тигле, установленном в муфельную печь, и подогревают до температуры 460 С В полученный расплав загружают порциями по 25-50 r иэгарь следующего состава, вес.%: Z n» 88, 86, Zn ey!- 66,3, Zn0 21,04, 2пО ЧпС1

4, ZnC lg - 6,45 Fe 0>- 0,24

Аl 0 - 1,3, РЬΠ— 1,39, примеси 1,98.

В процессе загрузки наблюдается выделение газов.

Выплавку цинка ведут при постоянной температуре и периодическом перемешивании расплава. Температуру расплава поддерживают автоматически.

После загрузки отдельной порции изгари дают время на равномерное прогревание расплава.

По мере загрузки изгари вязкость шлака увеличивается. Всего загружают 500 r иэгари и загрузку прекращают, так как шлак становится вязким. Затем в течение 10 мин расплаву дают отстояться и нагрев выключают. От остывшего шлака отделяют слиток металлического цинка. Шлаки растворяют в горячей воде, Остаток от выщелачивания отфильтровывают и промывают горячей водой при. Ж:Т=4:2 до постоянного содержания хлора в проьывной воде., Всего проводят 4 промывки. Содержание хлора в первой промывной воде 2,2 г/л, в четвертой-следы.

Получено 322,75 r цинка металлического, 209 r окислов цинка и

218,7 r хлористого цинка.

Состав полученных продуктов приведен в табл 1.

Таблица1

954470

Температура, С

Содержание металлического цин- Степень улетучика в шлаке, В вания Z n C 1» 8

420

6,0

0,5

440

4,5

0,8

450

1,0

2,5

2,0

460

1,5

480

1,7

5,1

500

1,0

7,5

Формула изобретения

Составитель Н. Тумин

Редактор А. Фролова Техред М.Тепер Корректор М. Демчик

Заказ 6372/24 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

- Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная„ 4

Распределение цинка по продуктам плавки следующее, В: в металл 70,4, что соответствует извлечению от королькового цинка 958, в окислы 26,18., в шлак в виде хлористого цинка .и потери 3,58.

Из данных табл. 2 видно-, что с повышением температуры снижается содержание королькового цинка в.шлаке вследствие уменьшения вязкости шлакового расплава. Однако при этом усиливается процесс испарения хлористого цинка. На основании этих данных оптимальным интервалом температур, при котором процесс расплавления изгари будет протекать с хорошими показателями, является 420-460 C.

Использование предлагаемого способа. выплавки цинка иэ изгари в расплаве хлористого цинка обеспечивает возможность многократного использования в качестве среды для выплавки цинка из изгари регенерированного хлористого цинка, дополнительное .извлечение цинка из изгари путем выделения окисных соединений цинка; уменьшение агрессивности окружающей среды эа счет использования в качест» ве флюса более стабильного в условиях пла ки хлористого цинка, что значительно улучшает технологические и экономические показатели процесса, т. е. сокращается бесполезный расход флюса, повышается общее извлечение цинка из иэгари, повышается производительность труда.

В условиях примера 1 приведен ряд опытов по выделению металлической фракции иэ изгари путем плавки ее под слоем хлористого цинка при pasличных температурах. Результаты приведены в табл. 2.

: Таблица2

Ориентировочный эффект от внедрения предлагаемого способа дри условии переработки 1000 т в год иэгари составит около 280 тыс. руб.

З5 Способ переработки иэгари, включающий плавку под слоем расплавленного флюса при температуре 420-460 С и извлечение металлической фракции, о.т л и ч а ю шийся тем, что, 40 с целью-повышения извлечения цинка и обеспечения воэможности повторного использования флюса, в качестве флюса используют хлористый цинк, отработанный расплав хлористого цин45 ка удаляют с поверхности цинковой ванны, растворяют в воде, выделяют окислы цинка, а раствор хлористого

:;цинка упаривают и направляют на плавку.

5О

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9479811, кл. С 22 В 19/24, 1973.

2. Патент ГДР Р 108557, кл, С 22 В 19/30, опублик. 1974.