СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ


RU (11) 2306348 (13) C1

(51) МПК
C22B 19/20 (2006.01)
C22B 7/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005139831/02 
(22) Дата подачи заявки: 2005.12.21 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.12.21 
(45) Опубликовано: 2007.09.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: UA 2002097344 А, 16.06.2003. RU 2004106874 A, 10.09.2005. RU 2240361 C2, 20.11.2004. EP 1165845 A2, 02.01.2002. GB 2004854 A, 11.04.1979. US 6102982 A, 15.08.2000. 
(72) Автор(ы): Кашин Виктор Васильевич (RU); Моисеев Алексей Александрович (RU); Свиридова Марина Николаевна (RU); Танутров Игорь Николаевич (RU); Юдин Александр Дмитриевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Кашин Виктор Васильевич (RU); Моисеев Алексей Александрович (RU); Свиридова Марина Николаевна (RU); Танутров Игорь Николаевич (RU); Юдин Александр Дмитриевич (RU) 
Адрес для переписки: 620147, г.Екатеринбург, ул. Бардина, 40/1-48, И.Н. Танутрову 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Изобретение относится к области металлургии черных и цветных металлов, преимущественно к области переработки доменных шламов с получением железосодержащего окускованного сырья, пригодного по содержанию цинка к доменной плавке, а также цинковых возгонов для последующего извлечения цинка. Способ включает приготовление исходной шихты, для чего цинксодержащий доменный шлам предварительно сушат до влажности не более 3-4%, смешивают со связующим, преимущественно с материалом, содержащим гидроксид кальция и/или бентонит и оборотные материалы. Смесь подвергают измельчению, увлажнению и окусковыванию с получением окатышей или брикетов. Окускованный материал сразу подвергают высокотемпературной обработке при нагревании со скоростью 10-30 град./мин (преимущественно 20 град./мин) до температуры 1110-1230°С (преимущественно до 1200°С) и выдерживают при этой температуре в течение 20-40 мин, выгружают через горячий конец печи, охлаждают, подвергают сепарации по крупности с выделением мелочи и возвратом мелочи на измельчение шихты и/или используют для доменной плавки. Пылегазовую смесь удаляют из печи через холодный конец печи и перерабатывают с выделением оборотной цинкжелезосодержащей пыли и цинковых возгонов известными способами. Кроме того, доменный шлам перерабатывают с добавкой в шихту сушки конвертерного шлама от выплавки стали, окускованный материал нагревают до температуры 1110-1150°С (преимущественно до 1120°С). При этом обожженный окускованный материал подвергают рассеву с выделением фракции минус 5 мм, направляемой на измельчение смеси доменного шлама и связующего. При недостатке углерода в шихте в качестве добавки углеродистого восстановителя используют торф, дозируемый под слой окускованного материала при транспортировке в обжиговую печь. Техническим результатом изобретения является повышение качества продуктов. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области металлургии черных и цветных металлов, преимущественно к области переработки доменных шламов с получением железосодержащего окускованного сырья, пригодного по содержанию цинка к доменной плавке, а также цинковых возгонов для последующего извлечения цинка.

При переработке железных руд последовательно обогащением, окускованием и, затем, доменной плавкой на чугун при очистке газов выделяют сухим способом колошниковую пыль и мокрым способом - доменный шлам. В случае переработки железорудного сырья, содержащего соединения цинка, последний восстанавливается в доменной печи до парообразного состояния, переходит в газ, окисляется до оксида и выносится из рабочего пространства печи. Вынесенный из печи оксид цинка распределяется между колошниковой пылью и доменным шламом. При содержании цинка в сырье доменной плавки выше 0,3-0,4% наблюдается выделение оксида цинка в верхней части доменной печи и газоходах, что приводит к повышению расхода кокса, разрушению футеровки, уменьшению сечения газоходов и, в конечном счете, к расстройству работы печи. Кроме того, повышенные содержания цинка в колошниковой пыли и, особенно, в доменном шламе не позволяют возвратить эти продукты в основной цикл производства чугуна из-за накопления цинка в цикле «окускование-доменная плавка».

Известны (см. В.В.Капорулин и др. Проблемы цинка в доменном производстве. Сталь, 1984, №11. С.9-15) способы удаления цинка при доменной плавке в колошниковую пыль и шлам снижением содержания цинка в шихте путем исключения из нее цинксодержащих оборотных материалов (шламов, шлаков).

Известна также отдельная переработка наиболее загрязненных цинком доменных шламов методами обогащения (см. Достижения в оборотном использовании шламов на фирме POSKO // Новости черной металлургии за рубежом: Бюлл. ОАО «Черметинформация», №4. С.97-98), гидрометаллургии (см. Способ переработки шламов доменного производства. Prosede de recyclage des boues de hauts foumeaux: Заявка 2810678 Франция, МПК 7 С21В 3/04, С21В 5/06. Stengel P.J.A. Beau de Lomenie. №0008052. Заявл. 23.06.2000; Опубл. 28.12.2001) и пирометаллургии с выделением обесцинкованного железного продукта (см. М.Д.Галимов и др. Переработка пылей и шламов доменного производства с извлечением железа и цинка. Бюлл. «Черная металлургия», 1980, №4. С.35-36) или чугуна (см. Способ извлечения оксида цинка из пыли. Method for recovering zinc oxide from dust. Пат. 6102982 США, МПК 7 С21В 11/00. NKK Corp., Isozaki S., Sato N., Iwata Y., Sakamoto N., №08/828654; Заявл. 31.03.1997; Опубл. 15.08.2000; Приор. 01.04.1996, №8104619, Япония; НПК 75/500). Во всех случаях предусматривается получение цинкового или цинковожелезистого продуктов, направляемых соответственно на получение цинка или цемента. Эти способы отличаются сравнительной сложностью, большой длительностью и образованием значительных количеств токсичных растворов или газов.

Известны требования по содержанию железа и цинка для сырья доменного процесса и процесса переработки окисленных цинковых материалов. В сырье доменного процесса содержание железа должно быть не менее 50-55%, а цинка - не более 0,3-0,4%, а в цинковом сырье содержание цинка должно быть не менее 40-45%, железа - не более 15-20%. Этим требованиям должны отвечать продукты переработки цинксодержащих доменных шламов.

Из пирометаллургических способов переработки цинковистых доменных шламов наибольшей простотой отличается способ вельцевания, заключающийся в термической обработке во вращающейся печи смеси цинксодержащего доменного шлама с добавкой 40-45% коксовой мелочи, вводимой в качестве топлива и восстановителя, а также для предотвращения спекания обожженного железистого продукта. Этот способ испытан применительно к шламам Нижнетагильского и Кузнецкого комбинатов в 50-60-х годах прошлого века (см. В.Д.Мишин и др. Извлечение цинка из пыли доменных печей. Бюлл. «Цветная металлургия», 1958, №10. С.16-20). Однако способ не нашел применения из-за отсутствия удовлетворительной технологии окускования шламов, высокого расхода (40-50% от массы шлама) углеродистого топлива (коксовой мелочи) и невозможности получения железистого продукта, пригодного по гранулометрическому составу для возврата в доменную плавку. Кроме того, при опробовании не удалось получить цинковый продукт с достаточно высоким содержанием цинка (см., например, Ф.А.Барышников, М.И.Калошина. О переработке шламов доменной газоочистки Кузнецкого металлургического комбината. Цветные металлы, 1960, №1. С.57-59).

Наиболее близким аналогом изобретения является способ переработки цинксодержащих отходов металлургического производства по патенту №57382 Украины, МПК7 F23G 7/00, авторы О.М.Касимов, С.А.Носальский, В.М.Ирха, заявка №2002097344, заявлено 10.09.2002, опубликовано 16.06.2003, включающий смешивание отходов с углеродистым восстановителем, грануляцию шихты до образования гранул размером 4-10 мм, сушку гранул до влажности 10-11%, подшихтовку к гранулам оборотной цинкжелезосодержащей пыли и высокотемпературную обработку полученной смеси в печи при 910-1100°С с выдержкой 1-2 ч с возгонкой цинка и улавливанием возгонов с извлечением оксида цинка. Улавливание возгонов осуществляют отводом 70-80% общего объема пылегазовой смеси из зоны реакции обжиговой печи, а оставшийся объем смеси выводят из печи через ее холодный конец. В качестве восстановителя используют коксовую мелочь. Из выведенной из холодного конца печи цинксодержащей пылегазовой смеси выделяют цинкжелезосодержащую пыль и используют ее для подшихтовки первичной гранулированной смеси, а гранулы после извлечения из них цинка - в агломерационно-доменном производстве.

Недостатками наиболее близкого аналога являются:

- получение после сушки и грануляции (окомкования) гранул с высокой влажностью и недостаточной прочностью, что приводит к их разрушению в результате теплового удара при высокотемпературной обработке (910-1100°С) и повышенному выходу цинкжелезосодержащей пыли, выводимой из холодного конца обжиговой печи;

- применение в качестве углеродистого восстановителя коксовой мелочи, что приводит к уменьшению содержания железа в обработанном продукте из-за разбавления золой кокса и непрореагировавшим углеродом;

- снижение содержания цинка и увеличение содержания железа в цинковых возгонах из-за повышенного механического уноса шихты;

- недостаточно высокое извлечение цинка - в цинковые возгоны и железа - в продукт высокотемпературной обработки;

- значительная циркуляционная нагрузка на обжиговую печь за счет возврата в обжиг повышенного количества цинкжелезосодержащей пыли, что приводит к снижению ее производительности;

- неблагоприятный гранулометрический состав железосодержащего продукта, что препятствует непосредственному использованию его в доменном процессе и приводит к необходимости возврата его в доменную печь через процесс агломерации.

Задачей настоящего изобретения является создание способа, позволяющего переработать цинксодержащие отходы черной металлургии, преимущественно доменные шламы, с получением железосодержащего продукта, отвечающего требованиям к сырью доменной плавки по содержанию железа и цинка, а также гранулометрическому составу и прочностным свойствам, цинксодержащего продукта (возгонов), отвечающего требованиям к сырью для получения цинка. Кроме того - повысить производительность обжиговой печи, снизить затраты на углеродистый восстановитель.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является:

- повышение качества продуктов за счет увеличения содержания железа в железосодержащем продукте и снижения содержания цинка в нем до уровня требований к сырью доменной плавки, улучшения его гранулометрического состава и прочностных свойств,

- увеличение содержания цинка в цинковом продукте и снижение содержания в нем железа до уровня требований к цинсодержащему сырью,

- повышение извлечения железа в окускованный металлизированный продукт и цинка в цинковые возгоны.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки цинксодержащих отходов черной металлургии, включающем приготовление исходной шихты путем смешивания отходов в виде цинксодержащего доменного шлама с углеродсодержащим восстановителем и оборотными материалами, окускование, сушку окускованного материала и последующий обжиг высокотемпературной обработкой окускованного матерала и выдержку его в обжиговой печи с возгонкой цинка, удаление пылегазовой смеси через холодный конец печи, выделение из нее оксида цинка и цинкжелезосодержащей пыли с возвратом ее в шихту обжига, и выгрузку обожженного окускованного материала через горячий конец печи, согласно изобретению перед приготовлением исходной шихты цинксодержащий доменный шлам предварительно сушат до влажности не более 3-4%, смешивают со связующим, преимущественно с материалом, содержащим гидроксид кальция, и/или бентонит, и оборотными материалами, смесь подвергают измельчению, увлажняют и окусковывают с получением окатышей или брикетов, окускованный материал сразу подвергают высокотемпературной обработке путем нагревания со скоростью 10-30 град/мин, преимущественно 20 град/мин, до температуры 1110-1230°С, преимущественно до 1200°С, и выдерживают при этой температуре в течение 20-40 мин, обожженный материал охлаждают, подвергают сепарации по крупности с выделением мелочи и возвратом мелочи на измельчение шихты и/или используют для доменной плавки, пылегазовую смесь после удаления из печи перерабатывают с выделением оборотной цинкжелезосодержащей пыли и цинковых возгонов известными способами.

При этом в исходную шихту перед сушкой добавляют конвертерный шлам от выплавки стали, и высокотемпературную обработку ведут при нагревании до температуры 1110-1150°С, преимущественно 1120°С.

Кроме того, сепарацию обожженного окускованного материала ведут путем рассева с выделением фракции минус 5 мм, направляемой на измельчение смеси доменного шлама и связующего.

Наконец, при недостатке углерода в шихте в качестве добавки углеродистого восстановителя используют торф, дозируемый под слой окускованного материала при транспортировке в обжиговую печь.

Возможность осуществления изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Доменный шлам, содержащий на сухую массу, %: 34,03 Fe общ; 0,13 Feмет; 7,14 FeO; 40,49 Fe2O3; 4,42 Zn; 13,72 С; 9,43 SiO2; 2,39 Al2 O3; 5,26 CaO; 2,04 MgO, влажностью 35%, подвергали переработке согласно изобретению и ближайшему аналогу (см. таблицу 1). Сравнительные испытания выполняли на горячих моделях сушильного барабана, барабанного окомкователя и вращающейся трубчатой печи, оборудованной одной (по изобретению) или двумя (по ближайшему аналогу) системами газоотводов, теплообменников для подогрева газами обжиговой печи воздуха на сушку шлама и газоочистки, выключающими пылевые камеры и рукавные фильтры. Производительность технологической линии по шихте, включающей доменный шлам и добавки, составляла максимально до 500 кг/сут. Скорость нагревания окускованной шихты в печи по предлагаемому изобретению поддерживали равной 20 град/мин путем изменения расхода топлива, положения горелки в горячей головке печи, изменением числа оборотов вращающейся печи и угла ее наклона. По ближайшему аналогу температурный режим в слое определялся поддержанием температур газа на выходе из холодной и горячей головок печи. Скорость нагревания шихты при этом изменялась от 100 до 30 град/мин. Результаты обработки по предлагаемому изобретению и ближайшему аналогу приведены в таблице 1. Из сравнения данных видно, что использование изобретения позволяет:

- увеличить производительность печи по железосодержащему продукту и содержание железа в обработанном продукте благодаря снижению разбавления его оборотными материалами, золой кокса и непрореагировавшим углеродом;

- увеличить содержание цинка и уменьшить содержание железа в цинковых возгонах благодаря снижению механического уноса шихты, что позволяет удовлетворить требования производителя цинка к качеству цинксодержащего сырья;

- увеличить извлечение цинка в цинковые возгоны и железа - в продукт высокотемпературной обработки;

- снизить циркуляционную нагрузку на обжиговую печь за счет возврата в обжиг повышенного количества цинкжелезосодержащей пыли, что приводит к повышению ее производительности;

- получить железосодержащий продукт (металлизованные окатыши) по содержаниям железа и цинка, гранулометрическому составу и прочности (15-20 кН/окатыш), обеспечивающим возможность непосредственного использования его в доменном процессе, в то время как железосодержащий продукт по ближайшему аналогу для возврата его в доменную печь требует агломерации с разбавлением его бесцинковым железосодержащим сырьем с целью получения агломерата с содержанием цинка не более 0,3-0,4% и удаления избытка углерода;

- уменьшить расход топлива на проведение процесса в обжиговой печи благодаря устранению дополнительных затрат тепла на нагрев кокса и повышенного количества оборотной цинкжелезосодержащей пыли, а также при агломерации железосодержащего продукта обработки.

Пример 2. Доменный шлам, добавки связующего (обожженной извести, гидрата оксида кальция - «пушонки» и бентонита) и оборотные материалы готовили по примеру 1 с введением в шихту окускования воды до влажности 7-9%, подвергали брикетированию на вальцовом брикетном прессе при давлении прессования 5000 кН/см2 с получением чечевицеобразных брикетов размером 60×40×60 мм. Брикеты обрабатывали во вращающейся трубчатой печи по примеру 1 со скоростью нагревания 7,5, 10, 20, 30 и 40 град./мин с последующей выдержкой при температурах 1050, 1110, 1150, 1200, 1230 и 1250 С в течение 10, 20, 30, 40 и 50 мин. Обожженные окатыши, полученные при температуре выдержки 1230°С и продолжительности 20 мин., подвергали рассеву на сите с отверстиями 5 мм. Выход фракции минус 5 мм составил 9,8%. Использование отсепарированного продукта в доменной плавке позволяет улучшить газопроницаемость шихты в доменной печи, увеличить производительность и снизить расход кокса.

Результаты термообработки брикетов, приготовленных с использованием пушонки и бентонита (таблица 2, пп.1-15) показали, что снижение скорости нагревания окускованного материала ниже 10 град./мин, повышение температуры выдержки более 1230°С и длительности выдержки более 40 мин приводит к спеканию обработанных брикетов, образованию настылей на футеровке обжиговой печи и невозможности получения обожженного материала, пригодного для непосредственного использования в доменной плавке без дополнительного дробления. Увеличение скорости нагревания свыше 30 град./мин, снижение температуры выдержки ниже 1110°С и длительности выдержки менее 20 мин приводит к повышению содержания цинка в обожженном материале сверх допустимого (0,3-0,4%) для доменной плавки, снижению содержания цинка и повышению содержания железа в возгонах и, соответственно, к уменьшению извлечения железа в обработанный материал и цинка - в возгоны.

Использование в качестве связующего только гидрата оксида кальция по сравнению с использованием смеси гидрата оксида кальция и бентонита (таблица 2, п.16) незначительно сказывается на показателях термообработки. Напротив, использование в качестве связующего только оксида кальция (обожженной извести) примерно вдвое (таблица 2, п.17) увеличивает массу оборотных материалов (отсева брикетов и цинкжелезосодержащей пыли) из-за уменьшения прочности окускованного материала при гидратации оксида кальция, а также снижает извлечение цинка в возгоны.

Пример 3. Использовали шлам, полученный при смешении пульп газоочистки доменной плавки и конвертирования после совместного отстаивания, фильтрации и сушки до влажности 4%. Объединенный шлам содержал (%% на сухую массу): 46,20 Feобщ , 2,26 Feмет, 13,01 FeO, 48,32 Fe 2O3, 9,65 С, 2,78 Zn. Дефицит углерода, необходимого на восстановление оксидов железа и цинка до металлов, составил 7,5%. Недостаток углерода компенсировали добавками торфа или кокса. Общее количество углерода в шихте обжига в обоих случаях превышало на 25% стехиометрически необходимое на восстановление оксидов железа и цинка. С этой целью окатыши из шлама, приготовленные по примеру 1, при транспортировке в обжиговую печь укладывали на слой предварительно загружаемого на ленту торфа. Торф имел влажность 30%, содержания на сухую массу: золы 2,9%, углерода 47%, водорода 5%. Количество торфа на сухую массу составило 21,6% от массы окатышей. Для сравнения испытывали добавку в качестве восстановителя кокса (85% углерода), количество которого составило 12% от массы окатышей. Кокс вводили в состав шихты при измельчении. Разницу в стоимости использования природного газа в качестве топлива, торфа или кокса в качестве восстановителя рассчитывали по существующим ценам, соответственно 1 руб./нм 3, 1000 руб./т и 7000 руб./т. Термообработку окатышей с добавкой конвертерного шлама проводили по примеру 1 с той разницей, что температуру выдержки изменяли от 1050 до 1150°С. Ниже 1110°С степени металлизации железа и удаления цинка снижались до 50%, а при температурах выше 1150°С наблюдалось спекание разрушение окатышей и спекание огарка.

Результаты (таблица 3) показывают, что применение торфа взамен кокса позволяет снизить затраты на углеродистый восстановитель в 2,3 раза и, кроме того, увеличить прочность окатышей на сжатие с 156 до 180 кН/окатыш, степень металлизации железа с 82-85 до 90-92%, уменьшить содержание цинка в обработанном материале и увеличить извлечение цинка в возгоны. Добавка конвертерного шлама в шихту переработки позволяет значительно увеличить содержание железа в металлизированных окатышах в сравнении с использованием только доменного шлама. Качество возгонов, полученных в оптимальных условиях, при этом соответствует требованиям к цинковому продукту.

Таблица 1

Сравнение показателей переработки цинксодержащего доменного шлама по изобретению и ближайшему аналогу 
№№ пп Наименование показателей Ед. изм. Значения показателей 
предлагаемое изобретение ближайший аналог 
1 2 3 4 5 
1 Масса доменного шлама на сушку: кг/сут. 500 не сушится 
2 Масса высушенного шлама % 339 - 
3 Влажность шлама после сушки % 4 - 
4 Состав шихты на измельчение: % - 
- высушенный шлам (влаж. 4%) " 77,2 - 
- известь-пушонка " 3,9 - 
- бентонит " 0,6 - 
- коксовая мелочь (влажн. 5%) " - 100 
- цинкжелезосодержащая пыль " 1,5 - 
- отсев обожженных окатышей " 3,9 - 
- вода - 
5 Масса измельченной шихты кг/сут 388 - 
6 Состав шихты окомкования (грануляции) % - 
- измельченная шихта " 87,5 - 
- влажный доменный шлам " 60 
- измельченный кокс " 20 
- цинкжелезосодержащая пыль " - 20 
- вода " 12,5 - 
7 Масса окатышей (гранул) кг/сут 443 500 
8 Влажность сырых окатышей % 16 21 
9 Прочность на сброс с 0,5 м сырых окатышей до разрушения число сбросов 3 2 
10 Сушка гранул при 150-200°С ч не произв. 1,5 
11 Прочность на сброс с 0,5 м высушенных гранул число сбросов - 3 


Таблица 1 (продолжение) 
1 2 3 4 5 
12 Режим обжига: 
- температура в слое окатышей (гранул) °С нагрев от 20 до 1200 с выдержкой 20 мин 950-1100 с выдержкой 2 ч 
- производительность печи по огарку кг/сут 217 156 
13 Выходы: %% 
- обожженных окатышей от сух. 61,5 8,2 
- сыпучего огарка (- 5 мм) массы шлама 5,2 71,8 
- цинкжелезосодержащей пыли " 2,2 51,3 
- цинковых возгонов " 7,9 10,8 
14 Составы: 
- обожженных окатышей: 
железо общее %% 55,3 42,3 
железо металлическое на 47 39,9 
цинк сух. 0,07 0,69 
углерод массу 5,2 25,6 
- огарка (- 5 мм) " 
железо общее " 55,5 42,3 
железо металлическое " 47 39,9 
цинк " 0,07 0,69 
углерод " 5,0 25,6 
- цинкжелезосодержащей пыли " 
железо общее " 10,5 25,3 
железо металлическое " 0,5 0,1 
цинк " 12.0 5,6 
углерод " 0,5 0,7 
- цинковых возгонов 
цинк " 55,5 35,2 
15 железо общее " 0,3 22,1 
Извлечение: %% 
- железа в окатыши (огарок) " 99,9 99,2 
- цинка в возгоны " 99,0 5 


Таблица 2 
№№ Режим термообработки Выходы, % от массы шлама Содержания, %% на сухую массу Извлечения, % Примечание 
скорость нагревания, град./мин конечная температура, °С выдержка при tкон, мин огарок Zn-Fe содержащая пыль Zn возгоны в огарке в Zn-Fe пыли в возгонах Fe в обожженные брикеты Zn в возгоны 
+5 мм -5 мм 
Fe Zn Fe Zn Fe Zn 
1 7,5 1200 20 65.2 0.0 2.5 8.0 55.3 0.03 11.2 12.5 0.2 55.0 99.9 99.5 спек 
2 10 1200 20 61.2 5.4 2.3 8.0 55.3 0.05 10.9 12.1 0.3 55.2 99.9 99.3 - 
3 20 1200 20 61,5 5,2 2,2 7,9 55,3 0,07 10,5 12,0 0,3 55,5 99,9 99.0 - 
4 30 1200 20 62.4 5.1 2.2 7.9 55.2 0.12 10.2 11.8 0.6 55.2 99.9 98.1 - 
5 40 1200 20 65.5 5.3 2.4 7.7 54.6 0.54 11.2 12.8 5.7 52.4 98.7 91.3 - 
6 20 1050 20 68.3 8.5 2.0 6.4 54.2 1.01 10.8 10.1 10.1 57.0 98.1 82.5 - 
7 20 1110 20 62.2 5.5 2.1 7.8 55.2 0.10 10.7 11.0 0.4 55.8 99.9 98.5 - 
8 20 1200 20 61,5 5,2 2,2 7,9 55,3 0,07 10,5 12,0 0,3 55,5 99,9 99.0 - 
9 20 1230 20 60.9 5.2 2.4 8.0 55.3 0.06 10.4 11.5 0.3 54.8 99.9 99.1 - 
10 20 1250 20 65.6 0.0 2.5 8.0 55.3 0.05 10.2 11.8 0.3 54.9 99.9 99.3 спек 
11 20 1200 5 67.3 3.3 1.8 7.2 54.9 0.59 12.3 9.8 3.8 55.6 99.2 90.6 - 
12 20 1200 10 64.2 4.8 2.0 7.4 55.0 0.48 12.0 11.3 2.8 55.3 99.4 92.5 - 
13 20 1200 20 61,5 5,2 2,2 7,9 55,3 0,07 10,5 12,0 0,3 55,5 99,9 99.0 - 
14 20 1200 40 60.8 5.4 2.4 7.9 55.3 0.05 10.5 12.3 0.3 55.2 99.9 99.2 - 
15 20 1200 50 65.0 0.0 2.6 8.0 55.3 0.06 10.5 12.8 0.3 55.1 99.9 99.1 спек 
16 20 1200 20 61,5 6,2 2,4 7,9 55,3 0,07 10,5 12,0 0,3 55,5 99,9 99,0 Са(ОН) 2 
17 20 1200 20 56.5 10.2 4.4 8.0 55.3 0.07 10.5 12.0 0.3 53.5 99.9 98.2 СаО 


Таблица 3 
Расходы топлива и восстановителя на тонну окатышей Tвыд., °С Выходы, %% от массы шлама Содержания, %% на сухую массу Извлечения, % Степень металлизации железа в окатышах, % Затраты на углеродистый восстановитель, руб./т шлама Снижение затрат, раз 
природный газ, нм3 кокс, кг торф, кг окатыши металлизированные возгоны в окатышах в возгонах Fe в окатыши Zn в возгоны 
Fe Zn С Fe Zn 
56 0 0 1120 83,5 0,2 55,29 3,33 0,0 9,2 2,3 99,9 0,0 0 0 - 
56 170 0 1120 71,2 7,2 64,92 0,49 16,0 0,3 33,8 99,9 87,5 84 1190 0,0 
56 0 480 1120 62,4 5.7 74,00 0,04 2,6 0,3 48,6 99,9 99,2 92 480 2,3 
56 0 480 1110 72,4 5,9 63,81 0,39 3,0 0,5 42,3 99,9 89,2 85 480 2,3 
56 0 480 1050 75,6 5,2 61,1 1,22 6,5 0,8 30.5 99,9 65,8 50 480 2,3 
56 0 480 1150 61,6 5,4 75,00 0,15 1,5 0,3 50,2 99,9 96,7 94 480 2,3 
56 0 480 1160 60,5 5,5 76,36 0,12 1,4 0,3 49,3 99,9 97,4 94 480 2,3 






ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ переработки цинксодержащих отходов черной металлургии, включающий приготовление исходной шихты путем смешивания отходов в виде цинксодержащего доменного шлама с углеродсодержащим восстановителем и оборотными материалами, окускование, сушку окускованного материала и последующий обжиг высокотемпературной обработкой окускованного материала и выдержкой его в обжиговой печи с возгонкой цинка, удаление пылегазовой смеси через холодный конец печи выделение из нее оксида цинка и цинкжелезосодержащей пыли с возвратом ее в шихту обжига, и выгрузку обожженного окускованного материала через горячий конец печи, отличающийся тем, что перед приготовлением исходной шихты цинксодержащий доменный шлам предварительно сушат до влажности не более 3-4%, смешивают со связующим, преимущественно с материалом, содержащим гидроксид кальция, и/или бентонит, и оборотными материалами, смесь подвергают измельчению, увлажняют и окусковывают с получением окатышей или брикетов, окускованный материал сразу подвергают высокотемпературной обработке при нагревании со скоростью 10-30 град/мин, преимущественно 20 град/мин, до температуры 1110-1230°С, преимущественно до 1200°С, и выдерживают при этой температуре в течение 20-40 мин, обожженный материал охлаждают, подвергают сепарации по крупности с выделением мелочи и возвратом ее на измельчение шихты и/или использованием для доменной плавки, пылегазовую смесь после удаления из печи перерабатывают с выделением оборотной цинкжелезосодержащей пыли и цинковых возгонов известными способами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в исходную шихту перед сушкой добавляют конвертерный шлам от выплавки стали, и высокотемпературную обработку ведут при нагревании до температуры 1110-1150°С, преимущественно до 1120°С.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сепарацию обожженного окускованного материала ведут путем рассева с выделением фракции минус 5 мм, направляемой на измельчение смеси доменного шлама и связующего.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при недостатке углерода в шихте в качестве добавки углеродистого восстановителя используют торф, дозируемый под слой окускованного материала при транспортировке в обжиговую печь.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru