RU2172355C1 - Способ вельцевания цинкиндийсодержащих материалов - Google Patents
Способ вельцевания цинкиндийсодержащих материаловInfo
- Publication number
- RU2172355C1 RU2172355C1 RU2000106361/02A RU2000106361A RU2172355C1 RU 2172355 C1 RU2172355 C1 RU 2172355C1 RU 2000106361/02 A RU2000106361/02 A RU 2000106361/02A RU 2000106361 A RU2000106361 A RU 2000106361A RU 2172355 C1 RU2172355 C1 RU 2172355C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- furnace
- clinker
- zinc
- flux
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 14
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 12
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 11
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 abstract description 9
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 abstract description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000012459 muffins Nutrition 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, к переработке цинковых кеков вельцеванием. Способ осуществляется путем вельцевания цинксодержащих материалов в смеси с углеродистым восстановителем, кальцийсодержащим флюсом и вспомогательным веществом - хлоридом кальция, при этом смесь кальцийсодержащего флюса и вспомогательного вещества подается в печь за счет вдувания ее воздухом высокого давления (2-6 атм) с разгрузочного конца печи в зову формирования клинкера в количестве от 5 до 10% оксида кальция и от 0,02 до 0,04% хлора во вспомогательном веществе к весу клинкера, обеспечивается увеличение кампании работы печи за счет повышения стойкости футеровки и снижение потерь индия с клинкером на 40-60%. 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для переработки цинкиндийсодержащих материалов, например промпродуктов цинкового электролитного производства - цинкиндийсодержащих кеков вельцеванием.
Известен способ вельцевания цинксодержащих материалов с введением в шихту коксовой мелочи и получением клинкера (см. Лакерник М.М.; Пахомова Г. Н. Металлургия цинка и кадмия. М., "Металлургиздат", 1969, с. 393-409).
Недостатком известного способа являются высокие потери индия с клинкером (до 40-50%). Кроме того, при температуре процесса (1200-1250oC), которую поддерживают с целью максимальной отгонки цинка и индия из исходного сырья, в вельц-печи происходит расстройство процесса - расплавление шихты, приводящее к образованию "жидкой ванны". Образующаяся "жидкая ванна" размывает огнеупорную футеровку печи, что требует более частого ее ремонта и, тем самым, снижает коэффициент использования вельц-печи.
Известен способ вельцевания цинксодержащих материалов с дозировкой в шихту кальцийсодержащего флюса, в частности оксида кальция (см. а.с. N 622680 по кл. C 22 B 19/38, опубликовано в Бюл. N 32, 1978 г.).
Недостатком известного способа является загрузка оксида кальция совместно с шихтой с верхнего загрузочного конца печи, что приводит к повышению образования настылей в зоне сушки и восстановления шихты при переработке цинковых кеков и отдельных видов шлаков, а также при загрузке шихты с повышенным содержанием железа приводит к интенсивному образованию металлизированных настылей и агломератов в зоне формирования клинкера. Кроме того, загрузка кальцийсодержащего флюса практически не влияет на извлечение индия в вельц-окись.
Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам к изобретению (прототипом) является следующий известный способ вельцевания цинкиндийсодержащих материалов:
Способ, включающий подачу кальцийсодержащего флюса путем вдувания его воздухом высокого давления (2-6 атм) с разгрузочного конца печи в зону формирования клинкера в количестве от 5 до 10% оксида кальция к весу клинкера (см. Реш. о выд. патента N 97119672 от 25.05.98 г. (Россия); заявлено 27.11.97 г.).
Способ, включающий подачу кальцийсодержащего флюса путем вдувания его воздухом высокого давления (2-6 атм) с разгрузочного конца печи в зону формирования клинкера в количестве от 5 до 10% оксида кальция к весу клинкера (см. Реш. о выд. патента N 97119672 от 25.05.98 г. (Россия); заявлено 27.11.97 г.).
Недостатком указанного способа является низкое извлечение индия в вельц-окись и высокие потери его с клинкером вельц-печей (положительное влияние оксида кальция на отгонку индия в данном случае не обнаруживается).
Предложен способ вельцевания цинкиндийсодержащих материалов, включающий подачу смеси кальцийсодержащего флюса и хлорсодержащего вспомогательного вещества путем вдувания ее воздухом высокого давления (2-6 атм) с разгрузочного конца печи в зону формирования клинкера. При этом дозировка кальцийсодержащего флюса составляет от 5 до 10% к весу клинкера, а в качестве вспомогательного вещества используется хлорид кальция в количестве от 0,3 до 1,3% к весу флюса.
Способ позволяет добиться одновременно двух целей: повысить стойкость огнеупоров в зоне формирования клинкера печи и одновременно снизить потери индия с клинкером. В отличие от вышеприведенного, предлагаемый способ обеспечивает равномерное поступление в печь хлорсодержащей добавки, так как она путем механического перемешивания равномерно распределяется в массе флюса, и имеется возможность выдерживать любую ее дозировку без изменения режима работы вдувающего устройства. Кроме того, подача в качестве хлорсодержащей добавки хлористого кальция обеспечивает наиболее эффективное действие хлора на процессы возгонки цинка, свинца, индия. Известно, что при воздействии высоких температур твердый хлорид кальция, со держащий кристаллизационную воду, частично разлагается по реакции
CaCl2•H2O = CaO + 2HCl.
CaCl2•H2O = CaO + 2HCl.
Образующийся при этом хлороводород является активным хлоринатором, а оксид кальция, дополнительно к загружаемому в составе флюса, участвует в реакциях замещения, активизируя восстановление цинка, а также в качестве шлакообразующего компонента.
Предложенный способ испытан в полупромышленных условиях. В процессе испытаний определена предлагаемая оптимальная дозировка вспомогательного вещества (хлорида кальция) к массе флюса, подаваемого через разгрузочное отверстие вельц-печи. Увеличение дозировки хлорида кальция выше 1,5% к весу флюса (при постоянной подаче смеси в количестве 7% к весу клинкера) не привело к дальнейшему улучшению отгонки индия, при этом произошло расплавление материала и образование "ванны" в печи. Дозировка же в количестве 0,1% практически не повлияла на извлечение индия, подача смеси с таким количеством вспомогательного вещества ускорила рост настыли.
Испытания показали, что предложенный способ позволяет снизить потери индия с клинкером на 40 - 60% и, при этом, повысить стойкость огнеупоров в зоне формирования клинкера (от 3 до 10 м от разгрузочного конца печи). Длительное применение предложенного способа позволило увеличить кампанию работы печи между текущими ремонтами с 3,7 до 4,5 месяцев.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления предложенного способа.
Проверка способа вельцевания цинкиндийсодержащих материалов осуществлялась следующим образом:
В трубчатую вращающуюся печь размером 41х2,5 м загружались подсушенные цинковые кеки и коксовая мелочь через течку, установленную на верхней головке печи. Шихта за счет вращения и наклона печи продвигалась по длине печи, проходя последовательно зоны сушки, восстановления металлов и формирования клинкера. В противоток движению шихты проходил пылегазовый поток. Пыль улавливалась рукавными фильтрами, а очищенный газ выбрасывался через трубу в атмосферу. С разгрузочного конца печи, где происходила выгрузка клинкера, дополнительно подавался в печь воздух высокого (2 - 6 атм) и низкого (до 0,8 атм) давления для обеспечения необходимого количества в реакционном пространстве печи кислорода для горения твердого углеродистого восстановителя (коксика) и окисления паров металлов и сернисто-органических соединений. Воздух высокого давления (из сети подачи сжатого воздуха предприятия) подавался в количестве, обеспечивающем эффективную транспортировку смеси кальцийсодержащего флюса и вспомогательного вещества. Остальной необходимый объем воздуха (низкого давления) подавался воздуходувным вентилятором.
В трубчатую вращающуюся печь размером 41х2,5 м загружались подсушенные цинковые кеки и коксовая мелочь через течку, установленную на верхней головке печи. Шихта за счет вращения и наклона печи продвигалась по длине печи, проходя последовательно зоны сушки, восстановления металлов и формирования клинкера. В противоток движению шихты проходил пылегазовый поток. Пыль улавливалась рукавными фильтрами, а очищенный газ выбрасывался через трубу в атмосферу. С разгрузочного конца печи, где происходила выгрузка клинкера, дополнительно подавался в печь воздух высокого (2 - 6 атм) и низкого (до 0,8 атм) давления для обеспечения необходимого количества в реакционном пространстве печи кислорода для горения твердого углеродистого восстановителя (коксика) и окисления паров металлов и сернисто-органических соединений. Воздух высокого давления (из сети подачи сжатого воздуха предприятия) подавался в количестве, обеспечивающем эффективную транспортировку смеси кальцийсодержащего флюса и вспомогательного вещества. Остальной необходимый объем воздуха (низкого давления) подавался воздуходувным вентилятором.
Смесь кальцийсодержащего флюса (при использовании извести-пыленки содержание оксида кальция в ней составляло 80%) и вспомогательного вещества (с крупностью частиц обоих компонентов минус 1 мм) загружалась в бункер. С использованием дозаторов за счет вакуума, создаваемого воздухоструйным эжектором, смесь транспортировалась в поток сжатого воздуха, вдуваемого в разгрузочную головку печи. Основная масса кальцийсодержащего флюса и вспомогательное вещество осаждались в зоне формирования клинкера (от 3 до 10 м от разгрузочного конца печи), где температура материала достигала 1100 - 1250oC. В процессе испытаний в печь описанным способом сначала подавался флюс без вспомогательного вещества (по прототипу), а затем - смесь флюса с хлоридом кальция с дозировкой последнего от 0,1 до 1,5% от массы флюса. Дозировка флюса и смеси в процессе испытаний поддерживалась на уровне около 7% к массе выгружаемого из печи клинкера.
Ниже приведены сравнительные данные по вельцеванию шихты с подачей через загрузочное отверстие печи только кальцийсодержащего флюса (по прототипу) и предлагаемой смеси флюса со вспомогательным веществом.
Пример. Влияние хлористого кальция на степень отгонки индия и состояние материала в печи.
Из приведенных в таблице данных следует, что при подаче через разгрузочное отверстие печи смеси флюса с хлоридом кальция (с дозировкой последнего от 0,3 до 1,3% к весу флюса), содержание индия в выгружаемом из печи клинкере снизилось с 0,01% (100 г/т) до 0,0048-0,008% (48-80 г/т), а его извлечение в вельц-окись возросло с 59 до 70-80%. При этом увеличилось содержание индия в вельц-окиси с 0,028 до 0,036-0,04%, что повышает эффективность извлечения металла из получаемого продукта.
Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет дополнительно извлечь до 40-60% индия из остающегося в клинкере, увеличить кампанию вельц-печи на 13-17%.
Claims (1)
- Способ вельцевания цинковых кеков, включающий подачу в печь через загрузочный конец цинкового кека и твердого углеродистого восстановителя, а через разгрузочный конец в зону формирования клинкера - кальцийсодержащего флюса, отличающийся тем, что в зону формирования клинкера подают смесь, состоящую из кальцийсодержащего флюса и вспомогательного вещества хлорида кальция, взятого в количестве от 0,3 до 1,3% к весу флюса.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2172355C1 true RU2172355C1 (ru) | 2001-08-20 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU548049A1 (ru) * | 1974-12-02 | 1978-05-25 | Челябинский Ордена Ленина Электролитный Цинковый Завод Им. С.М.Кирова | Способ переработки индийсодержащих продуктов восстановительным обжигом |
| SU1717656A1 (ru) * | 1990-05-10 | 1992-03-07 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" | Способ переработки цинковых кеков |
| SU1731850A1 (ru) * | 1990-06-05 | 1992-05-07 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | Шихта дл вельцевани |
| RU2122596C1 (ru) * | 1997-11-27 | 1998-11-27 | Акционерное общество "Челябинский электролитный цинковый завод" | Способ вельцевания цинксодержащих материалов |
| RU2122595C1 (ru) * | 1997-11-27 | 1998-11-27 | Акционерное общество "Челябинский электролитный цинковый завод" | Шихта для вельцевания |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU548049A1 (ru) * | 1974-12-02 | 1978-05-25 | Челябинский Ордена Ленина Электролитный Цинковый Завод Им. С.М.Кирова | Способ переработки индийсодержащих продуктов восстановительным обжигом |
| SU1717656A1 (ru) * | 1990-05-10 | 1992-03-07 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" | Способ переработки цинковых кеков |
| SU1731850A1 (ru) * | 1990-06-05 | 1992-05-07 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | Шихта дл вельцевани |
| RU2122596C1 (ru) * | 1997-11-27 | 1998-11-27 | Акционерное общество "Челябинский электролитный цинковый завод" | Способ вельцевания цинксодержащих материалов |
| RU2122595C1 (ru) * | 1997-11-27 | 1998-11-27 | Акционерное общество "Челябинский электролитный цинковый завод" | Шихта для вельцевания |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1308262C (en) | Method and apparatus for reclaiming metal values from electric arc furnace flue dust and sludge and rendering residual solids recyclable or non-hazardous | |
| US8088195B2 (en) | Method for manufacturing titanium oxide-containing slag | |
| US4983214A (en) | Method and apparatus for direct reduction of metal oxides | |
| JP2010111941A (ja) | フェロバナジウムの製造方法 | |
| CA1244656A (en) | Processes and appparatus for the smelting reduction of smeltable materials | |
| JP3339638B2 (ja) | 鋳物ダストから鉛と亜鉛を除く方法及び装置 | |
| JPS6211054B2 (ru) | ||
| RU2626371C1 (ru) | Способ переработки отходов металлургического производства | |
| RU2109077C1 (ru) | Способ обработки сульфида цинка или других цинксодержащих материалов, способ частичного окисления материалов, содержащих оксид цинка, сульфид цинка и сульфид железа, способ обработки исходного материала, содержащего сульфид цинка и сульфид железа | |
| RU2247159C2 (ru) | Способ утилизации вторичных сырьевых материалов, содержащих железо, цинк и свинец | |
| EP2937427B1 (en) | Reduced-iron production method | |
| JPH0380850B2 (ru) | ||
| JP2714958B2 (ja) | 製鋼所ダストから無結合剤団塊を製造する方法 | |
| CA2219415A1 (en) | Process for recovering metals from iron oxide bearing masses | |
| SU1128844A3 (ru) | Способ получени черновой меди из медной руды | |
| WO1991009977A2 (en) | Metal recovery | |
| RU2172355C1 (ru) | Способ вельцевания цинкиндийсодержащих материалов | |
| JPH07103428B2 (ja) | 竪形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方法 | |
| RU2484153C2 (ru) | Способ утилизации пыли электросталеплавильных печей | |
| JPH11279611A (ja) | 回転炉床式加熱炉内における酸化鉄の急速還元方法及び装置 | |
| US9150939B2 (en) | Method for the commercial production of iron | |
| RU2122596C1 (ru) | Способ вельцевания цинксодержащих материалов | |
| EP0428148A2 (en) | Process for producing calcium carbide | |
| JPS6154094B2 (ru) | ||
| RU2119965C1 (ru) | Способ вальцевания окисленных цинксодержащих материалов |