RU2177044C2

RU2177044C2 - Method of briquette preparation

Info

Publication number: RU2177044C2
Application number: RU2000104981A
Authority: RU
Inventors: А.И. Вольхин; С.С. Бобов; Т.Л. Жеребцова; Б.О. Багров; И.В. Мартынов; В.В. Зайцев; Н.А. Мартынова; И.Д. Плеханов
Original assignee: Закрытое акционерное общество Кыштымский медеэлектролитный завод
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-12-20

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method may be used for recovery of heavy nonferrous metals, mainly, from dusty and fine wastes of metallurgical industry. Method includes mixing of initial dusty and fine-fraction raw material in the form of production wastes with heavy nonferrous metals and binding additives, and pressing of mixture. Binding additives are used in the form of alkaline-earth compounds such as quicklime, gypsum, cement. Prior to mixing, fine-fraction raw material is moistened up to moisture content of 3.5-20 wt. %. Produced mixture of raw material with additives is let stand for at least 1 h. Then mixture is additionally heated in wet medium before pressing, and pressed. After pressing, mixture is subjected to heat-moisture treatment. EFFECT: increased number of nonferrous metals in briquette and strength of briquette by factor 2, utilized dusty wastes containing nonferrous metals. 7 cl

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при извлечении тяжелых цветных металлов преимущественно из пылевидных и мелких отходов металлургической промышленности, образующихся при производстве тяжелых металлов металлургическим способом преимущественно меди, цинка, золота, серебра, и т.д. The invention relates to the field of metallurgy and can be used in the extraction of heavy non-ferrous metals mainly from pulverized and small wastes of the metallurgical industry generated in the production of heavy metals by the metallurgical method, mainly copper, zinc, gold, silver, etc.

Известен способ агрегирования различных концентратов как в черной, так и в цветной металлургии в виде брикетов, окатышей, гранул и таблеток. Во всех известных случаях применяется специальные довольно сложные по составу связующие материалы как на органической, так и на неорганической основе. Широко известен способ гранулирования и прессования брикетов на основе железорудных концентратов, где концентрат увлажняют 25% раствором солей магния, кальция или сернокислым железом Mg(NO₃)₂, Ca(NO₃)₂, FeSO₄ (1).A known method of aggregating various concentrates in both ferrous and non-ferrous metallurgy in the form of briquettes, pellets, granules and tablets. In all known cases, special binder materials with rather complex composition are used, both on an organic and inorganic basis. The method of granulating and pressing briquettes based on iron ore concentrates is widely known, where the concentrate is moistened with a 25% solution of magnesium, calcium salts or iron sulfate Mg (NO ₃ ) ₂ , Ca (NO ₃ ) ₂ , FeSO ₄ (1).

Также известен способ агрегирования материалов, включающий смешивание концентрата, кокса и связующего вещества, прессование шихты и тепловую обработку, при этом в качестве связующего применяют смесь из жидкого стекла, аморфной двуокиси кремния, бентонита и кокса, а тепловую обработку осуществляют при температуре более 180^oC в течение 4 часов (2).Also known is a method of aggregation of materials, including mixing a concentrate, coke and a binder, pressing the mixture and heat treatment, while the binder is a mixture of water glass, amorphous silicon dioxide, bentonite and coke, and the heat treatment is carried out at a temperature of more than 180 ^o C within 4 hours (2).

Недостатком перечисленных способов является то, что в них используется многокомпонентная система при отвердении брикета, наличие в солях соединений азота и серы во влажном состоянии, что резко ухудшает условия труда и приводит к быстрому разрушению и выходу из строя оборудования (за счет коррозии). Кроме того, в современных условиях цены на вяжущие продукты превышают цену самого концентрата и приводят к невыгодной переработке преимущественно пылевидных и мелких отходов, содержащих цветные тяжелые металлы и, как следствие, к их невозвратным потерям. The disadvantage of these methods is that they use a multicomponent system for hardening the briquette, the presence of nitrogen and sulfur compounds in the salts in the wet state, which sharply worsens working conditions and leads to rapid destruction and failure of equipment (due to corrosion). In addition, in modern conditions, the prices of binders exceed the price of the concentrate itself and lead to the disadvantageous processing of mainly dusty and fine wastes containing non-ferrous heavy metals and, as a result, to their irretrievable losses.

Наиболее близким по технической сути с предлагаемым является способ получения брикетов, включающий смешивание исходного пылевидного и мелкофракционного сырья в виде отходов производства, содержащих тяжелые цветные металлы со связующими добавками с последующим прессованием полученной смеси для получения брикетов определенной формы (3). The closest in technical essence to the proposed one is a method for producing briquettes, which involves mixing the initial pulverized and finely divided raw materials in the form of production wastes containing heavy non-ferrous metals with binders, followed by pressing the resulting mixture to obtain briquettes of a certain shape (3).

Этот способ обладает недостатками вышеописанных известных способов, т.е. не получается достаточно прочного брикета, который разрушается при транспортировке. Кроме того, из-за большого количества различных компонентов, входящих в состав брикета, концентрация основного компонента мала и составляет не более 50% от всей массы брикета, что в значительной степени снижает выход тяжелых цветных металлов при плавке и увеличивает количество отходов и вредных выбросов, преимущественно в виде газов, содержащих соединения хлора, серы, азота и т.д. This method has the disadvantages of the above known methods, i.e. a sufficiently strong briquette is not obtained, which is destroyed during transportation. In addition, due to the large number of different components that make up the briquette, the concentration of the main component is low and does not exceed 50% of the total mass of the briquette, which significantly reduces the yield of heavy non-ferrous metals during smelting and increases the amount of waste and harmful emissions, mainly in the form of gases containing compounds of chlorine, sulfur, nitrogen, etc.

Технической задачей предлагаемого способа является повышение производительности труда с одновременным выделением тяжелых цветных металлов в готовый продукт из мелких и пылевидных отходов металлургической промышленности. Кроме того, упрощается процесс производства брикетов, а сами брикеты получаются механически прочными и содержат максимальное количество цветных металлов. The technical task of the proposed method is to increase labor productivity with the simultaneous release of heavy non-ferrous metals into the finished product from small and dusty wastes of the metallurgical industry. In addition, the production process of briquettes is simplified, and the briquettes themselves are mechanically strong and contain the maximum amount of non-ferrous metals.

Указанная задача достигается тем, что в предлагаемом способе для производства брикетов, включающем смешивание исходного мелкофракционного и пылевидного сырья, содержащего тяжелые цветные металлы, преимущественно отходов металлургического производства, со связующими добавками и прессование смеси, в качестве добавок применяются щелочноземельные соединения, сырье перед смешиванием увлажняют, полученную смесь сырья с добавками подвергают выдержке во времени, а затем дополнительно нагревают во влажной среде перед прессованием и подвергают тепловлажностной обработке после прессования. This task is achieved by the fact that in the proposed method for the production of briquettes, comprising mixing the initial fine fraction and pulverulent raw materials containing heavy non-ferrous metals, mainly metallurgical waste, with binders and pressing the mixture, alkaline earth compounds are used as additives, the raw materials are moistened before mixing, the resulting mixture of raw materials with additives is subjected to aging in time, and then additionally heated in a humid environment before pressing and testing They provide heat and moisture treatment after pressing.

Еще одним отличием предлагаемого способа является то, что влажность смеси перед выдержкой должна быть в пределах 3,5-20% от массы, выдержка смеси производится не менее 0,5 часа, а в качестве добавки используется негашеная известь, гипс, цемент или различные комбинации состава из них. Another difference of the proposed method is that the humidity of the mixture before exposure should be in the range of 3.5-20% by weight, the mixture is aged for at least 0.5 hours, and quicklime, gypsum, cement or various combinations are used as an additive composition of them.

Процесс реализации предлагаемого способа осуществляется следующим образом. Сырье в виде пыли, содержащее тяжелые металлы, например медь, золото, серебро, цинк, смешивают с негашеной известью в соотношении 80 и 20% соответственно. Перед смешиванием производят увлажнение смеси до 15-20% и подвергают выдержке не менее 3 часов. Затем после выдержки смесь интенсивно перемешивается и нагревается влажным паром с температурой не более 100^oC. После нагрева смесь подается на пресс и под давлением с силой более 300 кгс/см² из нее получаются брикеты преимущественно прямоугольной формы. Затем спрессованные брикеты укладываются на поддоны и подаются в автоклав, где под действием давления и температуры происходит их упрочнение. После автоклавной обработки брикеты получаются достаточно прочными к механическим воздействиям на них и не разрушаются при транспортировке. Затем брикеты загружают в печи и производят их плавление и отделение входящих в них тяжелых металлов.The process of implementing the proposed method is as follows. Raw materials in the form of dust containing heavy metals, such as copper, gold, silver, zinc, are mixed with quicklime in a ratio of 80 and 20%, respectively. Before mixing, the mixture is moistened to 15-20% and exposed for at least 3 hours. Then, after exposure, the mixture is intensively mixed and heated with moist steam with a temperature of not more than 100 ^o C. After heating, the mixture is fed to the press and under pressure with a force of more than 300 kgf / cm ² briquettes of mainly rectangular shape are obtained. Then the compressed briquettes are placed on pallets and fed into an autoclave, where they are hardened under the influence of pressure and temperature. After autoclaving, the briquettes turn out to be sufficiently strong against mechanical stresses on them and do not break during transportation. Then the briquettes are loaded into the furnace and melted and separated heavy metals included in them are produced.

Вместо автоклавной обработки можно использовать тепловлажностную обработку (ТВО), включающую в себя пропарку и сушку, например, инфракрасным излучением. Instead of autoclaving, you can use heat-moisture treatment (TVO), which includes steaming and drying, for example, infrared radiation.

Применение данного способа позволяет получить брикеты из пылевидного и мелкого сырья преимущественно из отходов металлургического производства без использования дорогостоящих и редких связующих компонентов. Сведение до минимума связующих добавок увеличивает количество цветных металлов в брикете, что позволяет увеличить выход годного продукта при тех же затратах. Это достигается тем, что в процессе увлажнения смеси и ее выдержки на каждой частичке пылевидной фракции сырья появляется склеивающая пленка из продуктов химических реакций щелочноземельных вяжущих добавок с водой, которая в процессе прессования и автоклавной обработки позволяет прочно соединить отдельные компоненты сырья в прочный объемный брикет и не допускает негативных последствий во время переплавки брикетов при выделении из них тяжелых цветных металлов. The use of this method allows to obtain briquettes from pulverized and small raw materials mainly from waste from metallurgical production without the use of expensive and rare binders. Minimizing binder additives increases the amount of non-ferrous metals in the briquette, which allows to increase the yield of the product at the same cost. This is achieved by the fact that during the moistening of the mixture and its exposure to each particle of the pulverulent fraction of the raw material, an adhesive film appears from the products of chemical reactions of alkaline earth binders with water, which during pressing and autoclaving allows you to firmly connect the individual components of the raw material into a solid bulk briquette and not Allows negative consequences during the remelting of briquettes when releasing heavy non-ferrous metals from them.

Использование предлагаемого способа позволит сократить количество компонентов, входящих в брикет, и увеличить прочность брикетов в 2 раза. Кроме того, открывается возможность производить утилизацию пылевидных отходов металлургической промышленности, содержащих тяжелые цветные металлы, увеличить их выпуск за счет возврата последних на переработку с одновременным улучшением условий за счет исключения вредных выбросов, образующихся от вяжущих компонентов в брикете в процессе плавки. В результате увеличивается выпуск цветных металлов и возврат последних из невозвратимых потерь отходов производства, а по сравнению с известными способами аналогичного назначения увеличить выпуск цветных металлов на 5-7%
Источники информации
1. Книга М. М.Сычева. Неорганические клеи, " Химия", Ленинградское отделение, 1974 г., стр. 36-40.Using the proposed method will reduce the number of components included in the briquette, and increase the strength of the briquettes by 2 times. In addition, it opens up the possibility of recycling dusty waste from the metallurgical industry containing heavy non-ferrous metals, increasing their output by returning the latter to processing, while improving conditions by eliminating harmful emissions from binders in the briquette during the smelting process. As a result, the output of non-ferrous metals and the return of the latter from the irreversible losses of production waste are increased, and compared with the known methods of a similar purpose, increase the output of non-ferrous metals by 5-7%
Sources of information
1. The book of M. M. Sychev. Inorganic adhesives, Chemistry, Leningrad Branch, 1974, pp. 36-40.

2. Авторское свидетельство СССР N 939574 по кл. C 22 B 1/24 за 1981 год. 2. USSR author's certificate N 939574 according to class. C 22 B 1/24 for 1981.

3. Авторское свидетельство СССР N 1786151 по кл. C 22 B 1/243 за 1993 год. 3. Copyright certificate of the USSR N 1786151 according to class. C 22 B 1/243 for 1993.

Claims

1. A method of preparing briquettes, comprising mixing the initial pulverized and fine-grained raw materials in the form of production wastes with heavy non-ferrous metals with binders and pressing the mixture, characterized in that alkaline earth compounds are used as binders, the fine-grained raw materials are moistened before mixing, the resulting raw material mixture with additives are subjected to aging in time, and then additionally heated in a humid environment before pressing and subjected to heat-moisture treatment after pres IAOD.

2. The method according to p. 1, characterized in that the humidity of the mixture is 3.5-20% by weight.

3. The method according to claim 1, characterized in that the exposure of the mixture after wetting should be at least 1 hour

4. The method according to claim 1, characterized in that the mixture is heated before pressing by steam.

5. The method according to claim 1, characterized in that quicklime is used as an additive.

6. The method according to claim 1, characterized in that gypsum is used as an additive.

7. The method according to claim 1, characterized in that cement is used as an additive.