RU2283360C1 - Method of processing zinc-containing materials - Google Patents
Method of processing zinc-containing materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2283360C1 RU2283360C1 RU2005124332/02A RU2005124332A RU2283360C1 RU 2283360 C1 RU2283360 C1 RU 2283360C1 RU 2005124332/02 A RU2005124332/02 A RU 2005124332/02A RU 2005124332 A RU2005124332 A RU 2005124332A RU 2283360 C1 RU2283360 C1 RU 2283360C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- processing
- starting material
- furnace
- containing materials
- Prior art date
Links
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлурги и может быть использовано при переработке цинксодержащих материалов.The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used in the processing of zinc-containing materials.
Известен способ переработки цинксодержащих концентратов, в котором переработку полиметаллических коллективных цинксодержащих концентратов осуществляют плавкой с переводом цинка в шлак. Затем проводят обеднительную обработку шлака с отгонкой паров цинка и циркуляцией шлака между обеднительной и плавильной зонами. При этом массовое отношение оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки поддерживают менее 3,0 (патент РФ №2148096, МПК С 22 В 19/00, опубл. 27.04.2000).A known method of processing zinc-containing concentrates, in which the processing of polymetallic collective zinc-containing concentrates is carried out by smelting with the conversion of zinc into slag. Then, a slag depletion treatment is carried out with zinc vapor distillation and slag circulation between the depletion and melting zones. Moreover, the mass ratio of recycled slag to formed during the smelting process is supported by less than 3.0 (RF patent No. 2148096, IPC C 22 V 19/00, publ. 04/27/2000).
Недостатком известного способа является его низкая производительность, обусловленная низкой скоростью отгонки цинка, низкой степенью извлечения цинка, не превышающей 85%, вследствие высоких потерь цинка с отвальным шлаком, а также высокий расход восстановителя, что в целом отрицательно сказывается на экономичности процесса.The disadvantage of this method is its low productivity, due to the low rate of zinc stripping, a low degree of zinc recovery not exceeding 85%, due to the high losses of zinc from dump slag, as well as the high consumption of reducing agent, which generally negatively affects the efficiency of the process.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ переработки цинксодержащих материалов, включающий предварительный нагрев исходного материала в смеси с флюсующими добавками с последующей обработкой нагретой шихты в электрообогреваемой печи («Исследование и внедрение электротермического способа получения цинка», Москва, ЦНИИЦВЕТМЕТ, 1983, с.28-35).The closest analogue to the claimed invention is a method of processing zinc-containing materials, comprising preheating the starting material in a mixture with fluxing additives, followed by processing the heated mixture in an electric-heated furnace (“Research and implementation of an electrothermal method for producing zinc”, Moscow, TsNIITSVETMET, 1983, p. 28 -35).
Согласно известному способу шихту, состоящую из агломерата, содержащего цинк, кокса и известняка, в течение трех часов прокаливали в многоподовой печи при температуре 800-850°С, после чего она поступала в электропечь, где из агломерата восстанавливался цинк, а цинковые пары по наклонному газоходу поступали в поверхностный конденсатор, где конденсировались в жидкий металл. В качестве восстановителя использовали коксик в количестве 27% от веса цинка в исходном материале.According to the known method, a charge consisting of an agglomerate containing zinc, coke and limestone was calcined for three hours in a multi-hearth furnace at a temperature of 800-850 ° C, after which it was fed to an electric furnace, where zinc was recovered from the agglomerate, and zinc vapors were sloped the gas duct entered a surface condenser, where it condensed into a liquid metal. Coxic in the amount of 27% of the weight of zinc in the starting material was used as a reducing agent.
Существенным недостатком известного способа является низкое извлечение цинка, не превышающее 93-95%, а также, как уже отмечалось ранее, неоправданно высокий расход восстановителя. Отмеченные выше недостатки в целом делают процесс малоэффективным.A significant disadvantage of this method is the low extraction of zinc, not exceeding 93-95%, and also, as noted earlier, unreasonably high consumption of reducing agent. The disadvantages noted above generally make the process ineffective.
Заявляемое изобретение направлено на разработку экономичного способа переработки цинксодержащих материалов, позволяющего достигнуть высоких показателей извлечения ценных компонентов с получением товарного металлического цинка.The claimed invention is directed to the development of an economical method of processing zinc-containing materials, which allows to achieve high levels of extraction of valuable components with the production of metallic zinc.
Указанный технический результат достигается способом переработки цинксодержащих материалов, включающим предварительный нагрев исходного материала в смеси с флюсующими добавками с последующей обработкой нагретой шихты в электрообогреваемой печи, в котором согласно заявляемому изобретению обработку шихты осуществляют плазменно-дуговым нагревом в печи постоянного тока при температуре не менее 1530°С с подачей углеродсодержащего восстановителя в количестве 0,18-0,2 от веса цинка в исходном материале.The specified technical result is achieved by a method of processing zinc-containing materials, including pre-heating the starting material in a mixture with fluxing additives, followed by processing the heated mixture in an electric heated furnace, in which according to the claimed invention, the processing of the mixture is carried out by plasma-arc heating in a direct current furnace at a temperature of at least 1530 ° C with the supply of a carbon-containing reducing agent in an amount of 0.18-0.2 by weight of zinc in the starting material.
Сущность заявляемого способа состоит в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
В результате проведенных исследований было установлено, что проведение плазменно-дугового нагрева обрабатываемой шихты в печи постоянного тока позволяет достигнуть высоких показателей процесса.As a result of the studies, it was found that conducting plasma-arc heating of the treated mixture in a direct current furnace allows to achieve high process performance.
Подача восстановителя в «пятно» низкотемпературной плазмы сокращает время восстановления цинка, при этом существенно снижается расход восстановителя и электроэнергии.The supply of a reducing agent to the “spot” of a low-temperature plasma reduces the recovery time of zinc, while significantly reducing the consumption of reducing agent and electricity.
Эксперименты показали, что проведение процесса в электропечи постоянного тока позволяет организовать в ванне расплава движение цинка, свинца и других легколетучих компонентов в направлении катода, что обеспечивает снижение содержания цинка в отвальных шлаках до 0,2-0,3%.The experiments showed that carrying out the process in a direct current electric furnace makes it possible to organize the movement of zinc, lead and other volatile components in the direction of the cathode in the melt bath, which ensures a decrease in the zinc content in dump slag to 0.2-0.3%.
Было установлено, что для организации оптимального процесса существенно важными являются температурный режим и количество твердого углеродистого или углеводородного восстановителя, подаваемого в плазменное «пятно» под дугой.It was found that the temperature regime and the amount of solid carbon or hydrocarbon reducing agent supplied to the plasma “spot” under the arc are essential for organizing the optimal process.
Эксперименты подтвердили, что наилучшие показатели достигаются при значениях отношения расхода восстановителя к весу цинка в исходном материале, равных 0,18-0,20. При снижении этой величины <0,18 наблюдается повышение содержания цинка в отвальных шлаках. Превышение верхнего предела заявляемого диапазона >2,0 приводит к повышению расхода восстановителя, при этом содержание цинка в шлаке остается на прежнем уровне.The experiments confirmed that the best performance is achieved when the ratio of the flow rate of the reducing agent to the weight of zinc in the starting material is 0.18-0.20. With a decrease in this value <0.18, an increase in the zinc content in waste slag is observed. Exceeding the upper limit of the claimed range> 2.0 leads to an increase in the consumption of reducing agent, while the zinc content in the slag remains at the same level.
Аналогично, если температура процесса поддерживается ниже экспериментально установленного значения 1530°С, наблюдается повышение содержания цинка в отвальном шлаке.Similarly, if the process temperature is kept below the experimentally established value of 1530 ° C, an increase in the zinc content in the dump slag is observed.
Ниже приведен пример, подтверждающий возможность осуществления заявляемого изобретения с получением указанного выше технического результата.The following is an example confirming the possibility of implementing the claimed invention to obtain the above technical result.
ПримерExample
Исследования проводили на укрупненно-лабораторной установке плазменно-дуговой печи постоянного тока с двумя полыми электродами диаметром 80 мм и садкой 40 кг.The studies were carried out on an enlarged laboratory installation of a direct current plasma-arc furnace with two hollow electrodes with a diameter of 80 mm and a charge of 40 kg.
Переработке подвергали цинксодержащие шламы Балаковского завода химического волокна, содержащие 16,5-17% Zn.Zinc-containing sludge from the Balakovo chemical fiber plant containing 16.5-17% Zn was subjected to processing.
Шихта состава, %: Zn - 17; SiO2 - 58; CaO - 25 подвергалась предварительному нагреву в трубчатой печи при температуре 900°С, после чего нагретую шихту подавали в плазменно-дуговую электропечь постоянного тока. Плавки велись в периодическом режиме при температуре 1530°С с подачей углеродсодержащего восстановителя в количестве 1,3 кг, что составляет 0,2 от веса цинка в шихте, равного 6,8 кг. Пары восстановленного цинка поступали в конденсатор. Жидкие продукты плавки выпускались через летку электропечи.The composition of the mixture,%: Zn - 17; SiO 2 - 58; CaO - 25 was subjected to preliminary heating in a tube furnace at a temperature of 900 ° С, after which the heated charge was fed into a direct current plasma arc electric furnace. Smelting was carried out in batch mode at a temperature of 1530 ° C with a feed of carbon-containing reducing agent in the amount of 1.3 kg, which is 0.2 of the weight of zinc in the charge, equal to 6.8 kg. Vapors of reduced zinc entered the capacitor. Liquid smelting products were produced through the notch of an electric furnace.
Химический состав товарного металлического цинка, %: Zn - 99,67; Pb - 0,02; Fe - 0,30.The chemical composition of commercial metallic zinc,%: Zn - 99.67; Pb - 0.02; Fe - 0.30.
Содержание цинка в отвальном шлаке составило 1,2%.The zinc content in the waste slag was 1.2%.
Степень извлечения цинка из перерабатываемого шлама составила 95%.The degree of zinc extraction from the processed sludge was 95%.
Результаты проведенных экспериментальных исследований приведены в Таблице.The results of experimental studies are shown in the Table.
В указанной Таблице сравниваются показатели заявляемого способа (опыты №№3, 4, 6, 7) и опытов, условия проведения которых выходят за пределы, регламентированные формулой изобретения (опыты №№1, 2, 5, 8, 9).In this Table, the indicators of the proposed method are compared (experiments No. 3, 4, 6, 7) and experiments, the conditions for which are outside the limits regulated by the claims (experiments No. 1, 2, 5, 8, 9).
Таким образом, заявляемое изобретение успешно решает задачу создания высокоэкономичного способа переработки цинксодержащих материалов, позволяющего обеспечить оптимальные показатели процесса.Thus, the claimed invention successfully solves the problem of creating a highly economical method of processing zinc-containing materials, which allows to ensure optimal process performance.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005124332/02A RU2283360C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | Method of processing zinc-containing materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005124332/02A RU2283360C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | Method of processing zinc-containing materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2283360C1 true RU2283360C1 (en) | 2006-09-10 |
Family
ID=37112909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005124332/02A RU2283360C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | Method of processing zinc-containing materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2283360C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708125C1 (en) * | 2019-06-04 | 2019-12-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Method of processing zinc-containing metallurgical slurries |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0117325A1 (en) * | 1983-02-23 | 1984-09-05 | The Japan Mining Promotive Foundation | A method of zinc smelting by injection smelting |
| GB2173820A (en) * | 1985-04-03 | 1986-10-22 | Cra Services | Smelting sulphidic ore concentrates |
| EP0427699A1 (en) * | 1989-11-10 | 1991-05-15 | A. Ahlstrom Corporation | Method and apparatus for treating zinc concentrates |
| RU2148096C1 (en) * | 1999-04-19 | 2000-04-27 | Васильев Михаил Георгиевич | Method of processing zinc-containing concentrates |
-
2005
- 2005-08-01 RU RU2005124332/02A patent/RU2283360C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0117325A1 (en) * | 1983-02-23 | 1984-09-05 | The Japan Mining Promotive Foundation | A method of zinc smelting by injection smelting |
| GB2173820A (en) * | 1985-04-03 | 1986-10-22 | Cra Services | Smelting sulphidic ore concentrates |
| EP0427699A1 (en) * | 1989-11-10 | 1991-05-15 | A. Ahlstrom Corporation | Method and apparatus for treating zinc concentrates |
| RU2148096C1 (en) * | 1999-04-19 | 2000-04-27 | Васильев Михаил Георгиевич | Method of processing zinc-containing concentrates |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Исследование и внедрение электротермического способа получения цинка. - М.: ЦНИИЦВЕТМЕТ, 1983, с.28-35. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708125C1 (en) * | 2019-06-04 | 2019-12-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Method of processing zinc-containing metallurgical slurries |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101410557B1 (en) | Method for recovering valuable metals | |
| CA2040316C (en) | Process for recovering valuable metals from a dust containing zinc | |
| AU2012358205B2 (en) | A system and method for extraction and refining of titanium | |
| CN107699711B (en) | Copper smelting method | |
| EP4186604A1 (en) | Method for recovering valuable metal | |
| CN1023904C (en) | Smelting process | |
| CN115369262B (en) | Green and efficient refining method for complex crude tin | |
| Doronin et al. | Commercial methods of recycling dust from steelmaking | |
| DE3001722A1 (en) | METHOD FOR CLEANING ALUMINUM | |
| CN104651627A (en) | Method for separating antimony from tin-antimony alloy by vacuum distillation | |
| JP2012092417A (en) | Treatment method of converter slag, and method for smelting copper | |
| EA029428B1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR RECOVERING PLATINUM GROUP METALS (PGMs) AND FERROCHROME FROM PGM BEARING CHROMITE ORE | |
| WO2025011279A1 (en) | Method for vacuum directional vulcanization and arsenic removal of arsenic-containing solid waste from copper smelting | |
| AT395478B (en) | MELTING FURNACE AND METHOD FOR FEEDING MATERIAL TO BE PROCESSED IN IT | |
| KR101383521B1 (en) | Recovery of non-ferrous metals from by-products of the zinc and lead industry using electric smelting with submerged plasma | |
| RU2283360C1 (en) | Method of processing zinc-containing materials | |
| JP4967576B2 (en) | Method for purifying copper smelting furnace slag | |
| CN104818384B (en) | A kind of Zinc-tin alloy powder vacuum reduction separation of Zinc and the method for stannum | |
| CN111378844A (en) | Method and system for treating copper-containing sludge | |
| NO146995B (en) | PROCEDURE FOR MELTING RECOVERY OF LEAD AND SOIL FROM BLUE SOIL REMAINS. | |
| RU2091496C1 (en) | Method of preparing volatile metals such as zinc, lead, and cadmium from sulfide raw material | |
| JP2009167469A (en) | Processing method for copper-containing dross | |
| JP2012007211A (en) | Slag fuming operation method | |
| EP3488021B1 (en) | Method for refining sulfidic copper concentrate | |
| CN210711689U (en) | Antimony metal extraction system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090802 |