RU2450065C2 - Способ переработки пыли металлургического производства - Google Patents
Способ переработки пыли металлургического производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2450065C2 RU2450065C2 RU2010130985/02A RU2010130985A RU2450065C2 RU 2450065 C2 RU2450065 C2 RU 2450065C2 RU 2010130985/02 A RU2010130985/02 A RU 2010130985/02A RU 2010130985 A RU2010130985 A RU 2010130985A RU 2450065 C2 RU2450065 C2 RU 2450065C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dust
- furnace
- reducing agent
- agglomerated
- zinc
- Prior art date
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 41
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 30
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000010410 dusting Methods 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 22
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 22
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 17
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 10
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 7
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 7
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 7
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229960004424 carbon dioxide Drugs 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- -1 briquettes Substances 0.000 description 1
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005092 sublimation method Methods 0.000 description 1
- 235000019352 zinc silicate Nutrition 0.000 description 1
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам переработки отходов металлургического производства. Пыль металлургического производства окусковывают совместно с углеродистым восстановителем, осуществляют сушку полученных окускованных материалов, их нагрев и обжиг, восстановление и возгон цинка в газовую фазу. Отходящие газы охлаждают, осуществляют окисление и конденсирование оксида цинка в виде тонкодисперсной пыли и улавливание пыли, содержащей оксид цинка. При окусковании пыли в шихту добавляют материал основного состава с содержанием MgO не менее 70%, дополнительно, совместно с окускованным материалом, в печь загружают углеродистый восстановитель. Восстановительный обжиг проводят при температуре 1200-1400°C. Выгруженный из печи обесцинкованный материал подвергают магнитной сепарации. 3 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к способам переработки отходов (пыли) металлургического производства и может быть использовано в черной и цветной металлургии.
Известным техническим решением является способ переработки металлургических отходов (пыли) путем их окомкования (или брикетирования) с последующей металлизацией окускованного материала во вращающихся трубчатых печах (Комплексное использование сырья и отходов. Равич Б.М., Окладников В.П., Лыгач В.Н., Менковский М.А. М.: Химия, 1988 г., с.92). Сырые окатыши, по известному способу, предварительно подвергаются грохочению для отсева мелочи, сушке и упрочняющему нагреву во вращающихся печах до 1100°C. В качестве восстановителя в печах используется коксовая мелочь или антрацит, причем процессы восстановления оксидов железа и цинка протекают за счет углерода восстановителя, подаваемого в печь совместно с окатышами.
Недостатками известного способа являются:
- пониженное содержание оксида цинка в уловленной пыли (менее 40%) из-за загрязнения угольной и коксовой пылью;
- необходимость длительной выдержки при температуре восстановления из-за того, что газ проникает с поверхности окатыша к центру путем сравнительно медленной диффузии по порам.
Известен способ переработки металлургических отходов (пыли), при котором во вращающуюся печь с отходами сталеплавильного производства добавляют более 3% по весу MgO или использованных MgO-C изделий с целью замедления процесса разрушения футеровки печи, повышения температуры размягчения и плавления обжигаемого продукта во вращающейся печи и для достижения высокой скорости восстановительного испарения ZnO и PbO. Углеродсодержащий восстановитель (кокс) добавляется в печь отдельно и частично или полностью может быть заменен MgO-C изделиями (JP 05-132723, C22B 7/02).
Недостатками данного способа являются:
- сравнительно низкая степень возгона цинка и свинца из-за неразвитой поверхности взаимодействия обжигаемых отходов и восстановителя,
- низкая производительность процесса вследствие частичного оплавления гранул, образующихся в зонах сушки и подогрева вращающейся печи, т.к. магнезиальная добавка, увеличивающая температуру их плавления, не была специально распределена по объему окомковываемых отходов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ переработки металлургических отходов (пыли), в котором брикетирование отходов осуществляют совместно с твердым углеродсодержащим веществом в виде измельченного каменного или бурого угля крупностью 3-5 мм. Брикеты подают в прямоточную трубчатую печь, отапливаемую со стороны загрузки топлива кислородными горелками, при этом температуру брикетов на выходе из печи поддерживают в диапазоне 700-1000°C. Скорость фильтрации печных газов в прямоточной трубчатой печи, приведенную к нормальным условиям: температуре 20°C и давлению 760 мм рт.ст., устанавливают 0,3-1,0 м/с. Отходы перед брикетированием предварительно нагревают в подогревательной противоточной трубчатой печи до температуры 550-1000°C (RU 2240361, C22B 1/14).
Недостатками известного способа являются:
- отсутствие специальных условий, которые предотвращают образование настылей на футеровке канала печи, что ограничивает возможность подъема температуры до 1300°C, а последнее необходимо для полного удаления цинка из пыли металлургического производства, содержащей 5-17% Zn+ZnO;
- настыли формируются также вследствие восстановления ферритов и силикатов цинка, неизбежно содержащихся в пыли металлургического производства, а также вюстита в диапазоне 1200-1250°C, что одновременно препятствует выделению паров цинка и оксида углерода с соответствующим снижением степени возгонки цинка и металлизации;
- не формируется необходимый восстановительный потенциал для высокой степени металлизации железа и содержание металлического железа в выгружаемых брикетах не достаточно, чтобы использовать их для прямой загрузки в сталеплавильные агрегаты, что снижает потребительскую стоимость продукта.
Технический результат изобретения заключается в повышении степени извлечения цинка из отходов (пыли) металлургических производств и получении металлизированного продукта с содержанием металлического железа более 85%. Этот продукт можно загружать в сталеплавильные печи взамен части металлолома или в доменные печи как железосодержащую добавку.
Указанный технический результат достигается тем, что реализуется способ переработки пыли металлургического производства, заключающийся в окусковании пыли совместно с углеродистым восстановителем, сушке полученных окускованных материалов, их нагреве и обжиге, восстановлении и возгоне цинка в газовую фазу, охлаждении отходящих газов, окислении и конденсировании оксида цинка в виде тонкодисперсной пыли и улавливании пыли, содержащей оксид цинка,
согласно заявленному изобретению при окусковании пыли в шихту добавляется материал основного состава с содержанием MgO не менее 70%,
дополнительно, совместно с окускованным материалом, в печь загружают углеродистый восстановитель,
при этом восстановительный обжиг проводят при температуре 1200-1400°C,
выгруженный из печи обесцинкованный материал подвергают магнитной сепарации.
При окусковании пыли материал основного состава с содержанием MgO не менее 70% используют в количестве 20-50 кг на 1 тонну пыли металлургического производства, а углеродистый восстановитель в количестве 100-150 кг на 1 тонну пыли металлургического производства.
Окускование пыли металлургического производства совместно с материалом основного состава и углеродистым восстановителем производят методом окомкования, гранулирования или брикетирования.
Углеродистый восстановитель, загружаемый дополнительно в печь совместно с окускованным материалом, используют в количестве 200-400 кг на 1 тонну окускованного материала.
Для переработки заявленным способом может быть использована пыль металлургического производства, в частности пыль электросталеплавильного, конвертерного, доменного и мартеновского производств, содержащая оксиды железа (45-50%) и цинк (5-17%). Усредненный химический состав различной пыли металлургического производства приведен в таблице 2.
В качестве материала основного состава с содержанием MgO не менее 70% может использоваться:
каустический магнезитовый порошок, получаемый в результате улавливания пыли, образующейся при производстве периклазового порошка,
периклазовый порошок, магнезитовый порошок, полученные путем обжига (плавления) природного магнезиального сырья (магнезита, брусита),
периклазовый (магнезитовый) порошок, кальцинированный периклазовый порошок, полученные высокотемпературным обжигом природного магнезита и/или смеси природного магнезита с каустическим.
В качестве углеродистого восстановителя могут использоваться кокс, уголь, полукокс, коксовая пыль, антрацит.
Окускованный материал из смеси металлургической пыли, углеродистого восстановителя и материала основного состава с содержанием MgO не менее 70% обладает рядом свойств, способствующих наиболее полному удалению цинка и металлизации железа. Кроме того, наличие материала основного состава с содержанием MgO не менее 70% препятствует формированию настылей (наростов) в канале печи из обжигаемых продуктов при температуре, обеспечивающей возгонку цинка.
Наличие материала основного состава с содержанием MgO не менее 70%, обладающего огнеупорными свойствами и повышающего температуру начала плавления окомкованного материала, позволяет поднимать температуру обжига до 1400°C без оплавления и потери формы гранул. Процессы восстановления оксидов цинка и железа идут интенсивно внутри окускованного материала за счет развитой поверхности реакции, вследствие наличия прямого контакта частичек пыли и продуктов газификации углеродистого восстановителя с сохранением пористой структуры окускованных материалов.
Содержание материала основного состава с содержанием MgO не менее 70% в смеси для окускования ниже 20 кг на 1 тонну пыли металлургического производства не обеспечивает повсеместного контакта частиц пыли и оксида магния, появляются зоны локального плавления, снижающие газопроницаемость окускованного материала с увеличением количества цинка в металлизированном продукте, что снижает эффективность процесса возгонки цинка. Увеличение расхода материала основного состава с содержанием MgO не менее 70% более 50 кг на 1 тонну пыли металлургического производства замедляет процесс возгонки, требует повышенной температуры для сохранения целостности металлизированного брикета и снижает производительность печи.
Расход измельченного углеродистого материала в смеси для окускования менее 100 кг на 1 тонну пыли металлургического производства не достаточно эффективно интенсифицирует процессы восстановления оксидов цинка и железа из-за того, что не все поры окускованного материала заполнены продуктами газификации углерода. Увеличение содержания углеродистого восстановителя сверх 150 кг приводит к тому, что не весь он расходуется на восстановительные процессы при среднем содержании железа в отходах 45-50% и цинка 5-17%. Лишний углерод не вступает в реакцию, что снижает экономические показатели процесса, играет роль разрыхлителя, препятствуя уплотнению окускованного материала, и прочность обожженного окускованного материала снижается до уровня, который не допускает его эффективную дальнейшую транспортировку и использование в металлургических агрегатах.
Применение углеродистого восстановителя только в виде, закатанном в окускованный материал, брикеты или гранулы, не позволяет создать атмосферу в печи с высоким восстановительным потенциалом. В поры окатышей, брикетов или гранул после начальной стадии восстановления оксидов цинка и железа, протекающей при высоком парциальном давлении газов внутри окускованного материала, начнут проникать окислительные газы, являющиеся продуктами сжигания природного газа, подаваемого в горелки. Цинк, испарившийся на начальной стадии активного восстановления, удаляется, а металлическое железо окисляется углекислым газом и водяными парами, что снижает степень металлизации окомкованного продукта. Для достижения высоких степеней возгона цинка и металлизации железа совместно с окускованным материалом загружается углеродистый восстановитель, например, в виде кокса или угля. Углерод твердого восстановителя газифицируется углекислотой по реакции Будуара и водяными парами по реакции водяного газа. Образующаяся моноокись углерода и водород обладают высоким восстановительным потенциалом и обеспечивают практически полный возгон цинка в богатой по этому элементу металлургической пыли и металлизацию железа. Кроме того, наличие кускового кокса или угля в печном пространстве обеспечит опережающее окисление (сжигание) кислорода воздуха, проникающего через неплотности стыковочного узла неподвижных головок и вращающегося барабана трубчатой печи. Отсутствие кислорода как в глубине пересыпающегося слоя, так и на его поверхности является гарантией сохранения металлического железа в обожженном материале, выгружаемом из печи.
Загрузка кускового углеродистого восстановителя в количестве, меньшем 200 кг на 1 тонну окускованного материала, не достаточна для сжигания всего кислорода, образующегося в печном пространстве вращающейся печи, и приведет к снижению степени металлизации железа. Ввод кускового углеродистого восстановителя более 400 кг на 1 тонну окускованного материала не требуется для поддержания высокого восстановительного потенциала газовой фазы и не целесообразен из-за дополнительных затрат.
Углетермическое восстановление при температурах, достигающих 1400°C, позволяет перевести в газообразное состояние и затем уловить цинк не только цинкита, но и трудно восстановимых силикатов и ферритов цинка, присутствующих в обогащенной цинком пыли металлургического производства, поднимая качество как возгонов, так и металлизированного продукта.
Заявленный способ позволяет наиболее эффективно с точки зрения удельного расхода восстановителя использовать последний для извлечения из металлургической пыли целевого продукта.
Пример реализации заявленного способа. Пыль металлургического производства (усредненный химический состав пыли представлен в таблице 2), кокс в количестве 130 кг на одну тонну пыли и магнезитовый порошок (или другой материал, указанный в таблице 3) в количестве 30 кг на одну тонну пыли, смешиваются, при необходимости увлажняются, затем смесь подается на участок окускования. В качестве трубчатой печи используют вращающуюся печь производства цемента. Полученный окускованный материал, а также кокс в количестве 300 кг на одну тонну окускованного материала, подают во вращающуюся печь. Восстановительный обжиг во вращающейся печи проводят при температуре в зоне восстановления оксида цинка и возгона цинка 1200-1400°C. В печи цинк восстанавливается углеродом и монооксидом углерода, металлический цинк возгоняется в газовую фазу и затем при охлаждении газов в газоходах, охладителях и пылеулавливающих устройствах цинк окисляется кислородом воздуха. Получившийся оксид цинка конденсируется в виде тонкодисперсной пыли и улавливается фильтрами, образуя полупродукт с повышенной концентрацией оксида цинка, который является сырьем - концентратом для дальнейшей переработки.
Выгружаемый из печи обесцинкованный материал охлаждают, после чего подвергают сухой магнитной сепарации с выделением углеродистого восстановителя, золы и шлаковых составляющих в немагнитную фракцию, а металлизированного продукта - в магнитную часть. Немагнитную фракцию классифицируют с отделением в отвал мелочи и несгоревшего восстановителя, магнитную часть дробят и вторично сепарируют в магнитных полях с выделением в магнитную фракцию очищенного металлопродукта. Выделенный при сухой магнитной сепарации углеродистый восстановитель загружают обратно в печь совместно с окускованной пылью.
Заявленный способ позволяет получить концентрат с содержанием ZnO 50-70%, годный для производства цинка, а также готовый металлопродукт - металлизированные окатыши с содержанием Feобщ. более 85% со степенью металлизации более 95%, соответствующий требованиям, предъявляемым к железосодержащему сырью для сталеплавильного производства.
Сопоставление показателей процесса в заявляемом способе и прототипе приведено в таблице 1.
Из представленной таблицы очевидно, что заявляемый способ позволяет перерабатывать пыль металлургического производства при существенно более высокой эффективности применения восстановителя на тонну извлекаемого оксида цинка и при более эффективно организованном процессе восстановления железа, характеризуемом степенью металлизации. При этом как в прототипе, так и в заявляемом способе цинк в металлизированных продуктах обжига практически отсутствует.
| Таблица 1 | ||
| Сравнительные показатели прототипа и заявляемого способа | ||
| Прототип (RU 2240361) |
Заявленный способ | |
| Fe (общ) - шихта, % | 50 | 50 |
| Fe (мет) - готовый продукт, % | 75 | 80 |
| ZnO (шихта), % | 0,6 | 5-17 |
| ZnO (металлизованный продукт) | 0,01 | 0,01 |
| Удельный расход природного газа, м3/т шихты | 50 | 50 |
| Удельный расход твердого восстановителя, кг/т шихты | 100 (каменный уголь) | 350 |
| Содержание в пыли, уловленной из газов, выходящих из печи, оксида цинка, % | 50 | 55-70 |
| Потери материала с возвратом при переработке отходов, % | 5 | 5 |
| Таблица 2 | ||||||||||||||
| Усредненный химический состав пыли металлургических производств | ||||||||||||||
| № п/п | Вид пыли металлургического производства различных предприятий | Feобщ | FeO | Fe2O3 | CaO | SiO2 | MgO | ZnO | PbO | Sобщ | Ств | ПМП | MnO | Σокс |
| 1 | Доменный шлам | 44,5 | 8,9 | 53,7 | 6,6 | 5,7 | 1,2 | 5,2 | 0,02 | 0,40 | 10,9 | - | 0,4 | 91,2 |
| 2 | Доменный шлам | 29,7 | 13,3 | 49,6 | 15,7 | 11,5 | 1,8 | 5,7. | - | - | - | 16,1 | - | 90,7 |
| 5 | Мартеновская пыль | 53,2 | 0,5 | 75,4 | од | 0,6 | 0,8 | 7,0 | 0,5 | 2,2 | 0,1 | - | 1,3 | 88,5 |
| 4 | Электросталеплавильная пыль ДСП-80 и печь ковш | 43,7 | 3,5 | 58,5 | 8,2 | 10,0 | 2,5 | 6,7 | - | 0,6 | 1,0 | 3,3 | - | 94,3 |
| 5 | Электросталеплавильная пыль | 23,4 | 1,1 | 52,2 | 8,4 | 10,0 | 1,2 | 25,7 | 0,05 | 0,8 | 1,4 | 13,3 | - | 91,3 |
| 6 | Электросталеплавильная пыль | 27,5 | 5,1 | 50,5 | 11,1 | 12,0 | 1,7 | 20,3 | - | 0,9 | 2,6 | 9,11 | - | 81,1 |
| Таблица 3 | |||||
| Химический состав основных материалов с содержанием MgO не менее 70% | |||||
| Материалы основного состава | Химический состав, масс. доля, % | ||||
| MgO | СаО | SiO2 | Fe2O3 | Δmпрк | |
| каустический магнезитовый порошок | 82,1 | 4,20 | 1,93 | 2,60 | 7,7 |
| периклазовый порошок | 86,3 | 2,06 | 1,39 | 1,87 | 6,9 |
| периклазовый (магнезитовый) порошок | 88,9 | 3,5 | 1,8 | 2,2 | 3,3 |
| кальцинированный периклазовый порошок | 92,3 | 2,2 | 2,0 | 1,62 | 0,6 |
Claims (4)
1. Способ переработки пыли металлургического производства, включающий окускование пыли совместно с углеродистым восстановителем, сушку полученных окускованных материалов, их нагрев и обжиг, восстановление и возгон цинка в газовую фазу, охлаждение отходящих газов, окисление и конденсирование оксида цинка в виде тонкодисперсной пыли и улавливание пыли, содержащей оксид цинка, отличающийся тем, что при окусковании пыли в шихту добавляют материал основного состава с содержанием MgO не менее 70%, дополнительно совместно с окускованным материалом в печь загружают углеродистый восстановитель, при этом восстановительный обжиг проводят при температуре 1200-1400°C, а выгруженный из печи обесцинкованный материал подвергают магнитной сепарации.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при окусковании пыли материал основного состава с содержанием MgO не менее 70% используют в количестве 20-50 кг на одну тонну пыли металлургического производства, а углеродистый восстановитель - в количестве 100-150 кг на одну тонну пыли металлургического производства.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что окускование пыли совместно с материалом основного состава с содержанием MgO не менее 70% и углеродистым восстановителем производят методом окомкования, гранулирования или брикетирования.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеродистый восстановитель, загружаемый дополнительно в печь совместно с окускованным материалом, используют в количестве 200-400 кг на одну тонну окускованного материала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010130985/02A RU2450065C2 (ru) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Способ переработки пыли металлургического производства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010130985/02A RU2450065C2 (ru) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Способ переработки пыли металлургического производства |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010130985A RU2010130985A (ru) | 2012-01-27 |
| RU2450065C2 true RU2450065C2 (ru) | 2012-05-10 |
Family
ID=45786316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010130985/02A RU2450065C2 (ru) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Способ переработки пыли металлургического производства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2450065C2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548840C1 (ru) * | 2014-01-09 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ переработки мелкозернистых цинксодержащих отходов металлургического производства |
| RU2582423C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Способ переработки пылевидных отходов металлургического производства |
| RU2752914C1 (ru) * | 2020-07-29 | 2021-08-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Состав и способ стабилизации распадающихся металлургических шлаков |
| RU2801974C1 (ru) * | 2023-01-20 | 2023-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ удаления цинка из состава цинксодержащих отходов электрометаллургии |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1293237A1 (ru) * | 1985-07-30 | 1987-02-28 | Научно-производственное объединение "Тулачермет" | Способ переработки отходов металлургического производства |
| RU2240361C2 (ru) * | 2002-11-06 | 2004-11-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") | Способ очистки от цинка и восстановления (металлизации) железоокисных отходов |
| RU2280087C2 (ru) * | 2004-03-09 | 2006-07-20 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) | Способ непрерывной переработки железоцинксодержащих пылей и шламов |
| RU2306348C1 (ru) * | 2005-12-21 | 2007-09-20 | Виктор Васильевич Кашин | Способ переработки цинксодержащих отходов черной металлургии |
-
2010
- 2010-07-23 RU RU2010130985/02A patent/RU2450065C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1293237A1 (ru) * | 1985-07-30 | 1987-02-28 | Научно-производственное объединение "Тулачермет" | Способ переработки отходов металлургического производства |
| RU2240361C2 (ru) * | 2002-11-06 | 2004-11-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") | Способ очистки от цинка и восстановления (металлизации) железоокисных отходов |
| RU2280087C2 (ru) * | 2004-03-09 | 2006-07-20 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) | Способ непрерывной переработки железоцинксодержащих пылей и шламов |
| RU2306348C1 (ru) * | 2005-12-21 | 2007-09-20 | Виктор Васильевич Кашин | Способ переработки цинксодержащих отходов черной металлургии |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛИСИН B.C. и др. Современное состояние и перспективы рециклинга цинксодержащих отходов металлургического производства. Приложение № 6 к Бюллетеню «Черная металлургия», 2001, с.12-16. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548840C1 (ru) * | 2014-01-09 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ переработки мелкозернистых цинксодержащих отходов металлургического производства |
| RU2582423C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Способ переработки пылевидных отходов металлургического производства |
| RU2752914C1 (ru) * | 2020-07-29 | 2021-08-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Состав и способ стабилизации распадающихся металлургических шлаков |
| RU2842910C1 (ru) * | 2020-09-11 | 2025-07-03 | Монтануниверситет Леобен | Способ извлечения летучих фракций из производственной пыли |
| RU2801974C1 (ru) * | 2023-01-20 | 2023-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ удаления цинка из состава цинксодержащих отходов электрометаллургии |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010130985A (ru) | 2012-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100469907C (zh) | 含锌电炉粉尘的处理方法 | |
| CN103468961B (zh) | 一种密闭冲天炉处理钢铁厂含锌、铅粉尘工艺方法 | |
| CN102816880B (zh) | 一种高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法 | |
| CN114672643B (zh) | 一种高铁赤泥和熔融钢渣协同利用方法 | |
| CN102851425A (zh) | 一种高铁赤泥铁、铝、钠高效分离综合利用的方法 | |
| JP2011518948A (ja) | 金属水酸化物、金属酸化物および／または金属炭酸塩を使用するニッケルおよびコバルトの製造方法 | |
| CN108220610B (zh) | 一种含重金属除尘灰的处理方法 | |
| RU2479648C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки красных шламов | |
| JP5334240B2 (ja) | 製鋼用還元鉄塊成鉱の製造方法 | |
| WO2013011521A1 (en) | A method for direct reduction of oxidized chromite ore fines composite agglomerates in a tunnel kiln using carbonaceous reductant for production of reduced chromite product/ agglomerates applicable in ferrochrome or charge chrome production. | |
| CN108130422A (zh) | 一种钢铁厂烟尘中提取有价金属的方法 | |
| RU2626371C1 (ru) | Способ переработки отходов металлургического производства | |
| CN117403057A (zh) | 红土镍矿酸浸渣的处理方法、活性材料 | |
| RU2404271C1 (ru) | Способ переработки некондиционных железо- и цинксодержащих отходов металлургического производства | |
| CN102634614A (zh) | 一种含锌钢铁冶炼中间渣的资源化处理方法 | |
| RU2450065C2 (ru) | Способ переработки пыли металлургического производства | |
| JP3043325B2 (ja) | 還元鉄ペレットの製造方法およびこの方法で製造した還元鉄ペレット | |
| CN113088607A (zh) | 一种赤泥熔融冶炼回收铁钒钠的方法 | |
| RU2306348C1 (ru) | Способ переработки цинксодержащих отходов черной металлургии | |
| RU2484153C2 (ru) | Способ утилизации пыли электросталеплавильных печей | |
| CN105555973A (zh) | 粒状铁的制造方法 | |
| US3093474A (en) | Process of reducing metal oxides | |
| WO2009145348A1 (ja) | 銑鉄製造方法 | |
| US2598743A (en) | Zinc smelting | |
| EA013690B1 (ru) | Извлечение ценных металлов из отходов выщелачивания цинка |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160724 |