RU2623509C1 - Device for selective receiving zinc and lead from dust of electro-steelmaking production - Google Patents
Device for selective receiving zinc and lead from dust of electro-steelmaking production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623509C1 RU2623509C1 RU2016125071A RU2016125071A RU2623509C1 RU 2623509 C1 RU2623509 C1 RU 2623509C1 RU 2016125071 A RU2016125071 A RU 2016125071A RU 2016125071 A RU2016125071 A RU 2016125071A RU 2623509 C1 RU2623509 C1 RU 2623509C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lead
- zinc
- chamber
- dust
- evaporation
- Prior art date
Links
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 37
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 title description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 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
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
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
Description
Изобретение относится к устройствам для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства без дополнительного введения восстановителя. Извлечение цветных металлов осуществляют плазменным или дуговым источником энергии. Устройство для реализации состоит из двух камер, в каждой из которой находится плазмотрон с полым катодом, система конденсации и сбора конденсата цинка и свинца. Изобретение позволяет раздельно получить порошки цинка и свинца без дополнительного введения восстановителя.The invention relates to devices for the selective production of zinc and lead from dust from electric steelmaking without additional introduction of a reducing agent. The extraction of non-ferrous metals is carried out by a plasma or arc source of energy. The device for implementation consists of two chambers, in each of which there is a plasmatron with a hollow cathode, a condensation and condensate collection system for zinc and lead. The invention allows separate production of zinc and lead powders without additional introduction of a reducing agent.
Аналогом данного изобретения служит процесс выделения оксидов цинка и свинца из пыли, образующейся в сталеплавильном и литейном производствах, который заключается в: изготовлении брикетов из пыли и углеродосодержащего связующего, дальнейшего их упрочнения при температуре 315°С, извлечении цинка и свинца при температуре 1370°С с дальнейшим окислением металлов до оксидов и их улавливании в пылесборнике (John Е. Allen. Treatment of steel mill waste dusts containing zinc. Ferro-Carb Agglomeration Ltd. US 3850613 A. Nov. 26, 1974). Недостатком данного способа является то, что отделяемые оксиды цинка и свинца собираются совместно.An analogue of this invention is the process of separation of zinc and lead oxides from dust generated in steelmaking and foundries, which consists in: the manufacture of briquettes from dust and a carbon-containing binder, their further hardening at a temperature of 315 ° C, extraction of zinc and lead at a temperature of 1370 ° C with further oxidation of metals to oxides and their collection in a dust collector (John E. Allen. Treatment of steel mill waste dusts containing zinc. Ferro-Carb Agglomeration Ltd. US 3850613 A. Nov. 26, 1974). The disadvantage of this method is that the separated oxides of zinc and lead are collected together.
Прототипом данного изобретения служит процесс обработки свинецсодержащей колошниковой пыли, при котором пыль плавят при относительно низкой температуре и практически не происходит восстановления, а полученный шлак охлаждают до затвердевания (Svend Bergsoe. Method for treating flue dust containing lead. Paul Bergsoe & Son AJS. US4013456 A. Mar. 22 1977). Недостатком данного способа, является то, что в данном виде технологию нельзя использовать для селективного извлечения цинка и свинца.The prototype of this invention is a process for processing lead-containing blast furnace dust, in which the dust is melted at a relatively low temperature and practically no recovery occurs, and the resulting slag is cooled to solidify (Svend Bergsoe. Method for treating flue dust containing lead. Paul Bergsoe & Son AJS. US4013456 A Mar. 22 1977). The disadvantage of this method is that in this form, the technology cannot be used for the selective extraction of zinc and lead.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в возможности непрерывного раздельного извлечения цинка и свинца за счет регулирования мощности плазмотрона и скорости подачи пыли. Технический результат достигается за счет использования двух реакционных камер с полыми плазмотронами, расположенных последовательно, в которых осуществляется раздельное извлечение цинка, свинца и их оксидов.The technical result of the invention lies in the possibility of continuous separate extraction of zinc and lead by controlling the power of the plasma torch and the dust feed rate. The technical result is achieved through the use of two reaction chambers with hollow plasmatrons arranged in series, in which separate extraction of zinc, lead and their oxides is carried out.
Устройство для селективного извлечения свинца и цинка из пыли электросталеплавильного производства, содержащее последовательно расположенные две реакционные камеры, отличается тем, что над реакционной камерой испарения свинца расположен бункер со шнековым питателем с двигателем и шлюзовым питателем, одна стенка камеры имеет наклон 51°, напротив размещен первый водоохлаждаемый плазмотрон, в верхней части камеры расположена система улавливания паров свинца, в нижней части камеры установлен секторный питатель, соединенный с реакционной камерой испарения цинка, имеющей одну стенку с наклоном 51°, расположенный напротив второй водоохлаждаемый плазмотрон и систему улавливания паров цинка в верхней части камеры.A device for the selective extraction of lead and zinc from dust from electric steelmaking, containing two reaction chambers in series, is characterized in that a hopper with a screw feeder with an engine and a lock feeder is located above the lead evaporation chamber, one chamber wall has a 51 ° slope, the first is opposite water-cooled plasmatron, a lead vapor recovery system is located in the upper part of the chamber, a sector feeder connected to the reaction chamber is installed in the lower part of the chamber the second chamber of zinc evaporation, having one wall with a slope of 51 °, located opposite the second water-cooled plasmatron and a system for trapping zinc vapor in the upper part of the chamber.
Реализация поясняется чертежами, где фиг. 1 - степень извлечения цинка и свинца из электросталеплавильной пыли в зависимости от времени проведения эксперимента; фиг. 2 - устройство для селективного извлечения цинка и свинца, где 1 - бункер для подачи пыли сталеплавильного производства, которая содержит цинк и свинец; 2 - шнековый питатель пыли; 3 - двигатель с регулировкой скорости подачи пыли; 4 - шлюзовый питатель пыли; 5 - реакционная камера испарения свинца; 6 - первый плазмотрон; 7 - подача плазмообразующего газа; 8 - подача плазмообразующего газа; 9 - подача воды; 10 - вывод воды; 11 - система улавливания паров свинца и его оксидов; 12 - плазменная дуга; 13 - пыль, без извлеченного свинца; 14 - секторный питатель, регулирующий скорость вращения и обеспечивающий газовый затвор между реакционными камерами; 15 - датчики температуры и уровня очищенной от свинца пыли; 16 - реакционная камера испарения цинка; 17 - второй плазмотрон; 18 - подача плазмообразующего газа; 19 - подача плазмообразующего газа; 20 - подача воды; 21 - вывод воды; 22 - система улавливания паров цинка; 23 - жидкий расплав; 24 - датчики температуры и уровня очищенного от свинца и цинка расплава; 25 - сифон; 26 - расплав, очищенный от цинка и свинца.The implementation is illustrated by drawings, where FIG. 1 - the degree of extraction of zinc and lead from electric steel dust, depending on the time of the experiment; FIG. 2 - a device for the selective extraction of zinc and lead, where 1 is a hopper for supplying dust to steelmaking, which contains zinc and lead; 2 - screw dust feeder; 3 - engine with speed control of the dust; 4 - airlock dust feeder; 5 - reaction chamber for the evaporation of lead; 6 - the first plasmatron; 7 - the supply of plasma-forming gas; 8 - the supply of plasma-forming gas; 9 - water supply; 10 - water outlet; 11 - a system for capturing vapors of lead and its oxides; 12 - plasma arc; 13 - dust, without extracted lead; 14 - sector feeder that controls the speed of rotation and provides a gas shutter between the reaction chambers; 15 - temperature and level sensors of dust free of lead; 16 - reaction chamber for the evaporation of zinc; 17 - second plasmatron; 18 - the supply of plasma-forming gas; 19 - the supply of plasma-forming gas; 20 - water supply; 21 - water outlet; 22 - zinc vapor recovery system; 23 - liquid melt; 24 - temperature and level sensors purified from lead and zinc melt; 25 - siphon; 26 - melt, purified from zinc and lead.
Устройство осуществляется следующим образом.The device is as follows.
Через бункер (1) подается пыль сталеплавильного производства, ее количество регулируется шнековым питателем (2) с двигателем (3) и шлюзовым питателем (4) и попадает в реакционную камеру испарения свинца. Извлечение свинца из пыли осуществляется за счет использования водоохлаждаемого плазмотрона (6), через который подается плазмообразующий газ (7, 8). Для восстановления свинца в первой печи создается слабо восстановительная атмосфера (не более 60% СО) [Марченко Н.В. Металлургия тяжелых цветных металлов. - Электронные данные. - Красноярск: ИПК СФУ, 2009], в результате испаряются свинец и его оксиды, которые попадают в систему улавливания паров свинца (11). Очищенная от свинца пыль (13) под углом (советующим углу естественного откосу электросталеплавильной пыли) - 51° [Скрябина Л.Я. Атлас промышленных пылей. Части 1-3. 1981 г.]) через секторный питатель, регулирующий скорость вращения и обеспечивающий газовый затвор между реакционными камерами, попадает в реакционную камеру испарения цинка (16). При прохождении через плазменную дугу (12) из нее извлекается цинк, который попадает в систему улавливания паров цинка (22). Очищенный от цинка и свинца расплав направляется в черную металлургию, уловленные цинк и свинец в цветную металлургию.Dust of steelmaking is supplied through the hopper (1), its amount is regulated by a screw feeder (2) with an engine (3) and a lock feeder (4) and enters the lead reaction chamber. Lead is extracted from dust through the use of a water-cooled plasma torch (6), through which a plasma-forming gas is supplied (7, 8). To restore lead in the first furnace, a weakly reducing atmosphere is created (not more than 60% СО) [Marchenko N.V. Metallurgy of heavy non-ferrous metals. - Electronic data. - Krasnoyarsk: IPK SFU, 2009], as a result, lead and its oxides evaporate, which fall into the lead vapor capture system (11). Dust-free dust (13) at an angle (advising the angle of the natural slope of electric steel smelting dust) - 51 ° [Skryabina L.Ya. Atlas of industrial dusts. Parts 1-3. 1981]) through a sector feeder that controls the speed of rotation and provides a gas shutter between the reaction chambers, it enters the reaction chamber of zinc evaporation (16). When passing through the plasma arc (12), zinc is extracted from it, which enters the zinc vapor capture system (22). Purified from zinc and lead, the melt is sent to ferrous metallurgy, trapped zinc and lead to non-ferrous metallurgy.
ПримерExample
Подача газа в камеру осуществляется через плазмотрон системой подачи газа, которая состоит из баллона с газом, системы трубопроводов, редуктора и натекателя. Для визуального контроля процесса имеются смотровые окна, направленные на сопло и поверхность испарителя. В экспериментах, проведенных на установке (фиг. 2), использовали металлургическую пыль с содержанием цинка 12% и свинца 2%. Время проведения эксперимента меняли от 10 до 90 секунд для выявления скорости селективного извлечения свинца и цинка.Gas is supplied to the chamber through a plasma torch by a gas supply system, which consists of a gas cylinder, a piping system, a reducer, and a leak pipe. For visual control of the process, there are inspection windows aimed at the nozzle and the surface of the evaporator. In the experiments conducted on the installation (Fig. 2), metallurgical dust was used with a zinc content of 12% and lead 2%. The time of the experiment was varied from 10 to 90 seconds to determine the rate of selective extraction of lead and zinc.
Из приведенных на фиг. 1 результатов можно сделать вывод о том, что обработка сталеплавильной пыли плазменной дугой показывает перспективную возможность селективного извлечения цинка и свинца, поскольку при малых временах выдержки степень извлечения выше, чем у цинка.From those shown in FIG. From the results of 1 it can be concluded that the treatment of steelmaking dust with a plasma arc shows a promising possibility of the selective extraction of zinc and lead, since for short exposure times the degree of extraction is higher than that of zinc.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125071A RU2623509C1 (en) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Device for selective receiving zinc and lead from dust of electro-steelmaking production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125071A RU2623509C1 (en) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Device for selective receiving zinc and lead from dust of electro-steelmaking production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2623509C1 true RU2623509C1 (en) | 2017-06-27 |
Family
ID=59241519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016125071A RU2623509C1 (en) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Device for selective receiving zinc and lead from dust of electro-steelmaking production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2623509C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710250C1 (en) * | 2019-07-24 | 2019-12-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of carbon-free selective extraction of zinc and lead from dust of electric steel making and device for its implementation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4013456A (en) * | 1974-06-12 | 1977-03-22 | Paul Bergsoe & Son A/S | Method for treating flue dust containing lead |
| US4410358A (en) * | 1982-12-13 | 1983-10-18 | Thermo Electron Corporation | Plasma recovery of tin from smelter dust |
| US5256186A (en) * | 1990-10-12 | 1993-10-26 | Mount Isa Mines Limited | Method for the treatment of dusts and concentrates |
| JPH11181535A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Kawasaki Steel Corp | Method for recovering zinc from zinc-containing powder |
| RU2208500C2 (en) * | 2001-02-20 | 2003-07-20 | Белов Владимир Григорьевич | Device for production of finely divided metal powders |
-
2016
- 2016-06-23 RU RU2016125071A patent/RU2623509C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4013456A (en) * | 1974-06-12 | 1977-03-22 | Paul Bergsoe & Son A/S | Method for treating flue dust containing lead |
| US4410358A (en) * | 1982-12-13 | 1983-10-18 | Thermo Electron Corporation | Plasma recovery of tin from smelter dust |
| US5256186A (en) * | 1990-10-12 | 1993-10-26 | Mount Isa Mines Limited | Method for the treatment of dusts and concentrates |
| JPH11181535A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Kawasaki Steel Corp | Method for recovering zinc from zinc-containing powder |
| RU2208500C2 (en) * | 2001-02-20 | 2003-07-20 | Белов Владимир Григорьевич | Device for production of finely divided metal powders |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710250C1 (en) * | 2019-07-24 | 2019-12-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of carbon-free selective extraction of zinc and lead from dust of electric steel making and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Changming et al. | Plasma methods for metals recovery from metal–containing waste | |
| Yi et al. | Effective separation and recovery of valuable metals from high value-added lead anode slime by sustainable vacuum distillation | |
| JP5395312B2 (en) | Ore body heat treatment system and method | |
| WO1997049641A3 (en) | Method and system for high-temperature waste treatment | |
| Li et al. | Coprocessing of stainless-steel pickling sludge with laterite ore via rotary kiln-electric furnace route: enhanced desulfurization and metal recovery | |
| Chang et al. | Evaluation of the emission characteristics of PCDD/Fs from electric arc furnaces | |
| EP2216419A3 (en) | The technology of refining metallic wastes containing zinc in a rotary furnace | |
| RU2623509C1 (en) | Device for selective receiving zinc and lead from dust of electro-steelmaking production | |
| Fan et al. | Synergy of directional oxidation and vacuum gasification for green recovery of As2O3 from arsenic-containing hazardous secondary resources | |
| JP6997310B2 (en) | Methods for recovering and extracting gold from electronic waste or minerals, ores, and sand containing gold | |
| JP5820070B2 (en) | Electric arc furnace dust recycling apparatus and method | |
| KR20060038401A (en) | How to mechanically separate volatile metals at high temperatures | |
| JP6222077B2 (en) | Oil-containing sludge treatment method and iron-making raw material production method | |
| KR102812100B1 (en) | How to recover zinc | |
| Li et al. | Vacuum carbothermal reduction for treating tin anode slime | |
| Cheng et al. | Separation of arsenic and antimony from dust with high content of arsenic by a selective sulfidation roasting process using sulfur | |
| JP6522558B2 (en) | Method of processing sludge-like raw material | |
| Zhu et al. | Mercury flow network and its emission reduction in the steelworks | |
| TWI537069B (en) | Heavy metal pollution of soil or waste treatment after the collection of dust or sludge heavily Refining and purification method | |
| CA2843057A1 (en) | Apparatus and method for thermal extraction of metals | |
| US5282880A (en) | Low pressure plasma metal extraction | |
| SK11762003A3 (en) | Method and treatment of sludge having particles comprising metal, metal oxide or metal hydroxide intermixed therein | |
| RU2710250C1 (en) | Method of carbon-free selective extraction of zinc and lead from dust of electric steel making and device for its implementation | |
| EP2959027B1 (en) | Process for extraction of sulphur and metals, in oxide form, usable in the waeltz process, from muds containing compounds of sulphur and said metals | |
| JP2008143728A (en) | Method and device for recovering lead from cement production process |