RU2623509C1 - Устройство для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства - Google Patents
Устройство для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства 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
Изобретение относится к устройству для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства из пыли металлургического производства. Устройство содержит последовательно расположенные две реакционные камеры для испарения свинца и испарения цинка, при этом 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. Обеспечивается возможность селективного последовательного извлечения свинца, затем цинка при контролировании состава атмосферы в реакционных камерах. 2 ил.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Устройство осуществляется следующим образом.
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.
Пример
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.
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.
Claims (1)
- Устройство для селективного извлечения свинца и цинка из пыли электросталеплавильного производства, содержащее последовательно расположенные две реакционные камеры, отличающееся тем, что над реакционной камерой испарения свинца расположен бункер со шнековым питателем с двигателем и шлюзовым питателем, одна стенка камеры имеет наклон 51°, напротив которой 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°, напротив которой расположен второй водоохлаждаемый плазмотрон, и систему улавливания паров цинка в верхней части камеры.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125071A RU2623509C1 (ru) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Устройство для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125071A RU2623509C1 (ru) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Устройство для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2623509C1 true RU2623509C1 (ru) | 2017-06-27 |
Family
ID=59241519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016125071A RU2623509C1 (ru) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Устройство для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2623509C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710250C1 (ru) * | 2019-07-24 | 2019-12-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ безуглеродного селективного извлечения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства и устройство для его реализации |
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 (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Kawasaki Steel Corp | 含亜鉛粉体からの亜鉛回収方法 |
| RU2208500C2 (ru) * | 2001-02-20 | 2003-07-20 | Белов Владимир Григорьевич | Устройство для получения мелкодисперсных металлических порошков |
-
2016
- 2016-06-23 RU RU2016125071A patent/RU2623509C1/ru 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 (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Kawasaki Steel Corp | 含亜鉛粉体からの亜鉛回収方法 |
| RU2208500C2 (ru) * | 2001-02-20 | 2003-07-20 | Белов Владимир Григорьевич | Устройство для получения мелкодисперсных металлических порошков |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710250C1 (ru) * | 2019-07-24 | 2019-12-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ безуглеродного селективного извлечения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства и устройство для его реализации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Changming et al. | Plasma methods for metals recovery from metal–containing waste | |
| Wong et al. | Resource utilization of municipal solid waste incineration fly ash in iron ore sintering process: A novel thermal treatment | |
| Yi et al. | Effective separation and recovery of valuable metals from high value-added lead anode slime by sustainable vacuum distillation | |
| JP5395312B2 (ja) | 鉱石体の熱処理システムと方法 | |
| 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 (ru) | Устройство для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства | |
| Fan et al. | Synergy of directional oxidation and vacuum gasification for green recovery of As2O3 from arsenic-containing hazardous secondary resources | |
| JP6997310B2 (ja) | 電子機器廃棄物または金を含有する鉱物、鉱石、および砂からの金の回収および抽出方法 | |
| JP5820070B2 (ja) | 電気アーク炉ダストリサイクル装置および方法 | |
| KR20060038401A (ko) | 고온에서 휘발성 금속을 기계적으로 분리하는 방법 | |
| KR102812100B1 (ko) | 아연을 회수하는 방법 | |
| 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 (ja) | スラッジ状の原料を処理する方法 | |
| Zhu et al. | Mercury flow network and its emission reduction in the steelworks | |
| TWI537069B (zh) | 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 (sk) | Spôsob spracovania kalu a zariadenie na jeho vykonávanie | |
| RU2710250C1 (ru) | Способ безуглеродного селективного извлечения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства и устройство для его реализации | |
| 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 (ja) | セメント製造工程からの鉛回収方法及び回収装置 | |
| Gaal et al. | Recycling of waste materials from the production of FeMn and SiMn |