[go: up one dir, main page]

RU2842910C1 - Способ извлечения летучих фракций из производственной пыли - Google Patents

Способ извлечения летучих фракций из производственной пыли Download PDF

Info

Publication number
RU2842910C1
RU2842910C1 RU2023103846A RU2023103846A RU2842910C1 RU 2842910 C1 RU2842910 C1 RU 2842910C1 RU 2023103846 A RU2023103846 A RU 2023103846A RU 2023103846 A RU2023103846 A RU 2023103846A RU 2842910 C1 RU2842910 C1 RU 2842910C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dust
raw material
industrial dust
secondary raw
production
Prior art date
Application number
RU2023103846A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрген АНТРЕКОВИЧ
Стефан ШТЕЙНЛЕХНЕР
Майкл АУЭР
Original Assignee
Монтануниверситет Леобен
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Монтануниверситет Леобен filed Critical Монтануниверситет Леобен
Application granted granted Critical
Publication of RU2842910C1 publication Critical patent/RU2842910C1/ru

Links

Abstract

Предложенное изобретение относится к технической области переработки производственной пыли, в частности к технической области извлечения летучих фракций из производственной пыли с целью получения продукта, пригодного для вторичной переработки. Способ изготовления продукта вторичного сырья из производственной пыли включает подготовку производственной пыли, содержащей по меньшей мере одно вторичное сырье и первую концентрацию летучих фракций, в предварительно нагретом нагревательном устройстве при рабочей температуре 600°С или выше, обработку производственной пыли с помощью нагревательного устройства. Обработка производственной пыли включает нагрев производственной пыли со скоростью 20°С/мин или выше, термическую обработку производственной пыли с помощью нагревательного устройства при температуре обработки в диапазоне от 900°С до 1200°С, в частности в диапазоне от 1000°С до 1100°С, в течение 30 мин или более и управление и регулирование условий окисления во время обработки. Указанная обработка включает по меньшей мере частичное удаление летучих фракций из производственной пыли и подготовку продукта вторичного сырья. Технический результат – повышение эффективности удаления летучей фракции из содержащей вторсырье производственной пыли. 16 з.п. ф-лы, 5 табл., 2 пр.

Description

Область техники
Изобретение относится к способу изготовления изделия из вторсырья из производственной пыли. Далее изобретение относится к продукту переработки, который получают путем переработки производственной пыли.
Таким образом, изобретение может относиться к технической области переработки производственной пыли. В частности, изобретение может относиться к технической области извлечения летучих фракций из производственной пыли с целью получения продукта, пригодного для вторичной переработки.
Уровень техники
Производственная пыль, например, из области производства и обработки металлов (например, на сталелитейном производстве), часто содержит желательные и извлекаемые отходы, подлежащие вторичной переработке, которые включают, например, нежелательные металлы (в виде соединений и/или в виде элементов) и летучие фракции (например, соединения галогенов). Однако рентабельная переработка производственной пыли для получения подготовленных продуктов вторсырья, которые, в свою очередь, могут служить источниками сырья, все еще представляет собой техническую проблему. В последующем это поясняется на примере из уровня техники, в котором из загрязненной галогенами пыли сталелитейного производства необходимо получить такое вторсырье, как окись цинка.
Основным продуктом, полученным в результате переработки пыли сталелитейного производства с использованием пригодного процесса, является так называемая вторичная окись цинка, которая почти на 100% может служить в качестве замены получаемых из руды концентратов цинка или их дополнения. Вследствие долей свинца, а также загрязнений галогенами или концентрации других летучих фракций в этом продукте вторичной переработки при использовании обычных технологий (применяют главным образом так называемый метод вельцевания) скорость замещения в первичном цинковом производстве ограничена до 10-15%. Хотя вельц-оксид (загрязненную посторонними веществами окись цинка) основательно промывают, в цинковом производстве обязательно необходима загрузка на этапе обжига с целью удаления остатков галогенов (фтор, хлор, бром или йод) или других летучих соединений. Причина этого в том, что при электролитическом получении цинка хлор может привести к повышенной коррозии электродов и образованию потенциально опасного для здоровья газообразного хлора. Вредный эффект наличия фтора в электролитах заключается в разъедании и растворении поверхностного слоя окиси алюминия катодов. Это ведет к повышению склонности к налипанию рафинированного цинка на катодах и связанному с этим времени простоя с вытекающими из этого потерями цинка, а также к повышенному износу катодов.
Несмотря на это, желательна замена первичных рудных концентратов вторичной окисью цинка. Большие количества железа, которые в форме рудного концентрата вводят в первичное производство цинка, обуславливают высокую долю осаждаемого осадка, для которого ныне не существует рентабельного способа переработки и который по этой причине необходимо складировать при высоких затратах и нагрузке на окружающую среду. На тонну произведенного цинка приходится тонна остатков железа – в первую очередь ярозита. Поэтому при производстве цинка предпочтительно увеличение вторичной доли окиси цинка с естественно низким содержанием железа. Стремятся к безотходному процессу, в котором вместо утилизации, например, сплавы железа идеальным образом используют на сталелитейном производстве, содержащие галогены субстанции – в химической промышленности, а шлаки – в производстве строительных материалов. При более чем 65-процентной доле подлежащих складированию побочных продуктов это означает весьма существенное улучшение при вельцевании.
В случае пыли электродуговой печи (electric arc furnace dust, EAFD) загрязнения образуются из расплавленного стального лома, а также частично из шлакообразующих компонентов. Покрытия поверхностей, лаки и фракции полимеров представляют собой частые источники попадания галогенов в пыль сталелитейного производства. В условиях действующих там технологических температур хлор и фтор улетучиваются в форме соединений со свинцом, калием или натрием и скапливаются в пыли вместе с другими летучими элементами, например, окисью кадмия и, прежде всего, окисью цинка. Основным продуктом при переработке для повторного использования EAFD является содержащаяся в пыли окись цинка ZnO. С помощью восстановления с углеродом ее обычным образом преобразуют к виду Zn и испаряют при технологических температурах 1000°С-1100°С (точка кипения цинка Zn составляет 907°С). Благодаря высокому сродству газообразного цинка к кислороду в системе отработавших газов происходит незамедлительное экзотермическое повторное окисление Zn до ZnO, который одновременно представляет собой продукт переработки для повторного использования. Поскольку большая часть присутствующих соединений галогенов обладает в пыли сталелитейного производства высоким давлением пара, частично даже точками кипения, лежащими ниже технологических температур, также и они испаряются, скапливаются в продукте (ZnO) и загрязняют его. Этот продукт используют в первичном производстве цинка почти на 100% в качестве замены добытым из руд цинковым концентратам. Вследствие насыщения галогенами, а также концентрации свинца скорость замещения в первичном производстве цинка ограничена, однако, до 10-15%. С одной стороны, желательно использование в аппарате для обжига вследствие охлаждающего действия окисей, с другой стороны, содержащиеся соединения галогенов могут привести к нежелательным налипаниям.
Несмотря на это, желательна замена первичных рудных концентратов вторичной окисью цинка ZnO. Для облегчения этапа обжига загрязненную вторичную окись цинка ZnO из общеупотребительной технологии переработки для повторного использования, например, вельц-трубы, подвергают последующей дорогостоящей промывке содой. Хотя при этом можно добиться весьма низкого содержания хлора и щелочи, удаление свинца и фтора таким образом все же невозможно. Кроме того, существуют варианты термической обработки загрязненной окиси цинка ZnO. Однако они показали себя невыгодными вследствие большого расхода энергии, а также больших потерь цинка, и для получения эффективно пригодной для первичного производства цинка окиси цинка необходимо измельчение после обработки.
Описание изобретения
Задачей настоящего изобретения является предоставление способа, который позволяет эффективным и надежным образом удалять летучие фракции из содержащей вторсырье производственной пыли.
Эту задачу решают с помощью предметов в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения. Предпочтительные исполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
В соответствии с аспектом изобретения описывается способ изготовления продукта вторсырья из производственной пыли (в нагревательном устройстве) (или соответствующий способ эксплуатации нагревательного устройства). Способ включает:
i) подготовку производственной пыли (в качестве частиц пыли или также в качестве агломерированных частиц пыли), которая содержит, по меньшей мере, одно вторичное сырье (например, окись металла, в частности, окись цинка) и обладает первой концентрацией летучих фракций (например, галогенов и металлов, не представляющих собой вторсырье), в нагревательном устройстве (то есть предварительно нагретом нагревательном устройстве) с рабочей температурой 600°с или более, (в частности, 700°С или более, далее, в частности, 800°С или более),
ii) обработку производственной пыли с помощью (предварительно нагретого) нагревательного устройства, при этом обработка включает:
iia) (экстремально быстрый) нагрев производственной пыли (например, с помощью нагревательного устройства) при скорости (или максимальной скорости возрастания) 20°С/мин или более (в частности, 30°С/мин или более, далее, в частности, 50°С/мин или более, далее, в частности, 100°С/мин или более, далее, в частности, 150°С/мин или более),
iib) (целенаправленную) термическую обработку производственной пыли с помощью нагревательного устройства с температурой обработки в диапазоне от 900°С до 1200°С, в частности, в диапазоне от 1000°С до 1100°С, в течение 30 мин или более (в частности, 60 мин или более, далее, в частности, 120 мин или более), и (одновременно)
iic) (целенаправленное управление и/или регулирование условий окисления во время подготовки (например, посредством управления/регулирования подвода воздуха/кислорода).
Эти этапы обработки выполняют таким образом, что происходит (по меньшей мере, частичное) удаление летучих фракций производственной пыли. Кроме того, способ включает:
iii) подготовку продукта вторичного сырья.
Продукт вторичного сырья, получаемый с помощью описанной предварительной обработки, предпочтительно содержит, по меньшей мере, одно вторичное сырье и вторую концентрацию летучих фракций, которая (отчетливо) ниже первой концентрации летучих фракций (летучие фракции существенно обедняют или (главным образом) удаляют, в то время как вторичное сырье остается, в частности, даже возможно увеличение его концентрации).
Понятие «подготовка» может означать в этой взаимосвязи любое добавление производственной пыли в нагревательное устройство. Понятие «пыль» может обозначать в этой взаимосвязи любой материал, который присутствует в форме твердых частиц. Частицы могут иметь различные размеры и различное происхождение. В одном примере частицы могут находиться в течение определенного промежутка времени в газах, в частности, в воздухе, во взвешенном состоянии. В другом примере пыль может содержать частицы с размерами в миллиметровом или менее диапазоне, в частности, размеры в микрометрическом диапазоне.
Производственная пыль является исходным материалом, эдуктом способа; продукт способа является продуктом вторичного сырья. В рамках этого документа понятие «производственная пыль» может означать, в частности, эдукт, возникающий в обрабатывающей промышленности главным образом в виде материала отходов в форме пыли. Например, в сфере производства или обработки металлов металлосодержащие пыли можно производить или они возникают в виде производственных отходов. В иллюстративно приведенном примере производственная пыль может возникать во время процесса на сталелитейном заводе (например, электродуговой печи для плавки металлического лома) в качестве так называемой пыли сталелитейного производства.
В случае итеративного выполнения способа сама используемая производственная пыль может представлять собой также продукт вторичного сырья из предшествующего осуществления способа или базироваться на таком продукте вторичного сырья.
Производственная пыль может содержать несколько видов пыли из одного или из нескольких источников или состоять из них. Производственная пыль может присутствовать, например, в порошкообразном виде в качестве частиц пыли, а также быть кусковой в виде агломерированных частиц пыли, например, в качестве гранул.
Производственная пыль содержит, по меньшей мере, одно вторичное сырье (например, одну, предпочтительно желательную или экономически важную окись металла, в частности, окись цинка) и первую концентрацию загрязнений. В качестве вторичного сырья в данном случае следует понимать содержимое производственной пыли, которое стремятся утилизировать в качестве сырья. Наряду со вторичным сырьем производственная пыль имеет и другое содержимое – в данном случае называемое загрязнениями. При определенных обстоятельствах эти загрязнения могут затруднять утилизацию вторичного сырья. Для обеспечения экономически и технологически целесообразной утилизации стремятся к обогащению вторичного сырья или, к, по меньшей мере, частичному удалению загрязнений в производственной пыли. Продукт вторичного сырья содержит, по меньшей мере, одно вторичное сырье, но может содержать также несколько различных видов вторичного сырья.
С помощью соответствующего изобретению способа производят, по меньшей мере, частичное удаление загрязнений производственной пыли. Способ обеспечивает возможность подготовки продукта вторичного сырья, который содержит, по меньшей мере, одно вторичное сырье. Продукт вторичного сырья содержит вторую концентрацию загрязнений (при определенных условиях – летучие фракции), которая при определенных условиях (отчетливо) меньше первой концентрации загрязнений (при известных условиях – летучих фракций) в производственной пыли. Вторая концентрация может быть также равна нулю или быть главным образом равной нулю. Загрязнения отчетливо обедняют или при необходимости удаляют, в то время как вторичное сырье остается, в частности, даже с увеличением его концентрации.
В соответствии с изобретением производственную пыль сначала подготавливают в нагревательном устройстве при рабочей температуре, большей или равной 600°С. Производственную пыль можно подготавливать, например, в виде пыли или, после агломерации, в виде агломерата. Подготовка подразумевает доступ производственной пыли к тепловому эффекту нагревательного устройства – например, ее вводят в нагревательное устройство. При подготовке производственной пыли нагревательное устройство уже нагрето, таким образом, до температуры 600°С или более. Рабочая температура составляет предпочтительно 700°С или более, в частности, предпочтительно 800°С или более.
В рамках этого документа под понятием «нагревательное устройство» можно понимать, в частности, любое устройство, которое пригодно для нагрева материала, в частности, производственной пыли. Для этого нагревательное устройство должно содержать полое пространство, в которое можно вводить материал и в котором затем может быть осуществлена термическая обработка. Температурой внутри нагревательного устройства можно, в частности, управлять или регулировать ее. К тому же, если нагрев осуществляют, например, при помощи процессов окисления (например, с помощью горелки), подвод окислителя, например, воздуха и/или кислорода, может быть контролируемым. При вводе подлежащего нагреванию материала нагревательное устройство может быть уже разогретым. К тому же с помощью описанного нагревательного устройства можно реализовывать, в частности, особо быстрый разогрев – например, по меньшей мере при скорости 150°С/мин В иллюстративном примере нагревательное устройство представляет собой огнеупорный, вращающийся сосуд. Другими формами исполнения могут быть, например, конвертор типа Top Blown Rotary Converter (TBRC) или короткобарабанная печь (КТО), которые объединяют стороны горелки и отработавших газов, или вельц-труба, разделяющая противолежащие стороны разогрева и отвода отработавших газов.
После подготовки производят предварительную обработку с помощью нагревательного устройства, например, в нагревательном устройстве. Предварительная обработка включает нагрев производственной пыли, который можно осуществлять с помощью нагревательного устройства, например, в нагревательном устройстве. Он происходит со скоростью, по меньшей мере, 20°С/мин, предпочтительно 30°С/мин, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 50°С/мин, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 100°С/мин, совсем особенно предпочтительно, по меньшей мере, 150°С/мин Этот нагрев является экстремально быстрым, скорость возрастания при нагреве выбирают по возможности высокой. В соответствии с изобретением предварительная обработка включает термическую обработку с помощью нагревательного устройства (например, в нагревательном устройстве), при температуре обработки в диапазоне температур от 900°С до 1200°С (предпочтительно от 1000°С до 1100°С) в течение, по меньшей мере, 30 мин (предпочтительно, по меньшей мере 60 мин, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 120 мин, совсем особенно предпочтительно 150 мин).
Во время предварительной обработки выставляют условия окисления. При обработке производственная пыль подвержена, таким образом, влиянию условий окисления. Условия окисления выставляют предпочтительным образом целенаправленно. Условиями окисления можно управлять и/или осуществлять их регулирование. Таким образом, настройку производят так, что условия восстановления отсутствуют, и при необходимости производят регулирование и/или управление применительно к выраженным условиям окисления, по мере надобности в нагревательном устройстве. Это можно осуществлять, например, посредством управления и/или регулирования подвода окислителя (например, воздуха и/или кислорода), например, с помощью управления и/или регулирования подвода воздуха и/или кислорода к служащих источниками тепла горелкам (дополнительно или в качестве альтернативы можно выбрать также электрическое нагревательное устройство).
В рамках этого документа термин «продукт вторичного сырья» означает продукт, который получен из описанной выше производственной пыли путем использования соответствующих изобретению этапов способа. Продукт вторичного сырья может присутствовать в форме пыли, однако, предпочтительным образом, также в виде агломерата частиц пыли. Продукт вторичного сырья характеризуется присутствием по меньшей мере одного вторичного сырья, которое может быть, например, окисью металла, например, окисью цинка или окисью меди. Продукт вторичного сырья характеризуется тем, что по сравнению с производственной пылью отчетливо уменьшена концентрация загрязнений. В частности, может быть отчетливо уменьшена доля галогенов и/или нежелательных металлов. В предпочтительном примере концентрация вторичного сырья в продукте вторичного сырья может быть увеличена в сравнении с подведенной производственной пылью.
Загрязнения могут представлять собой летучие фракции производственной пыли. В рамках этого документа понятие «летучие фракции» может обозначать, в частности, составные части производственной пыли, которые при присутствии определенной температуры (при необходимости после одной или нескольких химических реакций) в результате испарения переходят в газовую фазу. Определенная температура может быть определена в примере таким образом, что она ниже температуры плавления производственной пыли. В следующем примере определенная температура может лежать, например, ниже 1500°С. Летучие фракции могут представлять собой, например, соединения галогенов хлора или фтора; например, фторид свинца является летучим при 1293°С или хлорид свинца является летучим при 950°С.
В соответствии с иллюстративным примером исполнения изобретение может быть основано на той идее, что эффективное и надежное (по меньшей мере, частичное) удаление летучих фракций из содержащей вторичное сырье производственной пыли возможно, если в нагревательном устройстве осуществляют специфический процесс предварительной обработки, включающий, по меньшей мере, следующие этапы:
- подготовка производственной пыли при 600°С или выше,
- нагрев со скоростью (по меньшей мере) 20°С/мин или выше и
- термическая обработка в диапазоне от 900°С до 1200°С на протяжении (по меньшей мере) 30 мин, при этом осуществляют управление условиями окисления и/или их регулирование.
В уровне техники уже предпринимались многочисленные попытки избирательного выпаривания летучих фракций их производственной пыли, при этом летучие фракции значительно снижают ценность производственной пыли или делают ее непригодной. Все эти попытки были, однако, неудачными. В настоящее время не известно ни одного термического способа, позволяющего осуществить эффективное и надежное и при этом рентабельное удаление летучих фракций из производственной пыли.
Однако теперь после обширных и интенсивных исследований было неожиданно установлено, что с помощью соответствующего изобретению способа можно преодолеть технические предубеждения о том, что летучие фракции невозможно удалять из производственной пыли эффективным и надежным образом.
Для успешного протекания процесса и связанных с этим максимальных скоростей удаления загрязнений, в частности, летучих фракций, из производственной пыли решающее значение имеет температурный режим в первые минуты, но также и последующая термическая обработка. Тем самым можно добиться того, что в распоряжении загрязнений, в частности, летучих фракций, не будет времени для вступления в реакцию с другими содержащимися в производственной пыли соединениями с образованием нелетучих соединений. За счет этого эффективно снижают или предотвращают образование новых соединений, которые не являются летучими при указанных технологических температурах.
Без привязки к определенной теории, в настоящее время исходят из того, что при обычных температурных режимах – в результате химических реакций между летучими фракциями – постоянно происходит образование нелетучих фракций. Например, возможно образование фторида кальция, который обладает высокой точкой кипения 2533°С. В противоположность этому соответствующие изобретению условия прерывают, однако, химические реакции образования нелетучих фракций и вместо этого стимулируют химические реакции, ведущие к образование летучих фракций; например: реакция фторида кальция с окисью свинца с образованием фторида свинца, который имеет точку кипения лишь 1293°С. Таким же образом представляется, что исключительно точное применение соответствующих изобретению условий обеспечивает реакцию летучих фракций с образованием следующих летучих фракций с лишь незначительным образованием нелетучих фракций.
Дополнительно описанный способ позволяет осуществить экологически безопасную переработку для повторного использования производственной пыли к виду вторичного сырья, в то время как переработка этой производственной пыли традиционно является дорогостоящей и загрязняющей окружающую среду или ее утилизация должна сопровождаться интенсивными расходами.
Полученное вторичное сырье, например, окись цинка, может служить заменой для первичных рудных концентратов и обеспечивает возможность гибкого использования. В случае окиси цинка высокой чистоты возможно непосредственное задействование на экономически важных рынках высококачественной окиси цинка – например, в шинной промышленности, при изготовлении керамики, в химической промышленности.
Резюмируя, описанный способ можно назвать более эффективным, энергетически более оптимизированным, а также в большей мере экономящим ресурсы по сравнению с прежними способами, и он представляет, тем самым, экологически благоприятную альтернативу.
В соответствии с примером исполнения загрязнения представляют собой летучие фракции. В соответствии с примером исполнения летучие фракции содержат галогены, в частности, фтор и/или хлор, в первую очередь в соединениях, в не элементарной форме. Дополнительно или в качестве альтернативы летучие фракции содержат металл, являющийся нежелательным или не имеющим экономической ценности, в частности, металл в соединениях и не элементарный, далее, в частности, металл группы, состоящей из свинца, кадмия, натрия, калия, кальция. Это может быть выгодно тем, что возможно целенаправленное удаление нежелательных составных частей, которые отчетливо снимают ценность производственной пыли.
В соответствии со следующим примером исполнения вторичное сырье содержит окись металла (в частности, окись цинка и/или окись меди). Это может быть выгодным тем, что вторичное сырье производственной пыли может быть отнесено к сырьевому складу для промышленно важных материалов. Производственные пыли, в частности, таковые из производства металлов или металлообработки, органически свойственным образом содержат множество металлов или соединений металлов, например, окисей металлов, которые могут представлять собой интересные виды вторичного сырья, например, для производства вторичных/высокочистых металлов или соединений металлов, например, окисей металлов.
В соответствии со следующим примером исполнения присутствует производственная пыль, по меньшей мере, главным образом в форме частиц пыли, происходящих из производства или обработки металлов.
В соответствии со следующим примером исполнения частицы пыли содержат сталелитейную пыль (“steel mill dust”) или пыль из производства меди. В частности, по меньшей мере, одну пыль из группы, которая включает: пыль электродуговой печи (“electric arc furnace dust”), пыль литейного производства, пыль из интегральных маршрутов производства стали, пыль агломерационного производства. Это может создавать преимущество, выраженное в возможности эффективной предварительной обработки частиц пыли из различных промышленно важных производственных процессов.
В соответствии со следующим примером исполнения подготовка производственной пыли включает: агломерацию частиц производственной пыли. За счет этого возможно еще более эффективное осуществление соответствующего изобретению способа, так как можно в существенной степени предотвратить запыленность. В одном примере агломерацию частиц пыли можно осуществить в форме гранулирования (например, с помощью дискового окомкователя). В другом примере агломерация может быть реализована с помощью вспомогательного привлечения смесителя принудительного действия. В качестве добавки для достижения потребной прочности в непросушенном состоянии агломерата может быть достаточно воды. Например, уже присутствующие галогены в соединении с водой могут обеспечить требуемые силы связи.
В соответствии со следующим примером исполнения соответствующий изобретению способ осуществляют дискретно или по Batch-принципу (пакетному принципу) (в частности, при помощи порций агломерированной производственной пыли). Выгода заключается в целенаправленном и надежном достижении необходимой термической обработки.
В то время как традиционно исходят из того, что для достижения желаемой рентабельности способы изготовления продуктов вторичного сырья необходимо осуществлять всегда непрерывно, в настоящем случае было неожиданно установлено, что к желаемым результатам может привести точно противоположное, а именно дискретный процесс. В предпочтительном примере производственную пыль агломерируют, так что агломераты можно вводить в процесс предварительной обработки в виде порций. Соответствующий изобретению способ изготовления продуктов вторичного сырья можно осуществлять в этом случае в пакетном режиме с тем, чтобы гарантировать выполнение желаемых и необходимых условий для каждого пакета.
В соответствии со следующим примером исполнения подготовка производственной пыли включает: сушку, в частности, агломерированной производственной пыли. За счет этого способ можно осуществлять с еще большей эффективностью, поскольку избегают растрескивания в результате слишком быстрого улетучивания водяного пара. В примере температура сушки лежит в диапазоне от 105 до 350°С, в частности, от 200 до 300°С. Длительность необходимой сушки составляет в примере от 24 до 72 ч, в частности, от 40 до 60 ч.
В соответствии со следующим примером исполнения термическая обработка включает: управление и/или регулирование водяного пара в нагретой атмосфере таким образом, что водяной пар присутствует с парциальным давлением, по меньшей мере, 0,1 бар. Парциальное давление может означать частичное давление отдельных компонентов или фракции в (идеальной) газовой смеси. При этом управление и/или регулирование осуществляют, например, применительно к влажности производственной пыли или, при использовании горелок, применительно к типу подводимых к горелкам субстанций, например, топливам, окислителю или их количественным соотношениям. Управление и/или регулирование водяного пара в нагретой атмосфере можно осуществлять также посредством управления и/или регулирования условий давления и/или температурных условий и/или условий, влияющих на объем нагревательного сосуда.
В соответствии со следующим примером исполнения термическая обработка включает перемешивание производственной пыли. Этого можно достичь, в частности, при помощи (по меньшей мере, временного) вращения, по меньшей мере, одной части заполненного производственной пылью нагревательного устройства. Это может быть выгодным тем, что обеспечивается возможность постоянного перемешивания и повышения активной поверхности материала и, тем самым, достигается однородная обработка. В примере число оборотов может лежать в диапазоне 1-10 об/мин, в частности, 2-3 об/мин.
В соответствии со следующим примером исполнения настройка условий окисление включает управление и/или регулирование условий окисления: подвод окислителя (в частности, кислорода и/или воздуха) к топливу таким образом, чтобы соотношение воздуха для горения было сверх стехиометрическим, в частности, -находилось в диапазоне от 1,3 до 1,4), при этом одновременно охвачены предельные величины диапазонов. Это может быть выгодным тем, что присутствуют эффективные условия окисления, которые могут быть целенаправленно управляемыми или регулируемыми.
В соответствии со следующим примером исполнения производственная пыль содержит первую концентрацию вторичного сырья, а предварительная обработка включает: такое увеличение концентрации вторичного сырья, при котором продукт вторичного сырья имеет вторую концентрацию вторичного сырья, которая выше, чем первая концентрация. Это выгодно тем, что в продукте вторичного сырья повышена концентрация вторичного сырья. В результате этого оно может стать еще более ценным сырьем.
В соответствии со следующим примером исполнения соответствующий изобретению способ (в частности, во время нагрева и/или во время термической обработки) включает: (по меньшей мере, частичное) замедление химической реакции галогена и/или металла с образованием нелетучей фракции (например, фториду кальция). Дополнительно или в качестве альтернативы: усиление химической реакции галогена и/или металла с образованием летучей фракции (например, фторида свинца). Это может быть выгодным тем, что в качестве загрязнений присутствуют главным образом лишь летучие фракции или не происходит возникновения новых нелетучих субстанций, в результате чего возможно испарение этих загрязнений или вновь возникших субстанций без нелетучих остатков.
В соответствии со следующим примером исполнения способ содержит по меньшей мере один из следующих признаков:
i) удаление из производственной пыли, по меньшей мере 90%, в частности, по меньшей мере 95% содержания, по меньшей мере, одного представителя группы, состоящей из хлора, свинца, кадмия,
ii) удаление из производственной пыли, по меньшей мере, 80%, в частности, по меньшей мере 85% содержания, по меньшей мере, одного представителя группы, состоящей из фтора и калия,
iii) удаление из производственной пыли 45% (в частности, 50%) или более натрия.
В примере эти признаки выражают эффективность удаления загрязнений, в частности, летучих фракций, и показывают, как без высоких расходов можно отчетливо увеличить ценность производственной пыли.
В соответствии со следующим примером исполнения нагрев производственной пыли производят со скоростью, по меньшей мере, 30°С/мин, предпочтительно, по меньшей мере, 50°С/мин, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 100°С\мин, совсем особенно предпочтительно, по меньшей мере, 150°С/мин В иллюстративных примерах исполнения эти параметры проявили себя как особенно эффективные.
В соответствии со следующим примером исполнения термическую обработку производственной пыли в нагревательном устройстве осуществляют в течение, по меньшей мере, 30 мин, предпочтительно, по меньшей мере, 60 мин, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 120 мин, совсем особенно предпочтительно, по меньшей мере, 180 мин В иллюстративных примерах исполнения эти параметры проявили себя как особенно эффективные.
В соответствии со следующим аспектом изобретения описывается способ подготовки окиси металла, в частности, окиси цинка и/или окиси меди, включающий: i) изготовление продукта вторичного сырья в соответствии с соответствующим изобретением способом и/или использование соответствующего продукта вторичного сырья, и ii) последующая обработка продукта вторичного сырья для получения имеющей высокую чистоту окиси металла и/или вторичной окиси металла.
В соответствии со следующим примером исполнения последующую предварительную обработка продукта вторичного сырья осуществляют без электролиза. Это может быть выгодным в результате возможности экономии энергии и денег.
В соответствии со следующим аспектом изобретения описывается подготовленный продукт вторичного сырья, который изготовлен из производственной пыли и который содержит: i) окись цинка (в частности, по меньшей мере 10 вес. %, далее, в частности, по меньшей мере 20 вес. %, далее, в частности, по меньшей мере 25 вес. %, далее, в частности, по меньшей мере 30 вес.% окиси цинка) и, по меньшей мере, один из следующих признаков: а) концентрация фтора 0,2 вес.% или менее, b) концентрация галогенов 2 вес.% или менее, с) концентрация свинца 1 вес.% или менее, d) концентрация кадмия 0,05 вес.% или менее, е) концентрация летучих фракций 5 вес.% или менее.
В соответствии со следующим примером исполнения подготовленный продукт вторичного сырья содержит частицы пыли, которые присутствуют (главным образом) в агломерированном состоянии. Этот признак может отражать процесс изготовления, в котором частицы пыли были агломерированы (например, к форме гранул). Это может быть выгодно за счет удачного предотвращения (чрезмерного) запыления. К тому же предпочтительно предотвращают перенос пыли, например, потоками воздуха.
В соответствии со следующим примером исполнения продукт вторичного сырья содержит частицы пыли, которые присутствуют (главным образом) в агломерированном состоянии.
Детальное описание иллюстративных примеров исполнения
Ниже некоторые иллюстративные примеры исполнения настоящего изобретения описываются более детально.
В соответствии с иллюстративным примером исполнения описан способ для избирательного удаления галогенов и других летучих фракций из пыли сталелитейного производства путем целенаправленной термической обработки в контролируемых условиях окисления, из полученной с помощью такого способа, освобожденного большей частью от вредных сопутствующих элементов и соединений пыли сталелитейного производства, и его использования для изготовления вторичной окиси цинка высокой чистоты.
В соответствии с иллюстративным примером исполнения может существовать потребность в такой обработке загрязненных летучими фракциями (например, соединениями галогенов и свинца или свинцом) пыли сталелитейного производства, при которой удаляют большую часть соединений галогенов, а также другие летучие фракции с целью получения из пыли окиси цинка, которая создает больше возможностей использования для первичного цинкового производства в отношении замещения первичных рудных концентратов, или в случае произведенной окиси цинка высокой чистоты обеспечивает возможность непосредственного применения на экономически привлекательном рынке высококачественной окиси цинка (производство шин, керамики, химическая промышленность). В последующем это привело бы также к высокому потенциалу экономии энергии вследствие отказа от электролитического получения цинка (часть первичного процесса).
В соответствии с иллюстративным примером исполнения задачей изобретения является предложение способа, позволяющего удалять соединения галогенов и другие летучие фракции из содержащей окись цинка пыли сталелитейного производства, которая образуется, например, при плавлении металлического лома в электродуговой печи. С помощью этого обеспечивают, что обработанные пыли сталелитейного производства являются, таким образом, исходной точкой для производства вторичной окиси цинка высокой чистоты. Тем самым в первичном производстве цинка можно либо кардинально уменьшить долю возникающих остатков железа, даже при увеличении используемого количества вторичных окисей цинка в сравнении с рудными концентратами, либо при обработке пыли сталелитейного производства в качестве альтернативы значительно увеличивается чистая продукция. Это происходит на фоне того, что окись цинка можно продавать как продукт переработки для повторного использования на рынке высококачественной окиси цинка по значительно более высоким ценам. Если новый способ повышает качество продукта, то новый способ является более эффективным, оптимизированный по энергии, а также в большей мере сберегающий ресурсы по сравнению с прежними способами и представляет собой, таким образом, экологически приемлемую альтернативу.
В соответствии с иллюстративным примером исполнения способ включает следующие этапы: i) агломерация производственной пыли, ii) сушка, iii) целенаправленная термическая обработка в контролируемых условиях окисления. В конце обработки достигают удаления из пыли сталелитейного производства (например, подготовленной производственной пыли) более чем 90% хлора, свинца и кадмия, более чем 80% фтора и существенного уменьшения (например, по меньшей мере, на 50%) содержания калия и натрия. При этом центральный аспект заключается в том, что в результате условий окисления содержащаяся в пыли сталелитейного производства окись цинка почти полностью остается в твердом материале, в котором в результате удаления загрязнений постоянно увеличивается концентрация вторичного сырья. Таким образом, пыль сталелитейного производства, в существенной степени очищенную от соединений галогенов и других летучих соединений, можно использовать в качестве исходного продукта в других процессах переработки для повторного использования или также для изготовления ценной в качественном отношении окиси цинка на следующем, согласованном с этим предметно описанным этапом термической обработки, этапе восстановления.
В соответствии с иллюстративным примером исполнения могут быть достигнуты следующие преимущества: i) повышение качества вторичного сырья (в частности, окиси цинка), ii) области применения произведенного вторичного сырья охватывают как первичную металлургию, так и высококачественные металлы, iii) может быть уменьшена доля осаждаемых остатков в первичном производстве металлов, iv) посредством целенаправленного направления отработавших газов и охлаждения можно защитить технологическую установку от повышенной коррозии (в результате повышенной нагрузки со стороны галогенов), v) осажденный, концентрированный остаток галогенов можно вновь использовать в качестве сырья в соответствующих случаях (промышленного) использования (последующая переработка в химической промышленности, например, добыча соединений свинца с помощью хлорида свинца), vi) за счет загрузки горячих порций на непосредственно следующем этапе восстановления к виду окиси металла расход энергии можно поддерживать на малой величине, vii) описанный процесс можно осуществлять также в небольших установка (например, с производительностью 10000 тонн в год), в то время как использование известной из уровня техники вельц-трубы возможно лишь при минимальном тоннаже около 100000 тонн в год.
Ниже детально описаны два иллюстративных примера исполнения изобретения.
Пример 1 исполнения
На (первом) этапе способа осуществляют агломерацию, чтобы предотвратить в последствии чрезмерное запыление. При этом возможно, как гранулирование с помощью дискового окомкователя, так и агломерация при вспомогательном использовании мешалки принудительного действия. В качестве добавки для достижения требуемой прочности в непросушенном состоянии агломерата достаточно воды. Содержащиеся в пыли сталелитейного производства соединения галогенов обеспечивают в соединении с водой необходимые силы связи. Подготовленная пыль сталелитейного производства содержит соединения галогенов с хлором и фтором, а также другие летучие фракции со свинцом и кадмием. В случае пыли речь идет, в частности, о пыли электродуговой печи (EAFD) или также о подобных остатках, например, пыли сталелитейных предприятий, пыли из интегрированных маршрутов при производстве стали, включая металлургию вторичных металлов, образующихся при спекании пыли и пыли, образующейся при производстве меди.
Типичные составы сталелитейной пыли с высоким содержанием цинка, происходящих из участков электродуговой печи, обобщены ниже в таблице 1.
Таблица 1. Типичные составы пыли с высоким содержанием цинка из сталелитейного производства
вес.% Сталелитейная пыль
Zn 15,0-40,0
Pb 2,0-6,0
Cl 0,1-5,0
F 0,1-1,5
Cd 0,01-0,3
Fe 15,0-35,0
CaO 3,5-15,0
MgO 1,5-9,0
SiO2 1,0-8,0
На следующем этапе способа агломераты пыли подвергают тщательной сушке, чтобы предотвратить последующее растрескивание в результате слишком быстрого улетучивания водяных паров. При этом температура сушки лежит в диапазоне от 105 до 350°С (в частности, от 200 до 300°С). Продолжительность необходимой сушки составляет от 24 до 72 ч, обычно от 40 до 60 часов, но до тех пор, пока не будет достигнута постоянная масса.
На следующем этапе способа произведенные агломераты загружают в нагревательное устройство (например, в металлургическую обрабатывающую установку) и подвергают целенаправленной термической обработке в контролируемых условиях окисления с целью избирательного выпаривания летучих фракций. Нагревательным устройством служит вращающийся сосуд с жаропрочной облицовкой. При этом позиция нагрева, а также направления отработавших газов играет второстепенную роль. Возможно исполнение Top Blown Rotary Converter (TBRC) или в виде короткобарабанной печи, равно как и в виде вельц-трубы, разделяющей позиции нагрева и отвода отработавших газов с их расположением против друг друга. Технологические температуры лежат в диапазоне между 900 и 1200°С (в частности, между 1000 и 1100°С). При необходимом удалении большей части соединений галогенов длительность обработки может составлять от 2 до 3 ч (предпочтительно 1,5 ч).
За счет вращательного движения сосуда обеспечивается постоянное перемешивание и повышение активной поверхности загруженного материала и, таким образом, гомогенная обработка агломерата. При этом скорость вращения может колебаться в диапазоне 1-10 об/мин (в частности, 2-3 об/мин).
Нагрев осуществляют с помощью горелки, которая использует для сжигания газа либо кислород, либо воздух. Контролируемых условий окисления достигают за счет управляемого и/или регулируемого подвода кислорода/воздуха. При этом коэффициент λ избытка воздуха составляет в зависимости от присутствующего состава пыли между 1,1 и 1,5 (в частности, между 1,3 и 1,4).
На фазе нагрева предпочтительно предусмотрена скорость нагрева 150°С/мин (к любому моменту времени). Тем самым обеспечивают отсутствие времени для реакции соединений галогенов и других летучих фракций в пыли сталелитейного производства с другими соединениями в загруженном материале (в частности, с образование нелетучих фракций). Тем самым эффективно предотвращают возникновение возможных соединений, которые не являются летучими при указанных технологических температурах. При несоблюдении описанного температурного режима (в частности, также описанного состава атмосферы) на этой фазе времени обработки эффективное удаление галогенов и других летучих фракций становится невозможным.
В качестве примера этому можно назвать возможное образование фторида кальция или также хлорида кальция, происходящее при отличной от описанной (в частности, слишком высокой) скорости нагрева. В то время как фтор в соединении с натрием, калием или свинцом в действующих условиях склонен к улетучиванию, удаление фторида кальция путем испарения невозможно. Содержания фтора, сохраняющиеся при таком сценарии в обработанной пыли сталелитейного производства, ведут к снижению достижимого качества выработанного продукта такого этапа процесса. При действующих температурах от 900 до 1200°С (в частности, от 1000 до 1100°С) незамедлительно начинается улетучивание из производственной пыли содержащихся в пыли летучих фракций, в частности, однако, не только исключительно присутствующих соединений галогенов.
Таким образом, на первой фазе процесса происходит уменьшение концентрации только таких элементов, как кадмий, свинец и хлор, также уменьшается содержание натрия, калия и фтора без существенного переформирования при этом присутствующих соединений фтора к виду нелетучего фторида кальция. Наряду с окисью кадмия в результате реакции газообразной окиси свинца с другими фторидами происходит испарение свинца, частично в форме окиси свинца, однако также в форме хлорида свинца, а также потенциально формирующегося фторида свинца.
В условиях высокой скорости нагрева происходит выполнение дополнительного процесса, с помощью которого можно вновь усилить извлечение фтора. Уже потенциально присутствующий фторид кальция может вступать в реакцию с газообразной окисью свинца вновь с образованием фторида свинца и окиси кальция, в результате чего возможно эффективное улетучивание. Это происходит, однако, лишь при высоких скоростях нагрева и регулируемых/контролируемых атмосферных условиях в реакционном сосуде, за счет чего препятствуют преждевременному выпариванию окиси свинца. Другими словами, считается необходимым предотвратить отсутствие решающего эдукта реакции в окне термической реакции следующего уравнения:
CaF2(S) + PbO(g) = PbF2(g) + CaO(s)
Снижение содержания натрия и калия, а также хлора и фтора следует объяснять главным образом дальнейшим испарением присутствующих в пыли сталелитейного производства соединений галогенов со свинцом, натрием и калием. На второй фазе обработки происходит постоянное, однако замедленное улетучивание соединений (например, корпус фильтра) с низким давлением пара, например, соединений натрия и калия со фтором.
В конце обработки показатель удаления хлора, свинца и кадмия составляет более 90%, удаления фтора – более 80% и существенно уменьшается (например, более чем на 50%) содержания калия и натрия в пыли сталелитейного производства относительно первоначальной производственной пыли.
При этом важно также то, что вследствие условий окисления содержащаяся в пыли сталелитейного производства окись цинка сохраняется почти полностью в твердом материале, в котором постоянно повышается концентрация ценного металла.
Тем самым, очищенную в значительной степени от галогенов сталелитейную пыль можно использовать в качестве исходного продукта для получения вторичной окиси цинка в обычных процессах переработки для повторного использования, а также, однако, для получения высококачественной окиси цинка на вновь разработанном технологическом этапе, согласованном с этим предшествующим этапом.
Пример 2 исполнения
Исходной точкой служит пыль сталелитейного производства, полученная при эксплуатации электродуговой печи для изготовления конструкционной стали из 100% металлического лома и пыль сталелитейного производства, полученная при эксплуатации кислородного конвертора процесса ЛД с использованием приблизительно 20% лома. После описанной в последующем схемы обработки и измерений были проведены два испытания. Одно испытание проводилось с использованием только лишь пыли электродуговой печи, а второе испытание – со смешанной пылью (80% пыли электродуговой печи + 20% пыли конвертера процесса ЛД). Приведенные ниже таблицы 2 и 3 показывают состав использовавшихся для испытания пыли.
Таблица 2. Состав пыли электродуговой печи, использовавшейся для удаления галогенов и других летучих фракций:
Пыль электродуговой печи
Элемент Содержание (вес.%) Элемент Содержание (вес.%)
F 0,49 Mg 0,89
Cl 5,20 Mn 1,20
Na 2,20 Si 1,10
K 1,70 Al 0,75
Fe 15,50 Zn 35,20
Ca 2,10 Pb 2,80
Cr 0,24 Ni 0,02
Cu 0,32 Cd 0,12
Таблица 3: Состав смешанной пыли, использовавшейся для удаления галогенов и других летучих фракций:
Смешанная пыль (80% пыль электродуговой печи + 20% пыль LD-конвертора
Элемент Содержание (вес.%) Элемент Содержание (вес.%)
F 0,40 Mg 1,98
Cl 4,25 Mn 0,99
Na 1,80 Si 1,55
K 2,45 Al 0,63
Fe 19,40 Zn 30,5
Ca 2,38 Pb 2,90
Cr 0,23 Ni 0,21
Cu 0,63 Cd 0,10
Пыль была агломерирована с помощью дискового окомкователя. В качестве добавки для достижения прочности в непросушенном состоянии использовалась подмешиваемая вода. Высокие содержания галогенов обеспечивают в соединении с водой необходимые силы связи и достаточную прочность в непросушенном состоянии. Поддерживающий эффект оказывает гидратирование окиси кальция. После завершения гранулирования агломераты были подвергнуты тщательной сушке. Сушка осуществлялась при 200°С в течение 48 ч. После сушки гранулы использовали во вращающемся металлургическом сосуде, выполненном по технологии TBRC и оснащенном жаропрочной обмуровкой. Энергия для целенаправленной термической обработки поступала через горелку на топливе СH4/O2, которая посредством управляемого и/или регулируемого подвода кислорода обеспечивала также контролируемые условия окисления во время процесса. При этом обработку производили партиями по 40 кг.
Выбранные параметры процесса во время целенаправленной термической обработки в контролируемых условиях окисления приведены в последующей таблице 4.
Таблица 4. Выбранные параметры процесса
Параметр процесса Величина
Температура (Т) 1100°С
Коэффициент избытка воздуха (λ) 1,2
Скорость вращения (n) 2 об/мин
Скорость нагрева (ΔТ) 150°С/мин
Длительность обработки (t) 2,5 ч
Во время обработки наряду с длительно осуществляемым измерением температуры атмосферы в печи производился также осуществляемый через равномерные интервалы времени контроль температуры в сыпучей массе. Интервал между заборами проб в 10 мин обеспечивал постоянный контроль протекания процесса удаления галогенов и других летучих фракций (например, через корпус фильтра) из пыли сталелитейного производства в рамках целенаправленной термической обработки в контролируемых условиях окисления.
После завершения обработки обработанные агломераты пыли были удалены из печи и помещены в стальной кокиль для охлаждения до комнатной температуры. После полного охлаждения была взята проба для конечного анализа. Результаты измерений могут быть взяты из приведенной ниже таблицы 5.
Таблица 5: Результаты удаления галогенов и других летучих фракций из пыли сталелитейного производства посредством целенаправленной термической обработки и контролируемых условий окисления
Испытание 1 Пыль электродуговой печи
До обработки После обработки
Масса 40,00 кг 33,48 кг
Элементы вес.%
Cl 5,2 0,26
F 0,49 0,05
Na 2,2 0,68
K 1,7 0,22
Pb 2,8 0,11
Cd 0,12 <0,02
Zn 35,2 38,24
Испытание 2 Смешанная пыль
До обработки После обработки
Масса 40,00 кг 34,60 кг
Элементы вес.%
Cl 4,25 0,23
F 0,4 0,08
Na 1,8 1,00
K 2,45 0,42
Pb 2,9 0,30
Cd 0,1 <0,01
Zn 30,5 33,1
Из результатов измерения видно, что в обоих случаях показатели содержания цинка характерно возрастают. Это объясняется удалением галогенов и других летучих фракций.
Показатели содержания хлора и фтора, напротив, могут быть значительно уменьшены при помощи целенаправленной термической обработки в контролируемых условиях окисления. Кроме того, проявляет себя характерное удаление свинца, кадмия, калия и натрия.
Таким образом, с помощью соответствующего изобретению способа удаления галогенов и других летучих фракций из пыли сталелитейного производства посредством целенаправленной термической обработки в контролируемых условиях окисления можно освобождать сталелитейные и другие содержащие металл пыли в большой степени от таких загрязнений, как, предпочтительно, Cl, F, Cd, Pb, K и Na. Эти элементы в первую очередь отвечают за ухудшение качества окиси цинка при известных ныне способах переработки для повторного использования пыли сталелитейного производства. В результате этого из пыли сталелитейного производства можно добывать окись цинка высокой чистоты и за счет этого, с одной стороны, существенно снижать нагрузку со стороны остатков первичного производства цинка и, с другой стороны, добиться дополнительной ревальвации путем возможного применения на рынке высококачественной окиси цинка (производство шин, керамика, химическая промышленность и т.д.).
В дополнение следует указать на то, что понятие «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а понятия «одна» или «один» не исключают множественного числа. Кроме того, следует указать на то, что признаки или этапы, которые были описаны со ссылкой на один из приведенных выше примеров исполнения, можно использовать также в комбинации с другими признаками или этапами других описанных выше примеров исполнения.

Claims (39)

1. Способ изготовления продукта вторичного сырья из производственной пыли, который включает:
подготовку производственной пыли, содержащей по меньшей мере одно вторичное сырье и первую концентрацию летучих фракций, в предварительно нагретом нагревательном устройстве при рабочей температуре 600°С или выше;
обработку производственной пыли с помощью нагревательного устройства, которая включает:
нагрев производственной пыли со скоростью 20°С/мин или выше,
термическую обработку производственной пыли с помощью нагревательного устройства при температуре обработки в диапазоне от 900°С до 1200°С, в частности,в диапазоне от 1000°С до 1100°С, в течение 30 мин или более, и
управление и регулирование условий окисления во время обработки,
при этом указанная обработка включает: по меньшей мере частичное удаление летучих фракций из производственной пыли; и
подготовку продукта вторичного сырья.
2. Способ по п. 1, в котором продукт вторичного сырья содержит по меньшей мере одно вторичное сырье и вторую концентрацию летучих фракций, которая меньше первой концентрации летучих фракций.
3. Способ по пп. 1 или 2, в котором летучие фракции содержат галоген, в частности фтор и/или хлор; и/или
летучие фракции содержат металл, при этом металл представляет собой по меньшей мере один из группы, состоящей из свинца, кадмия, натрия, калия, кальция.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором вторичное сырье содержит окись металла, в частности окись цинка и/или окись меди.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором производственная пыль присутствует в форме частиц пыли, в частности в форме частиц пыли, происходящих из сферы производства или обработки металлов.
6. Способ по п. 5, в котором частицы пыли содержат пыль сталелитейного производства или пыль, образующуюся при производстве меди, в частности по меньшей мере одну пыль из группы, состоящей из: пыли электродуговой печи, пыли сталелитейного производства, пыли из интегрированных маршрутов производства стали, пыли агломерационных установок.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором подготовка производственной пыли дополнительно включает:
агломерацию частиц производственной пыли.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором обработку осуществляют пакетами, в частности, с использованием порций агломерированной производственной пыли.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором подготовка производственной пыли дополнительно включает:
сушку, в частности, агломерированной производственной пыли.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором термическая обработка дополнительно включает:
управление и/или регулирование водяного пара в нагретой атмосфере, при котором присутствует водяной пар с парциальным давлением 0,1 бар или более.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором термическая обработка дополнительно включает:
перемешивание производственной пыли, в частности, посредством временного вращения, по меньшей мере, одной части нагревательного устройства.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором управление и/или регулирование условий окисления включает:
подвод окислителя, в частности кислорода и/или воздуха, таким образом, чтобы соотношение воздуха для горения было сверхстехиометрическим, предпочтительно находилось в диапазоне от 1,1 до 1,5, предпочтительнее - в диапазоне от 1,3 до 1,4.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором
производственная пыль содержит первую концентрацию по меньшей мере одного вторичного сырья, и при этом обработка дополнительно включает:
повышение концентрации вторичного сырья, при котором обработанный продукт вторичного сырья имеет вторую концентрацию по меньшей мере одного вторичного сырья, которая больше первой концентрации.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором обработка дополнительно включает:
по меньшей мере частичное замедление химической реакции галогена и/или металла с образованием нелетучей фракции, в частности фторида кальция или хлорида кальция; и/или
ускорение химической реакции галогена и/или металла с образованием летучей фракции, в частности фторида свинца.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором способ содержит по меньшей мере один из следующих признаков:
удаление из производственной пыли 90%, предпочтительно 95% или более по меньшей мере одного элемента из группы, которая состоит из хлора, свинца и кадмия;
удаление из производственной пыли 80%, предпочтительно 85% или более фтора и/или калия;
удаление из производственной пыли 45%, предпочтительно 50% или более натрия.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором
нагрев производственной пыли осуществляют со скоростью 30°С в минуту или выше, в частности 50°С в минуту или выше, предпочтительно 100°С в минуту или выше, предпочтительнее 150°С в минуту или выше.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов,
в котором термическую обработку производственной пыли осуществляют с помощью нагревательного устройства в течение 60 мин или более, предпочтительно 120 мин или более, предпочтительнее 180 мин или более.
RU2023103846A 2020-09-11 2021-09-09 Способ извлечения летучих фракций из производственной пыли RU2842910C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20195687.7 2020-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2842910C1 true RU2842910C1 (ru) 2025-07-03

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2166553C1 (ru) * 2000-08-30 2001-05-10 ОАО "Институт Гипроникель" Способ переработки медных металлических отходов
EP2216419A2 (en) * 2009-02-10 2010-08-11 Milan Adelt The technology of refining metallic wastes containing zinc in a rotary furnace
RU2450065C2 (ru) * 2010-07-23 2012-05-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" Способ переработки пыли металлургического производства
DE102015206170A1 (de) * 2015-04-07 2016-10-13 Sgl Carbon Se Verfahren zur Behandlung zinkhaltiger Stäube zur Gewinnung eines verwertbaren Zinkprodukts und zur Herstellung eines künstlichen Eisenerzes
RU2626371C1 (ru) * 2016-09-05 2017-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" Способ переработки отходов металлургического производства
DE102016122087B3 (de) * 2016-11-17 2018-03-29 Salzgitter Flachstahl Gmbh Verfahren zur Gewinnung metallischer Bestandteile aus Hüttenreststoffen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2166553C1 (ru) * 2000-08-30 2001-05-10 ОАО "Институт Гипроникель" Способ переработки медных металлических отходов
EP2216419A2 (en) * 2009-02-10 2010-08-11 Milan Adelt The technology of refining metallic wastes containing zinc in a rotary furnace
RU2450065C2 (ru) * 2010-07-23 2012-05-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" Способ переработки пыли металлургического производства
DE102015206170A1 (de) * 2015-04-07 2016-10-13 Sgl Carbon Se Verfahren zur Behandlung zinkhaltiger Stäube zur Gewinnung eines verwertbaren Zinkprodukts und zur Herstellung eines künstlichen Eisenerzes
RU2626371C1 (ru) * 2016-09-05 2017-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" Способ переработки отходов металлургического производства
DE102016122087B3 (de) * 2016-11-17 2018-03-29 Salzgitter Flachstahl Gmbh Verfahren zur Gewinnung metallischer Bestandteile aus Hüttenreststoffen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2687613B1 (en) Method for recovering valuable metals
KR20130114723A (ko) 유가 금속 회수 방법
JP5569457B2 (ja) 有価金属回収方法
KR102613147B1 (ko) 크루드 솔더의 제조를 위한 개선된 방법
KR20130116926A (ko) 유가 금속 회수 방법
EA011796B1 (ru) Способ и установка для извлечения цветных металлов из отходов производства цинка
JP5862305B2 (ja) 煙灰処理方法
CN105039701A (zh) 一种复杂富锌含铅物料处理方法
EP0594470A1 (fr) Procédé de récupération de plomb, provenant notamment de la matière active de batteries usagées et four électrique destiné notamment à mettre en oeuvre le procédé
RU2842910C1 (ru) Способ извлечения летучих фракций из производственной пыли
US20230332266A1 (en) Method of removing volatile constituents from an industrial dust, and valuable material-containing product
JP2012021176A (ja) 金属鉛の製造方法
CN118813967A (zh) 一种含砷铜烟灰中有价金属和砷的回收利用方法
CN109306410B (zh) 一种含铅锑渣火法锑铅分离的方法
CN101341265A (zh) 锌浸出残渣中有价金属的分离
CN110042260A (zh) 一种低品位难处理铅锌物料的冶炼方法
JP4299548B2 (ja) 酸化金属の還元方法、および、亜鉛および鉛の濃縮方法
CN1566379A (zh) 一种铜锌物料的鼓风炉熔炼铜锌分离方法
CN209178447U (zh) 火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置
JP7790157B2 (ja) 粗酸化亜鉛の製造方法、及び、煙灰処理方法
CN101258252A (zh) 分离铜熔体中进料的杂质的方法
JP7654994B2 (ja) クリンカーの製造方法
KR102469639B1 (ko) 더스트로부터 불순물을 제거하는 방법
CN112695196A (zh) 一种铬铁合金除尘灰回收利用提高铬铁冶炼效率的方法
JP2023103823A (ja) 粗酸化亜鉛の製造方法、及び、煙灰処理方法