Способ вельцевания окисленных цинкосодержащих материалов.

2 Изобретение относится к металлургии цветных металлов иможет быть ИСПОЛЬЗОВЭНО при ПОЛУЧЕНИИ ОКИСЛОВ ЦИНКВ И ОВИНЦЭиз окисленного сырья. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ вельцевания окисленных цииксодержащих материалов во вращающейся трубчатой печи с введением в шихту коксика и с подачей в разгрузочную часть в зону температур 950-1 ОООС воздуха низкого давления (р 0,1-0,2 ат), обогащенного кислородом.Недостатком указанного способа является высокий расход коксине и существенные потери цветник металлов с клинкером, что обусловлено следующим. При подаче в зону формирования клинкера(Т 950-1 ОООС) воздушнокислородного дутья материал переходит в расплавленное состояние. В указанной зоне печи наиболее высо кое содержание легкоплавких силикатов и наиболее низкое содержание коксовой мелочи (10-15), одним из назначений которой в вельц-процессе является поглощение жидкой фазы и придание мате риалу в печи сыпучего состояния.Изза образования жидкой ванны нарушается процесс отгонки цинка и свинца из шихты и для нормализации процесса необходимо увеличить расход коксовой мелочи.В основу патентуемого способа положена задача разработкитакого способа, который позволил бы снизить при переработке3 ВЭЛЬЦЭВЗНИЭМ ОКИСЛЭНННХ ЦИНКС 0 ДВрЖ 8 ЩИХ МЗТВРИВЛОВ СОДВРЖВНИЭЦИНКЭ И СВИНЦ В КЛИНКЭРВ И расход топливноэнергетических ресур СОВ, В ЧЭСТНОСТН КОКСОВОЙ МЭЛОЧИ. ЭТО ДОСТИГЗЭТСЯ тем, ЧТО В способе вельцевания ОКИСАВННЫХцинксодержащих материалов во вращающейся трубчатой печи, включающем подачу коксика в шихту и воздуха, обогащенного кислородом,в разгрузочную часть печи вдоль ее оси, согласно изобретению,воздух, обогащении кислородом, подают в зону температур 12 ОО 130000 под давлением 4-6 атм.Для ведения вельцпроцесса необходим переменный состав газовой фазы по сечению печи для восстановления окислов (цинка, свинца, кадмия) в слое и окисления паров металлов над слоем. Содержа ние кислорода и диоксида углерода в газах по мере удаления от слоя материала возрастает, концентрация моноксида углерода уменьшается. Увеличение содержания кислорода в газовой фазе, над слоем,начиная от зоны температур 12 ОО 13 ООС (реакционной) и далее в сторону зоны загрузки 8 ОО 9 ООС, интенсифицирует окисление паров цинка и благоприятствует полноте его отгонки.Использование взамен вентиляторного (Р 0,1-0,2 ат) обогащенного кислородом воздуха компрессионного (давление 4 б ат) исключает расплавление материала в зоне формирования клинкера, т.к. при этом углерод практически не выгорает. а цинк из клинкера до извлекается. Это происходит в связи с тем, что струи воздуха, об ладан значительным кинетическим импульсом, минует зону формирования клинкера, практически не внося изменений в состав газовой фазы. Это благоприятствует протекани восстановительных процессов ине ВЫЗЫВЭЭТ ИНТЗНСИВНОГО ВЫГОРЗНИЯ ОСТЗВШЗГОСЯ КОКСИКЭ. Вместе СТВМ, ориентированная струя СЖНТОГО ВОЗДУХЗ ОВСПЭЧНВВВТ удаление4 ОКНСЛЭННШС ПЗРОВ цинка ОТ СЛОЯ ШИХТЫ на бОЛЬШОМ ПРОТЯЖЕНИИ ЗОНЫтемператур 12 ОО 13 ООС. В результате шихте получается обедненной по цинку.при подаче воздушнокислородного дутья в зону температур ниже 12000 (со стороны выгрузки) происходит выгорание углерода и ваннообразование в зоне формирования клинкера. При подаче воздушнокислородного дутья в зону температур ниже 120000 со сторо ны загрузки часть загружаемой шихты увлекается в газовый поток и загрязняет вельц-окись, а процессы окисления в газовой фазе не протекают до конца, что приводит к повышению содержания вос становителей в вельцокиси. Повышение температуры более ЕЗОООС приводит к повышенному расходу топлива и существенно не снижает потери свинца и цинка с клинкером. Кроме того под действием высоких температур увеличивается износ футеровии (ликвидируется гарнисаж).При повышении давления воздушнокиолородного дутья более 6 атм.снижается эффективность его использования, т.к. часть кис лорода попадает в зону температур ниже интервала 12 ОО 1 ЗООС со стороны загрузки. При этом процессы окисления в газовой фазе не протекают до конца, что приводит к повышению содержания цинка в клинкера и увеличению содержания восстановителей в вельцокиеи. Последняя становится непригодной для получения из нее цинка гидрометаллургическим путем. При снижении давления ниже 4 атм. часть образующегося в газовом пространстве оксида цинка вновь выпадает в слей шихты, что увеличивает потери цинка с клинкером и требуется дополнительный расход коксика на его повторную отгонку.Таким образом патентуеинй способ позволяет- исключить расплавление материала в зоне формирования5 СНИЗИТЬ СОДВРЖВННЭ ЦИНК И СВИНЦ 8 В КЛИНКЭРВСпособ осуществляется следующим образом.Цинксодержащий материал, например отвальнй шлак металлургического производства состава, цинк - 712 свинец 0,1-2,0 железо - 25135 оксид кремния 22-30 в смеси с твердым углеро дистым восстановителем загружают в трубчатую вращающуюся печь н подвергают вельцеванию. В разгрузочный конец печи на высоте 0,1 диаметра печи от горизонтальной оси разгрузочного отверстия устанавливают форсунку, через которую подают вдоль оси печи в зону температур 120 О 1300 С воздушнокислородное дутье с содер жанием кислорода 2628 под давлением 4-6 ат.Выгружаемнй из печи клинкер охлаждают и направляют потре бителю. Цинксодержащие воэгоны улавливают в газоходной системе и используют в гидрометаллургическом производстве цинка.Определение оптимальной температуры по предлагаемому спо ообу.Отвальный шлак состава, цинк 11,1 свинец 1,6 железо 27,8 оксид кремния 25,1 одновременно с коксовой мелочью подавали в загрузочную течку вельцпечи (диаметр 5,0 длина 70,0 м). Через форсунку установленную в разгрузочном отверстии печи на высоте 0 бм от горизонтальной оси, подавали воздушно-кнслородную смесь с содержанием кислорода 27 под давлением 5 ат. в зону температур материала 1200 130000.печи - 33 т/ч и 13 т/ч коксовой мелочи или 320 кг усл.топ./т