Способ переработки цинксодержащих продуктов

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ руд,цинксодержащих кеков кислого выщелачивания обожженных цинковых сульфидных концентратов, и может быть использовано для переработки цинксодержащих продуктов черной металлургии и для переработки промпродуктов химической промышленности. Способ переработки цинксодержащих продуктов включает термическую обработку в барабанных вращающихся печах с довосстановлением цинка в реакторе кипящего слоя расплава с использованием отходящих газов реактора, при этом цинксодержащий продукт обрабатывают последовательно в слое расплава с инверсией фаз при газосодержании 0,63-0,8, а затем в закрученном потоке газа. Способ позволяет снизить вынос твердого из расплава с 10-15 до 3-5 и снизить остаточное содержание цинка в полученном расплаве с 0,20,3 до 0,17-0,27 .(72) Диханбаев Баянды Ибрагимович Жарменов Абдурасул Алдашевич Тельбаев Сали Адильевич Романов Геннадий Алексеевич Терликбаева Алма Жолдасовна Савельев Александр Григорьевич Диханбаев Арыстан Баяндыевич(73) Республиканское государственное предприятие Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан(56) Предварительный патент РК 7518, С 22 В 7/04, 1999(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ(57) Изобретение относится к цветной металлургии,в частности к переработке пирометаллургическим способом цинксодержащих шлаков шахтной плавки свинцовых концентратов, окисленных цинковых 13915 Изобретение относится к цветной металлургии,в частности к переработке пирометаллургическим способом цинксодержащих шлаков шахтной плавки свинцовых концентратов, окисленных цинковых руд,цинксодержащих кеков кислого выщелачивания обожженных цинковых сульфидных концентратов, и может быть использовано для переработки цинксодержащих продуктов черной металлургии и для переработки промпродуктов химической промышленности. Известен термический способ переработки цинксодержащих шлаков вельцеванием. Полидисперсный цинксодержащий шлак смешивают с коксиком и подвергают термической обработке при температуре 1100-1200 С. Для проведения термической обработки цинксодержащих продуктов используют трубчатую вращающуюся печь, имеющую узлы загрузки смеси и разгрузки клинкера. Для ведения процесса вращающаяся печь имеет небольшой уклон для направленного перемещения продукта от загрузки до разгрузки. Изменением угла наклона и скорости вращения барабана варьируется время прохождения смеси через печь. В результате вельцевания шлаков получают цинксодержащие возгоны и клинкер (Зайцев В.Я.,Маргулис Е.В. Металлургия свинца и цинка. М. Металлургия, 1985, с. 223). Недостатком указанного способа является высокое остаточное содержание цинка в шлаке (до 3 ) и высокий пылевынос, достигающий 10-15 от массы смеси. Наиболее близким к предлагаемому объекту является способ, в котором смесь, состоящая из шлака свинцового производства, коксика и корректирующих добавок,поступает во вращающуюся печь, где проходят стадии сушки,нагрева, восстановления цинка, декарбонизации известняка и образования клинкера. Нагретый клинкер поступает в реактор кипящего слоя расплава, где происходит плавка в расплаве с фаз с догоранием коксика,инверсией довосстановлением цинка при температуре 12001400 С и газосодержании (отношение газового объема к объему расплава) 0,6-0,62. Высокотемпературные газы из печи кипящего слоя расплава поступают в вельцпечь для нагрева исходной смеси. Получаемый расплав идет на производство стройматериалов, а отходящие газы,после прохождения системы охлаждения,направляют в рукавные фильтры для улавливания цинксодержащих возгонов (предварительный патент РК 7518, С 22 В 7/04). Недостатком известного способа является высокий вынос твердого из слоя расплава,достигающий 10-15 , и повышенное остаточное содержание цинка в получаемом расплаве (0,2-0,3). Техническим результатом изобретения является снижение выноса твердого из расплава с 10-15 до 3-5 и снижение остаточного содержания цинка в полученном расплаве с 0,2-0,3 до 0,17-0,27 . 2 Это достигается тем,что,согласно предлагаемому способу, производят термическую обработку цинксодержащих продуктов в барабанных вращающихся печах с довосстановлением цинка в реакторе кипящего расплава с использованием отходящих газов, при этом цинксодержащий продукт обрабатывают последовательно в слое расплава с инверсией фаз при газосодержании 0,63-0,8, а затем в закрученном потоке газа. Отработка цинксодержащего продукта последовательно сначала слое расплава при газосодержании 0,63-0,8, а затем его обработка в закрученном газовоздушном потоке позволяет снизить вынос твердого из расплава с 10-15 до 3-5 и обеспечить снижения остаточного содержания цинка в расплаве с 0,2-0,3 до 0,17-0,27 . В предлагаемом режиме способа создаются условия доработки выносимой пыли в циклонной части газохода с доизвлечением цинка до остаточного содержания в расплаве цинка 0,170,27 . Твердая фаза в закрученном потоке сепарируется к цилиндрической поверхности газохода и тем самым дополнительно происходит доизвлечение металла путем перевода его в газовую фазу В случае применения закрученного потока пылевынос снижается до 3-5 . Поддержание температуры в реакторе кипящего слоя расплава в интервале 1200-1400 С осуществляется (за счет выделения тепла от сжигания газа в смеси с воздухом). Температура плавления шлака составляет 1050-1100 С, вязкость при 1200 С равно 0,5 Па. В предлагаемом способе в барботажном высокотемпературном процессе переработки шлаков свинцовой плавки цинк совместно с другими металлами концентрируется в возгонах. При охлаждении газов и подсосе воздуха в газоходе металлический цинк окисляется до оксидов. Содержание цинка в пересчете на оксид в цинксодержащих возгонках достигает 55-65 , а оксид свинца - до 8-11 . При снижении газосодержания менее 0,63 резко повышается вынос твердой фазы и увеличивается концентрация цинка в расплаве за счет отсутствия закрученного потока. При увеличении газосодержания более 0,80 трудно осуществить процесс на практике. Пример 1 (по прототипу). Шлак свинцового производства,10,61,9 С 0,58 А 2 О 3 9,330,614,3 2 23,3 смешивали с 5 коксика, с 30 фосфорного шлака (2 39 ,49 , А 2 О 3 5,5 ,1 ) и с 15 кварцевого флюса. Полученную смесь подвергали переработке при температуре 1400 С и газосодержании 0,6. В результате испытаний содержание цинка в расплаве составило 0,28 , вынос твердой фазы составил 12,3 . Оставшийся расплав с низким содержанием цинка может быть использован для получения шлаковатых и строительных материалов. Пример 2 (по предлагаемому способу). Шлак свинцового производства загружается в барабанную печь, где происходит его перемещение и нагрев до 13915 температуры 800-900 С за счет высокой температуры технологических газов, идущих от плавильного агрегата с температурой 1200-1400 С. Затем нагретый шлак равномерно поступает в реактор кипящего слоя. В реакторе происходит плавление и восстановление цинка до металла в слое расплава с инверсией фаз, которые образуются за счет давления газового потока при газосодержании 0,63-0,8, исходящего из горелочных приборов. Уменьшение пылевыноса из реактора кипящего слоя происходит за счет вихрения потока газов в области цилиндрической циклонной поверхности газохода. Частицы расплавленного металла, попадая на циклонную поверхность,стекают обратно в зону расплава. Восстановленный до металла цинк в потоке технологических газов,попадая в холодильные агрегаты, окисляется до оксида цинка. После охлаждения улавливается в рукавных фильтрах системы очистки газов. Пример 3 (по предлагаемому способу). Шлак свинцового производства с крупностью частиц 1,5 мм по составу примера 1 подвергали переработке при температуре 1400 С и газосодержании 0,72. Остаточное содержание цинка в расплаве составило 0,18 , вынос твердой фазы получили 3,2 . Таким образом, способ переработки шлаков свинцового производства по заявляемой технологии позволит снизить содержание цинка в расплаве,уменьшить вынос твердой фазы и исключить введение теплоносителякоксика. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки цинксодержащих продуктов, включающий термическую обработку в барабанных вращающихся печах с довосстановлением цинка в реакторе кипящего слоя расплава с использованием отходящих газов реактора,отличающийся тем,что цинксодержащий продукт обрабатывают последовательно в слое расплава с инверсией фаз при газосодержании 0,63-0,8, а затем в закрученном потоке газа.