Способ получения окиси цинка

 

1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ ЦИНКА вельцеванием высокоосновной оксилейной цинковой руды в смеси с кварцсодержащим материалом и твер-дым углеродистым восстановителем, отличающийся тей, что, с целью снижения расхода восстановителя , повышения степени извлечения цинка и улучшения качества возгонов , в качестве кварцсодержащего ; материала используют отвальный шлак производства ферросилиция в количестве 5-15% от массы шихты или смесь кварцевого песка и отвального шлака производства ферросилиция, взятых соответственно в количестве 2-5 и 5-10% от массы шихты. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановитель, с задают в количестве 10-30% от массы ® шихты. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„яО„„1068524 A

З(51) С 22 В 19/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

/ 4Ф ° . ФУ- А

1 в 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

% (54)(57) 1.СПОСОВ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ

ЦИНКА вельцеванием высокоосновной оксилейной цинковой руды в смеси (21 ) 3550920/22-02 (22) 23.11.82 (46) 23.01.84. Вюл. 9 3 (72) Ж.О. Оспанов, И.A. Онаев, М.А. Найманбаев, Г.Д. Голев, М.Т. Сейдалиев, Ж.М. Махсутов и У.P. Рахманов (53) 669.531.6(088.8) (56) 1. Шевцов В.И. и Сушков. К.В.

Переработка ачисайской окисленной руды на качественную вельцокись.

Труды Каз. ПТИ, 1973, с.212.

2. Авторское свидетельство СССР

9 294796, кл. С 01 G 9/02, 1968. с кварцсодержащим материалом и твер-дым углеродистым восстановителем, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода восстановителя, повышения степени извлечения цинка и улучшения качества возгонов, в качестве кварцсодержащего: материала используют отвальный шлак производства ферросилиция в количестве 5-15% от массы шихты или смесь кварцевого песка и отвального шлака производства ферросилиция, взятых соответственно в количестве

2-5 и 5-10% от массы шихты.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что восстановитель задают в количестве 10-30% от массы шихты, 1068524

Химический состав,Ъ

Компоненты шихты

Zn Pb .Fe СаО NSO SiO> АР„03 С

Si (мет) SiC

Окисленная цинковая руда

11,6 0,3 12,24 15,5 6,9 6,56 4,0

Кварцевый песок

0,9 0,7 1,06 93,0

Коксовая мелочь

6,9 5,26 2,1 10,7 — 75,0

Отвальный шлак производства ферросилиция

8,9 10,14 3-5 35-46 10-15 0,3- 11,5- 8,95,8 25,7 17

Изобретение относится к цветной металлургии и химической промышленности и может быть использовано для получения окиси цинка, идущей на производство металлического цинка и цинковых белил.

Известен способ получения окиси цинка иэ высокоосновной окисленной цинковой руды вельцеванием в) смеси с шлаком свинцовой плавки и кварцевым песком, который добавляется „ для исключения настылеобразования (1)

Наличие в шихте цинксодержащего шлака, содержащего до 25В 5 О позволяет снизить добавку балластного кварцевого песка, но за счет. высокого содержания в шлаке свинца (до

2,6%) резко увеличивается его содержание и в получаемой вельцокиси. Это вызывает необходимость дополнительной переработки возгонов путем грану- ляции пылевидной вельцокиси с серосодержащим материалом проведением отгонки свинца во вращающейся трубчатой печи и вторичным вельцеванием цинковистого клинкера.

Недостатком способа является также большой расход коксовой мелочи на переработку шихты (до 50% от ее массы ),так как кроме выполнения роли восстановителя она необходима для впитывания жидких фаз легкоплавкого шлака свинцоной плавки, являющегося компонентом шихты. Кроме того, увеличение содержания свинца в воэгонах приводит к ;.дополнительным энергетическим и материальным затратам на очистку от него.

Известен также способ получения окиси цинка иэ окисленной цинковой руды путем ее воэгона во вращающихся трубчатых печах, согласно которому с целью исключения настылеобразования.н руду добавляют кварцсодержащий материал с содержанием кремнезема 70-98-о в количестве,4-25% от o6-, щей массы f2}.

Недостатками способа являются добавление в количестве 4-25% от массы руды кварцевого песка, который является балластным материалом, разубоживающим шихту по содержанию

5 цинка, ухудшающим качество возгонов (содержание цинка 50%) и снижающим удельную производительность печи по переработке цинксодержащего сырья, а также низкое (86,0Ч извлечение

)О цинка.

Недостатком известного способа является также большой расход (до

> 50% от массы шихты) дефицитного и дорогостоящего твердого углеродистого

15 восстановителя — коксовой мелочи.

Цель изобретения — снижение расхода восстановителя, повышение степени извлечения..цинка и улучшение качества воэгонов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения окиси цинка вельцеванием высокоснонной окисленной цинковой руды в смеси с кварцсодержащим материа25 лом и твердым углеродистым восстановителем, в качестве кварцсодержащего материала используют отвальный шлак производства ферросилиция в количестве 5-15% от массы ших ты или смесь кварцевого песка и отвального шлака производства ферросилиция, взятых соответственно в ко.личестве 2-5 и 5-10% от массы шихты.

Кроме того, восстанонитель за35 дают в количестве 10-30% от массы шихты.

Окись цинка получают иэ смеси окисленной цинковой руды, отвального шлака производства. ферроси40 лицин, кварцевого песка и коксовой мелочи путем нозгона в трубчатой вращающейся печи при темпера- туре в реакционной зоне 1150-1250ОC .

Химический состав компонентов ших45 ты приведен в таблице.

1068524

Высокое содержание кремнезема в отвальном шлаке йроизводства ферросилиция (35-46Ъ) позволяет регулировать коэффициент основности (Са0+Мд О)

5 0Z шихты и резко снизить добавку кварцевого песка до 2-5Ъ от массы руды, а при низкой основ,ности руды вообще устранить добавку этого балластного материала.

Кроме того, образовавшийся 5 О> взаимодействует с окислами кальция и магния с образованием соединений 2 СаО РеО 2 Si О и 2 СаО х МоО«

<2 51.0, что .способствует исключению настылеобразования.

Отвальный шлак производства ферросилиция имеет высокую температуру плавления (1800-1850ОC) что обуславливает контакт и взаимодействие .с рудой в твердой фазе. 20

Металлический цинк, образующий при осуществлении способа возгоняется, окисляется кислородом воздуха, а полученная окись цинка улавливается в рукавных фильтрах. 25

Добавление кокса в шихту в коли-. честве 10-30Ъ от ее массы обусловлено необходимостью разогрева материала в вельцпечи до рабочей температуры (1150-1250 C) и впитывания 3(} жидких фаэ, образование которых возможно при местных перегревах шихты в средней и нижней частях печи.

Пример 1. Шихту, содержащую

900 r руды, 50 r кварцевого песка и 50 r отвального шлака производства ферросилиция, тщательно перемешивали с коксовой мелочью, взятой в количестве 300 r, и восстанавливали в лабораторной трубчатой вращающейся печи размерами 0,1ь1 м с элен.трообогревом при 1250 С в течение .1 ч. Получено 122,2 окиси цинка с. содержанием 76,5Ъ цинка и 930, 9 г клинкера с содержанием 0,59Ъ цинка.

Извлечение цинка в возгоны составляет 94,4Ъ.

Л р и м е р 2. Шихту, состоящую из 850 r руды и 150 г отвального шлака производства ферросилиция, перемешивали с коксовой мелочью, взятой в количестве 100 г, восстанавливали в тех же условиях, что в примере 1. Получено 116,51 .r окиси цинка с содержанием цинка 7б,8Ъ и 893,3 г клинкера с содержанием 55 цинка 0,45Ъ. Извлечение цинка в возгоны составляет 95,7Ъ.

Пример 3. пихту, состоящую иэ 18,5 т окисленной цинковой руды и 1,5 т отвального шлака произ- 6() водства ферросилиция, тщательно перемешивали в бетономешалке и подавали ленточным питателем с производительностью 0,27 т/ч в течку вращающейся трубчатой печи размерами,1,бь15 м. Другим ленточным питателем подавали коксовую мелочь в количестве 22,5Ъ от массы шихты.

Проведено вельцевание шихты в количестве 10 т. Расход кокса на вельцевание составил 4,5 т. Температура.в реакционной зоне печи поддерживалась равной 1250 С.

Получено 1,451 т возгонов в фильтре с содержанием 78Ъ цинка и 2Ъ свинца, 1,17 т возгонов в кулерах с содержанием 59,3Ъ цинка и 22Ъ свинца и 1,0 т оборотного материала.

Извлечение цинка в возгоны составило 90,6Ъ, а свинца — 92,9Ъ. Вельц окись в фильтре получилась белого цвета и высокого качества.

Добавление отвального шлака производства ферросилиция в количестве

5-15Ъ от массы шихты обусловлено необходимостью .регулирования коэффи(сто ллоО) циента основности шихты

2 в пределах 0,9-1,2 с целью исключе ния настылеобразования,а также для обеспечения полного протекания реакций.

Добавка шлака в количестве ниже 5Ъ приводит к снижен>..о извлечения цинка, а выше 15Ъ вЂ” экономически нецелесообразна, а также снижает коэффициент основности шихты, что может ускорить износ футеровки печи.

Пример 4. Шихту, содержащую

880 г руды, 20 r кварцевого песка и

100 г отвального шлака производства ферросилиция, перемешивали с коксовой мелочью, взятой в количестве

200 r, и восстанавливали в трубчатой вращающейся печи размерами

0,1)(1 м с электрообогревом при

1250 С в течении 1 ч.

Получено 120 r окиси цинка с содержанием 76,3Ъ цинка и 880 r клинкера с содержанием 0,5Ъ цинка. Извлечение цинка в возгоны составляет 95Ъ, Пример 5. Шихту, содержащую 875 г руды, 35 r кварцевого песка и 90 г отвального шлака производства ферросилиция, перемешивали с" коксовой мелочью, взятой в количестве 200 г, и восстанавливали в тех же условиях, что в примере 4.

Получено 118 r окиси цинка с содержанием 76,1Ъ цинка и 882 r клинкера с содержанием 0,55Ъ цинка. Извлечение цинка в воэгоны составляет 94,8Ъ.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что в полученной окиси цинка содержание цинка выше

76,5Ъ, а содержание свинца ниже

2,7Ъ что согласно ГОСТ 202-76 соответствует качеству сухих цинковых белил марок БЦЗ-БЦ5.

Извлечение цинка по предлагаемому способу (90,6-95,7Ъ| значительно выше, чем по известному (86,0Ъ), со1068524

Составитель A. Кальницкий

Редактор Г. Безвершенко Техред Б,далекорей Корректор A. Повх

I, Заказ 11418/24 Тираж 603.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ..держание .цинка s возгонах 76,5-78,0% против-МФ, расход кокса составляет 20-36% от массы шихты при расходе кокса 50% от массы шихты по иэвестноиу способу, добавление квар» цевого песка снижено с 4-25 до

2 - 5В от массы шихты, а при переработке руды с пониженной основностью полностью исключено..