Способ переработки цинковых кеков

 

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КЕКОВ, включающий гранулирование их, сушку, смешивание с углеродсодержащим восстановителем, нагрев полученной смеси, отгонку цветных металлов и улавливание возгонов -с получением окислов. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения расхода восстановителя и повышения степени извлечения цветных металлов, восстановитель вводят, в смеси с водной itacToft карбоната цинка, содержащей соду и гидросульфит натрия, причем пасту задают в количестве 20-30% от массы Восстановителя. 2.Способ по П.1, отличающийся тем, что содержание соды и гидросульфита натрия в водной пасте составляет соответственно 6,640% и 6,6-25% от массы карбоната цинка. 3.Способ по ПП.1 и 2, о т л и § ч а ю щ и и с я тем, что содержание волы в пасте составляет 15-40% kn от массы пасты.

ае (и) СОЮЗ СОВЕТСНИХ сч

РЕСПУБЛИН

3459 22 В 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CGA

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪОИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н сстссснсмс сссщсссссствс . (21) 3527016/22-02 (22) 23.12.82 (46) 15 ° 02.84. Бюл. Р 6 (72). М.М. Тарасенко и Н.В. Ходов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (53) 669.531.472.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 540929, кл. С 22 В 7/02, 1975. .2. Заявка Англии 9 2004854, кл. С 7 D опублик. 1979. (54) (57) 1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ

ЦИНКОВЫХ КЕКОВ, включающий гранулирование их, суику, смешивание с углеродсодержащим восстановителем, нагрев полученной смеси, отгонку цветных металлов и улавливание возгонов с получением окислов, отлич ающийся тем, что, с целью снижения расхода восстанови- теля и повышения степени. извлечения цветных металлов, восстановитель вводят. в смеси с водной йастой карбоната цинка, содержащей соду и гидросульфнт натрия, причем пасту . задают в количестве 20-30% от массы восстановителя.

2. Способ по п 1, о т л и ч а юшийся тем, что содержание сады и гидросульфита натрия в водной пасте составляет соответственно 6,640% и 6,6-25% от массы карбоната цинка. . 3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что содержа- Е нйе воды в пасте составляет 15-40% от массы пасты.

1073314

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способаь извлечения цветных металлов иэ цинковых кеков вальцеванием, и может быть использовано в других областях, связанных с отгонкой цинка". химической, металлургической промышленности.

Известен способ возгонки цинка и индия иэ оловянных пылей восстановительной плавкой я шлаковой ванне. Цинкосодержащую оловянную пыль смешивают с железосодержащим оловянным концентратом до соотношения в шихте цинка и железа в пределах

0,6-2,0,а соотношение двуокиси крем- !5 ния к Сумме окиси кальция и закиси железа равном 0,5-1,2 и закиси железа и окиси кальция равно 0,6-1 (1) .

Недостатки данного способа — наличие шлаковой ванны для возгонки 20 и относительно низкое извлечение цинка и индия — 65-80%.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является способ переработки цинковых кеков, вклю-25 чающий гранулирование их, сушку, смешивание с углеродсодержащим восстановителем, нагрев полученной смеси, отгонку цветных металлов и улавливание воэгонов с получением окислов (21 .

К недостаткам этого способа относятся относительно низкое иэвлече. ние цветных металлов (70-80%) и высокий расход восстановителей (до

3,0 т/т цинка).

Цель изобретения — снижение расхода восстановителя и повышение степени извлечения цветных металлов

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки.цинковых кеков, включающему гранулирование их, сушку, смешивание с углеродсодержащим восстановителем; нагрев полученной смеси, отгонку цветных металлов и улавливание воз- 45 гонов с получением окислов, восста.— новитель вводят в смеси с водной пастой карбоната цинка, содержащей соду и гидросульфит натрия, причем пасту задают в количестве 20-30% от массы восстановителя.

Кроме того, содержание соды и гидросульфита натрия в водной пасте составляет соответственно 6,6-40% и 6,6-25% от массы карбоната цинка. 55

Содержание воды в пасте составляет 15-40% от массы пасты.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Цинковые кеки, содержащие, вес.%: 60 цинк 15-20; кадмий 0,2-0,5; свинец

1-2; индий 0,01-0,07.; окись кремния

7-10; железо 10-20; вода 15-50, подвергают гранулированию и сушке при

200-400 С с nîëó÷åíèåì гранул диа- 65 метром 2-20 мм и.содержанием влаги

12-1 6%. Одновременно с сушкой гранулы смешивают кокс дисперсностью

0,01-10 мм с пастой, содержащей, вес.%: карбонат цинка 2,0-75; сода 5-30; гидросульфит натрия 5-10; вода 15-40, взятой в количестве

20-30% от количества кокса, в смесителе в течение 30-60 мин. Гранулированные цинковые кеки смешивают с полученной смесью кокса с пастой, тщательно усредняют, причем, смесь кокса с пастой берут в количестве

50-65%.от веса цинковых гранул.

Полученную шихту нагревают до

1100-1350 С и отгоняют пары цинка, свинца, кадмия, индия в газы, окисляют металлы воздухом, улавливают окислы в фильтре. Уловленные окислы подвергают гидрометаллургической обработке с целью извлечения металлов.

Способ обеспечивает извлечение цветных металлов в следующих количествах: цинка 88-91,5%, свинца

90-93,5%, кадмия 90-94%, индия

74-79%. Расход восстановителя на 1 т полученного цинка составляет 2,751,9 т. В качестве пасты могут быть использованы отходы производства гидросульфита натрия, отвечающие описанному составу пасты. Поэтому удорожание процесса за счет введения новых реагентов весьма незначительно, так как стоимость 1 т отходов производства гидросульфита равна

40-60 руб.

Пример 1. Цинковые .кеки весом 5 кг влажностью 35%, содержащие в сухой массе, вес.%: цинк 18; свинец 2; кадмий 0,02; индий 0,015; железо 15,5; окись кремния 6,5; окись кальция 3,5; сера 7,4; окись алюминия 1,2; примеси остальное, сушат в сушильном шкафу при 150 С до содержания влаги 13%, окомковывают в чашевом грануляторе в течение 30 мин. Одновременно готовят смесь, состоящую из кокса и пасты.

Для этого навеску 2 кг кокса обрабатывают пастой весом 0,6 кг, состоящей из 20% карбоната цинка, 30% соды, 10% гидросульфита натрия, 40% воды, и перемешивают. 4 кг гранулированного кека и 2,6 кг (65% от массы цинкового кека) смеси коксика с пастой смешивают, усредняют, загружают и нагревают до 1300 С.

Через каждые 0,5 ч шихту перемешивают и в течение 8 ч отгоняют цинк, свинец, кадмий и индий. Отходящие газы через патрубок в крышке отсасывают при разрежении 5 мм вод.ст., окисляют пары металлов воздухом, газы фильтруют при 120 С и улавливают возгоны. Твердый остаток взвешивают, анализируют на остаточное

1073314

П р н м е р 11. В условиях при мера 1 навеска кокса составляет

2,2 кг, пасты 0,6 кг. Расход йасты от веса кокса 75%. Извлечение цветных металлов составилоз цинка 90,8%, свинца 92,5%, кадмия 94%, индия

78,2%. Увеличение смеси коксика и пасты до 78% не повышает извлечения цветных металлов в окислы, но приводит к повышению расхода дефицитного кокса с 2,75 кг до

3,2 кг/кг цинка.

Таким образом, расход смеси пасты с коксиком 50-65% от веса цинкового кека позволяет получить наилучшие показатели процесса вальцевания.

Паста; содержащая 70% воды, пред» ставляет весьма жидкую консистенцию и применение ее целесообразно при использовании для вальцевания . крупного кокса (10-20 мм). S примерах 1-7 для мелкого коксика наиболее приемлемая паста, содержащая

15-40% воды.

В таблице приведены условия и результаты опытов.

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен тем, что потери цинка снижаются с 13,5% до 11,5%, а расход кокса снижается с 2,8 до 2,75 т/т цинка.

Пример, У

Состав пасты, %

Навеска, кг

Гидро- Вода сульфит натрия

Сода

Карбонат цинка

Цинковый кек

Кокс

Паста

30 10 40 20

5 5 15 75

17 10 30 43

0,6

0,4

0,5

10 10

40 40

0,5

0,45

0,48

0,32 содержание цветных металлов и определяют извлечение цинка, свинца, кадмия и индия. Извлечение в окислы составило: цинка 91%, свинца 93,3%, кадмия 94%, индия 79%. Расход кокса составил 2,75 кг/кг цинка.

В примерах 2-9 условия аналогичны примеру 1.

Таким образом, обработка кокса пастой, содержащей 20-75% карбоната цинка, 5-30% соды, 5-10% гидросульфи та натрия, .15-40% воды, взятой в количестве 20-30% от веса кокса, и добавка смеси в количестве 50-65% от массы цинковых кеков, позволяет повысить извлечение цветных металлов: цинка с 80-87% до 88-92,5%, свинца с 87-89,5% до 90-93,5% кадмия с 87,588% до 90-9.4%, индия с 70-72% до

74-79%. При этом расход кокса сннжа- 20. ется с 2,78-3,19 до 1,9-2,75 кг/кг цинка.!

Пример 10. В условиях примера 5 пасту весом 0,4 кг смешивают 25 с 1,4 кг кокса. Расход смеси от веса цинкового кека равен 45%. Извлечение цветных металлов составило: цинка 86,3%,.свинца 88,4%, кадмия

88% и индия 72%. Извлечение цинка . 3() в возгоны ниже, чем по прототипу.

5 5 35 55

10 10 20 60

15 5 40 50

4 2

4 2

4 2

4 2

4 1,5

4 1,Ь

4 1,6

4 2

4 1,5

1073314

Продолжение таблицы

««««««4

Прийер,, 1.

Извлечение, Ф

Кадмий Индий

Свинец

65

91,0 93,5

94,0

2,75

91,5

93у5 78,5 2у52

92,5

62 ° 5 91ю5

93,0

78,0

92,5

2,66

91,0

92,0

90,0

2,68

62,5

91,0 . 77,0

89,0

90,0

75,0

1,9

50

90,5

91,5

75,0 2 14

74,0 2,23

91,0

90,0 90,0

88,0

20

88,0 72,0 3,19

89,5

87,0

87,0

87,5 70,0

2,78

80,0

««

Составитель A. Кальницкий

РеДактор М. Циткина Техред Т.Маточка Корректор A. Тяско

Заказ 276/25 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деЛам изобретений и открытий

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

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

Процент пасты от ьис

cht кок" са

Процент сиеси кокса и пасты

От ций» новых кекоэ

Расход кокса, т/т цинка