Способ переработки расплавленных шлаков

 

СПОСОВ ПЕРЕРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННЫХ ШЛАКОВ пропусканием их через углеродсодержащий материал, помещенный на поверхность расплава, с последующей продувкой потоком газа со скоростью , обеспечивающей циркуляцию расплава через углеродсодержащий материал , отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения меди и цинка из шлака и исключения расхода нейтрального газа, продувку осуществляют через поверхностный слой расплава смесью измельченного бурого угля с воздухом при их весовом соотношении в пределах

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистич есних

1 ЕСПИЬЛИН

O9l (11) З151) С 22 В 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ г

К ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

P госуддрственный комитет сссР по делАм изОБРетений и ОтнРьпий (21) 3562497/22-02 (22) 11.03.83 (46) 07.06.84. Бюл. У 21 (72) В.И.Гель, В.И.Саранчук, В.А.Захаров, А.В.Тарасов и В.З.Колесник (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (53) 669.054.82(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 855040, кл. С 22 В 7/04, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 6 12965, кл. С 22 В 7/04, 1976. (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННЫХ ШЛАКОВ пропусканием их через углеродсодержащий материал, помещенный на поверхность расплава, с последующей продувкой потоком rasa со скоростью, обеспечивающей циркуляцию расплава через углеродсодержащий материал, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения меди и цинка из шлака и исключения расхода нейтрального газа, продувку осуществляют через поверхностный слой расплава смесью измельченного бурого угля с воздухом при их весовом сооТ ношении в пределах (3-5):1, ттэобтЕТЕН11Е ОТНО< ТСЛ т::, ЕЕТП:-тй (- утят т!у г т,ти 7т ""т - ) Т(.1 т. .П:=гол"

11З11,Г1ЕЧЕгнт:; -kl!.т — Х .;ЕТЯ11ЛОН тг- гт-1ПК и может быть ис опьзозано для изнлн

ЧЕНИН „..1 цг-., ц„-.т: Кя -И т-ВИЬггта ИЗ ШЛяКО;-;

Прн .:Х ЗЛЕКТротЕРМИ.- ЕСI<0,-- Пт РЕ-=аботкe, ll;!z ecтен способ лeðñðB; Ог -11 штгс ков, включающий поп;-, рев,, пноцу и диспергивование c zp--и pectLJIBHHt--,:.

НОГО L!bHBK I Б Гголо Тl.:. Р i"ДНОТЕРгМ -ZPC

К 0 и П Е т „ . i ЯД К О К С 0 Н !I т СЛ О Е "!:. Ы тгг, 1 Я

KoBoi. ванне электроле-и: нагретым

НЕйтРаЛЬHbL ИЛИ ВOÑСтаНÎВИтЕЛЬНЫМ газом 111.

Недост;:тком этого споссба явл:ется необходимость существеннОГО lie»e" грена tlztlBKB, низкая стойкость огкe— упоров, HeaáõaÄHìañòü использонантгя

c.z:.I:elIk-:,ыттьногG оборудования,т„пя нагое

Б ы г. . з я,.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

1 ЗобтрЕТЕНИЮ ян;111Е 1 CSI CIIOCO6 работки расплавленных шлаков пропус.- 25 кянисм их через углероцсодер.жащий мятер11ял помещенный ня пОнерхнОсть расплава с последующей продувкой

Z1 O O K О г.г г Ы З я О С,; О р,О C !. Ь тЮ „О г P г П

ЧИВаЮЩЕй ЦИРКУЛЯ!!И!О РаСПЛатна ЧЕР;:З

УГЛЕРОДСОт-Еожашнй МЯТЕРИЯЛ СО -ЛЯСПО сггособу z!pa,J j IIK i! сущес "D.."Isl!BI при 1200-1 00 0 няклонньгм т!Отоком га"B. Скоростb газя 1 0-500 кг/мин:: ,тм понерхпостгг расплава прт..: расхо!

" <1.зя 30-100 H>i kiB } T. Шлака час 121.

111",;tcc TBTI 011 "-lзвестно! О "IIoc Обя янл гпту с я u!b со <110 расхОД нейтрально го газы, энергозятраты степень восСтаттОВЛЗП11Я жЕЛЕЗа С ПЕРЕВОДОМ ЕГО В штейн, повышенный расход кокса, что яв IHeòñÿ причиной образования насть-. пей на полине печи.

1.1 О.тг ь и з О б т: е т е и H si г

ВЛЕЧС 1ИЯ 11ЕДт". И ЦИНКа ИЗ ШЛаКЯ И

ИСКЛНтЧЕН1!Е ПЯСХОДа ПСйтнаЛЬНОГО ГЯЗа

Н я П р О1! 1г К у» р с: С ГтЛ а В я

Ц е:1 ь д 0 с T i t z B e T c H т ем, !I - О с О гл а сíG сг:ОcoÁó иерерябoтки раcïëатвленггьгх .ллаков пропускяHием их через углерод

=одержяций матери=" I, помеценный на поверхность расплава, с последующ !i продувкой потоком газа со скорос" ью-, эбесгеч!1вяющей циркуляцию расплава через уГлерОдсОдержащий материал> продувку осуществл.-пот через tlaHeðKноc Ttlbté слой расплава смесью измельченного бурого угля с воздухом при

E-;ee ñoBoM ooTHot!:pHvH в lpeöåëBK с, - 1

Глуби;B погружения фурмы 10-20 см ни.";.;:e верхнего слоя плака

1-::а расплавленный в эле (Tропечи шлях помецяют слой кокса и -: мпературу расплава поддержпвяют з -:ределях

1200=. l300 С. Через фурмы, погр гжепные — расплав шлака "B 10-20 см Hиже

=- -: него УвовнЯ ПР"Дттг.ют Распл" ,тт !e!HO 11 уШНОИ,т1ЕСЬ1„: П .-т Загоном отношении уголь/воздух от 3:1 до ", 1:

При вдувании воздухом н,расплав-ленный шлЯK бурого уГля тэбьгчнО со держащего А0-503 .летучих., про-.г ходит термолиз угля с выделением ме.ана и вОдОр ода ° При c l 0 рании ч асти $. Lzÿ и кислороде воздуха происходит выделеугарног0 и углекислого газов11тР ОгтУКТЫ ТЕРМОЛИЗ т- гИ ЧЯСТИЧНОГО СI О

pB:-ия угля активно барботируют шлакоDbL1 распlIBH и нырьгвяют капли шлака

HS ВаННЫ. 1т.аплИ ШЛаха П1РОХОДЯТ ЧЕРЕ 3 слой кокса„ .при этом восстананливаются окислы цветных металлов и частичia 1meлеза. Активное перемешивание шлака препятствует осаждению железа на подину пе--ги H создает хоро! tHÉ KGH такт его с з,iHcëBtë цинка и cBHíöB,, увеличивая скорость Отl Онки пocJIeg=!

= åcãopeâøkIå продукты термо1;изя

УГЛЯ ДттГОРаЮТ ПОД СВОДОМ ЭЛЕКТРОПЕчи зя счет подсоса воздуха., что позволяет снизить расход злектрсэнергии

HB переработку шлака. .-1ижний предел глубины опускания пос а фурмы — 20 сг; — обуслонлен тем, гто количество разбрызгиваемого шлака в этОм С11 учяе является минимально необходимым для обеспечения ускорения процесса. Верхний предел — 10 см обусловлен ctcapocтью термолиза угля в плаковой ванне. Выше этого уроння резко повыпгя тся нынос угольной пыли л атмосферу печи.

"-тижний преде;1 соотношения,голь/, воздух — (3/1) обуcловлен ссг:-ржаИИЕМ КИСЛОРОДа И УГаРНОГO Г:.тЗЯ В ГРОдукгах сгорания и термолиза. ри уне— личении количества воздуха идет прот— тое сжиганис бурого угля при этом

Отходящие Газы содержат кислород (з-6К) и до 60Å угарного газа, что резко снижает эффективность процесса зя счет переокислсния железа в

l шлаке т,образование магнетита).

Берхни :.: Предел соотношения уголь

/воздух (5/1) обусловлен возможнос1096294

Показатели

Примеры

4 5 6 7

Прототип 1

17 17

17 17 17!

Расход азота, нм /т шлака в час

36-100

Расход угля, кг/ч

25 25 25

25 25 25 25

Расход воздуха, нм /ч

Соотношение уголь/

/воздух (кг/кг) 1 О 7 1 0 7 8 1 6 5 6 5 5 4 f 6, 0

3 / 1 3 / 1 4 / 1 5 / 1 5 / 1 6 / 1 2 / 1

Глубина погружения фурмы в расплав, см

80 100 150 200 250 15 0 15 0

Содержание в исходном шлаке, мас.7..

0,43-1,33 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89

3,5 — 11,9 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5

Медь

Цинк

0,3-0,63

0 48 0 48 0 48 0 48 0 48 0 48 0 48

Свинец

25,8-29,4 32,3 32,3 32,3 32,3 32,3 32,3 32,3

Железо

Содержание в обедненном шлаке, мас.7..

0,11-0,32 0,30 0,09 0,07 0,07 0,12 0,27 0,23

Медь тью транспорта угля воздухом в ванну расплава. Снижение количества воздуха в углевоздушной смеси приводит к необходимости уменьшения сечения фурмы и забиванию ее сопла шлаком и сажей.

Пример. Проверку предлагаемого способа осуществляют в электротермической части опытно-промышленного кивцэтного агрегата с площадью зеркала расплава 5 м и глубиной ванны

600 мм. Углевоздушную смесь вводят через две фурмы, погруженные на !О20 см в расплав сверху через свод печи на противоположных сторонах электротермической части агрегата. Площадь коксового фильтра 4,5 м . о

Температура шлака, С 1200-1500 1250

Толщина слоя кокса,см 20-40 7

При вдувании используют канскоачинский бурый уголь, размолотый до крупности менее 1 мм. Уголь содержит 48Х летучих веществ, 677 углерода, 137. эолы, 11Х связанной влаги.

Летучие металлы (цинк, свинец и др.) вместе с технологическими газами поступают в камеру дожигания и далее улавливаются в виде окислов в рукавных фильтрах.

Продукты плавки, обедненный шлак и штейн, периодически выпускают из агрегата через соответствующие летки. Пробы шлака исследуют на содержание цветных металлов и железа.

Показатели различных способов и режимов обеднения шлака приведены в таблице.

1250 1250 1250 1250 1250 1250

Показателн 1 .Ь (» Мс

-:-" 1

6 7

Пр от о:.::,1

3"

Ф ,1 «

О "8 3 64

„.О ",и,»

О. 06

Свинец

Степень извлечения из шлака, 7:

58,2-85,0 63,i 90,3 91,.7 9 ;,6 87,1 . ., : «4,1

70,2-96 0 . 86,.5

99,0 98,6 96,,: !8,. : /9 6

99,„8 88,6,:-„8 8,,2

81, 7-100 85,. О,ОО

Расход электроэнергии, кВт ч/т шлака 850

815 825 825 820 820 850 ф

Происходят частые зарастания сопла фурмы шлаком и забивание фурмы углем

Составитель Н.Тумин

Редактор М.Товтин Техред 3,Кастелевич

Корректор О=Ни>ак

Заказ 3748/19 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»»Óæãoðoö,, yr. .Ïðoåêòíàÿ, 4

Для получения сопоставимых результатов при выборе глубины по«::::;":..ения фурмы в расплав и соотношения уголь/воздух в экспериментах 1-6 постоянными взяты: химический состаь шлака, температура шлакового расплава, толщина коксового фильтра, расход бурого угля, варьируемыми - рас3.3 ход воздуха, заглубление фурмы.

На. основании результатов испытаний можно -аключить, что процесс про -. текает эффективно при вдувании бурого угля в шлак фурмой, погруженной на 10-20 см ниже верхнего уровня шлака при весовом отношении уголь/

/воздух. в пределах (3-5); I:, i" =-тих условиях извл = ;ение металлов из ш« -..: а составляет,. !, ь-.ег,ь 90.»92» цин;. 96 99 свинец 99,, 8- I 00

Предлагаемый способ переработки расплавленных шлаков характеризуется повышением извлечения меди и цинка, исключением расхода нейтрального га-.а на продувку расплава,, снижением расхс,;;,с! электроэнергии,, снижением расхопа восстаноьителя.

Ожидаемая годовая экономия ат ис-пользования изобретения при переработ ,е 150000 т шлака в год составит 13ОО тыс.руб,