Способ переработки золы мазутных теплоэлектростанций

 

Изобретение относится к переработке золы мазутных теплоэлектростанций. Целью изобретения является увеличение выхода никеля в концентрат и снижение потерь ванадия. при измельчении исходного продукта вводят железосодержащий реагент до массового соотношения железа и никеля 3,7 40 1 и ведут двухстадийный обжиг с введением кальцийсодержащей добавки. Первую стадию проводят при удельном расходе воздуха с м³/ч на кг шихты. После обжига осуществляют гидрометаллургическую обработку. В качестве железосодержащего реагента используют шламы мазутных теплоэлектростанций. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к металлургии ванадия и может быть использовано при переработке комплексного ванадий никель и углеродсодержащего сырья, в частности золы мазутных теплоэлектростанций (ТЭС). Целью изобретения является увеличение выхода никеля в концентрат и снижение потерь ванадия. П р и м е р 1. При измельчении 100 г исходного продукта золы мазутной ТЭС, содержащей, мас. V₂O₅ 18,06; Ni 4,5; Fe 7,1; Ca 1,96; S 7,14; SiO₂ 10,47; Na₂O 2,16; MgO 0,4, углерод остальное, вводили переменное количество железосодержащего реагента шлама мазутной ТЭС, содержащего, мас. V₂O₅ 16,54; Ni 0,55; Fe 22,08; S 4,8; C 7,79; CaO 19,42; SiO₂ 5,02; MgO 0,1; Na₂O 0,36, кристаллизационная влага остальное, для создания переменного соотношения железа и никеля в полученной смеси добавляли известняк до массового соотношения СаО V₂O₅ в шихте 0,62. Измельчали смесь до фракции 0,16 мм. На первой стадии обжига шихту нагревали до 500^оС и выжигали углерод при удельном расходе воздуха 6 м³/ч на кг шихты в течение 1,3 ч. На второй стадии обжига температуру подняли до 900^оС и выдерживали шихту 2 ч. Из обожженного материала приготовили пульпу с Т:Ж 1:5 и провели выщелачивание ванадия на первой стадии при 60^оС, рН 2,6 в течение 0,5 ч, а на второй стадии при Т:Ж= 1:3, 3,5-ной серной кислотой в течение 0,5 ч при температуре окружающей среды. Опыты с введением переменного количества других железосодержащих реагентов гематита и отходов титанового производства (содержание FeSO₄˙7H₂O около 90%) проводили при тех же условиях, как и со шламом ТЭС. Влияние введения железосодержащих реагентов, т.е. соотношения железа и никеля в полученной смеси, добавленных при измельчении исходной золы, на выход никеля в концентрат и потери ванадия показано в табл.1. Из результатов табл.1 следует, что оптимальным массовым соотношением железа и никеля в смеси перед обжигом является (3,7-40):1. Добавка железосодержащего реагента до массового соотношения железа и никеля менее 3,7:1 и свыше 40:1 приводит к снижению выхода никеля в никель-железо-сернистый концентрат и повышению потерь ванадия с ним. П р и м е р 2. К 100 г золы ТЭС добавили 31,01 г известняка (с содержанием СаО 51,5%), 47,64 г шлама ТЭС (составы исходной золы и шлама приведены в примере 1), получив соотношение железа и никеля 3,7:1, и измельчили до фракции 0,16 мм. На первой стадии обжига при 500^оС провели выжигание углерода с различным удельным расходом воздуха, а затем проводили все операции по условиям примера 1. Влияние удельного расхода воздуха на выход никеля в никель-железо-сернистый концентрат и потери ванадия с ним показано в табл.2. Из результатов табл.2 следует, что удельный расход воздуха 4,8-7,2 м³/ч на 1 кг шихты является оптимальным, так как при этих значениях выход никеля в конечный продукт выше, а потери ванадия ниже. При удельном расходе воздуха менее 48 м³/ч на 1 кг шихты увеличивалась продолжительность первой стадии обжига, при этом часть ванадия восстанавливалась углеродом, что приводило к увеличению потерь ванадия с конечным продуктом. Увеличение удельного расхода воздуха до более 7,2 м³/ч на 1 кг шихты приводит к уменьшению выхода никеля и увеличению потерь ванадия за счет механического уноса шихты потоком воздуха. П р и м е р 3. К 100 г золы ТЭС, содержащей, мас. V₂O₅ 3,6; Ni 1,38; MgO 0,3; Fe 1,56; S 4,2; CaO 0,45; SiO₂ 8,3; Na 0,34; углерод остальное, добавили 24,39 г известняка (с содержанием СаО 51,2%) и 100 г железосодержащего реагента шлама ТЭС (состав приведен в примере 1) и измельчили шихту до фракции 0,16 мм, получив массовое соотношение железа и никеля 12,0:1. Первую стадию обжига провели при расходе воздуха 6,6 м³/ч на 1 кг шихты и 500^оС в течение 1,8 ч, а вторую при 900^оС в течение 2 ч. Получили 96,49 г огарка и провели выщелачивание ванадия при условиях, приведенных в примере 1. На первой стадии в раствор перешло 85,1% ванадия и 1,8% никеля, а на второй 11,4% ванадия и 0,2% никеля. После сушки при 105^оС получено 80,57 г никель-железо-сернистого концентрата, содержащего, мас. Ni 2,40; V₂O₅ 0,87; Fe 28,9; CaSO₄ 37,6. Выход никеля с ним составил 98,0% а потери ванадия 3,5% Пятиокись ванадия, полученная из растворов гидролитическим осаждением, после плавления содержала, мас. V₂O₅ 94,74; Fe 0,6; Ni 0,05; CaO 1,35; Nа₂О 1,7; S 0,06; MgO 0,2; SiO₂ 1,6. Применение данного способа обеспечивает увеличение выхода никеля в никель-железо-сернистый концентрат и снижение потерь ванадия, что позволяет комплексно и эффективно использовать ценные компоненты отходов ТЭС (ванадий, никель, железо и серу) и расширить сырьевую базу по ценным легирующим металлам.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛЫ МАЗУТНЫХ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, включающий ее измельчение, введение кальцийсодержащей добавки с получением шихты, двухстадийный обжиг шихты с получением огарка и его последующую гидрометаллургическую переработку с получением пятиокиси ванадия и никельсодержащего концентрата, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода никеля в концентрат и снижения потерь ванадия, при измельчении исходного продукта вводят железосодержащий реагент до массового соотношения железа и никеля в полученной смеси 3,7 40 1, а первую стадию обжига ведут при удельном расходе воздуха 4,8 7,2 м³/ч на 1 кг шихты. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве железосодержащего реагента используют железосодержащие шламы мазутных теплоэлектростанций.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---