Способ переработки шлаков, содержащих окислы цветных металлов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (n)789620 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 280279 (21) 2730580/22-02 (51) . (л.з.

С 22 В 7/04 с присоединением заявки É9

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 2312.80. Бюллетень Но 47

Дат в опубликования описания 2 М 280 (53) УДК 669. 046..58(088.8) В.й.йааиаоа, Е.В.Самуйааа, С.Г.Коааоаа,f а

В.A.Êóõòo и В.П.Шевелев Й1„ .-:,; и й

1,> -: -".о

1 ей ический (72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательск институт им. Г.И.Кржижановског (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКОВ, СОДЕРЖАШИХ

ОКИСЛЫ ЦВЕТНЫХ METAJOIOB

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке шлаков На элект.ростанциях, работающих на тверДом топливе.

Известен способ переработки шлаков, содержащих цветные металлы, включающий прокачку расплава шлака через углеродсодержащий восстановитель наклонным газовым потоком (11 .

Недостатком способа является неполное восстановление окислов металлов, поскольку способ осуществляется при 1200-1500 С. 15

Цель изобретения — снижение эксплуатационных затрат на восстановление окислов.

Поставленная цель достигается тем,20 что восстановление ведут в двухступенчатой топке для сжигания твердых топлив при подаче окислителя s первую ступень с коэффициентом расхода

0,8-0,95, а во второй ступени шлак 25 перегревают до 1800-1900оС и выдерживают при этой температуре в течение 10-50 мин.

Способ осуществляется следующим образом. 30

Восстановитель вносится из первой ступени топки во вторую нижнюю ступень многофункционального агрегата,.где и осуществляется восстановление шлакового расплава, а в верхней части— использование газообразных продуктов для целей энергетики.

При сжигании топлива при коэффициенте избытка воздуха менее 0,8 тем. пература в первой ступени топки ниже того уровня (1500-1700 С), который необходим для получения шлакового расплава. Поэтому, в этом случае необходим дополнительный нагрев шлака.

При сжигании топлива при коэффициенте избытка воздуха более 0,98, в шлаковом расплаве содержится недос таточное количество несгоревшего углерода (менее 5Ъ) и для осуществления шлакового расплава во второй ступени необходимо добавлять углеродистый восстановитель.

Процесс восстановления завершается через 10-15 мин (в зависимости от состава шлакового расплава). Время выдержки расплава во второй ступени менее 10 мин недостаточно, так как процесс практически не закончен, а при времени выдержки более 50 мин

789620

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9005/31 Тираж 694 Подписное

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул, Проектная, 4 выход продуктов восстановления практически не увеличивается.

Сжигание топлива при коэффициенте избытка воздуха 0,8-0,95 позволяет з первой ступени топки получить шлаковый расплав, имеющий температуру

1500-1700ОС и содержащий равномерно распределенный по объему несгоревший углерод з количестве 5-10%. Таким образом, созданы условия для эффективного протекания процесса восста:,новления указанного расплава без до-! полнительного ввода углеродистого восстановителя.

Дополнительный нагрев шлакового расплава до 1800-1900 С приводит к снижению его вязкости, увеличению подвижности молекул и, как следствие этого, увеличению скорости процесса восстановления. Нагрев шлакового расплава до температур более 1900 С нерационален, так как при этом начинается процесс интенсивной возгонки coåäèíåíêé шлакового расплава.

Коэффициент избытка воздуха для сжигания твердого топлива в первой ступени топки зависит от содержания и состава минеральной части топлива

P переходящей в шлаковый расплав.

Оптимальные значения коэффициента избытка воздуха составляют 0,8-0,95.

П р,и м =. p 1. В первой ступени двухступенчатой топки сжигают пыль угля при коэффициенте избытка воздуха 0,9 и температуре 1700 С. Полу аю-. расплав следующего состава, Ъ:

Si0 51,9

А1 О, 30,1

Få О 5,5

СаО 4,3

Hg0 О,бб

Ма-. О 0,37

К О 0,42

Ti0 1,22

0 5,5

Затем шлаковый расплав направляют во вторую ступень топки, где расплав подогревают до температуры

18 0 С и выдерживают при этой температуре 30 мин. B результате получают продукты восстановления шлакового расплава следующего состава,(Ъ);

FeSi 80", Аi 15; Fe 5. Выход продуктов восстановления составляет 10,5%.

Пример 2. В первой ступени двухступенчатой топки сжигают пыль угля при коэффициенте избытка воздуха 0,8 и температуре 1650 С. Получают шлаковый расплав следующего сос- тава, Ъ:

sio 50,8

Аi О,, 24,9 т, 0> 0,8 е оз 13,3

Сао 1,7

Hg0 0,8 к о 0i4 0 0,3

С 7,0

Затем шлаковый расплав направляют во вторую ступень топки, где расплав подогревают до 1800 С и выдерживают 50 мин. Получают продукты восстановления шлакового расплава следующего состава (Ъ): FeSi 83; Аi

11„3;, Få 5,7.Выход продуктов восстановления составляет 8,7Ъ.

Пример 3. В первой ступени двухступенчатой топки сжигают пыль угля при коэффициенте избытка воздуха 0,95 и температуре 1700ОС. Получают шлаковый расплав следующего состава, Ъ:

S iОд 54,7

А1 03 24,2

Fe> 03

7,7

СаО 4,7 g0 1,27

Ма о 0,58 к о 0,58

Т(02 1,07

С 5,30

Затем шлаковый расплав направляют во вторую ступень топки, где расплаг подогревают до 1900ОС и выдерживают

10 мин. Получают продукты восстановления шлакового расплава следующего состава (Ъ). Геб 85; А! 9,7; Fe

5,3. Выход пррдуктов восстановления составляет 7,5%.

В предлагаемом способе для производства сплавов цветных металлов используется 80Ъ ишака и золоотвалы, которые при известных методах сжигания топлив идут в отвал. Таким образом, расширяется ассортимент сырья для получения цветных металлов.

Я Способ переработки шлаков, содержащих окислы цветных металлов, включающий их восстановительную обработку, о т л и ч а и шийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат на восстановление окислов, восстановление ведут в двухступенчатой топке для сжигания твердых топлив при подаче окислителя в первую ступень с коэффициентом расхода 0,80,95, а во второй ступени шлак перегревают до 1800-1900 С и выдерживают при этой температуре в течение

10-50 мин, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

® 1. Авторское свидетельство СССР

9 612965, кл. С 22 8 7/04, 1976.