Способ обжига металлсодержащихконцентратов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (n>850707

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200879 (21) 2812961/22-02 с присоединением заявки ето (23) Приоритет —

Опубликовано 3007.81. Бюллетень Но 28

Дата опубликования описания 300781 (51)М. Кл 3

С 22 В 1/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669. 046. .41 (088,8) (72) Авторы изобретения

С.Н. Шин, В.A. Киракосян и А.И.Окунев (71) Заявитель

Производственное объединение Уралзнергоцветмет (5 4 ) СПОСОБ ОБЖИГА МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИ Х

КОНЦЕНТРАТОВ

30

Изобретение относится к цветной металлургии, и в частности к технологии обжига сульфидных цинковых концентратов.

Известен способ обжига металлосодержащих концентратов, включающий окислительную обработку их в восходящем вихревом потоке (lj.

Недостатком способа является неполнота обжига при переработке полидисперсных материалов.

Цель изобретения заключается в повышении полноты обжига полидисперсных цинковых концентратов.

Поставленная цель достигается тем, что материал, полученный после обжига в восходящем потоке, дообжигают в нисходящем вихревом потоке, причем обжиг в обоих потоках ведут при 1000-12000С.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный полидисперсный цинковый концентрат широкого диапазона крупности частиц после обработки в восходящем вихревом потоке подвергают дообжигу в нисходящем вихревом пото ке, причем процесс в восходящем и нисходящем вихревых потоках ведут при температурах 1000-1200. а

Подобное ведение процесса обеспечивает время пребывания частиц различной фракции в печи, достатоЧное для полного их превращения. Другими словами, позволит исключить недостатки, свойственные вихревому способу обжига мелкозернистых материалов как нижним, так и с верхним вводами азрошихты за Счет этого достичь выжига серы до кондиции из частиц различной крупности. Важно отметить, что способ может быть реализован в печи, выполненной в одном корпусе в виде двух секций с восходящим и нисходящим вихревыми потоками.

Пример 1.Исследования выполнены из математической модели применительно к цинковому концентрату, содержащему 35,23 серы. Они проводились при следующих исходных параметрах: диаметр внешнего циклона

3,0 м, диаметр внутреннего циклона

1,8 м, высота печи 10,0 м, расход воздуха — 4020 мм о/ч, расход природного газа 260 нм /ч, расход кислорода 2000 нма/ч, производительность печи 100 т/сут, испарительное охлаж1 дение стенок печи 50000 ккал/м ч.

В таблицах 1 и 2 сведены данные, полученные при условии обжига цинко850707

Бремя

Полное окисление, C 1,5 2,8

Пребывание, С 5,5 5„7

Степень десульфуриэации, Ъ 100 100

2i. 2 30,0

6,. 3 10,2

6,0 7,0

60,0

15,5

93 100

97 90

"I р и м е ч а н и е: х) частиц радиусом 25-65 мкм з цинковом концентрате содержит ся 43Ъ. вых концентратов в печах соответственно с. нижним и верхним вводами михты. Б таблице 3 приведены данные, полученные при обжиге цинковых концентратов в печи, выполненной в вида двух секций с восходящим и нисходящим вихревыми потоками.

Таким образом, данные таблиц 1-3 свидетельствуютг а) о сложности получения кондиционного по содержанию серы огарка

При обжиге цинкового концентрата

s вихревой печи как с нижним, так и верхним вводаь:и азрошихты (табл, 1 и 2); б) об эффективности последовательного обжига цинкового концентрата в восходящем и нисходящем вихревых

Потоках (табл. 3). Как видно из

Последней, максимальное время обра- . ботки материала по предложенному способу обжига на несколько порядков меньше, чем в печах кипящего слоя. Это в значительной мере уменьшит степень ферритизации цинка, что обеспечит существенное повышение прямого извлечения цинка в переделе выщелачивания цинкового огарка.

Пример 2. Цинковый концентрат, состав которого приведен в

Примере 1, подвергают вихревому обжигу на укрупненной установке (производительностью 5 т/сут) с верхним вводом шихты. Эксперименты проводят при расходе природного газа 20 нм /ч и коэффициентах избытка воздуха

1,4-1,5. Температура обжига в этих условиях составляет 950-1000оС.

Переработано 200 кг цинкового концентрата и получено .165 кг огарка и 20 кг циклонной пыли с содержанием соответственно 20-24Ъ и 0,3-0,5Ъ серы. Это соответствует степени десульфуризации по огарку 31,9-43,3Ъ. Из огарка с целью изучения поведения отдельных частиц была выделена фракция менее 50 мкм. Ее выход составляет

40Ъ, а содержание серы в ней — в пределах 0,4-0,8Ъ (некоторое "несоответствие этих данных с данными, приведенными в примере 1, связано в основном с конструктивными параметрами установки, которые (d 500 мм,Ь 1500мм) существенно отличаются от заложенных в математическую модель). Содержание кислоторастворимого цинка в циклонных пыля < (фракции менее 15 мкм) и в искусственно выделенных иэ огарка частиц менее 50 мкм составило

95-97Ъ, что значительно превышает данные, полученные при обжиге цинковых концентратов в печах кипящего слоя и свидетельствует о реализации процесса обжига укаэанных частиц без ферритизации цинка.

Пример 3. Опыт по вихревому обжигу цинкового концентрата (состав примера 1) проводили в отличие от примера 2 при температурах

1100-1150 С и коэффициентах избыт<5 ка воздуха 1,7-2,0.

Всего за опыт было переработано

100 кг концентрата и получено 65 кг огарка и около 10 кг циклонной пыли.

20 Содержание серы в последней нахо-. дится практически на таком же уровне, что и в примере 2. Однако огарок заметно отличается от огарка, полученного в примере 2. Содержание серы в нем колеблется в пределах 10-15Ъ что соответствует степени десульфуриэации 57,2-71,5Ъ. То же самое можно сказать и по отношению к искусственно выделенной из огарка фракции эЪ%У

« менее 50 мкм. Содержание серы в ней составляет 0,35-0,6Ъ а ее выход равен 43Ъ. Что касается кислоторастворимого цинка, то его содержание в (циклонных пылях и искусственно выделенных иэ огарка фракциях менее

50 мкм также отличается от данных, полученных в примере 2, и составляет

96-98,5Ъ.

Данные примеров 1-3 указывают. на перспективность последовательного @ обжига концентрата и в восходящем и нисходящем вихревых потоках. Практическая реализация этого способа позволит довести время пребывания практически всех частиц до значений, g$ необходимых для полного их окисления, повысить до 98,0Ъ прямое извлечение цинка в переделе выщелачивания цинкового огарка, высвободить в значительной мере мощности существуюgg щих вельц-печей для дополнительной переработки шлаков иэ отвалов.

Таблица 1

850707

Таблица 2

5 15 25 40 65 90

Время

Полное окисление,оС

10,2 21г2 30с0

1,5 2,8 6,0

Пребывание, ос

5,2

9,5 7,9 6,7 6,2 5 6

Степень десульфуризации, %

90 65 48

100 100 100

П р и м е ч а н и е: х) частиц радиусом 40-90 мкм в цинковом концентрате содержится 39%.

Т а блица 3

15 25 40 65 90

Время 5

Полное окисление, C 1,5

2,8 6,3 10,2 21р2 30,0

Пребывание, ОС

15,0 13,6 12,7 13,2 21,1 65,2

Степень десульфуризации., % 100

100 100 100 100 100 вихревом потоке, причем обжиг в обоих потоках ведут при 1000-1200 С о.

Формула изобретения

Составитель и. Кальницкий

Редактор Е. Лушникова Техред A,Ñàâêà Корректор В.Синицкая

Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, * 35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 6253/34

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

Способ обжига металлосодержащих концентратов, включающий окислительную обработку их в восходящем вихревом потоке, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения полноты обжига полидисперсных полуцинковых концентратов, материал, полученный после обжига в восходящем потоке, дообжигают в нисходящем

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лемберский В.A. и др. Восстановление низкосортных марганцевых концентратов в вихревой печи.

Сб. Физико-химические основы ме4О таллургии марганца . М., Наука

1977.,