PL88459B1 - - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 30.04.1977 88459 MKP C22b 7/04 Int. Cl.2 C22B 7/04 "czyteTnIa Urzedo ?d^m\mmgo ftlskfi] aieczKposiwmfii Ludowej Twórcywynalazku: Jan Cebula, Wilibald Pajak, Edward Stos, Janusz Lisow¬ ski/Arkadiusz Kudlek, Józef Joneczko, Andrzej Nowa- ra, Józef Dziwis, Józef Gluszek, Pawel Trójok Uprawniony z patentu: Instytut Metali Niezelaznych, Gliwice (Polska) Sposób odzyskiwania cynku i olowiu z zuzli odpadowych Wynalazek dotyczy sposobu odzyskiwania cynku i olo¬ wiu z zuzli odpadowych powstajacych przy otrzymywaniu cynku i olowiu w piecu szybowym.Zuzel odpadowy z pieca szybowego do otrzymywania cynku i olowiu, zwany dalej zuzlem, zawiera nastepujace skladniki podstawowe, których przyblizone zawartosci podano w procentach wagowych: zelazo - 21%, tlenek wapnia - 17%, tlenek magnezu- 5%, krzemionka - 20%, tlenek glinu - 7%, oraz metale uzyteczne: cynk - od 4% do % i olów od 0,5% do 3%.Znany sposób odzyskiwania cynku i olowiu z zuzli zawierajacych te metale na drodze redukcji prowadzonej w obrotowych piecach przewalowych nie nadaje sie do zuzli, których dotyczy sposób wedlug wynalazku, gdyz ich temperatura miekniecia miesci sie w granicach 920-950°C, a temperatura topliwosci w granicach 990-1080°C, to jest znacznie ponizej temperatury 1180ÓC, wymaganej w proce¬ sie przewalowym, w której zachodzi intensywna redukcja cynku. Zuzel ten wprowadzony do pieca przewalowego, po dojsciu do strefy redukcji uplynnia sie, wsiaka w wymu- rówke, a ponadto powoduje szybkie tworzenie sie naros- tów w piecu. Podaneprzyczyny, oraz brak innychracjonal¬ nych sposobów odzyskiwania metali uzytecznych zzuzli sa powodem gromadzenia ich w zwalach.Celem wynalazku jest odzyskanie metali uzytecznych - cynku i olowiu z zuzli.Zagadnienie techniczne prowadzace do osiagniecia tego celu polega na opracowaniu sposobu zuzli w obrotowym piecu przewalowym.Zgodnie z wynalazkiem wytyczone zagadnienie techni- czne zostalo rozwiazane na drodze opracowania skladu mieszanki wsadowej pozwalajacego na przerób zuzli.Odzyskiwanie cynku i olowiu z zuzli sposobem wedlug wynalazku prowadzi sie nastepujaco: Zuzel o skladzie chemicznym podanym we wstepie mieszasie zruda galma- nowa zawierajaca w procentach wagowych cynku- 5,8- 6,8%, olowiu - 0,7-0,8% tlenku wapnia - 21,5-22,5%, tlenku magnezu 11,0-11,8%, krzemionki - 3,9-6,1% tlen¬ ku glinu - 1,4-1,5% i zelaza 8,5-9,5% oraz z odpadami galmanowymi zawierajacymi w procentach wagowych: cynku - 4,8-8,5%. olowiu - 0,5-2%, tlenku wapnia - 13,0-29%, tlenku magnezu - 6,0-14,0%, tlenku glinu - 3,0-7%, krzemionki - 3-16%, oraz zelaza- 5-15%.Skladniki miesza sie w takim stosunku, aby modul tlenkowy otrzymanej mieszaniny wsadowej do pieca prze¬ walowego, okreslony ilorazem: suma zawartosci tlenku wapnia i tlenku magnezu wyrazona w procentach wago¬ wych, podzielonaprzezsumezawartosci krzemionki i zela¬ za wyrazona w procentach wagowych, wynosil nie mniej niz 1,5, przy równoczesnym zachowaniu w niej zawartosci zelaza ponizej 1.2% wagowych, oraz zawartosci sumy tlen¬ ków: tlenku wapnia, tlenku magnezu i tlenku glinu - powyzej 34% wagowych. Nastepnie, sporzadzona miesza¬ nine wsadowa, miesza sie z reduktorem weglowym, korzy¬ stnie koksikiem, wilosci od 13% do 21% wagowych i wpro¬ wadza do obrotowego pieca przewalowego. W piecu, w strefie redukcji utrzymuje sie temperatura 250-300°C ponizej temperatury topnienia mieszaniny wsadowej i o 30-50°C ponizej temperatury jej miekniecia. Unoszone z gazami odlotowymi tlenki cynku i olowiu wylapuje sie 8845988459 3 w ukladzie odpylajacym i kieruje do przerobu na cynk i olów.Sposób wedlug wynalazku umozliwia odzyskiwanie cynku i olowiu z zuzli odpadowych powstajacych przy otrzymaniu cynku i olowiu w piecu szybowym.Podanenizej przykladypozwalaja nalepszezrozumienie istoty wynalazku.Przyklad 1.7 czesci wagowych zuzla o ziarnistosci nie przekraczajacej 8 mm, w sklad którego wchodza nastepu¬ jace skladniki w ilosciach podanych w procentach wago¬ wych: cynk - 4,0%, olów - 0,5%, tlenek wapnia - 22,0%, tlenek magnezu -7,0%, tlenek glinu- 6,0%, krzemionka- ,0% i zelazo - 19,0% miesza sie ze 100 czesciami wago¬ wymi zestawu rudnego w sklad którego wchodzi 45 czesci wagowych rudy galmanowej zawierajacej w procentach wagowych: cynku - 7,0%, olowiu- 1,2%, tlenku wapnia 19,0%, tlenku magnezu - 8,0%, tlenku glina - 2,0%, krzemionki - 5,0% i zelaza - 14,0%, 20 czesci wagowych odpadów galmanowych zawierajacych w procentach wa¬ gowych: cynku - 8,5%, olowiu - 2,0%, tlenku wapnia - 13,0%, tlenku magnezu - 6,0%, tlenku glinu - 7,0%, krzemionki - 16,0% i zelaza - 15,0%, oraz 35 czesci wagowych odpadów galmanowych zawierajacych w pro¬ centach wagowych: cynku - 4,8%, olowiu - 0,5%, tlenku wapnia - 29,0%, tlenku magnezu - 14,0%, tlenku glinu- 3,0%, krzemionki- 3,0% i zelaza- 5,0%.To wymieszaniu otrzymuje sie wsad cynkonosny do obrotowego pieca przewalowego o nastepujacym skladzie podanym w procentach wagowych: cynk - 6,4%, olów - 1,1%, tlenek wapnia - 21,3%, tlenek magnezu - 9,5%, krzemionka- 7,7%, zelazo - 11,6%, tlenek glinu- 3,8%.Modul tlenkowy tak zestawionego wsadu, okreslony ilorazem: suma zawartosci tlenku wapnia i tlenKU magne¬ zu wyrazona w procentach wagowych, podzielona przez sume zawartosci krzemionki i zelaza wyrazonego w pro¬ centach wagowych wynosi 1,6, natomiast suma zawartosci tlenków: tlenku wapnia, tlenku magnezu 1 tlenku glinu równa sie 34,4% wagowych, zas zawartosc zelaza- 11,6% wagowych. Temperatura punktu topienia wsadu wynosi 1430°C, a temperatura miekniecia - 1250°C.Na kazde 100 czesci wagowych suchego wsadu cynko- nosnego dodaje sie 13 czesci wagowych koksiku o zawar¬ tosci 4,5% wody. Koksik stosowany do redukcji stanowi najdrobniejsza frakcje o ziarnistosci ponizej 10 mm po¬ wstajaca przy produkcji koksu kawalkowego. Zawartosc popiolu w koksiku wynosi 12,3% wagowych, zawartosc wegla pierwiastkowego 78% wagowych, zawartosc czesci lotnych 7,5% wagowych.Wsad cynkonosny i koksik laduje sie w sposób ciagly przez rynne wsadowa do górnego konca obrotowego pieca przewalowego dlugosci 25 m i srednicy 4,2 m, i pochyleniu 3°. Piec jest wymurowany cegla szamotowa. Od strony dolnego konca jest on opalony palnikiem na pyl weglowy.W strefie redukcji utrzymuje sie temperature 1180°C. Wsa- dowany do pieca material najpierw nagrzewa sie, przy czym nastepuje odparowanie zawartej w nim wody niez- wiazanej i wody krystalizacyjnej. Po nagrzaniu wsadu do temperatury 450°C rozpoczyna sie dysocjacja termiczna weglanów, a od temperatury 1000°C redukcja, parowanie i utlenianie cynku, oraz sublinacja i parowanie zwiazków olowiu, zwlaszcza tlenków olowiu. Po osiagnieciu przez wsad najwyzszej temperatury 1180°C nastepuje intensyw¬ na eliminacja cynku i olowiu ze wsadu, przy czym najwyz¬ sza temperatura w strefie redukcji jest nizsza od tempera¬ tury punktu topienia o 250°C, oraz nizsza od temperatury 4 miekniecia o 30°C. Material w strefie redukcji nie ulega nadtopieniu i latwo opuszcza piec nie tworzacnarostów na wymurówce.Gazy z pieca wraz z pylistymi tlenkami cynku i olowiu kieruje sie do urzadzen odpylajacych, gdzie nastepuje oddzielenie koncentratu cynkowo-olowiowego od spalin, przy czym pyly z agregatów wstepnego odpylania zawraca sie do pieca. Pylywlasciwiekieruje siedo przerobu na cynk i olów. Odpady wychodzacez piecazawieraja0,48% wago- xo wych cynku i 0,11% wagowych olowiu.Przyklad II. 20 czesci wagowych zuzla o ziarnistosci nieprzekraczajacej 8 mm, w sklad któregowchodza naste¬ pujace skladniki w ilosciach podanych w procentach wa¬ gowych: cynk - 10^0%, olów - 4,0%, tlenek wapnia - 13,0%, tlenek magnezu - 4,0%, tlenek glinu - 11,0%, krzemionka - 19,0% i zelazo - 27,0% miesza sie ze 100 czesciami wagowymi zestawu rudnego w sklad którego wchodzi 45 czesci wagowych rudy galmanowej zawieraja- cej w procentach wagowych: cynku-5,0%, olowiu -0,7%, tlenku wapnia - 27,0%, tlenku magnezu - 13,0%, tlenku glinu - 1,0%, krzemionki - 2,0% i zelaza - 4,0% oraz 55 czesci wagowych odpadów galmanowych zawierajacych w procentach wagowych: cynku - 7,6%, olowiu - 1,5%, tlenku wapnia - 18,8%, tlenku magnezu - 8,9%, tlenku glinu - 5,5%, krzemionki - 11,3% i zelaza - 11,4%. Po wymieszaniu otrzymuje sie wsad cynkonosny do obroto¬ wego pieca przewalowego o nastepujacym skladzie poda¬ nym w procentach wagowych: cynk - 6,8%, olów- 1,5%, tlenek wapnia- 20,9%, tlenek magnezu- 9,6%, krzemion¬ ka- 9,1%, tlenek glinu - 4,8%, zelazo - 11,2%.Modul tlenkowy tak zestawionego wsadu wynosi 1,5%, natomiast suma zawartosci tlenków: tlenku wapnia, tlen¬ ku magnezu i tlenku glinu równa sie 36,24% wagowych, zas zawartosc zelaza - 11,2% wagowych. Temperatura punktu topienia wsadu wynosi 1480°C, a temperatura miekniecia 1230°C. Na kazde 100 czesci wagowych suchego wsadu cynkonosnego dodajesie 21 czesci wagowychkoksi¬ ku. Wsad cynkonosny i koksik laduje sie w sposób ciagly przez rynne wsadowa do obrotowego pieca przewalowego 40 szczególowo opisanego w przykladzie I. Najwyzsza tempe¬ ratura w strefie redukcji wynosi 1180°C i jest nizsza od temperatury punktu topienia o 300°C oraz nizsza od tem¬ peratury miekniecia o 30°C. Gazy z pieca wraz z pylami których glównymi skladnikami sa tlenki cynku i olowiu 45 kieruje sie do urzadzen odpylajacych, gdzie nastepuje oddzielenie koncentratu cynkowo-olowiowego od spalin.Pyly z agregatów wstepnego odpylania zawraca sie do pieca. Odpady wychodzace z pieca zawieraja 0,45% wago¬ wych cynku i 0,12% wagowych olowiu. 50 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób odzyskiwania cynku i olowiu z zuzli odpado¬ wych, powstajacych przy otrzymywaniu cynku i olowiu 55 w piecu szybowym, za pomoca przerobu tych zuzli wobro¬ towym piecu przewalowym znamienny tym, ze zuzel z pie¬ ca szybowego miesza sie z ruda galmanowa i odpadami galmanowymi o takim stosunku, aby modul tlenkowy otrzymanej mieszaniny wsadowej, okreslony ilorazem: su- 60 ma zawartosci tlenku wapnia i tlenku magnezu wyrazona w procentach wagowych, podzielona przez sume zawartos¬ ci krzemionki i zelaza wyrazona w procentach wagowych wynosil nie mniej niz 1,5, przy równoczesnym zachowaniu w niej zawartosci zelaza ponizej 12% wagowych, oraz 65 zawartosci sumy tlenków:tlenku wapnia, tlenku magnezu88459 5 6 i tlenku glinu powyzej 34% wagowych, poczem miesza sie przewalowego i utrzymuje temperature procesu o 250- ja z reduktorem weglowym, korzystnie koksikiem w ilosci 300°C ponizej temperatury topienia mieszanki i o 30-50°C od 13 do 21% wagowych, wprowadza do obrotowego pieca ponizej temperatury jej miekniecia. PL