RS57281B1 - Postupak i postrojenje za uklanjanje arsena i/ili antimona iz dimnih prašina - Google Patents

Postupak i postrojenje za uklanjanje arsena i/ili antimona iz dimnih prašina

Info

Publication number
RS57281B1
RS57281B1 RS20180658A RSP20180658A RS57281B1 RS 57281 B1 RS57281 B1 RS 57281B1 RS 20180658 A RS20180658 A RS 20180658A RS P20180658 A RSP20180658 A RS P20180658A RS 57281 B1 RS57281 B1 RS 57281B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
heating
reactor
reducing agent
fluidized bed
arsenic
Prior art date
Application number
RS20180658A
Other languages
English (en)
Inventor
Jochen Güntner
Peter Sturm
Maciej Wrobel
Jörg Hammerschmidt
Ake Holmstrom
Gunnar Berg
Original Assignee
Outotec Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Outotec Finland Oy filed Critical Outotec Finland Oy
Publication of RS57281B1 publication Critical patent/RS57281B1/sr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02Working-up flue dust
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/64Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/76Gas phase processes, e.g. by using aerosols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/81Solid phase processes
    • B01D53/83Solid phase processes with moving reactants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • B01D2251/204Carbon monoxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • B01D2251/208Hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • B01D2251/21Organic compounds not provided for in groups B01D2251/206 or B01D2251/208
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/60Heavy metals or heavy metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/0028Smelting or converting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Opis
[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na postupak za tretman dimnih prašina koje sadrže arsen i/ili antimon iz pirometalurških postupaka, u kom se redukciono sredstvo dodaje u dimne prašine, pri čemu se dimne prašine zagrevaju zajedno sa redukcionim sredstvom, a isparljive komponente se odvajaju. Ovaj pronalazak, dalje, obuhvata uređaj za izvođenje postupka prema ovom pronalasku.
[0002] Bakar (Cu), nikl (Ni), cink (Zn) ili slični obojeni metali dobijaju se iz sulfidnih ruda. Ovi metali kao takvi predstavljaju značajne proizvode koji mogu dalje da se obrađuju na razne načine, ali moraju biti prisutni u veoma čistom obliku za ovaj dalji tretman. Ova čistoća generiše se pomoću pirometalurških postupaka. Pirometalurgija se smatra daljom termičkom obradom ruda ili metala već dobijenih, ili oksidacionim postupkom, tj. zagrevanjem sa dodatkom kiseonika, ili redukcionim postupkom, tj. zagrevanjem u atmosferi peći bez kiseonika.
[0003] Upotrebom primera topljenja bakarnih ruda, u nastavku će ukratko biti opisan uobičajen pirometalurški postupak: koncentrati u obliku proizvoda flotacije sulfida obično se koriste kao polazna supstanca. Ovi proizvodi flotacije obično sadrže bakar oko jedne trećine, železo kao drugu trećinu, i sumpor kao preostalu trećinu. U niskim koncentracijama, takođe je sadržano više drugih elemenata, pre svega arsen (As), antimon (Sb), bizmut (Bi), kadmijum (Cd) i olovo (Pb). Dok se izvodi pirometalurški postupak, dobijaju se tri faze, naime faze rastopa sulfidnih metala, troske i otpadnog gasa. Faza otpadnog gasa ne samo da sadrži gasne komponente, već i dimne prašine. Raspodela nečistoća u pojedinačnim fazama dobija se odigravanjem ravnotežnih reakcija.
[0004] Faza troske dobija se tako što se u prvoj fazi postupka deo železa odvaja od koncentrata bakra selektivnom oksidacijom. Na temperaturama izrazito iznad 1000 °C, oksidovano železo zatim se postavlja u tečnu fazu troske dodavanjem peska.
[0005] Značajan proizvod bakar akumulira se u fazi rastopa sulfidnih metala, a delimično i iznad istog u odvojenoj fazi troske sa bakrom.
[0006] Zbog visoke temperature, nečistoće, pre svega arsen i antimon, ispuštaju se u gasnom obliku. Otpadni gas koji je tako napunjen teškim metalima mora, zatim, najmanje delimično da se oslobodi od ovih nečistoća u kotlu za otpadnu toplotu i električnom prečišćavanju gasa. U postupku, čestice se formiraju ponovnom kondenzacijom. Zajedno sa unetim česticama isto tako sadržanim u otpadnom gasu, oni formiraju takozvane dimne prašine.
[0007] Dokument US 3,776,533 A opisuje uređaj i postupak za predgrevanje, očvršćavanje i redukciju peleta rude, koji obezbeđuju omotač peleta u inertnom čestičnom materijalu u toku obrade. Zeleni peleti kontinuirano se pune u predgrejač sa fluidizovanim slojem zagrejanog čestičnog materijala a zatim u peć sa fluidizovanim slojem, pri čemu se takođe fluidizovani sloj formira fino podeljenim inertnim čvrstim česticama. Očvrsnuti peleti direktno se ispuštaju iz peći sa fluidizovanim slojem u gornji region stubnog redukcionog reaktora za nasumično obmotavanje unutar sloja inertnog čestičnog materijala koji se zagreva do temperature dovoljne da se redukuju peleti tokom kretanja nizvodno kroz reaktor. Redukovani peleti ispuštaju se i hlade.
[0008] Razne nečistoće kao što su cink, bakar, kalaj, arsen, olovo ili sumpor mogu takođe da se izvedu u postupku prema ovom pronalasku. Prema tome, oko 3-5 % kalcijum hlorida ili drugog halida dodaje se peletima kako bi reagovali sa ovim nečistoćama. U takvoj piritnoj redukciji, isparljiva metalna jedinjenja formiraju se i uklanjaju tokom predgrevanja i očvršćavanja u reaktorima sa fluidizovanim slojem.
[0009] Dokument WO 91/02824 A1 se odnosi na postupak za topljenje metalurških otpadnih materijala. Otpadni materijali sadrže najmanje jedno jedinjenje železa i najmanje jedan teški element (npr. Zn, Pb, Cd), koji može da se regeneriše pod snažnim redukcionim uslovima i isparavanjem. Dalje, sadrži najmanje jedan toksičan element, (As, Sb, Bi), koji se odvaja od železa i stabilizuje u takozvanoj fazi rastopa sulfidnih metala ili istopljenoj fazi arsenida. Da bi se odvojilo jedinjenje, otpadni materijal podvrgava se u prvoj fazi topljenju u komori reaktora sa odozgo uronjenim kopljem ili reaktor sa uduvavanjem na dnu u prisustvu ugljeničnog reduktanta, kao što je ugalj ili drveni ugalj. Snažni redukcioni uslovi preovlađuju na površini rastopa da bi izazvali isparavanjem Zn, Pb i Cd. Toksični elementi, (As, Sb, Bi), stabilizovani su u sloju rastopa sulfidnih metala ili sloju istopljenog arsenida rastopa zajedno sa malo Zn, malo Pb, Ag, Au, Cu, Ni i Co. U drugoj fazi, gorivo i gas koji sadrži kiseonik injektiraju se tako da se izazove da rastop cirkuliše tako da rastop sulfidnih metala ili istopljen arsenid cirkuliše do pomenutog najmanje jednog regiona sagorevanja kako bi se pomenuti rastop sulfidnih metala ili istopljen arsenid oksidovao u najmanje jednom regionu sagorevanja da bi se izazvalo isparavanje najmanje jednog toksičnog elementa.
[0010] Dokument EP 0285458 se odnosi na postupak tretiranja prašine istaložene iz otpadnih gasova iz metalurških postupaka kako bi se prevela prašina u oblik u kom ona može da se odloži bez opasnosti od zagađenja životne sredine i iz kog značajne komponente prašine mogu da se regenerišu. Prema tom postupku, prašina se topi i selektivno redukuje zajedno sa isparavanjem isparljivih metala u peći za topljenje. Prema tome, inertna faza troske i tečna faza metala dobijaju se iz peći za topljenje. Dok ostaci antimona nisu uopšte adresirani, jedinjenja arsena nalaze se u fazi troske peći iz koje se ona mogu pokazati testom ispiranja.
[0011] Dalje, gasna faza koja sadrži pre svega CO-gas, isparenja metala, sumpor, hloride i fluoride zajedno sa unetom nereagovalom prašinom kontinuirano se uklanja iz peći za topljenje. Oksidabilna jedinjenja u ovom otpadnom gasu sagorevaju u nizvodnoj fazi postupka.
[0012] AU 2012306934 A1 opisuje postupak regeneracije za složeni materijal koji sadrži arsen i značajne metale troske, naročito cink. Prema tome, materijal se odvodi u primarnu rotirajuću peć za sušenje pre nego što se sprovede u sekundarnu rotacionu peć za sušenje radi prečišćavanja. U peći za isparavanje sa uduvavanjem, troska obe rotacione peći za sušenje koja takođe sadrži frakciju arsena redukuje se sa koksom. Preostala troska sprovodi se u dimnu peć za isparavanje da bi ispario cink kao procesni proizvod. Najveći deo arsena prisutan je kao As2O3nakon prolaska kroz rotacione peći za sušenje dok je antimon odvojen u fazi legure peći za isparavanje sa uduvavanjem koja se dalje tretira poput troske koja sadrži arsen u postupku oksidacije.
[0013] Pored nečistoća prethodno navedenih, ove dimne prašine takođe sadrže relativno visoke količine bakra (20-30 mas. %). Za povećanje efikasnosti postupka, sama dimne prašine moraju, prema tome, takođe da se uvode u postupak topljenja, kako bi se odvojio značajan proizvod bakar. U isto vreme, ovaj postupak topljenja mora da se izvodi tako da se izbegne obogaćenje nečistoćama u postupku.
[0014] Takva ponovna obrada dimnih prašina opisana je u DE 102010011242 A1, prema kom se ove prašine koje sadrže arsen i/ili antimon tretiraju na temperaturama između 500 i 1000 °C u nekoj inertnoj atmosferi i dodavanjem sumpora, a čvrsta faza tako se odvaja od gasne faze. Ova gasna faza zatim može da se podvrgne daljem prečišćavanju.
[0015] Opisani postupak odnosi se na recirkulaciju netretirane dimne prašine u topionici. Međutim, to je posebno teško da se izvede sa relativno visokim sadržajevima arsena i/ili antimona (2-10 mas. %), s obzirom da se odigravaju hemijske reakcije, postoje ravnotežne reakcije a, prema tome, delovi koji sadrže arsen i antimon dospevaju u trosku. Visok sadržaj arsena i/ili antimona u troski, međutim, dovodi do toga da ova troska ne može više lako da se odloži ili čak da se koristi kao značajan proizvod za izgradnju puteva, već mora da se odloži kao opasan otpad. Ako recirkulisana dimna prašina sadrži 2-10 mas. % arsena, nečistoća se skuplja u fazi troske topionice, što stvara opisanu poteškoću u odlaganju troske ili upotrebi troske.
[0016] Prema tome, cilj ovog pronalaska je da obezbedi postupak u kom dimne prašine mogu da se tretiraju tako da se sadržani značajni proizvodi, kao što je bakar, regenerišu iz dimnih prašina, dok se toksične nečistoće, pre svega arsen i antimon, pouzdano uklanjaju, a troska dobijena u topionici je pogodna za upotrebu u izgradnji puteva.
[0017] Cilj ovog pronalaska postiže se postupkom sa karakteristikama patentnog zahteva 1. U ovom postupku, redukciono sredstvo se dodaje u dimne prašine, a mešavina dimnih prašina i redukciono sredstvo zajedno se zagrevaju, pri čemu se isparljive komponente odvajaju. Presudno je da se jedinjenje ugljenika doda kao redukciono sredstvo. Ovaj postupak ima prednost da se relativno visoki sadržaji arsena i antimona takođe mogu ukloniti bez napajanja troskom u velikoj meri. U isto vreme, brzina regeneracije sadržanih značajnih metala je veoma visoka, pri čemu efikasnost postupka može da se poveća značajno.
[0018] Poželjno, postupak se izvodi u fluidizovanom sloju, budući da ovde može da se osigura optimalni prenos mase i toplote.
[0019] Ono što je naročito poželjno je upotreba cirkulišućeg fluidizovanog sloja, budući da u isto vreme razlika temperatura između guste faze i gasne zone smeštene iznad iste, u kojoj su takođe prisutne čestice, može da se održava malom. Prema ovom pronalasku, razlika temperatura nije veća od 20 °C, naročito poželjno je da je između 0 i 10 °C. Male razlike temperatura osiguravaju da je, s jedne strane, potrebna temperatura za uklanjanje arsena i/ili antimona prisutna svuda. S druge strane, ne dostiže se temperatura topljenja drugih čvrstih čestica, čime se izbegava formiranje aglomerata. Takvi aglomerati pogoršavaju postupak, budući da dovode do heterogene veličine čestica, pri čemu, zauzvrat, ne može više da se osigura da su sve čestice fluidizovane u fluidizovanom sloju.
[0020] Da bi se osigurao pouzdan rad naročito kada se koristi postupak sa fluidizovanim slojem, dalje je otkriveno da bi bilo povoljno da se prvo granuliraju dimne prašine. Uopšteno, dimne prašine su uglavnom prisutne sa prečnikom manjim od 10 µm. U fazi mikrogranulacije, proizvode se čestice veličine od 100 do 500 µm (računato na 60 do 100 mas. % čestica). Zbog ove homogenizacije veličine čestica i pojednostavljenog postupka usled većeg prečnika, favorizuje se termička obrada. U fluidizovanom sloju, sve čestice dodatno mogu jednako da budu fluidizovane pouzdano.
[0021] Takođe je poželjno da se, i pored svega, doda jedinjenje ugljenika koje deluje kao redukciono sredstvo tokom postupka granulacije i/ili domešavanja veziva.
[0022] Dodavanje redukcionog sredstva ima prednost da se osigurava dobar prenos mase između redukcionog sredstva i dimnih prašina, a efekti mešanja ne treba da se uzmu u obzir tokom naknadnog zagrevanja, pre svega u fluidizovanom sloju. Prema tome, preporučljiva je upotreba čvrstog ugljeničnog redukcionog sredstva, pre svega uglja i/ili biomase ili slično.
[0023] Kvalitet proizvedenih granula može da se poboljša vezivom, pri čemu se osigurava da se dimne prašine ne proizvode ponovo dezintegracijom čestica, koje dimne prašine se ispuštaju preko otpadnog gasa. Naročito u postupku sa fluidizovanim slojem, stabilnost čestica je od presudnog značaja, kako bi se osiguralo da sve čestice imaju slično vreme zadržavanja u fluidizovanom sloju, a arsen i/ili antimon ili slično se, prema tome, odvaja pouzdano.
[0024] Takođe se pokazalo da granulacija poželjno treba da se izvodi na temperaturama između 20 i 200 °C, poželjno 40 i 120 °C, budući da je tako stabilnost granula posebno visoka.
[0025] Postupak prema ovom pronalasku može da se izvede i u inertnoj i u redukcionoj atmosferi.
[0026] Upotreba inertne atmosfere ima prednost da se procesni uslovi mogu podesiti naročito dobro.
[0027] Upotreba redukcione atmosfere, zauzvrat, dovodi do toga da mora da se koristi manje ugljeničnog redukcionog sredstva, ili najmanje deo ugljeničnog redukcionog sredstva može da se uvede ne u čvrstom, već u gasnom obliku. Ono što je naročito pogodno ovde je upotreba ugljen monoksida (CO) i/ili metana (CH4) ili slično kao redukcionog sredstva.
[0028] Poželjno, postupak prema ovom pronalasku izvodi se na temperaturama između 500 i 1.200 °C, poželjno 750 i 950 °C. Na ovim temperaturama može da se osigura visok promet, bez fuzija, i kao rezultat, bez aglomeracije čestica.
[0029] Da bi se povećala efikasnost postupka, takođe se pokazalo kao poželjno da se najmanje deo toplote regeneriše nakon postupka zagrevanja i recirkuliše u postupak granulacije i/ili postupak zagrevanja. Za ovu svrhu, dobijeni ugarak se hladi. Poželjno, hlađenje se izvodi do temperatura između 100 i 200 °C.
[0030] Pogodna rashladna sredstva uključuju i gasna i tečna rashladna sredstva. Uprkos nižem koeficijentu prenosa toplote i nižem toplotnom kapacitetu, upotreba gasnog rashladnog sredstva, naročito vazduha, je preporučljiva, budući da ovaj gas može takođe da se koristi u fazi zagrevanja, npr. kao predgrejan fluidizujući gas za zagrevanje u postupku sa fluidizovanim slojem, pri čemu ovde može da se smanji ulaz energije i/ili ovaj vazduh može da se koristi u mikrogranulaciji za podešavanje temperature.
[0031] Otpadni gas iz peći sa fluidizovanim slojem, koji takođe sadrži CO i jedinjenja sumpora, poželjno se uvodi u fazu naknadnog sagorevanja. Naknadno sagorevanje izvešće se tako da se samo mali delovi sadržanog arsena oksidišu od As(III) do As(V). Dobijena energija može da se koristi i u predgrevanju i u uzvodnoj mikrogranulaciji.
[0032] Dodatno, čvrste čestice dobijaju se u ovom naknadnom sagorevanju, a koje se recirkulišu u mikrogranulaciji i/ili zagrevanji, tako da, na isti način, mogu da se regenerišu značajni proizvodi koji su i dalje sadržani u njima.
[0033] Ovaj pronalazak, konačno, takođe obuhvata postrojenje za tretman dimnih prašina koje sadrže arsen i/ili antimon iz pirometalurških postupaka, a koje uključuje uređaj za dodavanje ugljeničnog redukcionog sredstva, reaktor za zagrevanje dimnih prašina zajedno sa redukcionim sredstvom, i separator za odvajanje gasnih i čvrstih komponenata. Štaviše, postrojenje obuhvata uređaj za granulaciju dimnih prašina pre uvođenja istih u reaktor. Ovom granulacijom može da se osigura da se u nizvodnom tretmanu dimni prašina veoma velika količina mikro-finih čestica ne unosi ponovo sa otpadnim gasovima, a otpadni gasovi se tako i dalje napajaju.
[0034] Dodatno, granulacija promoviše upotrebu reaktora sa fluidizovanim slojem, naročito poželjno protočnog reaktora sa fluidizovanim slojem.
[0035] Dalji ciljevi, karakteristike, prednosti i moguće primene ovog pronalaska takođe se mogu uzeti iz sledećeg opisa primera ostvarenja i nacrta. Sve karakteristike opisane i/ili ilustrovane formiraju predmet ovog pronalaska per se ili u bilo kojoj kombinaciji, nezavisno od njihovog uključivanja u patentne zahteve ili njihove povratne reference.
[0036] U nacrtu:
Fig.1 prikazuje postupak prema ovom pronalasku sa nizvodnim hlađenjem za povećanje energetske efikasnosti, i
Fig.2 šematski prikazuje prikaz celokupnog naknadnog-tretmana otpadnog gasa.
[0037] Na Fig.1, dimna prašina koja sadrži arsen i/ili antimon uvodi se u uređaj za mikrogranulaciju 10 preko voda 11. Preko voda 12, ugljenično redukciono sredstvo u čvrstom obliku, kao što je ugalj ili biomasa, može da se doda. Preko voda 13, dodatna veziva mogu da se uvedu u mikrogranulaciju 10. Naravno, takođe je moguće da se realizuju uvođenje nekoliko komponenata preko zajedničkog dovodnog voda, tako da se već unapred izvodi međusobno mešanje. Ako se ne uvodi ugljenično redukciono sredstvo ovde, onda ovo dodavanje mora da se izvede kasnije.
[0038] Čestice dobijene u mikrogranulaciji 10, od kojih 60 do 100 mas. % imaju prečnik od 100 do 500 µm, uvode se u reaktor 20 preko voda 14 i/ili u venturijevu sušnicu 93 preko voda 34. Preko voda 94, tok snabdeven čvrstim česticama teče u drugi uređaj 96 za odvajanje, npr. ciklon. Iz drugog uređaja 96 za odvajanje uvodni materijal prenosi se u reaktor preko voda 15. Reaktor 20 poželjno je konstruisan kao cirkulišući fluidizovani sloj. U reaktoru 20, granule se zagrevaju do temperature između 650 i 1000 °C, poželjno 750 do 950 °C. Fluidizujući gas uvodi se u reaktor preko voda 21. Dobijeni procesni gas ispušta se preko voda 24.
[0039] Preko voda 23, gasno ugljenično redukciono sredstvo, kao što je CO i/ili metan, takođe može da se uvede. U isto vreme, takođe je moguće da se uvede ugljenični čvrsti materijal kao redukciono sredstvo u reaktor 20 preko voda koji nije prikazan.
[0040] Ulaz energije za zagrevanje u reaktor 20 može da se izvede na uobičajen način, tako što, na primer, fluidizujući gas, u isto vreme, deluje kao gorivni gas, reaktant i/ili kao nosilac energije.
[0041] Preko voda 24, dobijene čvrste supstance, naime ugarak, izvlače se zajedno sa najmanje značajnim delovima otpadnog gasa ili takođe celim tokom otpadnog gasa i uvode u prvi ciklon 90.
[0042] U ovom ciklonu 90, čvrste supstance otpadnih gasova i ugarak se najmanje delimično recirkulišu u reaktor 20 preko voda 92. Deo toka čvrstih supstanci ispušta se preko voda 22 u uređaj 30 za hlađenje ugarka gde se toplota ugarka delimično prenosi na fluidizujući gas 21. Krajnji proizvod ispušta se preko voda 25.
[0043] Preko voda 91, vruć otpadni gas koji je i dalje snabdeven sa finom prašinom, naročito sa česticama prečnika ≤ 50 µm, uvodi se u venturijevu sušnicu 93. U venturijevoj sušnici 93, izvodi se dalje hlađenje otpadnog gasa i separacija čvrstih supstanci i otpadnog gasa. Toplota sadržana u otpadnom gasu može da se prenese u fazu 10 mikrogranulacije preko toplotnog toka koji nije prikazan.
[0044] Fig.2 prikazuje celokupan naknadni tretman dobijenog toka otpadnog gasa zajedno sa odgovarajućim energetskim konceptom.
[0045] Dimna prašina preko voda 11, ugljenično čvrsto redukciono sredstvo preko voda 12, i dodatna veziva (bentonit i/ili druga neorganska veziva, jedinjenja celuloze i/ili druga organska veziva) preko voda 13 uvode se u mikrogranulaciju 10. Isto tako, ovde, moguće je kombinovano snabdevanje i/ili izostavljanje dodavanja redukcionog sredstva i/ili veziva.
[0046] Nakon granulacije 60 do 100 mas. % uvedenog materijala do čestica prečnika između 100 i 500 µm, dobijene granule uvode se u reaktor 20 preko voda 14 i/ili u venturijevu sušnicu 93 preko voda 34 kao što je objašnjeno za fig.1.
[0047] Reaktor 20 poželjno se konstruiše kao protočni reaktor sa fluidizovanim slojem. Preko voda 24, vruć otpadni gas koji takođe sadrži finu prašinu se izvlači i snabdeva naknadno sagorevanje 40.
[0048] Preko voda 42, većina otpadnih gasova snabdeva hlađenje otpadnih gasova sa sistemom za regeneraciju toplote i/ili hlađenjem 50. Delovi regenerisane toplote mogu da se koriste bilo gde drugo u postupku, npr. da bi se redukovao zahtev za energijom pečenja u reaktoru 20. Preko voda 51, vruć tok otpadnog gasa koji i dalje sadrži dimne prašine uvodi se u vruć elektrostatički precipitator, na primer, električni filter 60. U istom, fine prašine se odvajaju i, na primer, mogu da se recirkulišu u mikrogranulaciju 10 u obliku koji nije prikazan. Preko voda 61, otpadni gas prečišćen i ohlađen na ovaj način teče u dalje, mokro prečišćavanje 70 gasa. Na ovaj način, jedinjenja sumpora sadržana u otpadnom gasu mogu da se odvoje i preko vodova 71 i 72 konačno će se uvesti u uređaj za proizvodnju sumporne kiseline 80, iz kog sumporna kiselina može da se izvuče preko voda 81.
[0049] Preko voda 73, delovi gasnog toka iz mokrog prečišćavanja 70 gasa uvode se u sistem 74 za regeneraciju toplote i preko voda 75 recirkulišu se u reaktor preko voda koji nije prikazan. Zbog ove petlje recirkulacije, sadržaj sumpora u sistemu obogaćuje se kontinuirano, tako da sa odgovarajućom kontrolom, nizvodno postrojenje za proizvodnju sumporne kiseline može da radi visoko profitabilno naročito sa izvučenim proizvodima sa sadržajem sumpora dovoljno visokim za rad postrojenja za proizvodnju sumporne kiseline (> 5 zap.% SO2).
[0050] Konačno, delovi čvrstih supstanci, ugarak, mogu da se izvuku iz reaktora 20 nakon uspešne toplotne obrade i da se uvedu u rashladni uređaj 30 preko voda 23 i/ili iz recirkulisanog toka kao što je objašnjeno za fig.1 preko voda koji nije prikazan. Poželjno, rashladni uređaj 30 je konstruisan kao hladnjak sa fluidizovanim slojem, jer se pokazalo poželjnim da se koristi dobijeni vruć gas za predgrevanje u mikrogranulaciji 10, u koju se on uvodi preko voda 31. Prema tome, dobijeni vruć gas, poželjno vruć vazduh, takođe može da se uvodi u fluidizujući vod 21 reaktora 20 preko voda 32.
[0051] Ohlađen ugarak izvlači se iz faze 30 hlađenja preko voda 33. On se sada može uvesti u topionicu da bi se ekstrahovali sadržani značajni metali kao što su Cu, Ni itd.
Lista pozivnih oznaka:
[0052]
10 mikrogranulacija
11-15 vod
20 reaktor
21-26 vod
30 rashladni uređaj
31-34 vod
40 reaktor za naknadno sagorevanje
41, 42 vod
50 uređaj za regeneraciju toplote
51 vod
60 uređaj za odvajanje čvrstih čestica u gasu
61 vod
70 mokro prečišćavanje gasa
71-73 vod
74 izmenjivač toplote
75 vod
80 postrojenje za proizvodnju sumporne kiseline
81 vod
93 venturijeva sušnica
94-95 vod
96 ciklon

Claims (9)

Patentni zahtevi
1. Postupak za tretman dimnih prašina koje sadrže 2 do 10 mas. % arsena i/ili antimona iz pirometalurških postupaka, u kom se dimnim prašinama dodaje redukciono sredstvo, pri čemu se dimne prašine zagrevaju zajedno sa redukcionim sredstvom, a isparljive komponente se odvajaju od troske, pri čemu je redukciono sredstvo jedinjenje ugljenika, n a z n a č e n t i m e, što se zagrevanje izvodi u fluidizovanom sloju.
2. Postupak prema zahtevu 1, n a z n a č e n t i m e, što se zagrevanje izvodi u cirkulišućem fluidizovanom sloju.
3. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, n a z n a č e n t i m e, što su dimne prašine granulisane pre zagrevanja.
4. Postupak prema zahtevu 3, n a z n a č e n t i m e, što se jedinjenje ugljenika i/ili vezivo meša sa dimnim prašinama tokom granulacije.
5. Postupak prema zahtevu 3 ili 4, n a z n a č e n t i m e, što se granulacija izvodi na temperaturama između 20 i 200 °C, poželjno 40 do 120 °C.
6. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, n a z n a č e n t i m e, što se zagrevanje izvodi u inertnoj ili redukcionoj atmosferi.
7. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, n a z n a č e n t i m e, što se zagrevanje izvodi na temperaturama između 500 i 1200 °C, poželjno 750 do 950 °C.
8. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, n a z n a č e n t i m e, što se najmanje deo toplote regeneriše nakon zagrevanja i uvodi u postupak granulacije i/ili zagrevanje.
9. Postrojenje za tretman dimnih prašina koje sadrže 2 do 10 mas. % arsena i/ili antimona iz pirometalurških postupaka, koje obuhvata uređaj za dodavanje ugljeničnog redukcionog sredstva, reaktor za zagrevanje dimnih prašina zajedno sa redukcionim sredstvom, i separator za odvajanje isparljivih komponenata i uređaj za granulaciju dimnih prašina pre uvođenja istih u reaktor, pri čemu reaktor predstavlja reaktor sa fluidizovanim slojem, n a z n a č e n o t i m e, što vod za uvođenje otpadnog gasa vodi od reaktora sa fluidizovanim slojem do faze naknadnog sagorevanja u kojoj se samo mali delovi prisutnog arsena, sadržanog u otpadnom gasu, oksidišu od As(III) do As(V) u fazi naknadnog sagorevanja.
RS20180658A 2013-10-02 2013-10-02 Postupak i postrojenje za uklanjanje arsena i/ili antimona iz dimnih prašina RS57281B1 (sr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2013/070585 WO2015048996A1 (en) 2013-10-02 2013-10-02 Method and plant for removing arsenic and/or antimony from flue dusts
EP13771496.0A EP3052665B1 (en) 2013-10-02 2013-10-02 Method and plant for removing arsenic and/or antimony from flue dusts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS57281B1 true RS57281B1 (sr) 2018-08-31

Family

ID=49301500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20180658A RS57281B1 (sr) 2013-10-02 2013-10-02 Postupak i postrojenje za uklanjanje arsena i/ili antimona iz dimnih prašina

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10081848B2 (sr)
EP (1) EP3052665B1 (sr)
JP (1) JP6169267B2 (sr)
CN (1) CN105593387A (sr)
AR (1) AR097865A1 (sr)
CA (1) CA2923643C (sr)
EA (1) EA030597B1 (sr)
ES (1) ES2672506T3 (sr)
MX (1) MX375660B (sr)
PL (1) PL3052665T3 (sr)
RS (1) RS57281B1 (sr)
TW (1) TWI516606B (sr)
WO (1) WO2015048996A1 (sr)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6430125B2 (ja) * 2014-02-14 2018-11-28 三菱重工機械システム株式会社 位置検出システムおよび位置検出システムの位置検出方法
CN105624410A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 耒阳市焱鑫有色金属有限公司 一种高砷烟尘物料升华脱砷的配料方法
CN105543488B (zh) * 2015-12-31 2017-07-21 耒阳市焱鑫有色金属有限公司 一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法
US10704425B2 (en) * 2016-07-14 2020-07-07 General Electric Company Assembly for a gas turbine engine
CN110624356A (zh) * 2018-06-21 2019-12-31 东泰高科装备科技有限公司 废气处理装置、真空镀膜系统以及废气处理装置的操作方法
CN109762996A (zh) * 2019-03-07 2019-05-17 昆明理工大学 一种高锑低砷烟尘氧化-硫化固定法分离砷并回收锑的方法
CN110373551B (zh) * 2019-08-19 2021-03-12 中南大学 一种综合处理铜冶炼烟尘和黑铜泥的方法
CN114086002A (zh) * 2021-11-24 2022-02-25 云南锡业研究院有限公司 一种高砷烟尘中砷、锑高效分离的方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427149A (en) * 1966-02-14 1969-02-11 Inland Steel Co Process for removing arsenic from iron ore
US3776533A (en) * 1970-01-28 1973-12-04 Dravo Corp Apparatus for continuous heat processing of ore pellets
JPS4912807B1 (sr) * 1970-04-28 1974-03-27
JPS4912807A (sr) 1972-03-28 1974-02-04
FI58353C (fi) * 1978-06-26 1981-01-12 Outokumpu Oy Foerfarande foer selektiv avlaegsning av foereningar fraon sulfidiska komplexmalmer blandmalmer eller -koncentrat
JPS59145740A (ja) * 1983-02-07 1984-08-21 Mitsubishi Metal Corp 亜鉛浸出滓の処理法
IN164687B (sr) * 1984-08-16 1989-05-13 Voest Alpine Ag
NO160931C (no) * 1987-04-02 1989-06-14 Elkem As Stoevbehandling.
US5282881A (en) * 1989-08-24 1994-02-01 Ausmelt Pty. Ltd. Smelting of metallurgical waste materials containing iron compounds and toxic elements
DE19516558A1 (de) * 1995-05-05 1996-11-07 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Aufarbeitung von zink- und eisenoxidhaltigem Reststoff
FR2762328B1 (fr) * 1997-04-17 1999-05-28 Trefimetaux Procede de recyclage de dechets de fonderies de laitons
AU765991B2 (en) * 1999-01-12 2003-10-09 Glencore Canada Corporation Fluidized bed reduction of laterite fines with reducing gases generated (in situ)
CN100432247C (zh) 2004-10-22 2008-11-12 奥托昆普技术公司 一种对含砷的氧化物副产品进行再处理的方法
DE102010011242A1 (de) * 2010-03-10 2011-09-15 Aurubis Ag Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Flugstaub
JP2012052216A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Jx Nippon Mining & Metals Corp 銅製錬ダストの処理方法
PH12013501220A1 (en) * 2010-12-14 2013-07-15 Outotec Oyj Process and plant for treating ore concentrate particles containing valuable metal
DE102011077092A1 (de) * 2011-06-07 2012-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Roheisen- und/oder Stahlerzeugung
CN102286665B (zh) * 2011-09-05 2012-10-31 耒阳市焱鑫有色金属有限公司 一种复杂含砷及有价金属渣尘物料的综合回收方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016533431A (ja) 2016-10-27
EP3052665B1 (en) 2018-03-14
CN105593387A (zh) 2016-05-18
MX375660B (es) 2025-03-06
WO2015048996A1 (en) 2015-04-09
EA201690580A1 (ru) 2016-09-30
US20160237523A1 (en) 2016-08-18
JP6169267B2 (ja) 2017-07-26
EA030597B1 (ru) 2018-08-31
TW201520342A (zh) 2015-06-01
CA2923643C (en) 2020-08-04
TWI516606B (zh) 2016-01-11
CA2923643A1 (en) 2015-04-09
US10081848B2 (en) 2018-09-25
PL3052665T3 (pl) 2018-08-31
EP3052665A1 (en) 2016-08-10
MX2016003966A (es) 2016-10-03
ES2672506T3 (es) 2018-06-14
AR097865A1 (es) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS57281B1 (sr) Postupak i postrojenje za uklanjanje arsena i/ili antimona iz dimnih prašina
JPH021216B2 (sr)
CN101512024B (zh) 铅渣还原
JP3618813B2 (ja) 高品位ニッケルマットを少なくとも部分的に高温冶金で精製したニッケル含有原料から生成する方法
US3663207A (en) Direct process for smelting of lead sulphide concentrates to lead
RU2109077C1 (ru) Способ обработки сульфида цинка или других цинксодержащих материалов, способ частичного окисления материалов, содержащих оксид цинка, сульфид цинка и сульфид железа, способ обработки исходного материала, содержащего сульфид цинка и сульфид железа
US4259106A (en) Process for the roasting and chlorination of finely-divided iron ores and concentrates containing non-ferrous metals
Salminen et al. Smelting jarosite and sulphur residue in a plasma furnace
CN101321881A (zh) 含铅材料的处理方法
US3306708A (en) Method for obtaining elemental sulphur from pyrite or pyrite concentrates
JPS61246331A (ja) 非鉄金属精錬操作において金属ロスを減少させる方法
CN101321880B (zh) 铅熔炼的方法和设备
GB2234528A (en) Zinc recovery process
US4391632A (en) Process for the separation of lead from a sulfidic concentrate
AU672201B2 (en) Oxygen smelting
RS60630B1 (sr) Metoda za rafinaciju sulfidnog koncentrata bakra
JP2001521583A (ja) 真鍮鋳造工場廃棄物の再利用法
KR0176230B1 (ko) 납-함유 물질의 처리방법
CN207904338U (zh) 从烟道粉尘中脱砷和/或锑的装置
JP7813818B2 (ja) 酸化亜鉛残渣のリサイクル方法および設備
Opic et al. Dead Roasting and Blast-Furnace Smelting of Chalcopyrite Concentrate
Beisheim et al. Innovations in pyrometallurgical pre & post copper flash smelter removal of arsenic
EA048636B1 (ru) Способ и установка для переработки остатков оксида цинка