Способ жидкофазного восстановления железосодержащих материалов с примесями цветных металлов

(5 ссийской Федерации и товар знакам Комитет НЫМ о патентам(71) Московский институт стали и сплавов(56) Авторское свидетельство СССР Х851974, кл, С 22 В 5/10, 1977, Авторскоесвидетельство СССР Х 1558012, кл. С 22 В5/10, 1988.(54) СПОСОБ ЖИДКОФАЗНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАШИХМАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕСЯМИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ(57) Использование; цветная металлургия, переработка комплексного металлургического сырья в жидкой ванне, Сущность: в жидкую шлаковую ванну загружают сырье и углеродистый восстановитель, ванну продувают кислородсодержащим газом, Выше уровня ванны подают воздух для достижения отходящих из нее газов в количестве, обеспечивающем содержание монооксида углерода в газах, поступающих на очистку, в пределах 0,5 - 5а содержание свободного кислорода не более 0,5 О/,. 1 табл,Изобретение относится к металлургии черных металлов и может найти применение при переработке комплексных железосодеркащих материалов, содержащих помимо железа цинк, свинец и другие цветные металлы.Целью изобретения является снижение вредных выбросов в атмосферу и утилизация серы.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе ведения процесса жидкофазного восстановления, включающем загрузку и расплавление железосодержащих материалов в жидкой шлаковой ванне, барботируемой кислородсодержащим газом, подачу кислородсодержащего газа выше уровня барботируемой ванны для дожигания отходящих из ванны горючих газов, загрузку углеродистого восстановителя, раздельный выпуск металла и шлака, отвод и охлаждение отходящих газов, улавливание из них пыли, согласно изобретению воздух для дожигания отходящих из печи газов подают в количествах, обеспечивающих поддержание содержания монооксида углерода в пределах 0,5 - 5;4, а содержание свободного кислорода не более 0,5,На основании экспериментальных данных, полученных на опытной установке процесса жидкофазного восстановления на Новолипецком металлургическом комбинате, установлено, что основная масса серы, приходящей в печь с железосодержащими материалами и углем, при плавке руды и шлама удаляется из печи с отходящими газами (85 - 90,), при этом доля серы, удаляемой со шлаком, не превышает 80, с металлом 2 - 70.Анализ газа, выходящего из барботируемой ванны, показал, что сера в этом газе присутствует в виде БО 2, СОБ, СБ 2, Н 2 Б, Бг.В дальнейшем при охлаждении газов в котле-утилизаторе сера частично взаимодействует с кислородом воздуха, подаваемого на дожигание газов, отходящих из печи, а также с парами металлов и частицами шихты, уносимымим из печи, значительный переход которых в газовую фазу обусловлен отсутствием слоя шихтовых материалов и зоны циркуляции в печи ПЖВ,Анализ процессов, происходящих в котле-охладителе опытной установки ПЖВ, проведенный авторами, позволил выделить наиболее характерные реакцииМе(г) + -Я = МеЯ(конд),12 г (1)где Ме - Хп, РЬ, Сй и др.(5)Установлена зависимость фазового состава улавливаемой пыли от состава отходящихиз ПВЖ газов. Так, при отсутствиисвободного кислорода в газовой фазе исодержании СО в отходящих газах впределах 0,5 - 5;получают развитиереакции взаимодействия газообразных металлов с соединениями серы с образованиемсульфидов и свободной серы (1 - 3),В результате этого около 20 , серыудаляется с выбрасываемыми в атмосферугазами и около 80;4 серы переходит вулавливаемую пыль и воду (в случаеиспользования мокрой очистки газа).Регулируя окислительный потенциал отходящих газов, можно значительно снизитьвредные выбросы соединений серы в атмосферу и получить сульфидный металлосодержащий концентрат, пригодный дляпоследующей переработки по традиционнойсхеме, включающей его обжиг с извлечениемсеры в серную кислоту и металлов в оксиды,Минимальное пороговое содержание монооксида углерода в отходящих газах 0,5,.При содержании СО в отходящих газахменьше 0,500 падает степень улавливаниясеры в пыль ПЖВ до 50;4, что приводит кзавышенным затратам на строительство иэксплуатацию установок сероочистки либонедопустимому загрязнению окружающейсреды.Максимальное содержание монооксидауглерода 5; определяется технико-экономическими показателями работы печи ПЖВ.Поддержание более высокого содержаниямонооксида углерода в отходящих газахнежелательно с точки зрения безопасностиэксплуатации и не приводит к увеличениюстепени улавливания серы в пыль ПЖВ,П р и м е р. Предложенная технологияпрошла опытную проверку на ОУ ПЖВНЛМК, В качестве железосодержащего материала использовали доменный шлакНЛМК, В качестве восстановителя использовали уголь марки ОС,Загрузка шлама составляла 20 т/ч, угля18 т/ч. Средний химический состав шлама,мас.,4: Ре 00 щ = 49,0; Б 1 Ог = 8,5; МпО1,15; Б 0,2; Р 05 = 0,16; СаО = 8,05; МяО1802531 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Заказ се Подписное ВНИИПИ, Рег. ЛР Хо 040720 113834, ГСП, Москва, Раушская наб.,4/5121873, Москва, Бережковская .наб., 24 стр, Производственное предприятие Патент Средний технический состав угля, масг,: А = 12,6; Ч = 12,0; Азобщ = 0,024; Бобщ = 0,3.Регулирование содержания монооксида углерода в газах, поступающих на газоочистку, осуществляли путем изменения расхода подсасываемого в котел-утилизатор воздуха за счет изменения степени раскрытия арматуры газоотводящего тракта.Дожигание отходящих газов производили таким количеством подсасываемого воздуха,Способ жидкофазного восстановления железосодержащих материалов с примесями цветных металлов, преимущественно в печи ПЖВ, включающий загрузку и расплавление материалов в жидкой шлаковой ванне, загрузку углеродистого восстановителя, продувку ванны кислородсодержащим газом, подачу воздуха выше уровня ванны и дож ига ние отходящих из ванны горючих газов, раздельный выпуск металла и шлака,чтобы обеспечить содержание свободного кислорода в газах, поступающих на газоочистку, менее 0,5 так как при концентрациях свободного кислорода выше 0,50/, существенное развитие получает реакция (5),Результаты анализа опытных плавок приведены в таблице,Из приведенных данных видно, что оптимальные пределы содержания монооксида углерода в очищаемых газах соответствуют пп, 2, 3 и 4. отвод, охлаждение и очистку отходящих газов, отличающийся тем, что, с целью снижения вредных выбросов в атмосферу и утилизации серы, воздух для дожигания отходящих газов подают в количестве, обеспечивающем содержание монооксида углерода в газах, поступающих на очистку, в пределах 0,5-5 Оа содержание свободного кислорода не более 0,5,