Способ переработки цинксодержащих шлаков

СОНИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН БО,РЕТЕНИЯ Е ИЗ СВИДЕТ ИСАИ ВТОРСК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ 15 ШКСОДЕРЖАЩИХ ШЛАКОВ, включающий обработкурасплавов восстановителем и продувкуих нейтральным газом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения скорости и степени отгонки цинка,продувку ведут азотной плазмой с температурой плазменной струи 20007000 К,Изобретени относится к области цветной металлургии и, в частности, к способам извлечения цинка из шлаковых расплавов.Известен способ переработки цинк- содержащих шлаков, включающий обра ботку расплавов восстановителем и продувку их нейтральным газом.Способ не обеспечивает достаточной 10 скорости отгонки цинка а продувка холодным нейтральным газом сопровождается отбором тепла от шлака.Цель изобретения - увеличение скорости и степени отгонки цинка из шлакового расплава и увеличение глубины обесцинкования шлака.Достигается это тем, что продувку ведут азотной плазмой с температурой плазменной струи 2000-7000 К,Предварительно расплавленный шлак поступает в обогреваемую восстановительную камеру. На поверхность расплава загружают кокс, В расплавленный шлак восстановительной камеры погружены установленные в Аутеровке плазмотроны, через которые в расплав подается азотная плазма, нагретая до 2000-7000 К. Азотная плазма служит дополнительным источником энергии для 30 протекания эндотермических реакций восстановления цинка и является барботирующим агентом. За счет барботажа ванны резко улучшается массообмен в расплаве и существенно увеличивается поверхность контакта "шлак-кокс", При этом достигается высокая .скорость возгонки цинка и низкое остаточное его содержание в отвальном шлаке. Возогнанный цинк может быть сконденсирован в виде. металлического цинка .или окисленных цинковых возгонов. Обедненньп шлак выпускают из печи инаправляют в отвал.Высокие скорость и степень извле чения цинка из шлаков обеспечиваются благодаря совместного действия высокой температуры в месте ввода плазменной струи в расплав и развитием поверхности шлак-кокс при барботаже ванны азотом.Проверку способа переработки цинк- содержащих шлаков осуществляют на печи мощностью 120 кВ А.В тигельную печь загружают гранулированный шлак, содержащий, мас.%:55 10 цинка", 1, 5 меди; 1, О свинца; 30 железа; 30 80 ; 5,0 СаО - в количестве 16 кг и расплавляют, После наплавле 12,2 95,00 10, 1 52 10,2 При одной и той же мощности плаз- . мотрона (250 кВт) с уменьшением температуры плазмы ниже 2000 К резко уменьшается энтальпия азота, что влечет за собой увеличение объема азота ния шлака на его поверхность загружают слой кокса (2 кг) и заглубляютсопло установленного на печи плазмотрона в расплав, После обработки расплава коксом и азотной плазменнойструей шлак выпускают.Получены следующие результаты,ПримерМощность плазменнойструи, кйт 52Температура плазменнойструи, К 2000Расход азота, нм/ч 65Температура расплава, С 1300Скорость отгонки цинка,кг/мин мСодержание цинка в отвальном шлаке, % 0,56Степень восстановленияцинка из шлака, %Пр имер 2.Мощность плазменнойструи, кВт 52Температура плазменнойструи,К 3500Расход азота, нм/ч 35,8Температура расплава, С 1380Скорость отгонки цинка,кг/мин мСодержание цинка в от"вальном шлаке, % Оф 31Степень восстановленияцинка из шлака, % ,95,9ПримерЗМощность плазменнойструи, кБтТемпература плазменнойструи,К 7000Расход азота, нмэ /ч 7Температура расплава,С 1400Скорость отгонки цинка,кг/мин мСодержание цинка в отвальном шлаке, % 0,24Степень отгонки цинкаиз шлака, % 95,9Интервалы изменения температурыплазменной струи выбраны исходя изнеобходимой мощности плазмотрона, энтальпии азотной плазмы и количестваазота для перемешивания шлаковогорасплава.Техред.И.Иоргентал Корректор С.Черни Редактор Н.Сильнягина Тираж 595 Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений ч открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5/ Заказ 5574 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 60944 более 3,5 нм /минм площади ванны - верхний предел дутья, необходимого для перемешивания шлакового расплава. При температуре азотной плазмы 7000 К количество азота составит около. 5 0,5 нмз/мин, что является нижним прет делом интенсивности дутья, необходимого для перемешивания шлака. Кроме того, повышение температуры выше 7000 К нежелательно в связи с .пони 14жением знтальпии азота в области дальнейшего повышения температуры.Преимущества предлагаемого способа: при одних и тех же расходах азота скорость возгонки цинка может, быть увеличена с 2-3 до 10-12 кг/мин м.Степень извлечения цинка может быть увеличена с 75.-80% до 95-96 при снижении содержания цинка в отвальном шлаке с 2-Здо 0,2-0,51,