Способ обжига металлсодержащихконцентратов

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11850707 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 200879 (21) 2812961/22-02с присоединением заявки ето(51)М. Кл. 22 В 1/10 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель Производственное объединение Уралзнергоцветмет(54) СПОСОБ ОБЖИГА МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ 0 30 Изобретение относится к цветнойметаллургии, и в частности к технологии обжига сульфидных цинковыхконцентратов.Известен способ обжига металлосодержащих концентратов, включающийокислительную обработку их в восходящем вихревом потоке 1).Недостатком способа является неполнота обжига при переработке полидисперсных материалов.Цель изобретения заключается вповышении полноты обжига полидисперсных цинковых концентратов.Поставленная цель достигаетсятем, что материал, полученный послеобжига в восходящем потоке, дообжигают в нисходящем вихревом потоке,причем обжиг в обоих потоках ведутпри 1000-12000 С.Способ осуществляется следующимобразом,Исходный полидисперсный цинковыйконцентрат широкого диапазона крупности частиц после обработки в вос"ходящем вихревом потоке подвергаютдообжигу в нисходящем вихревом пото- ке, причем процесс в восходящем инисходящем вихревых потоках ведутпри температурах 1000-1200.а Подобное ведение процесса обеспечивает время пребывания частиц различной фракции в печи, достатоЧ- ное 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.П р и м е р 1.Исследования выполнены из математической модели применительно к цинковому концентрату, содержащему 35,2 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/ч, расход природного газа 260 нмЬ/ч, расход кислорода 2000 нм/ч, производительность печи 100 т/сут, испарительное охлаждение стенок печи 50000 ккал/м ч.В таблицах 1 и 2 сведены данные, полученные при условии обжига цинко850707 Время Полное окисление,С 1,5 2,8 Пребывание,С 5,5 57 Степень де- сульфуриэации,100 100 21.,2 30, 0 63 10,2 6,0 7,0 60,0 15,5 93 100 П р и м е ч а н и е: х) частиц радиусом 25-65 мкмз цинковом концентрате содержится 43. вьх концентратов в печах соответственно с нижним и верхним вводами михты. В 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 свидетельствуют:а) о сложности получения кондиционного по содержанию серы огарка При обжиге цинкового концентрата в вихревой печи как с нижним, так и верхним вводаь:и азрошихты (табл,1 и 2)рб) об эфФективности последова" тельного 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.П р и м е р 2. Цинковыйконцентрат, 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 вэтих условиях составляет 950-1000 оС.Переработано 200 кг цинкового концентрата и получено .165 кг огарка и 20 кг циклонной пыли с содержанием соответственно 20-24 и 0,3-0,5 серы. Это соответствует степени десульФуризации по огарку 31,9-43,3. Из огарка с целью изучения поведения отдельных частиц была выделена Фракция менее 50 мкм. Ее выход составляет 40, а содержание серы в ней - в пределах 0,4-0,8 (некоторое "несоответствие этих данных с данными, приведенными в примере 1, связано в основном с конструктивными параметрами установки, которые (д 500 мм,Ь 1500 мм) существенно отличаются от заложенных в математическую модель). Содержание кислоторастворимого цинка вциклонных пылях (фракции менее 15 мкм)и в искусственно выделенных иэогарка частиц менее 50 мкм составило95-97, что значительно превышаетданные, полученные при обжиге цинковых концентратов в печах кипящегослоя и свидетельствует о реализациипроцесса обжига укаэанных частицбез Ферритизации цинка.П р и м е р 3, Опыт по вихревому обжигу цинкового концентрата(состав примера 1) проводили в о(;личие от примера 2 при температурах1100-1150 С и коэффициентах избыт ка воздуха 1,7-2,0. Всего за опыт было переработано100 кг концентрата и получено 65 кгогарка и около 10 кг циклонной пыли, 20 Содержание серы в пуследней нахо-.дится практически на таком же уровне,что и в примере 2. Однако огарокзаметно отличается от огарка, полученного в примере 2. Содержание серыв нем колеблется в пределах 10-15что соответствует степени десульфуриэации 57,2-71,5. То же самое можно сказать и по отношению к искусственно выделенной из огарка Фракции ИРменее 50 мкм. Содержание серы в нейсоставляет 0,35-0,6 а ее выход равен 43. Что касается кислоторастворимого цинка, то его содержание в(циклонных пылях и искусственно выделенных иэ огарка Фракциях менее50 мкм также отличается от данных,полученных в примере 2, и составляет96-98,5.Данные примеров 1-3 указывают.на перспективность последовательного 40 обжига концентрата и в восходящеми нисходящем вихревых потоках. Практическая реализация этого способапозволит довести время пребыванияпрактически всех частиц до значений, 45 необходимых для полного их окисления, повысить до 98,0 прямое извлечение цинка в переделе выщелачиванияцинкового огарка, высвободить взначительной мере мощности существую щих вельц-печей для дополнительнойпереработки шлаков иэ отвалов.Таблица 15,2 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 вцинковом концентрате содержится 39. Таблица 3 15 25 40 65 9015,0 13,6 12,7 13,2 21,1 65,2 Степень десульфуризации.,Ъ 100 100 100 100 1 ЪО вихревом потоке, причем обжиг вобоих потоках ведут при 1000-1200 Со,Формула изобретения Составитель и. Кальницкий Редактор Е. Лушникова Техред А,Савка Корректор В.СиницкаяТираж 681 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Заказ 6253/34 Филиал ППП "Патент", г. 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 полу- цинковых концентратов, материал, полученный после обжига в восходя" щем потоке, дообжигают в нисходящем 35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лемберский В.А. и др. Восстановление низкосортных марганцевыхконцентратов в вихревой печи.Сб. ффизико-химические основы ме 40 таллургии марганца. М., Наука1977.,