Способ получения окиси цинка

.Д. Гол в,в ков К.В.исленнойцокись,12.ство СССР1968. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Шевцов Б.И. и СушПереработка ачисайской окруды на качественную вельТруды Каз. ПТИ, 1973, с,22. Авторское свидетельР 294796, кл. С 01 0 9/02(54)(57) 1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИИЦИНКА вельцеванием высокоосновнойоксилейной цинковой руды в смеси ЯО 1068524 А с кварцсодержашим материалом и твер дым углеродистым восстановителем, о т л и ч а ю щ и й с я тей, что, с целью снижения расхода восстановителя, повышения степени извлечения цинка и улучшения качества возгонов, в качестве кварцсодержащего: материала используют отвальный шлак производства Ферросилиция в количестве 5-15 от массы шихты или смесь кварцевого песка и отвального шлака производства Ферросилиция, взятых соответственно в количестве 2-5 и 5-10 от массы шихты.2. Способ по п.1, о т л и ч а юй с я тем, что восстановительют в количестве 10-30 от массыы(мет) Б 1 С Окисленная цинковая руда 11,6 0,3 12,24 15,5 6,9 6,56 4,0 Кварцевыйпесок 0,9 0,7 1,06 93,0 Коксоваямелочь 6,9 5,26 2,1 10,7 - 75,0 Отвальный шлакпроизводстваФерросилиция 8,9 10,14 3-5 35-46 10-15 0,3- 11,5- 8,95,8 25,7 17 Изобретение относится к цветнойметаллургии и химической промышленности и может быть использовано дляполучения окиси цинка, идущей напроизводство металлического цинкаи цинковых белил.Известенспособ полученияокиси цинка иэ высокоосновной окисленной цинковой руды вельцеванием всмеси с шлаком свинцовой плавки икварцевым песком, который добавляетсядля исключения настылеобразования (13Наличие в шихте цинксодержащегошлака, содержащего до 25 БОРпозволяет снизить добавку балластногокварцевого песка, но за счет. высокого содержания в шлаке свинца (до2,6) резко увеличивается его содержание и в получаемой вельцокиси. Этовызывает необходимость дополнительной переработки возгонов путем грануляции пылевидной вельцокиси с серосодержащим материалом проведениемотгонки свинца во вращающейся трубчатой печи и вторичным вельцеваниемцинковистого клинкера.Недостатком способа является также большой расход коксовой мелочина переработку шихты ( до 50 от еемассы ),так как кроме выполнения роли восстановителя она необходимадля впитывания жидких фаз легкоплавкого шлака свинцоной плавки, являющегося компонентом шихты. Кроме того,увеличение содержания свинца в воэгонах приводит к гополнительнымэнергетическим и материальным затратам на очистку от него,Известен также способ полученияокиси цинка иэ окисленной цинковойруды путем ее воэгона во вращающихся трубчатых печах, согласно которому с целью исключения настылеобразования н руду добавляют кварцсодержащий материал с содержанием кремнезема 70-98 в количестве,4-25 от общей массы (21. Недостатцями способа являютсядобавление в количестве 4-25 отмассы руды кварцевого песка, который является балластным материалом,разубоживающим шихту по содержанию5 цинка, ухудшающим качество возгонов( содержание цинка 50) и снижающимудельную производительность печи попереработке цинксодержащего сырья,а также низкое .(86,0) извлечение10 цинка.Недостатком известного способаявляется также большой расход ( до50 от массы шихты) дефицитного идорогостоящего твердого углеродистого5 восстановителя - коксовой мелочи.Цель изобретения - снижениерасхода восстановителя, повышениестепени извлечения .цинка и улучшение качества воэгонов.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получения окиси цинка вельцеванием высокоснонной окисленной цинковой рудыв смеси с кварцсодержащим материа 25лом и твердым углеродистым восстановителем, в качестве кварцсодержащего материала используют отвальный шлак производства ферросилиция в количестве 5-15 от массы шихты или смесь кварцевого песка иотвального шлака производства ферросилиция, взятых соответственно в ко.личестве 2-5 и 5-10 от массышихты.Кроме того, восстанонитель за 35 дают в количестве 10-30 от массышихты,Окись цинка получают иэ смесиокисленной цинковой руды, отвального шлака производства. Ферроси 40 лицин, кварцевого песка и коксовой мелочи путем нозгона в трубчатой вращающейся печи при темпера-туре в реакционной зоне 1150-12500 С .Химический состав компонентов шихты приведен в таблице.Высокое содержание кремнеземав отвальном шлаке йроизводства Ферросилиция 35-46) позволяет регулировать коэффициент основностиСаО+Мд О)5 огшихты и резко снизить добавку кварцевого песка до 2-5от массы руды, а при низкой основ,ности руды вообще устранить добавку этого балластного материала,Кроме того, образовавшийся 5 Овзаимодействует с окислами кальцияи магния с образованием соединений 2 СаОГеО 2 51 Ог и 2 СаО х Мо,О281.0, что .способствует исключениюнастылеобразования.Отвальный шлак производства ферросилиция имеет высокую температуруплавления 1800-1850 ОС), что обуславливает контакт и взаимодействие .срудой в твердой фазе. 20Металлический цинк, образующийпри осуществлении способа возгоняется, окисляется кислородом воздуха,а полученная окись цинка улавливаетсяв рукавных фильтрах. 25Добавление кокса в шихту в коли-.честве 10-30 от ее массы обусловлено необходимостью разогрева материала в вельцпечи до рабочей температуры 1150-1250 С) и впитывания 30жидких фаэ, образование которых возможно при местных перегревах шихтыв средней и нижней частях печи,П р и м е р 1. Шихту, содержащую900 г руды, 50 г кварцевого пескаи 50 г отвального шлака производства ферросилиция, тщательно перемешивали скоксовой мелочью, взятой вколичестве 300 г, и восстанавливали в лабораторной трубчатой вращающейся печи размерами 0,1 ь 1 м с элен.трообогревом при 1250 С в течение1 ч. Получено 122,2 окиси цинка с.содержанием 76,5 цинка и 930, 9 гклинкера с содержанием 0,59 цинка.Извлечение цинка в возгоны составляет 94,4.Л р и м е р 2. Шихту, состоящуюиз 850 г руды и 150 г отвальногошлака производства ферросилицйя,перемешивали с коксовой мелочью, 50взятой в количестве 100 г, восстанавливали в тех же условиях, чтов примере 1. Получено 116,51 .г окиси цинка с содержанием цинка 7 б,8и 893,3 г клинкера с содержанием 55цинка 0,45. Извлечение цинка в возгоны составляет 95,7.П р и м е р 3. Шихту, состоящуюиэ 18,5 т окисленной цинковой ру"ды и 1,5 т отвального шлака производства ферросилиция, тщательноперемешивали в бетономешалке и подавали ленточным питателем с производительностью 0,27 т/ч в течкувращающейся трубчатой печи размерами 1,бн 15 м. Другим ленточным питателем подавали коксовую мелочь в количестве 22,5 от массы шихты.Проведено вельцевание шихты вколичестве 10 т. Расход кокса навельцевание составил 4,5 т. Температура.в реакционной зоне печи поддерживалась равной 1250 С.Получено 1,451 т возгонов в фильтре с содержанием 78 цинка и 2свинца, 1,17 т возгонов в кулерахс содержанием 59,3 цинка и 22свинца и 1,0 т оборотного материала.Извлечение цинка в возгоны составило 90,6, а свинца - 92,9. Вельцокись в фильтре получилась белогоцвета и высокого качества.Добавление отвального шлака производства ферросилиция в количестве5-15 от массы шихты обусловленонеобходимостью регулирования коэффи(сто ядо)циента основности шихты5 Огв пределах 0,9-1,2 с целью исключения настылеобразования,а также для обеспечения полного протекания реакций.Добавка шлака в количестве ниже 5 приводит к снижено извлеченияцинка, а выше 15 - экономически нецелесообразна, а также снижает коэффициент основности шихты, что можетускорить износ футеровки печи,П р и м е р 4, Шихту, содержащую880 г руды, 20 г кварцевого песка и100 г отвального шлака производстваферросилиция, перемешивали с коксовой мелочью, взятой в количестве200 г, и восстанавливали в трубчатой вращающейся печи размерами0,1 К 1 м с электрообогревом при1250 С в течении 1 ч.Получено 120 г окиси цинка с содержанием 76,3 цинка и 880 г клинкера ссодержанием 0,5 цинка. Извлечение цинка в возгоны составляет 95,П р и м е р 5. Шихту, содержащую 875 г руды, 35 г кварцевого песка и 90 г отвального шлака производства ферросилиция, перемешивали с"коксовой мелочью, взятой в количестве 200 г, и восстанавливали в техже условиях, что в примере 4.Получено 118 г окиси цинка с содержанием 76,1 цинка и 882 г клинкера с содержанием 0,55 цинка. Извлечение цинка в воэгоны составляет 94,8.Преимуществом предлагаемого способа является то, что в полученнойокиси цинка содержание цинка выше76,5, а содержание свинца ниже2,7 что согласно ГОСТ 202-76 соответствует качеству сухих цинковыхбелил марок БЦЗ-БЦ 5.Извлечение цинка по предлагаемомуспособу 190,6-95,7) значительновыше, чем по известному 86,0), со1068524 Составитель А. КальницкийРедактор Г. Безвершенко Техред В.Далекорей Корректор А, Повх 1,Заказ 11418/24 Тираж 603,ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3.держание .цинка в возгонах 76,5-78,0 против ИФ, расход кокса составляет 26-36% от массы шихты при расходе кокса 50 от массы шихты по иэвестноиу способу, добавление квар цевого песка снижено с 4-25 до2 - 5 В от массы шихты, а припереработке руды с пониженнойосновностью полностью исключено