Способ переработки расплавленных шлаков

4 А СОИ)3 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09 И 1) Зд) С 22 В 7/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ аК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ госуддрственнцй комитет сссрпо делАм изоБРетений и ОтнРьпий(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичныхцветных металлов(56) 1. Авторское свидетельство СССРФ 855040, кл, С 22 В 7/04, 1979.2. Авторское свидетельство СССРФ 6 12965, кл. С 22 В 7/04, 1976.(54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННЫХ ШЛАКОВ пропусканием их черезуглеродсодержащий материал, помещенный на поверхность расплава, с последующей продувкой потоком газа со скоростью, обеспечивающей циркуляциюрасплава через углеродсодержащий материал, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения извлечения меди и цинка из шлака и исключения расхода нейтрального газа, продувкуосуществляют через поверхностный слойрасплава смесью измельченного бурогоугля с воздухом при их весовом соотношении в пределах (3-5):1,т 1 зобнетене Оч носе гс 51 т:.:.:.НетОйат угзи тт;.; т.;г т . -, .г ОЯ .ттэЛЕЧЕцтя .В Тнт:;Х .,ЕтатОВ ИЗ ШлаОни может бьть ис 05 ьзозгно Для извлнЧЕНИЯ М-гИ ПИЦКа ИВИНИЗ гвлттгт", ПРИХ ЭЛЕтТНОТЕтМИНЕ СКОЙ ПЕ О Е аб Отс ти БЕСОЕОМ гООТЧООЕЦтт тт ЧВЕРЕЛа тСт,Глубина погружения фурмы 10-20 смниже Верхнего слоя шлака 1;:а расплавленный В этек; рогечишлак помецают слой кокса и температуке,Б а Г 3 асуцности и достигаемому результатук изобтретению ЯВ;5 е 1 ся способ пере"работки расплавленных шлаков пропус - 2 с Г УГЕЛИЧИВаЯ СКОРгЗСТЬ ОтГОНКИ ПОСЛЕДПель изобретеьпя - повышение из свлечения едти и цинка из шлака иИСКлпсЕЦ 5 Е ПаСХОта ПСЙТВВЛ,НОГО Гаэа 1 звесте сгособ переоаботт ц- КОВ. ВКЛЮЧаЮВИЙ ПОП: "ЕВ гЩоттУВс-,.- и диспергирование струи распланлец НОГО ШлаКа Н ГОЛОт ТИ РУДНСТЕРЛЧЕС- кои печ ад коксови снос. :а ц;а коной ванне электропечи нагретым нейтральным или восстановительным газом Г 151 ЕДОСТВГЕ;ОМ ЗТОГО СПОССба являЕ"- ся необходимость суцествецного пере-" грева шпака, низкая стойкость огкеупорон, необхОДимость использованя стеа 5 ьгсц о оборудования В 5 я нагое Наиболее близким по технической канисм их через углероцсодержащий материа 5 помецецпый на поВерхность расплава с последуюцей продувкой пото;Ом газа со скоросгьо. Обегпечиваоцей циркуляцио расцлатза черт:з углеродсодеожавий материал соласпо э ГО спос 5 бу прОдуВку суцсствляот прц 1200-150000 наклонным потоком газа, Скорость газа 150-500 кг/мино УМ ЦОВЕРХПОСгв РаСПЛавг, ПР. РаСХО" де Гза 30 100 нм цат шлака ь час 12 1.Недостатком 5 звестного способа являот я Вь:сокце расход неитральцо го газа, эцергозатраты степень ВосстацОвлецця железа с;ерсвОДОМ еГО Вштейн, повышенный расход кокса, чтояв;яется причиной образования цастьпей ца подине печи. на прон у 5 ку ва,.глава.ЦЕ:Ь ДОСТЦГаЕТСЯ ТЕМ Что СОГЛаС но сг:Особу переработки расплавлен:ых лаков пропусканием их через угтерод :Ог ЕРжаЦИй МатЕР 5 г, ГОМЕЦЕННЬй На поверхность расплава, с пдследуюцей продувкой потоком газа со скоростью, збесгечцваюцей циркуляцию расплава через уГлеродсодержаций материал продувку осуществлпог через поверхн 00 гцый слОЙ ра плана смесьо изме 5 ь ченного бурого угля с Воздухом при ру расплава пгзддерживают з пределах 12001300 С, Через фурмы, погр-жепные - расппаь шлака ца 10-20 см ниже верхнего уровня, продувают расплав угзевоздушнои смесью Гои весовом со отношени уГОль/Воздух От 3: 1 дОПри вдувании воздухом в расплав-. ленный шлак бурого угля, обычно содержащего 40-503 .Летучих., просходит термолиз угля с Выделением ме.ана и ВОДОРОда з ПР С ГО РаНИИ Ч нети т ГЛЯ В кислороде воздуха происходит вьпелеугарного и углекислого газов: ПтРОЦУКТЫ ТЕРМОЛИЗВ И часичого СГОрация угля активно барботируот шлаковый расплав и вырывгют капли шлака ванн, 1.апл шлака проходят через СЛОЙ КОКСат ПРИ ЭТОМ ВОССТанавЛИнаЮт ся окислы цветных металлов и частично железа. Активное перемешивание алака препятствует осаждению железана подину пе-й и создает хороий контакт его с зкислал пинка и свинцат Несгоревшие продукты термолиза угля догораот под сводом злектропе чи за счет подсоса воздуха., что позВоляет снизить расход злектрсэнергии нг. Переработку шлака.Нижний предел глубины Огускани 5 носка фурмь - 20 см - обуслонлен тем, что количество разбрызгиваемого шла,а В этом с 5 учае 5 вляется минимально необходимым для обеспечения ускорения процесса. Верхний предел - 10 см обусловлен скоростью термолиза угля в шгаковой ванне, Выше этогз уроння резко повыпа тся Вынос угольной пылиатмосферу печи.."5 пкций преде; соотношения уголь , воздух - (3/ 1) Ооусловлен ссг евжанием кислорода и угарного газа в гродукгах сгорания и термолиза: . ри уне:тчеци количества воздуха идет про - тое сжиганис бурого угля, при этом отходящие Газы содержат кислород ,5-63) и до 60 ь угарного газа, что резко снижает эффективность процесса за счет переокисления железа втшлаке ,образование магнетита).Верхний предел соотношения уголь /воздух :,5/1) Обусловлен возможнос/воздух (кг/кг) 10,7 10,7 8,1 6,5 6,5 5,4 16,03/1 3/1 4/1 5/1 5/1 6/1 2/1 Глубина погруженияфурмы в расплав,см 8,0 10,0 15,0 20,0 25,0 15,0 15,0 Содержание в исходномшлаке, мас.7 0,43-1,33 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 3 5 11, 9 10 5 10 5 10 5 10 5 1 0 5 10 5 10 5 Медь Цинк 0,3-0,63 0 48 О 48 0 48 0 48 О 48 О 48 0 48 Свинец 25,8-29,4 32,3 32,3 32,3 32,3 32,3 32,3 32,3 Железо Содержание в обедненном шлаке, мас.7.,0,11-0,32 0,30 0,09 0,07 0,07 0,12 0,27 0,23 Медь тью транспорта угля воздухом в ваннурасплава. Снижение количества воздуха в углевоздушной смеси приводит кнеобходимости уменьшения сеченияфурмы и забиванию ее сопла шлаком исажей. П р и м е р. Проверку предлагаемого способа осуществляют в электротермической части опытно-промышленного кивцэтного агрегата с площадью зеркала расплава 5 м и глубиной ванны 600 мм. Углевоздушную смесь вводят через две фурмы, погруженные на О см в расплав сверху через свод печи на противоположных сторонах электротермической части агрегата. Площадь коксового фильтра 4,5 м,оТемпература шлака, С 1200-1500 1250 Толщина слоя кокса,см 20-40 7 При вдувании используют канско- ачинский бурый уголь, размолотый до крупности менее 1 мм. Уголь содержит 487 летучих веществ, 677 углерода, 137. эолы, 117. связанной влаги.Летучие металлы (цинк, свинец и др.) вместе с технологическими газами поступают в камеру дожигания и далее улавливаются в виде окислов в рукавных фильтрах,Продукты плавки, обедненный шлак и штейн, периодически выпускают из агрегата через соответствующие летки. Пробы шлака исследуют на содержание цветных металлов и железа.Показатели различных способов и режимов обеднения шлака приведены в таблице. 1250 1250 1250 1250 1250 1250.Э 3 С:ищЮ пояязателБ 6 1 7 Прот от,;:. 1,0,28-.3,64 4 Цинк сл -О, 10 О ); О 00 0 О Свинец Степень извлеченияиз шлака, 7: 58,2-850 63, 90,.3 917 9;,6 87, 3;, 4,99 О 98 6 96 3 8,. ,9 6 70,2-96,0 . 86,.5 99,8 88,.6 68 8 , .2 81,7-100 85. О Расход электроэнергии,кВт ч/т шлака 850 81.5 825 825 82 С 820 850 ф Происходят частые зарастания сопла Фурмы шлаком и забивание Фурмы углем Составитель Н.Тумин Редактор М,Товтин Техред ,КастелевичКорректор О:Вилак Заказ 3748/19 Тираж 603 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, ЖРаушская наб д:4/5 е Филиал ППП "Патент": г,ужгород ул,Проектная 4 Для получения сопоставимых результатов при выборе глубины пог;:жения фурмы в расплав и соотношения 3.- уголь/воздух в экспериментах 1-6 постоянными взяты: химический состаь шлака, температура шлакового расплава, толщина коксового Фильтра, расход бурого угля, варьируекщи - рас 3: ход воздуха, заглубление Фурмы,На. основании результатов испытаний можно заключить, что процесс протекает эффективно при вдувании бурого угля в шлак фурмой, погруженной на 10-20 см ниже верхнего уровня шлака при весовом отношении уголь//воздух. в пределах (3-5, 1:, К этихусловиях извлечение металлов из шп-. асоставляет, ,. мег,ь 90 -92 пин, 9699свинец 998- 100.Предлагаемый способ переработкирасплавленных шлаков характеризуетсяповышением извлечения меди и цинка,исключением расхода нейтрального газана продувку расплава снижением расхсда электроэнергии снижением расхопавосстаноьителя,Ожидаемая годовая экономия ат использования изобретения при переработке 150000 т шлака в год составит13 ГО тыс руб