Способ получения агломерата из ванадийсодержащих отходов нефтяного топлива

(19) (И 2 ф С.22 В 1/14 22 В У 15 Ф.кова венное обьедине)еория и техно- Металлургия" тельство СССР .С 22 В,34/22 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) 1. ВегманЕ. ф., Тлогия агломерации, М, "197 ф с. 285.2. Авторское свидепо заявке 2942573, кп1980.(54) (87) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АГЛОМЕРАТА ИЗ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩИХОТХОДОВ НЕФТЯНОГО ТОПЛИВА, .винечающий сжигание путем просасываниятеплоносителя через слой шихты сверхувниз, о т л и ч а ю щ и й с я тем;что, с пелью повышения степени перевода ванадия в растворимые соединения,после просасывания теплоносителя черезслой шихты сверху вниз с момента всспламенения:твердого топлива проводятпросасывание шихты снизу вверх кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, со скоростью 0,02-0,19 м/с доснижения температуры в слое до 500 С.Изобретение относится к металлургиий может быть использовано при первичной,обработке руд, в частности при подготовке ванадийсодержашей шихты к гидрометаллургическому переделу методом окислительногр обжига,На электростанциях, работакзцих нанефтяном топливе, ежегодно сжигаетсяоколо 75 млн т мазута со средним содержанием ванадия 0,015%. Утилизацияобразующихся в процессе работы электро-станций и накопившихся в шламовых храни.лищах отходов позволит ежегодно дополнительно извлекать до 10 000 т ванадия, 15Наиболее простым способом извлечения ванадия из отходов сжигания нефтяного топлива является их добавка к конверторным шлакам перед окислительнымобжигом и последующая переработка полученного продукта по существующейтехнологии. Вследствие того, что отхо-ды - мелкодисперсные материалы с низ-,ким удельным весом и содержат значительное количество гидратной влаги, углерода и серы, возникает необкодимость.предварительного агломерирующего обжига сырья с целью окускования и удаления вредных примесей 1,Агломерат, полученный известнымиспособами (смешивание компонентов, 30окомкование и спекание их на аглрмашине) не отвечает требованиям последующего гидрометаллургического переделаванадиевого сырья вследствие высокогосодержания остаточного углерода, серы,низших окислов железа и ванадия,Значительные усадки в период спекания отходов сжигания нефтяного топливавызывают нарушение процесса, канальныйход спекания и образование участков неусвоенной шихты, в связи с чем агломерат содержит большое количество включений непроплавившегося материала и неиспользованного углерода,В период окислительного обжига ших-, 4ты содержащей укаэанный агломерат, горение остаточного углеродаи окислениежелеза вызывает снижение содержания кислорода в реакционном обьеме и образование спеков, что служит причиной неполного перевода ванадия в растворимые соединенияи обуславливает увеличение его потерьс отвальными шламами,Поскольку зольные остатки имеют низкий насыпной вес (0,6 - 1,0 г/см прог3тив 3,5 - 4 г/см уконвертерногошлака),55непроплавившаяся шихта концентрируется на поверхности слоя и выносится отходящими газами. Это приводит к дополнительным потерям ванадия и ухудшает условия труда.Отложения золы на поверхности газо- ходов способствуют их коррозии.Наиболее близким к изобретению. по технической сущности является способ получения агломерата из ванадийсодержаших отходов топлива сжиганием путем просасывания теплоносителя через слои шихты сверху вниз 2Однако указанный способ не устраняет недостатков технологии агломерации применительно к условиям спекания вана- дийсодержаших отходов сжигания нефтяного топлива, так как обеспечивает лишь термообработку агломерата и частичное дожигание углерода-Пель изобретения - увеличение степени перевода ванадия в растворимые соединения.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения агломерата из ванадийсодержаших отходов топлива, включающему сжигание путем просасывания теплоносителя через слой шихты сверху вниз, после просасывания теплоносителя через слой шихты сверху внЧ с момента воспламенения проводят просасывание шикты снизу вверх кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, со скоростью 0,02 . - 0,19 м/с до снижения температуры в слое до 500 о.Подача в слой кислорода или обогащенного кислородом воздуха обеспечивает догорание остаточного углерода, распространение высокотемпературной зоны (700- 1300 С) на всю высоту слоя, окисление железа и ванадия до высших окислов и дополнительную термообработку. Дополнительная термообработка обеспечивает расплавление остатков сырой шихты и получение агломерата. равномерной структуры.Вторая стадия процесса продолжается до момента снижения температуры в слое до 500 ОС. При снижении температуры ниже 500 "С скорость окисления ванадия резко уменьшается и дальнейшее просасывание теплоносителя становится нецелесообразнымм.Кроме того, снижение температуры в слое ниже 500 С свидетельствует о завершении процессов догорания остаточного уГлерода,. Ограничение скоростей просасывания (Ч) теплоносителя пределами 0,02-0,19 м/с обусловлено необходимостью распространения высокотемпературной зоны на весь слой и сохранения высокой температуры,3 1013803 4в реакционном обьеме. В данном случае кой. Прн показании термоцарой темпера-.обогащенный кислородом воздух с одной1 туры 800 С (воспламенение твердогостороны выступает как тенлоноситель топлива) проводят отключение ексгаустеи снижение его скорости ниже 0,02 м/с . ра и осуществляют подачу в спой обогаэначнеельно тормозит теплообмен и сю-щенного кислородом воздуха (при спвкажает скорость процессов теплопередачи.,нии по известной технологии процессКислород теплоносителя является реаген- прекращают). За счет догорания остаточ том реакции окисления углерода железа . ного углерода. агломерата.,и тевлопередаи ванадия, в связи с чем снижение скоро- чи из нижних горизонтов температурасти его подачи в спой ниже указанных 1 о практически всего пирога повышается дозначений приводит к замедлению процессов окисления и снижению температуры. При снижении температуры в верхнейв слое. части слоя до 800 С процесс прекращаПревышение верхнего предела скорос- ют. Иэ полученного атяоМерата отбираюттн просасывания вызывает чрезмерную 1 з, пробы на, химанализ, Ос аток агломерата.интенсификацию процессов теплооМена делят на две чазти. Иэ первой части вы-.и высокую скорость охлаждения агламера щелачнвают ванадий лРи рН 2,660 Ста. Время пребывания материала в зоне ., в течение 48 мин. Затем проводят фильвысоких температур снижается, что прн- рацию и промывку твердого остатка наводит и уменьшению степени окисления 2 й Фнпвтре 3%-ним раствором Н 60. Отношение Т:Ж составляет 1:8 и 1;2,8 соотП р и м е р; В качестве сырья ис- ветственно,пользуют отходы сжигания нефтяного Вторую часть агломерата обкигают.топлива. Спекание проводят в лаборатор- в муфепьной. печи цри 900 С в теченой агломерационной чаше диаметром2 ние 3. ч в атмосфере воздуха прн пери 180 мм при высоте слоя 700 мм. Сжи- одическом перемешивании,г ание проводят природным газом в:тече- Обожженный продукт выщелачиваютние 1,8 мин. О времени окончания пйе,р- по описанной технологии,вой стадии процесса судят по показаниям,платино-платинородиевой термопары, уста рй Химический состав компонентов 1 пихновпенной в слое возврата (постель) иты и полученного агломерата представлен1,непосредственно над колосниковой решеч-в таблице.17 ,1013803 8Результаты испытаний свидетелЬству рата, получкть равномерно пролпввлеиныйют о том, что полученный по известномупродукт, не содержащий включений сырой способу агломерат имеет высокое со- шихты, улучишть условия окисления шпидержание двухвалентного железа, оста- нелидов лри ойкиге и увеличить извпеточного углерода и серы, а также вкпю- % ченне ванадия при вьппелачивании продук.чений неусвоенной шихты . тов обжига; снизить лылевынос в процессе окислительного обкига агпомераПрн спекании шихты по предлагаемому та, улучшить условия труда в цехе, преспособу содеркание углерода в агломера- дотврвтить загрязнение и коррозию газоте сюакается на 63,6 - 86,3% (отн)Е ходов. 1серы на 87,9-84,2% (отн.). Экономический эффект от испольэова- Выщелачивание получейных агломера-ния предлагаемого способа обусловлен тов показало, -что после обработки увеличением извлечения ванадия на 1,6- сивка воздухом, обогащенным кислородом 4,2%. При условия переработки всех обимлечение ванадия в раствор увеличиразуюшвхся зольных остатков (около лось на 7-20,4% (абс.), а при проведении 10000 т/г, принимая содержание в нихокисленного обжига агломератов на 1,6 - 10 10%, дополнительно извлекается 4,4% (вбс.) по сравнению с агломератом, 160-420 т 10 ежегодно. Расход преполученным по известному способувышает 20 м/т.Предлагаемый способ позволяет сни о Экономический эффект от испопьзоваэить содержание остаточного углерода, ния предлагаемого способа составит серы, ниэ.лих окислов н ванадия ъ агломе-1083380 руб. в год.1Составитель Г. МельниковаРедактор Н; ГУнько Техред А,Ач Корректор А, ДэяткоЗаказ 2946/38 Тираж.-628 ПодписноеВНИИПИ-Государственного комитета СССРло делам изобретений и открытий113038, Москва, Ж, Раушсквя наб., д, 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4