RU2016116C1 - Способ извлечения цинка из железосодержащего оксидного сырья - Google Patents
Способ извлечения цинка из железосодержащего оксидного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016116C1 RU2016116C1 SU5035890A RU2016116C1 RU 2016116 C1 RU2016116 C1 RU 2016116C1 SU 5035890 A SU5035890 A SU 5035890A RU 2016116 C1 RU2016116 C1 RU 2016116C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- oxide
- iron
- metal
- reducing agent
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 71
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 17
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 12
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 2
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001417490 Sillaginidae Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000009614 chemical analysis method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N lead zinc Chemical compound [Zn].[Pb] JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: цветная металлургия, извлечение цинка из железосодержащего оксидного сырья. Сущность: при восстановлении оксидного сырья с получением возгонов цинка, металлического и оксидного расплава, как в металлический, так и оксидный расплав подают твердый углеродистый восстановитель, при этом массовое соотношение восстановителя, подаваемого в оксидный и в металлический расплавы, поддерживают в пределах (10 - 0,1) : 1 соответственно, а восстановление проводят в объеме вспененного оксидного расплава, при этом в оксидном расплаве поддерживают содержание железа и цинка в пределах 10 - 25 мас. % и менее 0,3 мас.% соответственно, а в металлическом расплаве содержание углерода более 1 мас.%, плавку ведут при температуре 1200 - 1440°С, в оксидном расплаве поддерживают массовое соотношение SiO2/CaO в пределах 0,6 - 4,8, а содержание углерода в металлическом расплаве - 1 - 4 мас.%. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для переработки шлаков свинцово-цинкового и медного производства, цинк и железосодержащих оксидных отходов и полупродуктов с целью извлечения цинка и др. летучих металлов в возгоны, а железа, меди, никеля, кобальта и других сопутствующих металлов в железоуглеродистый расплав.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является процесс восстановления расплавленных шлаков путем инжекции углерода в металлический расплав (Danton L. Paulson, Willard L. Hunter. Патент США, US.CI.75/24, N4, 110, 107, 7.11.1977.). Этот процесс характеризуется высокой температурой шлакового расплава (1450-1650оС), что способствует высокому износу футеровки печи, большим расходом инжектируемого в металлический расплав углеродистого восстановителя. Последнее увеличивает количество подаваемого газа в печь. В процессе получается расплав на основе железа с содержанием углерода 0,29 мас.%.
Целью изобретения является интенсификация процесса, повышение полноты извлечения металла и снижение энергетических затрат.
Для достижения указанной цели при способе, включающем восстановительную плавку в присутствии углеродсодержащего металлического расплава и твердого углеродистого восстановителя, подаваемого в металлический расплав, с получением возгонов цинка, оксидного и железоуглеродистого металлического расплавов, отличающийся тем, что углеродистый восстановитель одновременно вводят в оксидный и металлический расплавы в массовом соотношении соответственно (10-0,1): 1, а процесс восстановления проводят при температурах 1200-1440оС в объеме вспененного оксидного расплава, поддерживая содержание железа и цинка в оксидном расплаве в пределах 10-25 мас.% и менее 0,3 мас.% соответственно и содержание углерода в металлическом расплаве более 1 мас.%, в оксидном расплаве поддерживают массовое соотношение SiO2/CaO в пределах 0,6-4,8, содержание углерода в металлическом расплаве поддерживают в пределах 1-4 мас.%.
Общими существенными признаками прототипа и предлагаемого способа являются:
плавка оксидного сырья в присутствии металлического расплава и твердого углеродистого восстановителя;
подача твердого углеродистого восстановителя в металлический расплав, находящийся под слоем оксидного расплава.
плавка оксидного сырья в присутствии металлического расплава и твердого углеродистого восстановителя;
подача твердого углеродистого восстановителя в металлический расплав, находящийся под слоем оксидного расплава.
Отличительными признаками предлагаемого способа от прототипа являются:
одновременное введение твердого углеродистого восстановителя в оксидный и металлический расплав в соотношении (10-0,1):1, соответственно;
проведение процесса в объеме вспененного оксидного расплава;
проведение плавки при температурах 1200-1440оС;
поддержание содержания железа и цинка во вспененном оксидном расплаве в пределах 10-25 мас.% и 0,05-0,3 мас.%, соответственно, а весового соотношения SiO2/CaO в пределах 0,6-4,8;
поддержание содержания углерода в металлическом расплаве на основе железа в пределах 1-4 мас.%.
одновременное введение твердого углеродистого восстановителя в оксидный и металлический расплав в соотношении (10-0,1):1, соответственно;
проведение процесса в объеме вспененного оксидного расплава;
проведение плавки при температурах 1200-1440оС;
поддержание содержания железа и цинка во вспененном оксидном расплаве в пределах 10-25 мас.% и 0,05-0,3 мас.%, соответственно, а весового соотношения SiO2/CaO в пределах 0,6-4,8;
поддержание содержания углерода в металлическом расплаве на основе железа в пределах 1-4 мас.%.
Сущность процесса плавки, позволяющая достичь положительного эффекта, заключается в организации процесса таким образом, чтобы восстановление оксидов цинка, железа и других металлов и науглераживание металлического расплава было локализовано не только на поверхности оксидного и металлического расплавов, а и дополнительно на межфазной границе оксидный расплав - металл и в объеме оксидного расплава. Для этого восстановитель вводят в слой металлического расплава, находящегося под слоем оксидного расплава с интенсивностью, достаточной для насыщения металлического расплава углеродом и формирования слоя вспененного оксидного расплава. Последний образуется за счет интенсивного барботажа оксидного расплава газообразными продуктами реакции восстановления (в основном оксидом углерода).
Интенсификация процесса достигается за счет высокой реакционной способности растворенного в металлическом расплаве углерода, флотации пузырьками образующего газа (CO) капель науглероженного металлического расплава в объем вспененного оксидного расплава, замешивания в объем вспененного слоя загружаемого на поверхность оксидного расплава твердого углеродистого восстановителя, науглераживания металлического расплава прямой подачей восстановителя в металлический расплав, удерживания восстановителя на межфазной поверхности вспененный оксидный расплав-металл за счет сил поверхностного натяжения и одновременного взаимодействия твердого углеродистого восстановителя с оксидным расплавом и металлом, а также путем обеспечения контакта металлических капель в объеме вспененного слоя с замешанным в него твердым восстановителем. Таким образом, реализуются условия, способствующие как ускорению процесса восстановления, так и ускорению науглераживания металлического расплава.
Снижению энергозатрат способствует ведение плавки со вспененном оксидным слоем, поскольку последний является хорошим теплоизолятором и температура на поверхности вспененной ванны на 100-150оС ниже температуры металлического расплава. Последнее значительно снижает потери тепла на излучение и увеличивает стойкость футеровки печи.
Существенную роль для снижения энергозатрат на плавку и ускорение процесса излечения металлов является отказ от флюсов. Это, с одной стороны, исключает энергозатраты на нагрев и плавление флюсов, а с другой ускоряет восстановление за счет более высокой концентрации в расплаве извлекаемых металлов, т. е. при плавке не происходит разбавления исходного оксидного сырья большим количеством флюсующих добавок.
При необходимости одновременной с извлечением металлов подготовки оксидного расплава к производству шлаковых изделий или при образовании при восстановлении оксидного сырья слоя с массовым соотношением SiO2/CaO, выходящим за пределы 0,6-4,8, возможно дополнительное введение флюсов в количестве, не снижающим концентрацию оксидов железа ниже 10 мас.%.
Указанный процесс возможно осуществлять в температурном интервале 1200-1440оС, так как при температурах ниже 1200оС невозможно обеспечить жидкофазное состояние металлического железоуглеродного расплава и тем самым осуществить введение в него углеродистого восстановителя, выпускать металлический расплав из печи. Предельная температура осуществления способа определяется резким увеличением тепловых потерь и износа футеровки печи.
Нижний и верхний предел содержания углерода в железоуглеродистом расплаве определяется необходимостью иметь в печи жидкий науглероженный металл. Снижение содержания углерода ниже 1 мас. % или увеличение выше 4 мас.% приводит к затвердеванию металлического расплава и делает невозможным введение восстановителя в металл в указанном интервале температур. Снижение концентрации углерода ниже 1 мас.% снижает скорость восстановления.
При увеличении концентрации железа во вспененном оксидном слое выше 25 мас.% при температурах, обеспечивающих жидкофазное состояние металлического расплава с содержанием углерода 1-4 мас.%, объем вспененного оксидного расплава возрастает более чем в 4 раза по сравнению с объемом того же расплава в спокойном состоянии.
Увеличение объема оксидного расплава при его вспенивании до величины, превышающей 4 объема загружаемого оксидного сырья, приводит к повышению брызгоуноса, нерациональному использованию печного пространства без значительного ускорения процесса.
Снижение концентрации оксида железа во вспененном оксидном слое ниже 10 мас. % приводит к разрушению вспененного слоя и резкому снижению скорости восстановительных процессов в расплаве из-за ухудшения замешивания углеродистого восстановителя в объем оксидного расплава.
Верхний и нижний предел весового соотношения SiO2/CaO во вспененном оксидном слое определяется необходимостью иметь при температурах 1200-1440оС оксидный расплав в жидкофазном состоянии. При переработке продукта, после восстановления которых образуется оксидный слой с отличными от указанных содержаниями CaO и SiO2, возможна корректировка состава. Наличие во вспененном слое других наиболее распространенных шлакообразующих в количестве до 10-15 мас.% не влияет на процесс извлечения металлов.
Повышение концентрации цинка в оксидном расплаве выше 0,3 мас.% снижает скорость восстановления оксидов железа.
Увеличение массового соотношения между загружаемым на поверхность вспененного оксидного слоя и подаваемым в металлический расплав восстановителя выше 10 приводит к снижению концентрации углерода в металлическом расплаве ниже 1 мас.% и затвердеванию последнего. Снижение этого соотношения до величины менее 0,1 приводит к снижению скорости процесса восстановления.
Технико-экономической сущностью предлагаемого способа является:
интенсификация процесса извлечения цинка, железа и других сопутствующих металлов в возгоны и высокоуглеродистый сплав на основе железа;
снижение температуры процесса, обуславливающее экономию энергозатрат, расход огнеупоров и других материалов;
уменьшение количества технологических газов вводимых в печь вследствие введения большей части необходимого восстановителя во вспененный оксидный слой.
интенсификация процесса извлечения цинка, железа и других сопутствующих металлов в возгоны и высокоуглеродистый сплав на основе железа;
снижение температуры процесса, обуславливающее экономию энергозатрат, расход огнеупоров и других материалов;
уменьшение количества технологических газов вводимых в печь вследствие введения большей части необходимого восстановителя во вспененный оксидный слой.
П р и м е р 1. Способ осуществляли на лабораторной термовесовой установке, позволяющей регистрировать скорости отгонки цинка, восстановления железа и расход восстановителя. Состав получаемых сплавов и оксидных расплавов определяли методами химического анализа. Навеска оксидного сырья составляла 0,4 г. В качестве углеродистого восстановителя использовали графит. Оксидное сырье имело в своем составе, мас.%: Fe-26, Zn-7,4, CaO-14,3, SiO2-30,5, Cu-0,92.
Концентрацию углерода в металлическом расплаве регулировали скоростью введения углеродистого восстановителя в металлический расплав. Регулирование скорости введения восстановителя в металлический расплав осуществляли путем изменения площади контакта графитовой вставки в дне контейнера с металлическим расплавом.
Дозированную подачу восстановителя на поверхность вспененного оксидного слоя осуществляли путем разовой загрузки порции порошкообразного графита на поверхность расплава из расчета длительности плавки. Температуру процесса измеряли термопарой, находящейся вблизи контейнера с образцом.
Способ осуществляли следующим образом. В контейнер загружали железо и навеску оксидного сырья. Затем контейнер вводили в печь. Регистрацию процесса начинали после достижения контейнером требуемой температуры.
Результаты опытных плавок приведены в табл. 1. Как видно из приведенных данных (ср. плавки 1 и 2, табл. 1), отсутствие на поверхности оксидного расплава углеродистого восстановителя при одинаковой интенсивности введения восстановителя в расплав снижает общую скорость восстановления (оксидов цинка и железа). Результаты, полученные в плавках 4 и 5, показывают, что процесс восстановления оксидов железа и цинка проходит стадийно. На первой стадии восстанавливаются и возгоняются оксиды цинка, а на второй - после снижения концентрации цинка в оксидном расплаве менее 0,3%, начинает восстанавливаться железо. Поэтому для достижения поставленной цели - извлечения из оксидного расплава железа, требуется вести отгонку цинка до остаточных концентраций менее 0,3%.
П р и м е р 2. Способ осуществляли на двухэлектродной электропечи с площадью пода 0,1 м2, снабженной системой дозированной подачи восстановителя в слой железоуглеродистого расплава. Подачу углеродистого восстановителя на поверхность вспененного оксидного слоя осуществляли путем периодической загрузки кокса в печь. Величину соотношения между подаваемым на поверхность вспененного оксидного слоя и в металлический расплав углеродистого восстановителя регулировали путем изменения интенсивности введения восстановителя в слой науглероженного чугуна.
Состав перерабатываемого сырья был такой же, как в примере 1.
Регулируемое введение восстановителя в расплав чугуна осуществляли пневмоспособом посредством фурмы, сопло которой находилось ниже уровня металлического расплава. В качестве газа носителя использовали технический азот. В отдельных опытах введение восстановителя осуществляли путем периодического погружения графитового стержня в металлический расплав. При этом объем вспененного оксидного слоя регулировали длительностью периода погружения стержня в металлический расплав.
В печь загружали 30 кг твердого оксидного сырья и 10 кг железоуглеродного сплава, полученного после восстановления оксидного сырья той же партии. Началом плавки считали момент расплавления оксидного сырья и металлического расплава. После начала плавки начинали отсчет времени и проводили отбор проб оксидного расплава для определения скоростей извлечения металлов из оксидного расплава.
Плавки 4,5 (табл. 2) проводились без подачи восстановителя в металлический расплав. Они характеризуются значительно более низкой скоростью восстановления железа и отгонки цинка, чем плавки 1-3. Отсутствие прямой подачи углеродистого восстановителя в металл приводит к значительному снижению концентрации углерода в расплаве и выделению железа в твердом состоянии. Последнее приводит к формированию на подине печи металлической настыли и невозможности выпуска металла из печи без значительного повышения температуры расплава.
Повышение концентрации оксидов железа в оксидном расплаве выше 25 мас.% приводило к тому, что при поддержании объема вспененного оксидного расплава на уровне 2-4 объема спокойной оксидной ванны в металлическом расплаве значительно снижалась концентрация углерода и поддержание его в расплавленном состоянии требовало повышения температуры до 1500-1600оС. Последнее значительно снижало стойкость футеровки печи. Более сильное увеличение объема при вспенивании оксидной ванны, чем 4 объема спокойного оксидного расплава, приводило к повышенному брызгоуносу и требовало использования более длинных электродов, что создавало дополнительные технологические трудности.
Снижение концентрации оксидов железа в оксидном расплаве ниже 10 мас.% приводило к отсутствию возникновения явления вспенивания оксидного расплава и значительному снижению скорости отгонки цинка и восстановления железа.
П р и м е р 3. Способ осуществляли на той же печи, что и в примере 2. В печь загружали твердый шлак, полученный после восстановления перерабатываемого цинкосодержащего оксидного сырья и содержащий, мас.%.: Fe-20,0; Zn-0,05; Cu-0,3; SiO2-36,6; CaO-17,1. На ванну оксидного расплава загружали 10 кг железоуглеродистого сплава с содержанием углерода 2,2 мас.%. Расплав нагревали до температуры 1350оС. На поверхность расплава периодически загружали кокс с интенсивностью подачи 1 кг/ч, а для создания вспененного слоя, объем которого составлял 3 объема загруженного оксидного сырья, и поддержания исходного содержания углерода в металлический расплав подавали кокс с интенсивностью 0,6 кг/ч. Соотношение между массами восстановителя, загружаемого на поверхность вспененного оксидного слоя и в металл, составляло 1,67.
На поверхность вспененного слоя порциями весом 1-2 кг загружали твердое оксидное сырье следующего состава, мас.%: Zn-7,4; Fe-26; Cu-0,92; SiO2-30,5; CaO-14,3. Интенсивность загрузки составляла - 12 кг/час. При этом восстанавливаемый цинк отгонялся и удалялся из печи с печными газами.
По мере накопления в печи оксидного расплава и металла их периодически сливали. Составы сливаемых расплавов приведены в табл. 3.
Данные показывают, что составы сливаемых расплавов отвечают составу исходно загружаемых материалов и способ позволяет вести процесс отгонки цинка и восстановления железа в непрерывном режиме.
Интенсивность отгонки цинка при ведении плавки в непрерывном режиме с загрузкой твердого оксидного сырья составляла 0,84 кг/ч, а восстановления железа -0,72 кг/ч и лимитировалась мощностью печи.
Claims (4)
1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО ОКСИДНОГО СЫРЬЯ, включающий его восстановление в процессе плавки с образованием металлического расплава, подачу твердого углеродистого восстановителя в металлический расплав и получение возгонов цинка, оксидного и железоуглеродистого металлического расплава, отличающийся тем, что углеродистый восстановитель дополнительно подают в оксидный расплав, при этом массовое соотношение восстановителя, подаваемого в оксидный и в металлический расплавы, поддерживают в пределах 10,0 - 0,1 : 1 соответственно, а восстановление проводят в объеме вспененного оксидного расплава, при этом в оксидном расплаве поддерживают содержание железа и цинка в пределах 10 - 25 мас.% и менее 0,3 мас.% соответственно, а в металлическом расплаве содержание углерода более 1 мас.%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что плавку ведут при 1200 - 1440oС.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в оксидном расплаве поддерживают массовое отношение SiO2/CaO в пределах 0,6 - 4,8.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание углерода в металлическом расплаве поддерживают в пределах 1 - 4 мас.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5035890 RU2016116C1 (ru) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Способ извлечения цинка из железосодержащего оксидного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5035890 RU2016116C1 (ru) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Способ извлечения цинка из железосодержащего оксидного сырья |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016116C1 true RU2016116C1 (ru) | 1994-07-15 |
Family
ID=21601127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5035890 RU2016116C1 (ru) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Способ извлечения цинка из железосодержащего оксидного сырья |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2016116C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237732C2 (ru) * | 2000-01-28 | 2004-10-10 | Хольцим Лтд. | Способ удаления хрома и/или никеля из жидких шлаков |
| RU2484152C2 (ru) * | 2008-08-27 | 2013-06-10 | Сгл Карбон Се | Способ переработки твердых или расплавленных веществ |
-
1992
- 1992-04-06 RU SU5035890 patent/RU2016116C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент США N 4110107, кл. 75-24, 1977. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237732C2 (ru) * | 2000-01-28 | 2004-10-10 | Хольцим Лтд. | Способ удаления хрома и/или никеля из жидких шлаков |
| RU2484152C2 (ru) * | 2008-08-27 | 2013-06-10 | Сгл Карбон Се | Способ переработки твердых или расплавленных веществ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100586143B1 (ko) | 금속 및 금속 합금을 생산하기 위한 공정 및 장치 | |
| AU716931B2 (en) | Direct reduction of metal oxide agglomerates | |
| JP2633926B2 (ja) | 溶融金属浴への熱エネルギー供給方法 | |
| RU2120476C1 (ru) | Способ увеличения эффективности восстановительной плавки оксидных носителей металлов | |
| EP2248916B1 (en) | Process for removal of copper contained in steel scraps | |
| RU97118334A (ru) | Установка и способ для получения расплавов железа | |
| US6136059A (en) | Process for reducing the electric steelworks dusts and facility for implementing it | |
| RU2121518C1 (ru) | Способ переработки оксидного сырья, содержащего цветные металлы | |
| RU2016116C1 (ru) | Способ извлечения цинка из железосодержащего оксидного сырья | |
| KR20090075880A (ko) | 서브머지드 플라즈마를 구비한 전기용련을 사용하여 아연 및 납 산업의 부산물로부터 비철 금속을 회수하는 방법 | |
| GB2054657A (en) | Process and installation for the treatment of dust and sludge from blast furnaces, and electric furnaces and converters of steel works | |
| RU2102496C1 (ru) | Способ выплавки стали в основной мартеновской печи | |
| RU2107738C1 (ru) | Способ выплавки стали из металлолома в дуговой электропечи | |
| RU2227169C1 (ru) | Способ выплавки меди и медных сплавов | |
| US2070186A (en) | Metal alloys and processes of making the same | |
| SU789619A1 (ru) | Способ переработки цинксодержащих пылей доменного и сталеплавильного производства | |
| RU2783094C1 (ru) | Способ обеднения расплава шлака, содержащего железо и цветные металлы | |
| FI64191C (fi) | Foerfarande foer tillvaratagande av nickel ur nickel-jaern-slagg eller nickelmalm av laog grad | |
| US4131451A (en) | Method for removing zinc from zinc-containing slags | |
| RU2086664C1 (ru) | Способ выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах | |
| SU1096294A1 (ru) | Способ переработки расплавленных шлаков | |
| US4021232A (en) | Cast iron melting process | |
| RU2108399C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговых электропечах из металлолома | |
| RU2688000C1 (ru) | Способ пирометаллургической переработки окисленной никелевой руды с получением ферроникеля в плавильном агрегате | |
| RU2064640C1 (ru) | Способ удаления шлака из дуговой печи |