RU2821973C1 - Method of producing zinc oxide by waelz process from zinc-containing dusts of electric arc furnaces - Google Patents
Method of producing zinc oxide by waelz process from zinc-containing dusts of electric arc furnaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2821973C1 RU2821973C1 RU2023128045A RU2023128045A RU2821973C1 RU 2821973 C1 RU2821973 C1 RU 2821973C1 RU 2023128045 A RU2023128045 A RU 2023128045A RU 2023128045 A RU2023128045 A RU 2023128045A RU 2821973 C1 RU2821973 C1 RU 2821973C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dust
- granules
- charge
- zinc
- electric arc
- Prior art date
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 21
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title description 9
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 57
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 28
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 30
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 abstract description 16
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 abstract description 16
- 239000004571 lime Substances 0.000 abstract description 16
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 abstract description 15
- 239000006028 limestone Substances 0.000 abstract description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 10
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 abstract description 10
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 235000012215 calcium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N alumane;zinc Chemical compound [AlH3].[Zn] HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001308 Zinc ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- KIZFHUJKFSNWKO-UHFFFAOYSA-M calcium monohydroxide Chemical compound [Ca]O KIZFHUJKFSNWKO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N lead zinc Chemical compound [Zn].[Pb] JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N zinc ferrite Chemical compound O=[Zn].O=[Fe]O[Fe]=O WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно - к производству оксида цинка с использованием вельц-процесса.The invention relates to non-ferrous metallurgy, namely to the production of zinc oxide using the Waelz process.
Известно, что в процессе вельцевания цинксодержащих материалов в гранулы добавляют флюс для обеспечения требуемого силикатного модуля (до 3,0 ед.), влияющего на образование настылей во вращающейся трубчатой печи. В качестве флюсов используют известняк или известь. Известь, кроме добавки CaO (офлюсования), дополнительно улучшает способность шихты к грануляции [Козлов П.A. и др. Переработка цинксодержащей пыли электродуговых печей. Журнал "Цветные металлы", N7, Издательский дом "Руда и Металлы", 2009.]. Добавка оксида кальция также способствует повышению степени извлечения ценных компонентов в вельц-оксид и растворы [RU2484153].It is known that during the Waelz process of zinc-containing materials, flux is added to the granules to provide the required silicate module (up to 3.0 units), which affects the formation of deposits in a rotary tubular kiln. Limestone or lime is used as fluxes. Lime, in addition to the addition of CaO (fluxing), further improves the ability of the charge to granulate [Kozlov P.A. and others. Processing of zinc-containing dust from electric arc furnaces. Magazine "Non-Ferrous Metals", N7, Publishing House "Ore and Metals", 2009.]. The addition of calcium oxide also helps to increase the degree of extraction of valuable components into Waelz oxide and solutions [RU2484153].
Известен способ переработки пылей ЭДП по патенту RU2653394, согласно которому пыль ЭДП смешивают с флюсом - известняком в количестве 4÷5% от веса пылей, для обеспечения отношения CaO/SiO2= 0,9÷1,1 и коксиком (коксовая мелочь). Расход коксика 230-250 кг/т пыли. Шихту окатывают со связующим (известь, расход 1÷2%) и направляют на вельцевание I (температура в реакционной зоне печи 1250°С). Черновой вельц-оксид (смесь феррита и оксида цинка, с галогенидами цинка и свинца) направляют на вельцевание II (температура в реакционной зоне печи 900-1000°С). В процессе вельцевания II в возгоны переходят галогениды и свинец, а в клинкере остается смесь оксида и феррита цинка. Клинкер направляется на гидрометаллургическую переработку с извлечением цинка в раствор.There is a known method for processing EAF dust according to patent RU2653394, according to which EAF dust is mixed with flux - limestone in an amount of 4÷5% of the weight of the dust, to ensure a CaO/SiO2 ratio of 0.9÷1.1 and coke (coke breeze). Coke consumption is 230-250 kg/t dust. The charge is rolled with a binder (lime, consumption 1÷2%) and sent to Waelz treatment I (temperature in the reaction zone of the furnace 1250°C). Rough Waelz oxide (a mixture of ferrite and zinc oxide, with zinc and lead halides) is sent to Waeltz treatment II (temperature in the reaction zone of the furnace 900-1000°C). During the Waelz process II, halides and lead pass into the sublimates, and a mixture of zinc oxide and ferrite remains in the clinker. The clinker is sent for hydrometallurgical processing with the extraction of zinc into solution.
Недостатками указанного способа является:The disadvantages of this method are:
- использование минерального сырья - известняка, или извести, получение которых требует затрат.- the use of mineral raw materials - limestone, or lime, the production of which requires costs.
- низкая прочность гранул шихты при использовании известняка.- low strength of charge granules when using limestone.
Известно решение по патенту RU2732817, в котором описывается переработка цинксодержащей пыли электродуговых печей, включающий операции смешения, окатывания, добавления коксовой мелочи, вельцевания, отличающийся тем, что пыль электродуговых печей смешивают и окатывают с материалом, содержащим оксид алюминия, обеспечивающим добавку оксида алюминия в количестве 8-12% от содержания в пыли оксида кальция, при этом в качестве материала, содержащего оксид алюминия, используют отход производства цинкалюминиевых сплавов в виде цинкалюминий содержащей изгари. В аналоге указано, что используется 8÷12% от содержания в пыли оксида кальция. В описании также указано, что может доходить до 14%. Недостатком этого решения является то, что добавка не способствует повышению прочности гранул - она не имеет свойств гидравлического вяжущего.There is a known solution according to patent RU2732817, which describes the processing of zinc-containing dust from electric arc furnaces, including the operations of mixing, pelletizing, adding coke breeze, Waelz, characterized in that the dust of electric arc furnaces is mixed and pelletized with a material containing aluminum oxide, providing the addition of aluminum oxide in an amount 8-12% of the content of calcium oxide in the dust, while waste from the production of zinc-aluminum alloys in the form of zinc-aluminium-containing dross is used as a material containing aluminum oxide. The analogue states that 8÷12% of the calcium oxide content in the dust is used. The description also states that it can go up to 14%. The disadvantage of this solution is that the additive does not increase the strength of the granules - it does not have the properties of a hydraulic binder.
Bз уровня техники известно решение по патенту RU2104310, в котором действительная основность шлака CaO/SiO2=1,7, т.е. выше 1. Также из уровня техники известен способ извлечения металлов при сжигании твердого топлива на расплаве [RU2009204], в котором описано использование оксидов кальция, находящихся в минеральной смеси, которая содержит как активный СаО, так и минералах с кремнием и алюминием, при этом содержание SiO2+Al2O3 составляет 5 - 55%. Измельчение до уровня не менее 80% класс - 0,04 мм - известно в технике и не существенный признак для достижения заявленного результата.Based on the prior art, a solution is known according to patent RU2104310, in which the actual basicity of the slag is CaO/SiO2 = 1.7, i.e. above 1. Also known from the prior art is a method for extracting metals by burning solid fuel in a melt [RU2009204], which describes the use of calcium oxides located in a mineral mixture that contains both active CaO and minerals with silicon and aluminum, while the content SiO2+Al2O3 is 5 - 55%. Grinding to a level of at least 80% class - 0.04 mm - is known in the art and is not an essential feature for achieving the stated result.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является авт. св-во СССР №1731850А1, кл. С22В 19/38, 05.06.90. опубл. бюл. № 17 от 07.05.1992 г., в котором описана шихта, содержащая следующие компоненты, мас.%: цинксвинецсодержащий шлак - 32-46; - кальцийсодержащие хвосты от очистки сточных вод - 28-40; - твердый углеродистый восстановитель - остальное. Главным недостатком этого решения является то, что при его реализации вельц-возгоны (конечный продукт вельцевания) содержат в своем составе значительное количество свинца, который усложняет дальнейшую гидрометаллургическую переработку. Кроме того, кальцийсодержащие хвосты от очистки сточных вод не имеют свойств гидравлического вяжущего, и поэтому не могут улучшить прочность гранул. Соответственно, поскольку гранул получатся непрочными, при вельцевании шихты будет выделяться значительное количество пыли, что способствует повышенному расходу минерального сырья, к числу которого относится кальцийсодержащие хвосты. The closest in technical essence and achieved result (prototype) is the author. St. of the USSR No. 1731850A1, class. C22V 19/38, 06/05/90. publ. Bulletin No. 17 dated 05/07/1992, which describes a charge containing the following components, wt.%: zinc-lead-containing slag - 32-46; - calcium-containing tailings from wastewater treatment - 28-40; - solid carbonaceous reducing agent - the rest. The main disadvantage of this solution is that when implemented, Waelz sublimates (the final product of Waelz treatment) contain a significant amount of lead, which complicates further hydrometallurgical processing. In addition, calcium-containing wastewater treatment tailings do not have the properties of a hydraulic binder and therefore cannot improve the strength of the granules. Accordingly, since the granules will be fragile, a significant amount of dust will be released during Waeltzing of the charge, which contributes to an increased consumption of mineral raw materials, which includes calcium-containing tailings.
Кальцийсодержащие хвосты не могут обеспечить повышение прочности гранул, поскольку оксид кальция в них находится в гидратированной (CaOH2) или карбонатной форме (CaCO3), которая не может улучшить грануляцию и повысить прочность гранул. Кальцийсодержащие хвосты сточных вод могут выступать в качестве флюса, но при этом не могут обеспечить высокого качества гранул шихты.Calcium-containing tailings cannot provide increased granule strength because the calcium oxide in them is in hydrated (CaOH 2 ) or carbonate form (CaCO 3 ), which cannot improve granulation and increase granule strength. Calcium-containing wastewater tailings can act as a flux, but cannot provide high-quality charge granules.
Задачей изобретения является решение указанных проблем.The objective of the invention is to solve these problems.
Технический результат изобретения заключается в повышении прочности гранул шихты, что снижает выбросы пыли, а также способствует снижению затрат минеральных ресурсов - известняка и извести. The technical result of the invention is to increase the strength of charge granules, which reduces dust emissions, and also helps to reduce the cost of mineral resources - limestone and lime.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен способ получения оксида цинка, включающий смешение пыли электродуговых печей (ЭДП) с добавкой в виде пыли сталеплавильного производства в количестве, обеспечивающем добавку оксида кальция до основности всей шихты до заданного уровня 3 ед., и коксика в количестве 1-2% к весу пыли, а также включающий окатывание и вельцевание, отличающийся тем, что в состав шихты подают добавку пыли сталеплавильного производства, которая содержит оксида кальция не менее 20%, преимущественно в активной форме, основностью (CaO/SiO2) выше 1, по содержанию SiO2+Al2O3 выше 5%, причем не менее 80% объема пыли предварительно измельчают до уровня не менее 40 мкм.The specified technical result is achieved due to the fact that a method for producing zinc oxide is claimed, which includes mixing electric arc furnace (EAF) dust with an additive in the form of steelmaking dust in an amount ensuring the addition of calcium oxide to the basicity of the entire charge to a given level of 3 units, and coke in an amount of 1-2% by weight of dust, and also including rounding and Waeltzing, characterized in that the mixture contains an additive of steelmaking dust, which contains at least 20% calcium oxide, mainly in the active form, basicity (CaO/SiO 2 ) above 1, in terms of SiO 2 +Al 2 O 3 content above 5%, and at least 80% of the dust volume is pre-ground to a level of at least 40 microns.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Заявленный способ получения оксида цинка вельц-процессом из цинксодержащей пыли электродуговых печей, основан на смешении пыли электродуговых печей с добавкой, которая:The claimed method for producing zinc oxide using the Waelz process from zinc-containing dust from electric arc furnaces is based on mixing electric arc furnace dust with an additive that:
А) содержит оксид кальция в форме CaO для офлюсования в количестве не менее 20% и основностью (CaO/SiO2) выше 1 (для добавки СаО в шихту), при этом окисид кальция находится в форме активного CaO;A) contains calcium oxide in the form of CaO for fluxing in an amount of at least 20% and a basicity (CaO/SiO2) above 1 (for adding CaO to the charge), while calcium oxide is in the form of active CaO;
Б) является отходом производства (для снижения расхода минеральных ресурсов);B) is a production waste (to reduce the consumption of mineral resources);
В) оксиды кальция находятся в минеральной смеси, которая содержит как активный СаО, так и минералах с кремнием и алюминием (для обеспечения связующих свойств добавки), при этом содержание SiO2+Al2O3 не должно быть ниже 5%.C) calcium oxides are in a mineral mixture that contains both active CaO and minerals with silicon and aluminum (to ensure the binding properties of the additive), and the content of SiO 2 +Al 2 O 3 should not be lower than 5%.
Г) измельчается до уровня не менее 80% класс - 40 мкм (для активации силикатов и алюмосиликатов кальция).D) crushed to a level of at least 80% class - 40 microns (to activate silicates and calcium aluminosilicates).
Реализация этих условий по отдельности не позволяет достичь эффекта. Так, если не выполняется условие А, то материал не может быть флюсоми не может обеспечивать повышение прочности гранул.Implementation of these conditions separately does not allow achieving the effect. Thus, if condition A is not met, then the material cannot be a flux and cannot provide an increase in the strength of the granules.
Если не выполняется условие использования отходов производства (Б), то в качестве флюса в шихту добавляется известняк, известь или другой СаО-содержащий материал, извлекаемый из недр.If the condition for using production waste (B) is not met, then limestone, lime or other CaO-containing material extracted from the subsoil is added to the charge as a flux.
Если не реализуется условие В, то материал не будет обладать связующими свойствами и гранулы не будут прочными достаточно длительно время. Это связано с тем, что силикаты и алюмосиликаты кальция при реакции с водой образуют твердеющую цементную смесь. Добавка такой смеси в состав сырья для вельцевания позволяет повысить прочность гранул (за счет твердения). Если содержание суммы оксидов SiO2+Al2O3 будет ниже указанного продела, то содержание силикатов и алюмосиликатов кальция будет недостаточно для формирования прочности гранул.If condition B is not realized, then the material will not have binding properties and the granules will not be strong for a long enough time. This is due to the fact that calcium silicates and aluminosilicates react with water to form a hardening cement mixture. The addition of such a mixture to the composition of the raw material for Waelzation allows increasing the strength of the granules (due to hardening). If the content of the sum of SiO 2 +Al 2 O 3 oxides is below the specified level, then the content of calcium silicates and aluminosilicates will not be enough to form the strength of the granules.
Реализация условия Г требуется для активации соединений кальция, кремния и алюминия, которые будут связующими веществами в гранулах. Степень измельчения соответствует требованиям к цементной промышленности.The implementation of condition D is required to activate the compounds of calcium, silicon and aluminum, which will be binders in the granules. The degree of grinding meets the requirements for the cement industry.
Таким образом, реализация заявленного способа возможна только в совокупности заявленных признаков. В качестве такой добавки возможно использование пыли сталеплавильного производства, которых соответствует всем этим условиям.Thus, the implementation of the claimed method is possible only in combination with the declared features. As such an additive, it is possible to use steelmaking dust that meets all these conditions.
Процесс вельцевания ведут в одну стадию.The Waelzation process is carried out in one stage.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
Пыль ЭДП смешивают с добавкой (пыль сталеплавильного производства) в количестве, добавку оксида кальция до основности всей шихты до заданного уровня (до 3 ед.), и коксика в количестве 1-2% к весу пыли. Добавка перед использованием измельчается для активации связующих. Полученная шихта поступает на окатывание в тарельчатый гранулятор, в который подается вода для обеспечения влажности гранул 12-14%. Гранулы загружаются в вельц-печь. Вельцевание ведут при температуре в реакционной зоне 900-1000°С. Клинкер из печи выгружается с последующей транспортировкой на выщелачивание цинка.EAF dust is mixed with an additive (steelmaking dust) in an amount, the addition of calcium oxide to make the entire charge basic to a given level (up to 3 units), and coke in an amount of 1-2% by weight of the dust. The additive is crushed before use to activate the binders. The resulting mixture is fed into a disc granulator, into which water is supplied to ensure the moisture content of the granules is 12-14%. The granules are loaded into a Waelz kiln. Waelzation is carried out at a temperature in the reaction zone of 900-1000°C. The clinker is unloaded from the kiln and then transported to zinc leaching.
Подача добавки позволяет:The supply of the additive allows:
- снизить расход известняка и извести;- reduce the consumption of limestone and lime;
- получить прочные гранулы и за счет этого - повысить эффективность вельц-процесса.- obtain strong granules and thereby increase the efficiency of the Waelz process.
Снижение расхода известняка и извести позволяет снизить затраты минеральных ресурсов, а прочные гранулы позволяет эффективно осуществлять вельц-процесс с минимальными выбросами пыли. Эти отличительные признаки в совокупности и достигаемый ими эффект (который выражается в улучшении окомкования и снижении расхода кальцийсодержащих продуктов) составляют отличие от наиболее близкого аналога. Reduced consumption of limestone and lime reduces the cost of mineral resources, and durable granules allow the Waelz process to be carried out efficiently with minimal dust emissions. These distinctive features together and the effect they achieve (which is expressed in improved pelletization and reduced consumption of calcium-containing products) constitute a difference from the closest analogue.
Так, в прототипе не достигается улучшение прочности гранул при окомковании шихты, и не реализуется эффект от вяжущих свойств добавки. Это связано с тем, что кальцийсодержащие хвосты очистки сточных вод содержат кальций в виде гидратов или карбонатов, и его добавка повышает основность шихты, но не способствует улучшению свойств гранул. Кроме того, ни один из близких аналогов не обеспечивает технический эффект от патентуемого способа - повышение прочности гранул шихты.Thus, in the prototype, the improvement in the strength of the granules during pelletization of the charge is not achieved, and the effect of the astringent properties of the additive is not realized. This is due to the fact that calcium-containing wastewater treatment tailings contain calcium in the form of hydrates or carbonates, and its addition increases the basicity of the charge, but does not improve the properties of the granules. In addition, none of the close analogues provides the technical effect of the patented method - increasing the strength of the charge granules.
Пример реализации способа.An example of the method implementation.
Для исследований использованы следующие материалы:The following materials were used for research:
1) пыль ДСП ;1) chipboard dust;
2) пыль сталеплавильного производства;2) dust from steelmaking;
3) флюс (известь и смесь известняка с известью).3) flux (lime and a mixture of limestone and lime).
В таблицах 1 и 2 приведен химический и гранулометрический составы материалов, соответственно.Tables 1 and 2 show the chemical and granulometric compositions of the materials, respectively.
Содержание частиц до 40 мкм (строки с 1 по 9 таблицы 1) в пылях ДСП и сталеплавильного производства составляет 89,65% и 87,85%, соответственно. Содержание активного оксида кальция в добавке (пыль сталеплавильного производства) составляет 11,2%.The content of particles up to 40 microns (lines 1 to 9 of Table 1) in dust from chipboards and steelmaking is 89.65% and 87.85%, respectively. The content of active calcium oxide in the additive (steelmaking dust) is 11.2%.
Был проведен эксперимент по получению гранул из этих материалов. Основность шихты B3 была 3 единицы. Состав шихты исследования приведен таблице 3.An experiment was conducted to obtain granules from these materials. The basicity of charge B3 was 3 units. The composition of the research batch is given in Table 3.
Расход флюса зависит от содержания в нем оксидов кальция. При этом, использование пыли сталеплавильного производства (опыт 3) позволяет отказаться от использования извести и известняка, полностью заменив их отходом производства. Этим подтверждается эффект экономии материальных ресурсов, и в частности, известняка и извести.Flux consumption depends on the content of calcium oxides in it. At the same time, the use of steelmaking dust (experiment 3) makes it possible to abandon the use of lime and limestone, completely replacing them with production waste. This confirms the effect of saving material resources, and in particular, limestone and lime.
Эксперимент по грануляции был проведен в лабораторном чашевом грануляторе (угол наклона 48°град, ∅ = 0,8 м). Подготовка шихты состояла в дозировании материалов, смешивании и выдержки шихты в течение 15 минут для равномерного распределения частиц её составляющих. Вес шихты для каждого опыта составлял ~5 кг. Шихта загружалась в гранулятор и увлажнялась подачей воды в количестве, необходимом для формирования гранул. Полученные гранулы классифицировали на лабораторных ситах 2, 3, 4, 5 мм. Для определения физических характеристик окатышей использовали гранулы размером ~2-3 мм, 3-4 мм, 4-5 мм.The granulation experiment was carried out in a laboratory bowl granulator (tilt angle 48°, ∅ = 0.8 m). The preparation of the mixture consisted of dosing materials, mixing and holding the mixture for 15 minutes to evenly distribute the particles of its components. The weight of the charge for each experiment was ~5 kg. The mixture was loaded into a granulator and moistened by supplying water in the amount necessary for the formation of granules. The resulting granules were classified on laboratory sieves of 2, 3, 4, 5 mm. To determine the physical characteristics of the pellets, granules with sizes of ~2-3 mm, 3-4 mm, 4-5 mm were used.
Скорость вращения окомкователя 22 об/мин в соответствии с ГОСТ 12764-73.The rotation speed of the pelletizer is 22 rpm in accordance with GOST 12764-73.
Прочность на сбрасывание сырых гранул определена путём сбрасывания на металлическую поверхность с высоты 1000 мм. Прочность на сжатие определялась на проборе ИПГ-1. Результаты приведены в таблице 4.The drop resistance of wet granules was determined by dropping them onto a metal surface from a height of 1000 mm. Compressive strength was determined using an IPG-1 sample. The results are shown in Table 4.
опытаNo.
experience
Согласно полученным данным, опыт 3 показывает, что заявленный способ позволяет повысить прочность после вылеживания в течение одних суток за счет активации силикатов и алюмосиликатов кальция. Этим подтверждается эффект повышения прочности гранул.According to the data obtained, experiment 3 shows that the claimed method allows increasing strength after aging for one day due to the activation of silicates and calcium aluminosilicates. This confirms the effect of increasing the strength of the granules.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2821973C1 true RU2821973C1 (en) | 2024-06-28 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1731850A1 (en) * | 1990-06-05 | 1992-05-07 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | Charge for fuming process |
JP2671053B2 (en) * | 1990-04-20 | 1997-10-29 | 住友重機械工業株式会社 | Method for recovering valuable metals from zinc-containing dust |
RU2484153C2 (en) * | 2010-08-09 | 2013-06-10 | Сергей Иванович Иваница | Method of arc-furnace dust recovery |
RU2626371C1 (en) * | 2016-09-05 | 2017-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" | Method of processing metallurgical production waste |
CN110453090A (en) * | 2019-09-18 | 2019-11-15 | 龙岩山青冶金科技有限公司 | Steel plant's Zinc-Bearing Wastes electric furnace process recycles zinc oxide system and method |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2671053B2 (en) * | 1990-04-20 | 1997-10-29 | 住友重機械工業株式会社 | Method for recovering valuable metals from zinc-containing dust |
SU1731850A1 (en) * | 1990-06-05 | 1992-05-07 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | Charge for fuming process |
RU2484153C2 (en) * | 2010-08-09 | 2013-06-10 | Сергей Иванович Иваница | Method of arc-furnace dust recovery |
RU2626371C1 (en) * | 2016-09-05 | 2017-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" | Method of processing metallurgical production waste |
CN110453090A (en) * | 2019-09-18 | 2019-11-15 | 龙岩山青冶金科技有限公司 | Steel plant's Zinc-Bearing Wastes electric furnace process recycles zinc oxide system and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3309196A (en) | Fluxing agent | |
CN103805787A (en) | Method for recycling valuable metal from sulfur concentrate cinders | |
WO2018099558A1 (en) | Metallic ore pellets | |
CA1101676A (en) | Method for working-up waste slag from the oxygen steel production | |
EP1579016B1 (en) | Cold briquetting and pelletisation of mineral fines using an iron-bearing hydraulic binder | |
US3490895A (en) | Process for cold-hardening of shaped bodies | |
US4174961A (en) | Method for working-up waste slag from the oxygen steel production | |
RU2821973C1 (en) | Method of producing zinc oxide by waelz process from zinc-containing dusts of electric arc furnaces | |
US4063930A (en) | Preparation of weatherable ferrite agglomerate | |
US4814005A (en) | Flux material for steelmaking | |
FI60192C (en) | FOER FARING FRAMSTAELLNING AV BRAENDA KARBONATMATERIAL | |
WO1996001333A1 (en) | Sintering an iron ore blend containing porous ores | |
US3547623A (en) | Method of recovering iron oxide from fume containing zinc and/or lead and sulfur and iron oxide particles | |
US3266887A (en) | Ore pelletization process and products | |
CN1029629C (en) | Method for manufacturing full-magnet concentrate pellet sinter | |
EP0053139B1 (en) | Agglomerates, a process for producing thereof and use thereof | |
RU2365638C2 (en) | Fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel, charge mixture for producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel and method of producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel | |
RU2464329C2 (en) | Pellet manufacturing charge | |
US7935174B2 (en) | Treatment of steel plant sludges in a multiple-stage furnace | |
US4909844A (en) | Flux material for steelmaking | |
RU2092590C1 (en) | Method of preparing pellets from iron ore materials | |
US20150292055A1 (en) | Method for manufacturing reduced iron | |
RU2819963C1 (en) | Method of processing alkaline aluminosilicate material | |
RU2782595C1 (en) | Method for producing pellets from ore materials | |
RU2717758C1 (en) | Method of producing granular metallic iron |