Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2824978C2 - Method of processing iron-zinc-containing wastes of metallurgical production - Google Patents

Method of processing iron-zinc-containing wastes of metallurgical production Download PDF

Info

Publication number
RU2824978C2
RU2824978C2 RU2023101103A RU2023101103A RU2824978C2 RU 2824978 C2 RU2824978 C2 RU 2824978C2 RU 2023101103 A RU2023101103 A RU 2023101103A RU 2023101103 A RU2023101103 A RU 2023101103A RU 2824978 C2 RU2824978 C2 RU 2824978C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zinc
briquettes
iron
dust
sludge
Prior art date
Application number
RU2023101103A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2023101103A (en
Inventor
Исмагил Шакирович Хуснутдинов
Рустем Талгатович Асылгареев
Альфия Зуфаровна Шангараева
Сулейман Исмагилович Хуснутдинов
Алия Габделфаязовна Сафиулина
Азат Ильдарович Гаффаров
Камиль Фаридович Хасанов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СервисНефтеПроект"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СервисНефтеПроект" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СервисНефтеПроект"
Priority to PCT/RU2024/000014 priority Critical patent/WO2024155211A1/en
Publication of RU2023101103A publication Critical patent/RU2023101103A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2824978C2 publication Critical patent/RU2824978C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining; metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to mining and non-ferrous metallurgy, in which iron-zinc-containing wastes are formed. Universal technology has been developed, which enables to process wastes of ferrous and non-ferrous metallurgy, including iron-zinc-containing sludge and dust, sludge and dust of converter production, sludge and dust of electric smelting production, blast-furnace sludge and dust, oily scale.
EFFECT: invention provides extraction of zinc in the form of oxide and zinc salts from metallurgy wastes, de-oiling of oily scale, production of iron of direct reduction.
1 cl, 5 dwg, 9 ex

Description

Заявленное техническое решение в целом относится к металлургии, металлообработке, химическому производству, более детально – к группе изобретений в области горно-обогатительного производства, цветной металлургии, в которых образуются железоцинксодержащие отходы.The declared technical solution generally relates to metallurgy, metalworking, chemical production, and in more detail to a group of inventions in the field of mining and processing production, non-ferrous metallurgy, in which iron-zinc-containing waste is generated.

При этом под термином «отходы» в заявленном техническом решении заявителем подразумеваются железосодержащие, цинксодержащие, железоцинксодержащие шламы и пыль, замасленная окалина. In this case, the term “waste” in the declared technical solution by the applicant means iron-containing, zinc-containing, iron-zinc-containing sludge and dust, oily scale.

Под термином «твердый восстановитель» в заявленном техническом решении заявителем подразумеваются кокс, уголь различных сортов, коксовая мелочь, угольная мелочь, кокосовая пыль, угольная пыль.By the term “solid reducing agent” in the claimed technical solution, the applicant means coke, coal of various grades, coke fines, coal fines, coconut dust, and coal dust.

Заявленный способ характеризуется универсальностью и предназначен для переработки любых видов железоцинксодержащих отходов черной и цветной металлургии и горно-обогатительного производства, в т.ч. шламов и пыли, конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов, и замасленной окалины. Заявленное изобретение является универсальным вследствие того, что позволяет перерабатывать данные отходы, как по отдельности, так и совместно – в зависимости от требований пользователя, и обеспечивает реализацию задач по введению ценного сырья, содержащегося в отходах (отвалах) металлургического производства, в производство. The claimed method is characterized by its universality and is intended for processing any types of iron-zinc-containing waste from ferrous and non-ferrous metallurgy and mining and processing production, including sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge, and oily scale. The claimed invention is universal due to the fact that it allows processing these wastes both separately and together - depending on the user's requirements, and ensures the implementation of tasks for introducing valuable raw materials contained in waste (dumps) from metallurgical production into production.

Заявленное изобретение обеспечивает повышение экологичности, снижение себестоимости производства металлургической промышленности за счёт утилизации экологически вредных обходов, а именно – обеспечивает очистку оксида цинка от примесей токсичных галогенидов цинка. The claimed invention ensures an increase in environmental friendliness, a reduction in the cost of production of the metallurgical industry due to the utilization of environmentally harmful by-products, namely, it ensures the purification of zinc oxide from impurities of toxic zinc halides.

При этом заявленное техническое решение также обеспечивает возможность использования стандартного оборудования для производства керамического кирпича в целях переработки отходов черной и цветной металлургии, то есть дозагружать существующие кирпичные заводы для переработки отходов, при сохранении возможности серийного производства керамического кирпича без каких-либо изменений в части, затрагивающей изменения оборудования. At the same time, the declared technical solution also provides the possibility of using standard equipment for the production of ceramic bricks for the purpose of processing waste from ferrous and non-ferrous metallurgy, i.e. to load existing brick factories for waste processing, while maintaining the possibility of serial production of ceramic bricks without any changes in the part affecting changes in equipment.

Исследованный заявителем уровень науки и техники показал, что известные способы переработки отходов металлургии, в том числе железоцинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины обладают теми или иными, иногда весьма существенными недостатками, которые препятствуют их эффективному применению по назначению. The level of science and technology examined by the applicant showed that the known methods of processing metallurgical waste, including iron-zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust, oily scale have certain, sometimes very significant, shortcomings that prevent their effective use for their intended purpose.

При этом выявленные заявителем из исследованного уровня техники технические решения, известные в области производства керамического кирпича, также не способны в принципе к переработке отходов металлургического производства в силу того, что предназначены для изготовления керамического кирпича. At the same time, the technical solutions identified by the applicant from the studied level of technology, known in the field of ceramic brick production, are also not capable in principle of processing metallurgical production waste due to the fact that they are intended for the production of ceramic bricks.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2283885 «Способ переработки железоцинксодержащих отходов металлургического производства». Сущностью является переработка мелкодисперсных железоцинксодержащих отходов металлургического производства, включающий сгущение и обезвоживание отходов до содержания в них влаги не более 10%, смешивание их с восстановителем, восстановительную термическую обработку полученной смеси во вращающейся печи, отгонку цинка и улавливание возгонов с получением оксидов цинка, отличающийся тем, что обезвоженные железоцинксодержащие отходы смешивают с каменноугольной смолой в количестве 10-20% от массы отходов, окомковывают, а восстановительную термическую обработку окомкованных отходов ведут в присутствии твердого углеродсодержащего восстановителя в количестве 20-40% от массы перерабатываемых отходов и образующихся продуктов пиролиза каменноугольной смолы с подачей в печь противоточного воздушного дутья, причем до воспламенения твердого восстановителя и продуктов пиролиза каменноугольной смолы в рабочем объеме печи сжигают газообразное топливо. From the studied level of technology, the applicant identified an invention according to Russian patent No. 2283885 “Method for processing iron-zinc-containing waste from metallurgical production”. The essence is the processing of finely dispersed iron-zinc-containing waste from metallurgical production, including thickening and dehydration of the waste to a moisture content of no more than 10%, mixing them with a reducing agent, reductive heat treatment of the resulting mixture in a rotary kiln, distillation of zinc and capture of sublimates with the production of zinc oxides, characterized in that the dehydrated iron-zinc-containing waste is mixed with coal tar in an amount of 10-20% of the mass of the waste, pelletized, and the reductive heat treatment of the pelletized waste is carried out in the presence of a solid carbon-containing reducing agent in an amount of 20-40% of the mass of the processed waste and the resulting coal tar pyrolysis products with the supply of counter-current air blast to the furnace, wherein gaseous fuel is burned in the working volume of the furnace before ignition of the solid reducing agent and the coal tar pyrolysis products.

Таким образом, известное изобретение относится к переработке мелкодисперсных железоцинксодержащих отходов металлургического производства (например, сухие и мокрые шламы и пыли газоочисток сталеплавильного, аглодоменного производств) и побочной продукции коксохимического производства (например, каменноугольная смола, шламы коксовых батарей, установки сухого тушения кокса, коксовая мелочь) и может быть применено в черной и цветной металлургии.Thus, the known invention relates to the processing of finely dispersed iron-zinc-containing waste from metallurgical production (for example, dry and wet sludge and dust from gas cleaning systems of steelmaking, sintering and blast-furnace production) and by-products of coke-chemical production (for example, coal tar, sludge from coke batteries, dry coke quenching units, coke breeze) and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment (a tunnel, chamber, and/or ring kiln) to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода;- the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов;- requires preliminary drying of raw materials before forming briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - the absence of a system for the oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and the oxidation of other components to higher oxides;

- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей;- does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки;- the presence of contact between the raw material and the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту CN100507031 «Способ высокотемпературный прямого восстановления для цинксодержащего пылевого углеродосодержащего брикета», сущностью является обеспечение высокотемпературного способа прямого восстановления обесцинкования цинксодержащей пыли и агломератов, в котором используется способ повышения четвертичной щелочности агломератов (т.е.: (CaO + MgO)/(SiO2 + Al2O3)) для улучшения низкой скорости восстановления и удаления цинка в цинковой пыли, без увеличения расхода на восстановительный процесс. Метод состоит из следующих этапов: 1)анализ и определение состава CaO, MgO, SiO2 и Al2O3 в цинковой пыли с содержанием цинка менее 5 % масс, рассчитать значение четвертичной щелочности (CaO + MgO) / (SiO2 + Al2O3); 2) добавление один или несколько гашеной извести, извести, известнякового порошка, порошка доломита и порошка щелочного стального шлака в цинксодержащую пыль. После равномерного перемешивания щелочность смеси должна контролироваться в пределах 1,3-2,6; 3) смесь, приготовленную на стадии 2), добавляют к одному или нескольким углеродистым материалам угольный порошок, коксовый порошок, нефтяной коксовый порошок и графитовый порошок, равномерно смешивают, а затем прокатывают или прессуют в агломераты с максимальной толщиной не более 50 мм; 4) агломераты, полученные на стадии 3) нагревают в диапазоне 1100-1350 °С более 10 минут для уменьшения испарения цинка и восстановления оксида железа до металлического железа.From the studied prior art, the applicant has identified an invention according to patent CN100507031 "High-temperature direct reduction method for zinc-containing dust carbon-containing briquette", the essence of which is to provide a high-temperature method for direct reduction of zinc-containing dust and agglomerates dezincification, which uses a method for increasing the quaternary alkalinity of agglomerates (i.e.: (CaO + MgO) / (SiO 2 + Al2O 3 )) to improve the low rate of reduction and removal of zinc in zinc dust, without increasing the consumption of the reduction process. The method consists of the following stages: 1) analysis and determination of the composition of CaO, MgO, SiO 2 and Al 2 O 3 in zinc dust with a zinc content of less than 5% by weight, calculate the quaternary alkalinity value (CaO + MgO) / (SiO 2 + Al 2 O 3 ); 2) adding one or more of slaked lime, lime, limestone powder, dolomite powder and alkali steel slag powder to the zinc-containing dust. After uniform mixing, the alkalinity of the mixture should be controlled within the range of 1.3-2.6; 3) the mixture prepared in step 2) is added to one or more carbonaceous materials coal powder, coke powder, petroleum coke powder and graphite powder, uniformly mixed, and then rolled or pressed into agglomerates with a maximum thickness of not more than 50 mm; 4) the agglomerates obtained in step 3) are heated in the range of 1100-1350 °C for more than 10 minutes to reduce zinc evaporation and reduce iron oxide to metallic iron.

Таким образом, известное изобретение относится к технической области высокотемпературного прямого восстановления на основе угля, в частности – к способу высокотемпературного прямого восстановления и обесцинкования цинксодержащего пылевого углеродосодержащего брикета.Thus, the known invention relates to the technical field of high-temperature direct reduction based on coal, in particular to a method for high-temperature direct reduction and dezincification of a zinc-containing dust carbon-containing briquette.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода;- the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов;- requires preliminary drying of raw materials before forming briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов;- the absence of a system for the oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and the oxidation of other components to higher oxides;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды; - the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment;

- низкий межремонтный ресурс и высокая длительность изготовления сменных деталей пресса матрицы.- low time between repairs and long manufacturing time for replacement parts of the matrix press.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту CN113637852 «Способ извлечения железа и цинка из золы пылеулавливания и низкоуглеродистого шлама металлургического производства». Сущностью является: (1) смешивание материалов: добавление золы для сбора пыли и низкоуглеродистый шлам сталелитейного завода в смеситель в пропорциях, смешивание с соответствующим количеством порошка с уменьшенным содержанием углерода и добавление 1-2% связующего в зависимости от общего количества. Содержание влаги в материале составляет 5-10% в процессе смешивания; (2) Сушка и обезвоживание шариков под давлением: смешанные материалы поступают в оборудование для изготовления шариков высокого давления, диаметр шарика под давлением составляет 30-50 мм, готовый шарик сушат на ленточной сушилке до тех пор, пока влажность не станет меньше 1 %, а прочность на сжатие сухого шара 70-100кН/см2; (3) Обжиг и обесцинкование железа во вращающейся печи шарика материала: вращающаяся печь обжигает материал, температура обжига материала контролируется на уровне 1000-1300 °С, а время обжига составляет 1-2 часа. За счет оптимизации соотношения материалов коэффициент выхода цинка из материала при обжиге может достигать 95%. Выше содержание железа в обогащенном железным шлаке составляет более 62%, а содержание цинка составляет менее 0,15%; (4) Охлаждение остаточного газа обжига вращающейся печи, удаление пыли и улавливание цинка: температура остаточного газа обжига вращающейся печи составляет 600-800 °С, а пыль, собранная в это время, представляет собой 50-60% порошка оксида цинка. После охлаждения теплообмена до 200-300 °С хвостовой газ пылеулавливания направляется на промывку. From the studied prior art, the applicant has identified an invention under patent CN113637852 "Method for extracting iron and zinc from dust collection ash and low-carbon sludge of metallurgical production". The essence is: (1) mixing materials: adding dust collection ash and low-carbon sludge of steel plant into the mixer in proportions, mixing with an appropriate amount of powder with reduced carbon content, and adding 1-2% of binder depending on the total amount. The moisture content of the material is 5-10% during mixing; (2) Drying and dehydration of pressure balls: the mixed materials enter the high-pressure ball manufacturing equipment, the diameter of the pressure ball is 30-50 mm, the finished ball is dried on a belt dryer until the humidity is less than 1%, and the compressive strength of the dry ball is 70-100 kN / cm 2 ; (3) Rotary kiln iron roasting and dezincification of the material ball: the rotary kiln roasts the material, the roasting temperature of the material is controlled at 1000-1300 °C, and the roasting time is 1-2 hours. Through the optimization of the material ratio, the zinc recovery rate of the material during roasting can reach 95%. Above that, the iron content of the iron-rich slag is more than 62%, and the zinc content is less than 0.15%; (4) Cooling the residual gas of the rotary kiln roasting, removing dust and collecting zinc: the temperature of the residual gas of the rotary kiln roasting is 600-800 °C, and the dust collected at this time is 50-60% zinc oxide powder. After cooling by heat exchange to 200-300 °C, the tail gas of the dust collection is sent to washing.

Таким образом, известное изобретение относится к области утилизации твердых отходов металлургических производств, в частности к способу извлечения железа и цинка из пылеулавливающих и низкоуглеродистых шламов металлургических предприятий.Thus, the known invention relates to the field of recycling solid waste from metallurgical production, in particular to a method for extracting iron and zinc from dust-collecting and low-carbon sludge from metallurgical enterprises.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода;- the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - the absence of a system for the oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and the oxidation of other components to higher oxides;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки;- the presence of contact between the raw material and the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды; - the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment;

- низкий межремонтный ресурс и высокая длительность изготовления сменных деталей пресса матрицы. - low time between repairs and long manufacturing time for replacement parts of the matrix press.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту CN111575492 «Комплексный метод очистки цинксодержащих пылевых шламов и шлаков металлургического производства». Сущностью является метод очистки цинкосодержащих пылевых шламов и металлургических шлаков, который включает в себя следующие этапы: 1) цинксодержащий пылевой шлам, угольный порошок и закалочную присадку из металлургического шлака смешивают и получают сферическую смесь; 2). сферическую смесь, приготовленную на этапе 1, помещают в печь с вращающимся подом для высокотемпературной реакции прямого восстановления. Железо в сферической смеси образует горячее железо прямого восстановления, а цинк восстанавливается и улетучивается в виде пара. После обработки системой рекуперации отработанного тепла цинковый порошок в паре собирается системой пылеулавливания; 3) горячее железо прямого восстановления, полученное в результате реакции на этапе 2, и расплавленный металлургический шлак, полученный в сталеплавильном цехе, направляют в электродуговую печь для восстановления под флюсом, смешивают и нагревают, а расплавленное железо, полученное в результате реакции, направляют в конвертерный цех. для производства стали. From the studied prior art, the applicant has identified an invention according to patent CN111575492 "Comprehensive method for cleaning zinc-containing dust sludge and slag from metallurgical production". The essence is a method for cleaning zinc-containing dust sludge and metallurgical slag, which includes the following stages: 1) zinc-containing dust sludge, carbon powder and a quenching additive from metallurgical slag are mixed and a spherical mixture is obtained; 2). the spherical mixture prepared in stage 1 is placed in a rotary hearth furnace for a high-temperature direct reduction reaction. Iron in the spherical mixture forms hot direct reduced iron, and zinc is reduced and volatilizes in the form of steam. After processing by the waste heat recovery system, zinc powder in steam is collected by the dust collection system; 3) the hot direct reduced iron obtained by the reaction in step 2 and the molten metallurgical slag obtained in the steelmaking shop are sent to the electric arc furnace for submerged reduction, mixed and heated, and the molten iron obtained by the reaction is sent to the converter shop to produce steel.

Таким образом, известное изобретение относится к области переработки металлургических шлаков и цинксодержащей пыли и шлама. Thus, the known invention relates to the field of processing metallurgical slags and zinc-containing dust and sludge.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - the absence of a system for the oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and the oxidation of other components to higher oxides;

- невозможность получения продуктов в твердом виде, пригодном для перемещения не специализированным транспортом, получение продуктов обесцинкования сырья и восстановленного железа в виде брикетов любой формы и размера;- the impossibility of obtaining products in solid form suitable for transportation by non-specialized transport, obtaining products of dezincification of raw materials and reduced iron in the form of briquettes of any shape and size;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки; - the presence of contact between the raw material and the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды.- the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2708125 «Способ переработки цинксодержащих металлургических шламов», сущностью является переработка цинксодержащих металлургических шламов, включающий их осушивание, смешивание осушенного шлама с углеродистым восстановителем, высокотемпературную обработку полученной смеси при температуре до 1100°, восстановление оксидов железа до металлического железа и испарение цинка, отличающийся тем, что осушивание шлама осуществляют в смесителе-дозаторе путем адсорбционного обезвоживания мелкозернистым буроугольным полукоксом, взятым в соотношении 1:1,5-2, после чего отделяют увлажненный буроугольный кокс путем пневмосепарации и направляют его в промежуточный бункер, а осушенный шлам, смешанный с углеродистым восстановителем в соотношении 1:0,5-1, подвергают термохимическому окускованию в печи с вращающимся подом, при этом полученный после обжига феррококс охлаждают и сортируют по классам.From the studied level of technology, the applicant has identified an invention according to Russian Federation Patent No. 2708125 "Method for processing zinc-containing metallurgical sludge", the essence of which is the processing of zinc-containing metallurgical sludge, including their drying, mixing the dried sludge with a carbonaceous reducing agent, high-temperature treatment of the resulting mixture at a temperature of up to 1100 °, reducing iron oxides to metallic iron and evaporating zinc, characterized in that the sludge is dried in a mixer-doser by adsorption dehydration with fine-grained brown coal semi-coke taken in a ratio of 1: 1.5-2, after which the moistened brown coal coke is separated by pneumatic separation and sent to an intermediate bin, and the dried sludge, mixed with a carbonaceous reducing agent in a ratio of 1: 0.5-1, is subjected to thermochemical agglomeration in a rotary hearth furnace, whereby the ferrocox obtained after firing is cooled and sorted into classes.

Таким образом, известное изобретение относится к переработке цинксодержащих отходов, а именно – шламов и пылей мокрых и сухих газоочисток доменного, мартеновского, конверторного, электросталеплавильного и других производств, и может быть использовано в черной и цветной металлургии.Thus, the known invention relates to the processing of zinc-containing waste, namely, sludge and dust from wet and dry gas cleaning of blast furnace, open-hearth, converter, electric steelmaking and other industries, and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов;- requires preliminary drying of raw materials before forming briquettes;

- отсутствие системы до окисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и до окисления остальных компонентов до высших оксидов; - the absence of a system for the oxidation of exhaust gases to obtain zinc oxide and for the oxidation of the remaining components to higher oxides;

- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей;- does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки;- the presence of contact between the raw material and the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2240361 «Способ очистки от цинка и восстановления (металлизации) железоокисных отходов». Сущностью является брикетирование отходов, нагрев их во вращающейся трубчатой печи с использованием в качестве восстановителя твердого углеродсодержащего вещества, дожигание печных газов, охлаждение и улавливание пыли, содержащей цинк. Брикетирование отходов осуществляют совместно с твердым углеродсодержащим веществом в виде измельченного каменного или бурого угля. Брикеты подают в прямоточную трубчатую печь, отапливаемую со стороны загрузки топливокислородными горелками. При этом температуру брикетов на выходе из печи поддерживают в диапазоне 700-1000°С. Скорость печных газов в прямоточной трубчатой печи, приведенную к нормальным условиям: температуре 20°С и давлению 760 мм рт.ст., устанавливают 0,3-1,0 м/с. Отходы перед брикетированием предварительно нагревают в подогревательной противоточной трубчатой печи до температуры 550-1000°С. Изобретение позволит повысить эффективность извлечения цинка из отходов и восстановления оксидов железа. From the studied level of technology, the applicant has identified an invention according to Russian patent No. 2240361 "Method for zinc removal and reduction (metallization) of iron oxide waste". The essence is waste briquetting, heating them in a rotating tubular furnace using a solid carbon-containing substance as a reducing agent, afterburning of furnace gases, cooling and trapping zinc-containing dust. Waste briquetting is carried out together with a solid carbon-containing substance in the form of crushed hard or brown coal. Briquettes are fed into a straight-through tubular furnace heated from the loading side by fuel-oxygen burners. In this case, the temperature of the briquettes at the furnace outlet is maintained in the range of 700-1000°C. The velocity of furnace gases in the straight-through tubular furnace, reduced to normal conditions: temperature of 20°C and pressure of 760 mm Hg, is set at 0.3-1.0 m/s. Before briquetting, the waste is preheated in a heating counter-current tubular furnace to a temperature of 550-1000°C. The invention will improve the efficiency of zinc extraction from waste and the reduction of iron oxides.

Таким образом, известное изобретение относится к способам подготовки сырья в металлургической промышленности. Thus, the known invention relates to methods for preparing raw materials in the metallurgical industry.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов;- requires preliminary drying of raw materials before forming briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей;- does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки;- the presence of contact between the raw material and the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды;- the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment;

- низкий межремонтный ресурс и высокая длительность изготовления сменных деталей пресса матрицы.- low time between repairs and long manufacturing time for replacement parts of the matrix press.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2404271 «Способ переработки некондиционных железо- и цинксодержащих отходов металлургического производства», сущностью является переработка железо- и цинксодержащих отходов металлургического производства, включающий сгущение, обезвоживание и высушивание до содержания влаги 6-10 мас.% отходов в виде железо - и цинксодержащих шламов, смешивание с углеродсодержащим восстановителем и окомкование, противоточную обработку окатышей продуктами сжигания газообразного или жидкого топлива, отгонку цинка и улавливание возгонов с получением оксида цинка, отличающийся тем, что высушенные железо - и цинксодержащие шламы смешивают с железо- и цинксодержащими пылями, к смеси добавляют маслоокалиносодержащие отходы прокатного производства в количестве 0,04-1,00 мас.ч. на 1 мас.ч. смеси, а к получаемой смеси - отходы обжига доломита или отходы производства извести и бентонит в количествах соответственно 0,03-0,15 мас.ч. и 0,006-0,009 мас.ч. на 1 мас.ч. смеси, полученную сырьевую массу при добавлении углеродсодержащего восстановителя окомковывают до получения окатышей размером 10-25 мм, при этом в качестве газообразного или жидкого топлива используют природный газ, или отработанные моторные масла, или жидкие маслоотходы прокатного производства, а обработку окатышей осуществляют с коэффициентом расхода воздуха 0,45-0,95 и температурой 1150-1450°С при разрежении в системе 15-160 Па и температуре отходящих продуктов обработки 450-700°С.From the studied level of technology, the applicant has identified an invention according to Russian patent No. 2404271 "Method for processing substandard iron- and zinc-containing waste from metallurgical production", the essence of which is the processing of iron- and zinc-containing waste from metallurgical production, including thickening, dehydration and drying to a moisture content of 6-10 wt.% of waste in the form of iron- and zinc-containing sludge, mixing with a carbon-containing reducing agent and pelletizing, counter-current treatment of pellets with combustion products of gaseous or liquid fuel, distillation of zinc and capture of sublimates to obtain zinc oxide, characterized in that the dried iron- and zinc-containing sludge is mixed with iron- and zinc-containing dusts, oil-scale-containing waste from rolling production is added to the mixture in an amount of 0.04-1.00 parts by weight per 1 part by weight. mixture, and to the resulting mixture - dolomite burning waste or lime production waste and bentonite in quantities of 0.03-0.15 parts by weight and 0.006-0.009 parts by weight, respectively, per 1 part by weight of the mixture, the resulting raw material mass is pelletized with the addition of a carbon-containing reducing agent to obtain pellets of 10-25 mm in size, while natural gas, or used motor oils, or liquid oil waste from rolling production are used as gaseous or liquid fuel, and the pellets are processed with an air flow rate coefficient of 0.45-0.95 and a temperature of 1150-1450 ° C with a vacuum in the system of 15-160 Pa and a temperature of the waste processing products of 450-700 ° C.

Таким образом, известное изобретение относится к переработке железо- и цинксодержащих отходов, пылей и шламов сухих и мокрых газоочисток агломерационного, доменного, прокатного, сталеплавильного и электросталеплавильного производств и может быть использовано в черной и цветной металлургии.Thus, the known invention relates to the processing of iron- and zinc-containing waste, dust and sludge from dry and wet gas cleaning systems of sintering, blast furnace, rolling, steelmaking and electric steelmaking production and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода;- the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов;- requires preliminary drying of raw materials before forming briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды; - the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки.- the presence of contact between the raw material and the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2667949 «Установка для переработки цинксодержащего сырья». Сущностью является применение установки для переработки цинксодержащего сырья, содержащая металлический кожух, в котором размещены испарительная и окислительная циклонные камеры и шлакоотвод с отверстием летки для удаления шлака из испарительной камеры, и загрузочное устройство, отличающаяся тем, что она снабжена индукционной печью, установленной без зазора под отверстием шлакоотвода, при этом отношение высоты индукционной печи к ее диаметру составляет H/D=0.1-0.5, отношение длины образующей шлакоотвода к диаметру составляет l/d=0,1-0,5, а отношение внутреннего диаметра индукционной печи к диаметру шлакоотвода составляет d/D=0,1-0,5.From the studied level of technology, the applicant has identified an invention according to Russian patent No. 2667949 "Installation for processing zinc-containing raw materials". The essence is the use of an installation for processing zinc-containing raw materials, containing a metal casing in which evaporation and oxidation cyclone chambers and a slag drain with a tap hole for removing slag from the evaporation chamber are placed, and a loading device, characterized in that it is equipped with an induction furnace installed without a gap under the slag drain opening, wherein the ratio of the height of the induction furnace to its diameter is H / D = 0.1-0.5, the ratio of the length of the slag drain generatrix to the diameter is l / d = 0.1-0.5, and the ratio of the internal diameter of the induction furnace to the diameter of the slag drain is d / D = 0.1-0.5.

Таким образом, известное изобретение относится к области переработки пылевидных отходов металлургических печей, содержащих железо и цинк как в металлическом состоянии, так и в виде окислов. Установка позволяет разделять отходы с получением чернового чугуна и товарного оксида цинка, используемого в резиновой, лакокрасочной и других отраслях промышленности.Thus, the known invention relates to the field of processing dusty waste from metallurgical furnaces containing iron and zinc both in the metallic state and in the form of oxides. The installation allows for the separation of waste to produce black cast iron and commercial zinc oxide used in the rubber, paint and varnish and other industries.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей; - does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды. - the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2548840 «Способ переработки мелкозернистых цинксодержащих отходов металлургического производства», сущностью является переработка мелкозернистых цинксодержащих отходов металлургического производства, включающий дозирование цинксодержащих отходов металлургического производства, твердого топлива, связующего и флюсующих добавок, смешивание и окомкование полученной шихты, сушку и термическую обработку окатышей, отличающийся тем, что дозирование компонентов шихты ведут с обеспечением содержания углерода в шихте на 80-100% от стехиометрически необходимого для прямого восстановления железа и цинка в шихте и температуры плавления пустой породы и золы твердого топлива в шлаке не выше 1400°C, при этом термическую обработку окатышей ведут при температуре 1350-1450°C и скорости нагрева 400-500°/мин, после чего отделяют металлизованный продукт от шлака.From the studied level of technology, the applicant has identified an invention according to Russian patent No. 2548840 "Method for processing fine-grained zinc-containing waste from metallurgical production", the essence of which is the processing of fine-grained zinc-containing waste from metallurgical production, including dosing of zinc-containing waste from metallurgical production, solid fuel, binder and fluxing additives, mixing and pelletizing of the resulting charge, drying and heat treatment of pellets, characterized in that the dosing of the charge components is carried out with the provision of a carbon content in the charge of 80-100% of the stoichiometrically required for the direct reduction of iron and zinc in the charge and the melting temperature of gangue and ash of solid fuel in slag not higher than 1400 ° C, while the heat treatment of the pellets is carried out at a temperature of 1350-1450 ° C and a heating rate of 400-500 ° / min, after which the metallized product is separated from slag.

Таким образом, известное изобретение относится к области черной и цветной металлургии и может быть использовано при переработке мелкозернистых цинксодержащих отходов металлургического производства с получением гранулированного чугуна и сырья для цветной металлургии.Thus, the known invention relates to the field of ferrous and non-ferrous metallurgy and can be used in the processing of fine-grained zinc-containing waste from metallurgical production to produce granulated cast iron and raw materials for non-ferrous metallurgy.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, chamber, and/or ring shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - the absence of a system for the oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and the oxidation of other components to higher oxides;

- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей;- does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды.- the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2280087 «Способ непрерывной переработки железоцинксодержащих пылей и шламов». Сущностью является восстановительный обжиг в присутствии восстановителя во вращающейся трубчатой печи без доступа воздуха при регулируемом температурном режиме с получением металлизированного железосодержащего продукта и цинкового продукта. Смесь исходного материала и восстановителя предварительно обрабатывают при температуре не менее 400°С до содержания влаги не более 0,05%, после чего подают в упомянутую печь. Восстановительный обжиг в печи осуществляют за счет бесконтактного нагрева установленным в печи теплообменником путем подачи в него продуктов сгорания топлива. Получают цинковый конденсат, который улавливают и охлаждают с получением цинкового продукта в виде металлического цинка. From the studied level of technology, the applicant has identified an invention according to Russian Federation Patent No. 2280087 "Method for Continuous Processing of Iron-Zinc-Containing Dusts and Sludges". The essence is reducing roasting in the presence of a reducing agent in a rotating tubular furnace without air access under controlled temperature conditions with the production of a metallized iron-containing product and a zinc product. The mixture of the starting material and reducing agent is pre-treated at a temperature of at least 400°C until the moisture content is no more than 0.05%, after which it is fed into the said furnace. Reducing roasting in the furnace is carried out due to contactless heating by a heat exchanger installed in the furnace by feeding fuel combustion products into it. Zinc condensate is obtained, which is captured and cooled with the production of a zinc product in the form of metallic zinc.

Таким образом, известное изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для переработки железоцинксодержащих материалов, являющихся отходами производств, например, пылей и шламов газоочисток мартеновских и доменных печей, а также конвертеров.Thus, the known invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used for processing iron-zinc-containing materials that are industrial waste, for example, dust and sludge from gas cleaning of open-hearth and blast furnaces, as well as converters.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов;- requires preliminary drying of raw materials before forming briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденных дымовых газов, предварительно очищенных от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- отсутствие системы доокисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и доокисления остальных компонентов до высших оксидов; - the absence of a system for the oxidation of exhaust gases in order to obtain zinc oxide and the oxidation of other components to higher oxides;

- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей;- does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment of a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed tasks in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки;- the presence of contact between the raw material and the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;

невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды.the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту CN110016569 «Способ очистки и применения вторичного оксида цинка», сущностью является очистка оксида цинка, которая включает следующие стадии: добавление технической серной кислоты в сажу, содержащую оксид цинка, проведение грануляции с помощью гранулятора и обжиг частиц во вращающейся печи в течение 3-5 ч при температуре 600-800°С. Применение оксида цинка включает следующие этапы добавления 3-5-кратного объема остатка электролита в очищенный вторичный оксид цинка, для выщелачивания регулируют рН конечной точки выщелачивания на уровне 3,3-4,1 путем добавления технической серной кислоты, проведения выщелачивания в течение 4-5 часов и проведения фильтрования для получения щелока выщелачивания; добавление перекиси водорода и известкового молока в раствор от выщелачивания, поддержание pH на уровне 5,0 и температуры на уровне 45-65 oC, выдерживание в течение 1-2 часов и проведение фильтрации; и добавление CuOH и Ni(OH)2 в раствор от выщелачивания, поддерживая pH на уровне 2,5-4,8 и температуру на уровне 35-50oC, выдерживая в течение 1 часа, проводя фильтрацию и получая таким образом чистый электролит. From the studied prior art, the applicant has identified an invention according to patent CN110016569 "Method for Purifying and Using Secondary Zinc Oxide", the essence of which is the purification of zinc oxide, which includes the following stages: adding technical sulfuric acid to soot containing zinc oxide, granulating using a granulator and firing the particles in a rotary kiln for 3-5 hours at a temperature of 600-800 °C. The use of zinc oxide includes the following stages: adding 3-5 times the volume of the electrolyte residue to the purified secondary zinc oxide, for leaching, adjusting the pH of the final leaching point at a level of 3.3-4.1 by adding technical sulfuric acid, leaching for 4-5 hours and filtering to obtain a leaching liquor; adding hydrogen peroxide and lime milk to the leaching solution, maintaining the pH at 5.0 and the temperature at 45-65 o C, holding for 1-2 hours and filtering; and adding CuOH and Ni(OH) 2 to the leaching solution, maintaining the pH at 2.5-4.8 and the temperature at 35-50 o C, holding for 1 hour, filtering and thus obtaining a pure electrolyte.

Таким образом, изобретение относится к области техники металлургической химической промышленности, в частности к способу и применению для очистки оксида цинка.Thus, the invention relates to the field of metallurgical chemical industry technology, in particular to a method and application for purifying zinc oxide.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность извлечения цинка из отходов;- impossibility of extracting zinc from waste;

- невозможность получение металлического железа методом прямого восстановления железа;- the impossibility of obtaining metallic iron by the method of direct reduction of iron;

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной и/или камерной и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment such as a tunnel and/or chamber and/or ring, shaft kiln as high-temperature equipment;

- не возможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной и/или камерной и/или кольцевой, шахтной печи; - it is impossible to use standard brick factory equipment (tunnel and/or chamber and/or ring, shaft kiln) for cleaning zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода;- the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- требует предварительной сушки сырья до формирования брикетов;- requires preliminary drying of raw materials before forming briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденных дымовых газов, предварительно очищенных от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- отсутствие системы до окисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и до окисления остальных компонентов до высших оксидов; - the absence of a system for the oxidation of exhaust gases to obtain zinc oxide and for the oxidation of the remaining components to higher oxides;

- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковый составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей;- does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with a slag component, regulation of the basicity of the slag component;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- не возможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которых невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича туннельную и/или камерную и/или кольцевую и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in the standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel and/or chamber and/or ring and/or shaft furnace - without special equipment;

- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки;- the presence of contact between the raw material and the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды.- the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2280087 «Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей». Сущностью является способ переработки цинксодержащей пыли электродуговых печей, включающий операции смешения, окатывания, вельцевания, гидрометаллургической переработки цинксодержащего клинкера, отличающийся тем, что пыль электродуговых печей смешивают перед окатыванием с материалом, содержащим оксид кальция в количестве, обеспечивающем добавку оксида кальция в количестве 70-110% от содержания в пыли оксида железа (Fe2О3 ), находящегося в составе феррита цинка (ZnO×Fe2O3 ), и коксиком в количестве 1-2% к весу упомянутой пыли.From the studied level of technology, the applicant has identified an invention according to Russian patent No. 2280087 "Method for processing zinc-containing dusts of electric arc furnaces". The essence is a method for processing zinc-containing dust of electric arc furnaces, including the operations of mixing, pelletizing, Waelz, hydrometallurgical processing of zinc-containing clinker, characterized in that the dust of electric arc furnaces is mixed before pelletizing with a material containing calcium oxide in an amount that ensures the addition of calcium oxide in an amount of 70-110% of the content of iron oxide (Fe2O3) in the dust, which is part of zinc ferrite (ZnO×Fe2O3), and coke in an amount of 1-2% by weight of the said dust.

Таким образом, изобретение относится к металлургии и может быть использовано в переработке цинксодержащей пыли электродуговых печей вельцеванием.Thus, the invention relates to metallurgy and can be used in the processing of zinc-containing dust from electric arc furnaces by Waelz furnaces.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность получения металлического железа методом прямого восстановления железа; - the impossibility of obtaining metallic iron by the method of direct reduction of iron;

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- невозможность применения в качестве высокотемпературного оборудования стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи;- the impossibility of using standard brick factory equipment, such as a tunnel, and/or chamber, and/or ring, shaft kiln, as high-temperature equipment;

- невозможность применения для очистки оксида цинка от галогенидов цинка стандартного оборудования кирпичного завода туннельной, и/или камерной, и/или кольцевой, шахтной печи; - the impossibility of using standard brick factory equipment - a tunnel, and/or chamber, and/or ring shaft kiln - to purify zinc oxide from zinc halides;

- невозможность получения брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода; - the impossibility of obtaining briquettes using standard brick factory equipment;

- невозможность совмещения в одном агрегате высокотемпературного обжига и сушки сырья;- the impossibility of combining high-temperature firing and drying of raw materials in one unit;

- низкая энергетическая эффективность оборудования;- low energy efficiency of equipment;

- невозможность использования любого типа углеродсодержащего восстановителя; - the impossibility of using any type of carbon-containing reducing agent;

- отсутствие рекуперации тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов;- absence of heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes;

- не позволяет использовать для охлаждения восстановленного продукта охлажденные дымовые газы, предварительно очищенные от цинксодержащей пыли; - does not allow the use of cooled flue gases, previously cleaned from zinc-containing dust, for cooling the recovered product;

- отсутствие системы до окисления отходящих газов с целью получения оксида цинка и до окисления остальных компонентов до высших оксидов; - the absence of a system for the oxidation of exhaust gases to obtain zinc oxide and for the oxidation of the remaining components to higher oxides;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- не относится к разработке универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; - does not apply to the development of a universal complex based on standard equipment for a ceramic brick production plant, which allows for the solution of all the listed problems in combination;

- невозможность формирования брикетов размерами до 350х350х350 мм;- the impossibility of forming briquettes with dimensions up to 350x350x350 mm;

- применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;- the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant - a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

- невозможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды; - the impossibility of regulating the duration of the raw material's stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment;

- наличие контакта сырья с футеровкой печи, что приводит к быстрому износу и разрушению футеровки.- the presence of contact between the raw material and the furnace lining, which leads to rapid wear and destruction of the lining.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2082692 «Способ производства керамического кирпича». Сущностью является приготовления смеси из глинистого сырья, выгорающей добавки и активного ила, который вводя в количестве 10-50 мас. % на сухое вещество по отношению к сухому весу глинистого сырья. Затем формуют заготовку, сушат и обжигаю. Может использоваться активный ил, образующийся при очистке городских сточных вод, или при производстве витаминных белковых концентратов, или ил с полей орошения. From the studied level of technology, the applicant has identified an invention under Russian patent No. 2082692 "Method for producing ceramic bricks". The essence is the preparation of a mixture of clay raw materials, a burnout additive and activated sludge, which is introduced in an amount of 10-50 wt. % on a dry substance in relation to the dry weight of the clay raw materials. Then the blank is formed, dried and fired. Activated sludge formed during the purification of municipal wastewater, or in the production of vitamin protein concentrates, or sludge from irrigation fields can be used.

Таким образом, изобретение относится к области производства строительных изделий, в частности к изготовлению керамического кирпича. Thus, the invention relates to the field of production of building products, in particular to the production of ceramic bricks.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются: The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность извлечения цинка из отходов;- impossibility of extracting zinc from waste;

- невозможность получения металлического железа методом прямого восстановления железа;- the impossibility of obtaining metallic iron by the method of direct reduction of iron;

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей;- does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера. - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2052419 «Способ изготовления кирпича и керамического камня». Сущностью является то, что отходы флотационного обогащения угля разделяют на две части, одна из которых в количестве 10 - 20% от общего количества отходов поступает с ленточного транспортера в смеситель, а оставшаяся часть перед подачей глины к смесителю засыпается на другой транспортер, на котором насыпан слой шлака металлургического производства. Указанная подача компонентов обеспечивает равномерность шихтового состава по объему. В состав шихты входят, об. %: отходы флотационного обогащения углей 2 - 3, шлак металлургического производства 7 - 13, суглинок и/или глина - остальное. Шлак металлургического производства может быть доменным, ваграночным, чугунолитейным и содержать в составе до мас.40% CaO. Кирпич, керамический камень прессуют при удельном давлении 15 - 31 МПа и влажности пресс-порошка 9 - 13%. При прессовании может быть получен кирпич как сплошной, так и с отверстиями и выемками. Форма изделий может быть в виде неравностороннего многогранника, прямоугольного параллелепипеда, сложного цилиндра, призмы и т.д. Отверстия в кирпиче могут быть как сквозными, так и закрытыми по крайней мере с одного торца, а часть отверстий может быть выполнена цилиндрической формы по крайней мере на большей части их длины или с поперечным сечением в виде эллипса, или многогранника, или овала, или комбинированной формы с участками переменной кривизны и/или с плоскими вставками или в виде их сочетаний. Причем отверстия могут быть расположены в теле кирпича, камня различным образом. Выемки также могут быть выполнены в различном виде: фрагмент сферы и/или сфероида, и/или эллипсоида, и/или параболоида, и/или составными с участками поверхности 4 - 2 порядка кривизны. Кирпич, камень имеют прочность при сжатии 26,3 - 27,5 МПа, при изгибе 3,5 - 4,8 МПа, морозостойкость свыше 100 циклов.From the studied level of technology, the applicant has identified an invention according to the patent of the Russian Federation No. 2052419 "Method for manufacturing bricks and ceramic stone". The essence is that the waste of coal flotation enrichment is divided into two parts, one of which in the amount of 10-20% of the total amount of waste is fed from a belt conveyor to a mixer, and the remaining part is poured onto another conveyor before feeding clay to the mixer, on which a layer of slag from metallurgical production is poured. The specified feeding of components ensures uniformity of the charge composition by volume. The composition of the charge includes, vol. %: waste of coal flotation enrichment 2-3, slag from metallurgical production 7-13, loam and/or clay - the rest. Slag from metallurgical production can be blast furnace, cupola, iron foundry and contain up to 40% CaO by weight. Bricks and ceramic stones are pressed at a specific pressure of 15-31 MPa and a moisture content of the press powder of 9-13%. Pressing can produce either solid bricks or bricks with holes and recesses. The shape of the products can be in the form of a non-equilateral polyhedron, a rectangular parallelepiped, a complex cylinder, a prism, etc. The openings in the bricks can be either through or closed at least at one end, and some of the openings can be made cylindrical at least over most of their length or with a cross-section in the form of an ellipse, or a polyhedron, or an oval, or a combined shape with sections of variable curvature and/or with flat inserts or in the form of their combinations. Moreover, the openings can be located in the body of the brick or stone in various ways. The recesses can also be made in various forms: a fragment of a sphere and/or spheroid, and/or ellipsoid, and/or paraboloid, and/or composite with surface areas of 4 - 2 orders of curvature. Brick, stone have a compressive strength of 26.3 - 27.5 MPa, a bending strength of 3.5 - 4.8 MPa, frost resistance over 100 cycles.

Таким образом, изобретение относится к строительству, производству строительных материалов и предназначено для изготовления глиняного кирпича и керамических камней. Thus, the invention relates to construction, production of building materials and is intended for the production of clay bricks and ceramic stones.

Недостатками известного технического решения по сравнению с заявленным техническим решением являются:The disadvantages of the known technical solution compared to the declared technical solution are:

- невозможность извлечения цинка из отходов;- impossibility of extracting zinc from waste;

- невозможность получения металлического железа методом прямого восстановления железа;- the impossibility of obtaining metallic iron by the method of direct reduction of iron;

- невозможность обезмасливания замасленной окалины;- impossibility of de-oiling oily scale;

- не позволяет получить продукты обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей;- does not allow obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with the slag component, regulation of the basicity of the slag component;

- отсутствует возможность регулирования степени восстановления железа; - there is no possibility to regulate the degree of iron reduction;

- невозможность регулирования основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера. - the impossibility of regulating the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents.

Выявленный заявителем уровень техники позволяет сделать предварительный вывод о том, что известные технические решения не позволяют разрешать полный спектр задач, решаемый заявленным техническим решением, при этом более детальный анализ аналогов приведен в Таблице 3 на Фиг.3, в которой в первой строке приведены номера патентов и их названия, в первом столбце представлен весь выявленный заявителем спектр задач, решаемых изобретениями-аналогами, выявленными заявителем из исследованного на дату представления заявочных материалов их уровня техники, которые направлены на решение приведенных далее задач. The level of technology identified by the applicant allows us to make a preliminary conclusion that known technical solutions do not allow us to resolve the full range of problems solved by the claimed technical solution, while a more detailed analysis of analogues is given in Table 3 in Fig. 3, in which the first row contains patent numbers and their names, and the first column presents the entire range of problems identified by the applicant, solved by analogous inventions, identified by the applicant from the level of technology examined on the date of submission of the application materials, which are aimed at solving the following problems.

Анализ аналогов позволяет сделать вывод о том, что они обеспечивают воможность решения различных задач только по отдельности, однако не могут решить всю совокупность задач и технических результатов, поставленных в заявленном техническом решении – в целом заявителем детализированы двадцать три базовых задачи по способу переработки железоцинксодержащих отходов. An analysis of analogues allows us to conclude that they provide the ability to solve various problems only individually, but cannot solve the entire set of problems and technical results set out in the declared technical solution - in general, the applicant has detailed twenty-three basic problems for the method of processing iron-zinc-containing waste.

Основополагающими техническими результатами заявленного изобретения является разработка универсальной технологии и комплекс оборудования, обеспечивающие осуществление на одном и том же общеизвестном как таковом стандартном оборудовании для производства керамического кирпича, (см. Примеры конкретной реализации 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) с доработанными под заявленную технологию параметрами технологического режима, решить ряд задач и получить технические результаты, представленные далее в целом. The fundamental technical results of the claimed invention are the development of a universal technology and a set of equipment that ensure the implementation on the same generally known standard equipment for the production of ceramic bricks (see Examples of specific implementation 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) with parameters of the process mode modified for the claimed technology, to solve a number of problems and obtain technical results, presented below in general.

• выделение цинка из отходов металлургии, • extraction of zinc from metallurgical waste,

• обезмасливание замасленной окалины, • de-oiling of oily scale,

• получение железа прямого восстановления, • obtaining direct reduced iron,

• очистка полученного оксида цинка от галогенидов, • purification of the obtained zinc oxide from halides,

• снижение капитальных затрат на реализацию процесса за счет применения распространенного и доработанного под выполнение задач заявленного способа стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, включающего блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода, блока обжига включающий камерную и/или туннельную и/или кольцевую и/или шахтную печи. Сопоставительные данные по капитальным затратам на технологические установки по переработке железоцинксодержащих шламов производительностью 250-300 тыс. тонн /год по сырью представлены на Фиг. 1, из которых можно сделать вывод о том, что капитальные затраты по заявленному техническому решению существенно ниже капитальных затрат применяемых на дату представления заявленных материалов для переработки железоцинксодержащих отходов.• reduction of capital expenditures for the implementation of the process due to the use of a common and modified to perform the tasks of the declared method of standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, including a unit for the preparation and mixing of raw materials, a unit for the formation and drying of briquettes using standard equipment of a brick plant, a firing unit including a chamber and/or tunnel and/or ring and/or shaft furnace. Comparative data on capital expenditures for process units for the processing of iron-zinc-containing sludge with a capacity of 250-300 thousand tons / year by raw material are presented in Fig. 1, from which it can be concluded that the capital expenditures for the declared technical solution are significantly lower than the capital expenditures used on the date of submission of the declared materials for the processing of iron-zinc-containing waste.

Техническими результатами заявленного технического решения в целом является получение вышеперечисленных результатов с использованием стандартного оборудования: комплексом такого оборудования является стандартное оборудование и элементы общеизвестной технологии, используемых кирпичными заводами при изготовлении керамического кирпича. The technical results of the declared technical solution as a whole are the obtaining of the above-mentioned results using standard equipment: the complex of such equipment is standard equipment and elements of well-known technology used by brick factories in the production of ceramic bricks.

При этом заявленное техническое решение позволяет перерабатывать в совокупности отходы черной и цветной металлургии в т.ч железоцинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины, при этом заявленная технология характеризуется особенностями действия над отходами черной и цветной металлургии в целом, приведенными далее более детально.At the same time, the declared technical solution allows for the processing of waste from ferrous and non-ferrous metallurgy in aggregate, including iron-zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust, oily scale, while the declared technology is characterized by the features of action on waste from ferrous and non-ferrous metallurgy as a whole, which are given below in more detail.

При этом заявленное техническое решение характеризуется: The declared technical solution is characterized by :

1. возможностью измельчения отходов и твердого восстановителя, связующих и спекающихся агентов до размеров менее 1 мм (это оборудование для измельчения входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 1. the ability to crush waste and solid reducing agent, binders and sintering agents to sizes less than 1 mm (this crushing equipment is part of the equipment of a standard ceramic brick plant);

2. возможностью дозирования компонентов в соответствии с решаемыми задачами (это оборудование для дозирования компонентов входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 2. the ability to dose components in accordance with the tasks to be solved (this equipment for dosing components is part of the equipment of a standard plant for producing ceramic bricks);

3. возможностью смешения ингредиентов и холодного формирования брикета с применением стандартного оборудования кирпичного завода (это оборудование для смешения ингредиентов также входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 3. the possibility of mixing ingredients and cold forming briquettes using standard brick factory equipment (this equipment for mixing ingredients is also part of the equipment of a standard ceramic brick factory);

4. возможностью штабелирования брикетов в штабеля, размеры которого позволяют осуществить его загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещение штабеля на тележку и подача в зону сушки брикетов (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 4. the ability to stack briquettes into piles, the dimensions of which allow for their loading into a tunnel, chamber, shaft or ring kiln, placing the pile on a trolley and feeding it into the briquette drying area (this equipment is part of the equipment of a standard ceramic brick manufacturing plant);

5. возможностью сушки брикетов до заданной прочности, в том числе с использованием оборудования высокотемпературного обжига (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича); 5. the ability to dry briquettes to a given strength, including using high-temperature firing equipment (this equipment is part of the equipment of a standard plant for producing ceramic bricks);

6. возможностью регулирования в зоне сушки с целью достижения наивысших показателей прочности сырого брикета (входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича);6. the ability to regulate the drying zone in order to achieve the highest strength indicators of the raw briquette (included in the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);

7. возможностью обжига брикетов с длительным временем пребывания в высокотемпературной зоне, в том числе в зоне флэшинга (зона печи кольцевой, шахтной или тунельной печи обжига, или этапа обжига в камерной печи с низкой кратность избытка воздуха и восстановительной атмосферой в газовой среде) (это оборудование также входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича, и может отличаться типом печи, используемой у того или иного кирпичного завода); 7. the possibility of firing briquettes with a long residence time in a high-temperature zone, including in the flashing zone (the zone of a ring, shaft or tunnel firing kiln, or the firing stage in a chamber kiln with a low excess air ratio and a reducing atmosphere in a gas environment) (this equipment is also part of the equipment of a standard ceramic brick plant, and may differ depending on the type of kiln used in a particular brick plant);

8. возможностью регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо, в зонах этапах обжига с различной степенью восстановительной газовой среды (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича);8. the ability to regulate the duration of the raw material’s stay in firing zones or stages with different air/fuel ratios, in firing zones or stages with different degrees of reducing gas environment (this equipment is part of the equipment of a standard ceramic brick production plant);

9. возможностью применения в качестве высокотемпературного оборудования печей для обжига керамического кирпича, например, туннельной, камерной, кольцевой, шахтной печи, с целью снижения эксплуатационных и капитальных затрат, которые также входят в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича; 9. the possibility of using high-temperature equipment for firing ceramic bricks, such as tunnel, chamber, ring, and shaft furnaces, in order to reduce operating and capital costs, which are also included in the equipment of a standard ceramic brick production plant;

10. возможностью доокисление дымовых газов до высших оксидов, в том числе оксида цинка и оксида углерода (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича);10. the possibility of further oxidation of flue gases to higher oxides, including zinc oxide and carbon monoxide (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);

11. возможностью рекуперации тепла дымовых газов (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича);11. the possibility of recovering heat from flue gases (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);

12. возможностью очистки дымовых газов от твердой пыли, включающей соединения цинка, (входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича);12. the ability to clean flue gases from solid dust, including zinc compounds (included in the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);

13. возможностью охлаждения брикетов различными способами в зависимости от выбранного оборудования (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича);13. the possibility of cooling briquettes in various ways depending on the selected equipment (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);

14. возможностью прокалки оксида цинка с примесями, с целью удаления галогенидов цинка (это оборудование входит в состав оборудования стандартного завода по получению керамического кирпича);14. the possibility of calcining zinc oxide with impurities in order to remove zinc halides (this equipment is part of the equipment of a standard plant for the production of ceramic bricks);

15. возможностью исключения контакта сырья и обжигаемых продуктов с футеровкой печи во избежание разрушения футеровки, таковая возможность создаётся в способе посредством изменения технологических режимов заявленного технического решения в части способа (т.е. технологические режимы), что существенно отличается от режимов, существующих на стандартных заводах для изготовления керамического кирпича).15. the possibility of eliminating contact of raw materials and fired products with the furnace lining in order to avoid destruction of the lining; such a possibility is created in the method by changing the technological modes of the declared technical solution in terms of the method (i.e. technological modes), which differs significantly from the modes existing in standard factories for the production of ceramic bricks).

Техническими результатами заявленного технического решения являются:The technical results of the declared technical solution are:

1. извлечение цинка из отходов; 1. extraction of zinc from waste;

2. получение металлического железа методом прямого восстановления железа;2. obtaining metallic iron by direct reduction of iron;

3. обезмасливание замасленной окалины;3. de-oiling of oily scale;

4. снижение капитальных затрат на реализацию процесса за счет применения стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, включающего блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода, блока обжига, включающего камерную, и/или туннельную, и/или кольцевую, и/или шахтную печи; 4. reduction of capital costs for the implementation of the process due to the use of standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, including a unit for the preparation and mixing of raw materials, a unit for the formation and drying of briquettes using standard equipment of a brick plant, a firing unit, including a chamber and/or tunnel and/or ring and/or shaft kiln;

5. совмещение в одном агрегате высокотемпературного обжига и доосушки брикетов; 5. combination of high-temperature firing and additional drying of briquettes in one unit;

6. высокая энергетическая эффективность оборудования с низкой скоростью нагрева и длительным пребыванием в высокотемпературной зоне; 6. high energy efficiency of equipment with low heating rate and long stay in the high-temperature zone;

7. использование любого типа углеродсодержащего восстановителя;7. use of any type of carbon-containing reducing agent;

8. рекуперация тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов8. heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes

9. исключение предварительной сушки сырья до формирования брикетов;9. elimination of preliminary drying of raw materials before forming briquettes;

10. возможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо и с различной степенью восстановительной газовой среды.10. the possibility of regulating the duration of the raw material’s stay in the firing zones or stages with different air/fuel ratios and with different degrees of reducing gas environment.

11. для повышения выхода металлизированного железа и снижения вторичного окисления использование для охлаждения восстановленного продукта охлажденных дымовых газов, предварительно очищенных от цинксодержащей пыли; 11. to increase the yield of metallized iron and reduce secondary oxidation, use cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, to cool the reduced product;

12. для повышения защиты окружающей среды доокисление отходящих газов с целью получения оксида цинка, и доокисление остальных компонентов до высших оксидов;12. to improve environmental protection, additional oxidation of exhaust gases to obtain zinc oxide, and additional oxidation of the remaining components to higher oxides;

13. получение продуктов в твердом виде, пригодном для перемещения не специализированным транспортом, получение продуктов обесцинкования сырья и восстановленного железа, в виде брикетов любой формы и требуемого размера; 13. obtaining products in solid form, suitable for transportation by non-specialized transport, obtaining products of dezincification of raw materials and reduced iron, in the form of briquettes of any shape and required size;

14. получение продуктов обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей. 14. obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with a slag component, regulating the basicity of the slag component.

15. регулирование степени восстановления железа; 15. regulation of the degree of iron reduction;

16. регулирование основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; 16. regulation of the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;

17. формирование брикетов размерами не более 350х350х350 мм; 17. formation of briquettes with dimensions not exceeding 350x350x350 mm;

18. разработка универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; 18. development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows for the solution of all the listed problems;

19. очистка оксида цинка от галогенидов на стандартном комплексе оборудования завода по получению керамического кирпича;19. purification of zinc oxide from halides using a standard set of equipment at a ceramic brick manufacturing plant;

20. применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;20. the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant – a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

21. исключение контакта сырья с футеровкой печи во избежание разрушения футеровки;21. eliminating contact of raw materials with the furnace lining to avoid destruction of the lining;

22. увеличение времени восстановления для снижения конечной температуры процесса;22. increasing the recovery time to reduce the final process temperature;

23. исключение низкого межремонтного ресурса и высокой длительности изготовления сменных деталей пресса матрицы.23. elimination of low service life between repairs and long manufacturing time of replacement parts of the matrix press.

Сущностью заявленного технического решения является способ переработки железосодержащего сырья, цинк содержащего сырья, железоцинксодержащих отходов металлургического производства, в том числе цинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины, позволяющий осуществлять получение железа прямого восстановления, обесцинкование сырья, обезмасливание замасленной окалины, выделение цинка в виде оксида и солей цинка, заключающийся в том, что в процессе переработки выполняют складирование отходов и твердого восстановителя, далее выполняют измельчение отходов и твердого восстановителя, связующих и спекающихся агентов до размеров менее 1 мм, производят анализ количественного состава отходов, для расчета стехиометрического количества требуемого чистого углерода восстановителя применяемого для восстановления железа и цинка, в зависимости от их содержания в железоцинксодержащих шламах, далее выполняют дозирование ингредиентов, в состав смеси перерабатываемой смеси вводят, железоцинксодержащие шламы, замасленную окалину, твердый восстановитель из ряда уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка; при содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа более 85% в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера из ряда оксиды и карбонаты кальция и магния в стехиометрическом соотношении; далее осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло, далее выполняют: смешение отходов, восстановителя, спекающего связующего, связующего для холодного формирования брикета, дозирование воды до консистенции смеси позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием, далее выполняют формирование брикетов, далее выполняют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которого позволяют осуществить его загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещение штабеля на тележку и подача в зону сушки брикетов, далее выполняют сушку брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, при этом процесс сушки осуществляют в отдельном агрегате в сушильной камере, при этом сушка брикетов может быть объединена с процессом обжига в одном аппарате, далее выполняют обжиг в штабеле брикетов в печи обжига, при этом состав дымовых газов, образующихся при сгорания топлива, является восстановительным в основной зоне обжига, при этом происходит восстановление железа и цинка, а восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига, переходя в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов, далее выполняют доокисление дымовых газов с целью окисления СО и цинка до высших оксидов, при этом в блоке доокисления дымовых газов и в зоне вывода дымовых газов из камеры обжига состав дымовых газов должен быть окислительным, для доокисления СО до СО2 и паров цинка до оксида цинка, доокисление осуществляется подачей в эту зону дополнительного количества воздуха; восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов, где и окисляется до оксида цинка, далее выполняют охлаждение дымовых газов в рекуперативных теплообменниках, далее выполняют очистку дымовых газов от твердой пыли – соединения цинка, пыли в блоке фильтрования, далее выполняют охлаждение брикетов в штабеле. The essence of the claimed technical solution is a method for processing iron-containing raw materials, zinc-containing raw materials, iron-zinc-containing waste from metallurgical production, including zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust, oily scale, allowing for the production of direct reduction iron, dezincification of raw materials, deoiling of oily scale, isolation of zinc in the form of oxide and zinc salts, consisting in the fact that during the processing, waste and solid reducing agent are stored, then the waste and solid reducing agent, binding and sintering agents are crushed to sizes less than 1 mm, the quantitative composition of the waste is analyzed to calculate the stoichiometric amount of the required pure carbon of the reducing agent used to reduce iron and zinc, depending on their content in iron-zinc-containing sludge, then the ingredients are dosed, iron-zinc-containing sludge, oily scale, solid reducing agent from the series coal, coke, coke, coal fines and dust in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc; when the content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is more than 85%, alkaline sintering agents from the series oxides and carbonates of calcium and magnesium are added to the mixture in a stoichiometric ratio; then add a mineral binder required for cold briquette formation, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass, then: mix waste, reducing agent, sintering binder, binder for cold briquette formation, dose water to a mixture consistency allowing the briquette to be formed by extrusion or pressing, then form briquettes, then stack the briquettes into piles, the dimensions of which allow it to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring kiln, place the pile on a trolley and feed it into the briquette drying zone, then dry the briquettes in the pile with air or purified flue gases, while the drying process is carried out in a separate unit in the drying chamber, while the drying of the briquettes can be combined with the firing process in one apparatus, then fire the briquettes in the pile in the firing furnace, while the composition flue gases formed during fuel combustion are reducing in the main firing zone, whereby iron and zinc are reduced, and the reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature, passing into the gas phase and is transferred by the flue gases to the flue gas post-oxidation zone, then the flue gases are further oxidized in order to oxidize CO and zinc to higher oxides, whereby in the flue gas post-oxidation unit and in the flue gas outlet zone from the firing chamber the flue gas composition must be oxidizing, for the post-oxidation of CO to CO2 and zinc vapor to zinc oxide, post-oxidation is carried out by feeding an additional amount of air into this zone; The recovered zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature into the gas phase and is transferred by the flue gases to the flue gas oxidation zone, where it is oxidized to zinc oxide, then the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc compounds, dust in the filter unit, then the briquettes are cooled in the stack.

Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг.1 – Фиг.5.The claimed technical solution is illustrated in Fig.1 – Fig.5.

На Фиг.1 представлена Таблица 1, в которой приведены сопоставительные данные по капитальным затратам на технологические установки по переработке железоцинксодержащих шламов производительностью 250-300 тыс. тонн /год по сырью. Fig. 1 shows Table 1, which provides comparative data on capital costs for process units for processing iron-zinc-containing sludge with a capacity of 250-300 thousand tons/year of raw materials.

На Фиг.2 представлена Таблица 2, в которой приведен химический состав смеси железоцинксодержащих отходов, получаемых продуктов этапа восстановления железа и удаления цинка, очистки оксида цинка от галогенидов по примерам 1-9. Fig. 2 shows Table 2, which shows the chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste, the products obtained from the stage of iron reduction and zinc removal, and the purification of zinc oxide from halides according to examples 1-9.

На Фиг.3 представлена Таблица 3, в которой приведен сравнительный анализ задач, решаемых различными известными патентами в сравнении с заявленным техническим решением. Fig. 3 shows Table 3, which provides a comparative analysis of the problems solved by various known patents in comparison with the claimed technical solution.

На Фиг.4 представлена блок-схема, предлагаемая заявителем, которая позволяет осуществить извлечение цинка из отходов, получение металлического железа методом прямого восстановления железа, обезмасливание замасленной окалины;обесцинкование сырья и выделение соединений цинка. Fig. 4 shows a block diagram proposed by the applicant, which allows for the extraction of zinc from waste, the production of metallic iron by direct reduction of iron, deoiling of oily scale, dezincification of raw materials and the isolation of zinc compounds.

На Фиг.5 представлена блок-схема элемента 11 Фиг.4, предлагаемая заявителем, которая позволяет осуществить очистку выделенных соединений цинка от галогенидов цинка. Fig. 5 shows a block diagram of element 11 of Fig. 4, proposed by the applicant, which allows for the purification of isolated zinc compounds from zinc halides.

Далее заявителем приведено описание заявленного технического решения.The applicant then provides a description of the claimed technical solution.

Для решения поставленных задач и достижения заявленного технического результата разработана технология и универсальный комплекс оборудования, позволяющие в совокупности перерабатывать отходы черной и цветной металлургии, в том числе железоцинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины.To solve the set tasks and achieve the stated technical result, a technology and a universal set of equipment have been developed that allow for the combined processing of ferrous and non-ferrous metallurgy waste, including iron-zinc-containing sludge and dust, converter production sludge and dust, electric smelting production sludge and dust, blast furnace sludge and dust, and oily scale.

Заявленная технология и универсальный комплекс оборудования (заявленная группа изобретений) позволяет осуществить извлечение цинка из отходов, получение металлического железа методом прямого восстановления железа, осуществить обезмасливание замасленной окалины. The claimed technology and universal equipment complex (claimed group of inventions) allows for the extraction of zinc from waste, the production of metallic iron by direct reduction of iron, and the deoiling of oily scale.

Далее заявителем приведен комплекс оборудования для реализации заявленного способа. The applicant further provides a set of equipment for implementing the claimed method.

Заявленный комплекс оборудования включает: блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов, блок обжига брикетов, блок дожига и очистки дымовых газов, при этом зона обжига брикетов выполнена с возможностью обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1 посредством создания восстановительной среды в газовом потоке продуктов сгорания топлива.The declared equipment complex includes: a raw material preparation and mixing unit, a briquette formation and drying unit, a briquette firing unit, an afterburning and flue gas cleaning unit, wherein the briquette firing zone is designed with the ability to ensure an excess air to fuel ratio of less than 1 by creating a reducing environment in the gas flow of fuel combustion products.

Далее заявителем представлена детальная последовательность действий заявленного способа, с детальным описание каждого из этапов заявленного способа, в зависимости как от видов отходов, так и задач, поставленных пользователем заявленного технического решения:Further, the applicant presents a detailed sequence of actions of the declared method , with a detailed description of each of the stages of the declared method, depending on both the types of waste and the tasks set by the user of the declared technical solution:

1. Выполняют складирование отходов (железосодержащих, цинксодержащих, железоцинксодержащих шламов и пыли, замасленной окалины) и твердого восстановителя (кокс, уголь различных сортов, коксовая мелочь угольная мелочь, кокосовая пыль, угольная пыль); 1. Carry out storage of waste (iron-containing, zinc-containing, iron-zinc-containing sludge and dust, oily scale) and solid reducing agent (coke, coal of various grades, coke fines, coal fines, coconut dust, coal dust);

2. Выполняют измельчение отходов и твердого восстановителя, связующих и спекающихся агентов, до размеров менее 1 мм; 2. Perform grinding of waste and solid reducing agent, binders and sintering agents to sizes less than 1 mm;

3. Выполняют анализ количественного состава отходов известными способами, для расчета стехиометрического количества требуемого чистого углерода – восстановителя, применяемого для восстановления железа и цинка, в зависимости от их содержания в железоцинксодержащих шламах.3. Perform an analysis of the quantitative composition of waste using known methods to calculate the stoichiometric amount of the required pure carbon - a reducing agent used to reduce iron and zinc, depending on their content in iron-zinc-containing sludge.

4. Далее выполняют дозирование ингредиентов, для чего в состав смеси вводят: 4. Next, the ingredients are dosed, for which the following are added to the mixture:

– железоцинксодержащие шламы, замасленную окалину;– iron-zinc-containing sludge, oily scale;

– твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) в пересчете на чистый углерод – не более 110 % от стехиометрически необходимого количества на восстановление железа и цинка (превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса);– solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products) in terms of pure carbon – no more than 110% of the stoichiometrically required amount for the reduction of iron and zinc (exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic performance of the process);

– при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа – более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера – оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов);– if the iron-zinc-containing sludge contains a high amount of iron oxides – more than 85%, alkaline sintering agents – oxides and carbonates of calcium and magnesium – are added to the mixture (an excess of iron oxides in the sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes);

– осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло, в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса);- add a mineral binder required for cold briquette formation from the following series: cement, bentonite, lime, liquid glass, in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic performance of the process);

– далее действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации (4.1 – 4.5) в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач из ряда: – further actions are carried out according to several specific implementation options (4.1 – 4.5) depending on the set of tasks set by the user from the series:

1 – извлечение цинка из отходов, 1 – extraction of zinc from waste,

2 – получение металлического железа методом прямого восстановления железа,2 – obtaining metallic iron by direct reduction of iron,

3 – обезмасливание замасленной окалины,3 – de-oiling of oily scale,

4 – комбинирование выполняемых задач,4 – combination of tasks performed,

то дозирование компнентов выполняют в следующих вариантах: then the dosing of components is carried out in the following variants :

вариант 4.1: для решении трех задач (1, 2, 3) – извлечение цинка из отходов, получение металлического железа и обезмасливание замасленной окалины, в состав смеси вводят: Option 4.1: to solve three problems (1, 2, 3) – extracting zinc from waste, obtaining metallic iron and deoiling oily scale, the following are added to the mixture:

– железоцинксодержащие шламы, - iron-zinc-containing sludge,

– замасленная окалина, - oily scale,

– твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка (превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса),– solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products) in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometric amount required for the reduction of iron and zinc (exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic performance of the process),

– при высоком содержаниеи в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа – более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера –оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов),– with a high content of iron oxides in iron-zinc-containing sludges – more than 85%, alkaline sintering agents are added to the mixture – oxides and carbonates of calcium and magnesium (an excess of iron oxides in the sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),

– осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7 % от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса);– add a mineral binder necessary for cold briquette formation, from the following series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic performance of the process);

вариант 4.2: для решения двух задач (1, 2) – извлечение цинка из отходов и получение металлического железа, в состав смеси вводят: Option 4.2: to solve two problems (1, 2) – extracting zinc from waste and obtaining metallic iron, the following is introduced into the mixture:

– железоцинксодержащие шламы, - iron-zinc-containing sludge,

– твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка (превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса),– solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products) in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometric amount required for the reduction of iron and zinc (exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic performance of the process),

– при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа – более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера – оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов),– if the iron-zinc sludge contains a high amount of iron oxides – more than 85%, alkaline sintering agents – oxides and carbonates of calcium and magnesium – are added to the mixture (an excess of iron oxides in the sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),

– осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса);– add a mineral binder necessary for cold briquette formation from the following series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic performance of the process);

вариант 4.3: для решения одной задачи (1) – извлечение цинка из отходов, без получения металлического железа, в состав смеси вводят: Option 4.3: to solve one problem (1) – extracting zinc from waste without obtaining metallic iron, the following is introduced into the mixture:

– железоцинксодержащие шламы, - iron-zinc-containing sludge,

– твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка (превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса),– solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products) in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometric amount required for zinc reduction (exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic performance of the process),

– при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа – более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера – оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов),– if the iron-zinc sludge contains a high amount of iron oxides – more than 85%, alkaline sintering agents – oxides and carbonates of calcium and magnesium – are added to the mixture (an excess of iron oxides in the sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),

– осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса);– add a mineral binder necessary for cold briquette formation from the following series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic performance of the process);

вариант 4.4: для решения двух задач (1, 3) – извлечение цинка из отходов и обезмасливание замасленной окалины без получения металлического железа, в состав смеси вводят: Option 4.4 : to solve two problems (1, 3) – extracting zinc from waste and deoiling oily scale without obtaining metallic iron, the following is introduced into the mixture:

– твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Превышение количества твердого восстановителя снижает экономические показатели процесса- solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Exceeding the amount of solid reducing agent reduces the economic indicators of the process

– при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа – более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера – оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов),– if the iron-zinc sludge contains a high amount of iron oxides – more than 85%, alkaline sintering agents – oxides and carbonates of calcium and magnesium – are added to the mixture (an excess of iron oxides in the sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),

– осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса);– add a mineral binder necessary for cold briquette formation, from the following series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic performance of the process);

вариант 4.5: для решения одной задачи (3) – обезмасливание замасленной окалины, в состав смеси вводят: Option 4.5 : to solve one problem (3) – de-oiling of oily scale, the following is introduced into the mixture:

– замасленную окалину и шлаковые составляющие – оксид кальция, оксид магния, оксид кремния и т.д., – oily scale and slag components – calcium oxide, magnesium oxide, silicon oxide, etc.,

– при высоком содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа – более 85%, в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера – оксиды и карбонаты кальция и магния (превышение в шламах содержания оксидов железа приводит к снижению прочности брикетов),– if the iron-zinc sludge contains a high amount of iron oxides – more than 85%, alkaline sintering agents – oxides and carbonates of calcium and magnesium – are added to the mixture (an excess of iron oxides in the sludge leads to a decrease in the strength of the briquettes),

– осуществляют добавку минерального связующего необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло в количестве не более 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя (превышение количества минерального связующего снижает экономические показатели процесса).– add a mineral binder necessary for cold briquette formation, from the following series: cement, bentonite, lime, liquid glass in an amount of no more than 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent (exceeding the amount of mineral binder reduces the economic performance of the process).

5. Далее для всех видов составов выполняют:5. Next, for all types of compositions, perform:

– смешение отходов, восстановителя, далее спекающего связующего, далее связующего для холодного формирования брикета,– mixing of waste, reducing agent, then sintering binder, then binder for cold briquette formation,

– дозирование воды до консистенции смеси, позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием; – dosing water to a mixture consistency that allows the formation of a briquette by extrusion or pressing;

6. Далее выполняют формирование брикетов известными методами, например, экструзией, прессованием, вибропрессованием.6. Next, the briquettes are formed using known methods, such as extrusion, pressing, and vibration pressing.

7. Далее выполняют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которых позволяют осуществить их загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещают штабеля на тележку и подают в зону сушки брикетов.7. Next, the briquettes are stacked into piles the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring kiln, the piles are placed on a trolley and fed into the briquette drying area.

8. Далее выполняют сушку брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, при этом процесс сушки осуществляют в отдельном агрегате в сушильной камере, при этом сушка брикетов может быть объединена с процессом обжига в одном аппарате.8. Next, the briquettes are dried in a stack using air or purified flue gases, and the drying process is carried out in a separate unit in a drying chamber, and the drying of the briquettes can be combined with the firing process in one apparatus.

9. Далее выполняют обжиг в штабеле брикетов в печи обжига (в туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи). При этом состав дымовых газов, образующихся при сгорания топлива (твердого, жидкого или газообразного), является восстановительным в основной зоне обжига (так как в составе дымовых газов отсутствует кислород и содержится максимальное количество СО). При этом происходит восстановление железа и цинка, а восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига, переходя в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов. 9. Next, the briquettes are fired in a stack in a firing furnace (in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace). In this case, the composition of the flue gases formed during combustion of the fuel (solid, liquid or gaseous) is reducing in the main firing zone (since the flue gases do not contain oxygen and contain the maximum amount of CO). In this case, iron and zinc are reduced, and the reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature, passing into the gas phase and is transferred by the flue gases to the flue gas oxidation zone.

10. Далее выполняют доокисление дымовых газов с целью окисления СО и цинка до высших оксидов. При этом в блоке доокисления дымовых газов и в зоне вывода дымовых газов из камеры обжига состав дымовых газов должен быть окислительным, для доокисления СО до СО2 и паров цинка до оксида цинка, доокисление осуществляется подачей в эту зону дополнительного количества воздуха. Восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов, где и окисляется до оксида цинка (ZnO). 10. Next, the flue gases undergo post-oxidation to oxidize CO and zinc to higher oxides. In this case, in the flue gas post-oxidation unit and in the flue gas outlet zone from the firing chamber, the flue gas composition must be oxidizing; for post-oxidation of CO to CO2 and zinc vapor to zinc oxide, post-oxidation is carried out by feeding an additional amount of air into this zone. Reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature into the gas phase and is transferred by flue gases to the flue gas post-oxidation zone, where it is oxidized to zinc oxide (ZnO).

11. Далее выполняют охлаждение дымовых газов в рекуперативных теплообменниках; 11. Next, the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers;

12. Далее выполняют очистку дымовых газов от твердой пыли (соединения цинка, пыли) в блоке фильтрования;12. Next, the flue gases are cleaned of solid dust (zinc compounds, dust) in the filter unit;

13. Далее выполняют охлаждение брикетов в штабеле, при этом действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации (13.1 – 13.5) в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач: 13. Next, the briquettes are cooled in the stack, and the actions are carried out according to several specific implementation options (13.1 – 13.5) depending on the set of tasks set by the user:

вариант 13.1: выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига мокрым способом, с использование в качестве охлаждающего агента воды;option 13.1: cooling of the stack of briquettes after the firing process is performed using the wet method, using water as a cooling agent;

вариант 13.2: выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига сухим способом с использованием в качестве охлаждающего агента воздуха;option 13.2: cooling of the stack of briquettes after the firing process is performed using a dry method using air as a cooling agent;

вариант 13.3: выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига и восстановления железа и цинка сухим способом, охлажденными после рекуперации тепла очищенными и охлажденными дымовыми газами; охлаждение дымовыми газами предусматривается для снижения вторичного окисления железа;option 13.3: cooling of the stack of briquettes after the process of roasting and reduction of iron and zinc is carried out in a dry way, cooled after heat recovery by purified and cooled flue gases; cooling by flue gases is provided to reduce secondary oxidation of iron;

вариант 13.4: выполняют охлаждение штабеля брикетов после процесса обжига комбинированным способом, путем впрыска распыленной воды в поток охлаждающего газа;option 13.4: cooling of the stack of briquettes after the firing process is carried out using a combined method, by injecting sprayed water into the cooling gas flow;

вариант 13.5: выполняют без охлаждения – транспорт брикетов после обжига осуществляется в горячем виде для рекуперации тепла в последующих металлургических процессах (с использованием транспорта, грузовая платформа которого снабжена теплоизоляцией).option 13.5: performed without cooling – the briquettes are transported hot after firing to recover heat in subsequent metallurgical processes (using transport whose cargo platform is equipped with thermal insulation).

14. Далее выполняют очистку оксида цинка от примесей (галогенидов цинка) в отдельной печи обжига или в том же оборудовании обжига (в туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи), применяемом для обжига и спекания брикетов, при этом обжиг протекает не менее 2 часов, с возможностью обеспечения экономного расходования топлива, при этом галогениды цинка испаряются при температуре обжига в газовую фазу, дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках, далее дымовые газы очищаются от твердой пыли – галогенидов цинка в блоке фильтрования, а оксид цинка, очищенный от галогенидов, охлаждают. Смесь соединений цинка помещают в печь обжига в керамических тиглях размером, позволяющим поместить в зону обжига или в виде брикетов.14. Next, zinc oxide is purified from impurities (zinc halides) in a separate firing furnace or in the same firing equipment (in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace) used for firing and sintering briquettes, while firing takes at least 2 hours, with the possibility of ensuring economical fuel consumption, while zinc halides evaporate at the firing temperature into the gas phase, flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are purified from solid dust - zinc halides in the filter unit, and zinc oxide, purified from halides, is cooled. The mixture of zinc compounds is placed in the firing furnace in ceramic crucibles of a size that allows placement in the firing zone or in the form of briquettes.

Далее действия осуществляются по нескольким частным вариантам реализации (14.1 – 14.2) в зависимости от совокупности поставленных пользователем задач: Further actions are carried out according to several specific implementation options (14.1 – 14.2) depending on the set of tasks set by the user:

вариант 14.1: полученную смесь соединений цинка помещают в печь обжига в керамических тиглях размером, позволяющим поместить в зону обжига, в туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи, при этом обжиг протекает не менее 2 часов, с возможностью обеспечения экономного расходования топлива, при этом галогениды цинка испаряются при температуре обжига в газовую фазу, дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках, далее дымовые газы очищаются от твердой пыли –галогенидов цинка в блоке фильтрования, а оксид цинка, очищенный от галогенидов, охлаждают.option 14.1 : the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in ceramic crucibles of a size that allows them to be placed in the firing zone, in a tunnel, chamber or ring, shaft furnace, while the firing takes place for at least 2 hours, with the possibility of ensuring economical fuel consumption, while zinc halides evaporate at the firing temperature into the gas phase, the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc halides in the filter unit, and zinc oxide, cleaned of halides, is cooled.

вариант 14.2: полученную смесь соединений цинка помещают в печь обжига в виде брикетов, для этого производят смешение смеси соединений цинка со связующим для холодного формирования брикета, выполняют дозирование воды до консистенции смеси, позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием, далее осуществляют формирование брикетов методом экструзии или прессованием, после чего осуществляют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которых позволяют осуществить их загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещают штабеля на тележку и подают в зону сушки брикетов, при этом сушка брикетов осуществляется в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, причём процесс сушки может быть осуществлен в отдельном агрегате в сушильной камере или объединен с процессом обжига в одном аппарате обжига в штабеле брикетов туннельной, камерной или кольцевой, шахтной печи. Для экономного расходования топлива процесс обжига и спекания брикетов должен протекать не менее 2 часов. Галогениды цинка испаряется из брикетов при температуре обжига в газовую фазу. Дымовые газы охлаждаются в рекуперативных теплообменниках. Дымовые газы очищаются от твердой пыли (галогенидов цинка) в блоке фильтрования. Брикеты оксида цинка очищенные от галогенидов охлаждаются.option 14.2 : the resulting mixture of zinc compounds is placed in a firing furnace in the form of briquettes, for this purpose the mixture of zinc compounds is mixed with a binder for cold briquette formation, water is dosed to the consistency of the mixture allowing the briquette to be formed by extrusion or pressing, then the briquettes are formed by extrusion or pressing, after which the briquettes are stacked in piles the dimensions of which allow them to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or annular firing furnace, the piles are placed on a trolley and fed to the briquette drying zone, while the briquettes are dried in a pile with air or purified flue gases, and the drying process can be carried out in a separate unit in a drying chamber or combined with the firing process in a single firing apparatus in a pile of briquettes of a tunnel, chamber or annular, shaft furnace. For economical fuel consumption, the process of roasting and sintering of briquettes should last at least 2 hours. Zinc halides evaporate from the briquettes at the roasting temperature into the gas phase. Flue gases are cooled in recuperative heat exchangers. Flue gases are cleaned from solid dust (zinc halides) in the filter unit. Zinc oxide briquettes cleaned from halides are cooled.

На Фиг.4 представлена блок-схема, предлагаемая заявителем, которая позволяет осуществить извлечение цинка из отходов, получение металлического железа методом прямого восстановления железа, обезмасливание замасленной окалины; обесцинкование сырья и выделение соединений цинка.Fig. 4 shows a block diagram proposed by the applicant, which allows for the extraction of zinc from waste, the production of metallic iron by direct reduction of iron, deoiling of oily scale, dezincification of raw materials and the isolation of zinc compounds.

На Фиг.5 представлена блок-схема, предлагаемая заявителем, которая позволяет осуществить очистку выделенных соединений цинка от галогенидов цинка. Fig. 5 shows a block diagram proposed by the applicant, which allows for the purification of isolated zinc compounds from zinc halides.

Далее заявителем приведены примеры осуществления заявленного технического решения с различными составами шихты и соотношения отходов.Further, the applicant provides examples of the implementation of the declared technical solution with different batch compositions and waste ratios.

Пример 1.Example 1.

Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) – 14%, шламы конвертерного производства – 63%, доменного производства – 14 %, замасленная окалина – 9%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее – бентонит – берут 4% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2 на Фиг.2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: electric steelmaking shop (ESPS) sludge - 14%, converter production sludge - 63%, blast furnace production - 14%, oily scale - 9%. Solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Binder - bentonite - is taken 4% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is shown in Table 2 in Fig. 2.

Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.4, и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1050 °С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 4, and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; crushing is performed to a size of less than 1 mm, dosing, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; molding of briquettes; stacking of briquettes in piles; drying of briquettes in a pile with air or purified flue gases; firing in a pile of briquettes at a temperature of 1050 °C, wherein in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products, by ensuring an excess air to fuel coefficient of less than 1; cooling of briquettes in a pile; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.

Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5, и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1050 °С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 5, and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; molding of briquettes; stacking of briquettes in stacks; drying of briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1050 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.

Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2 Фиг.2. The composition of the obtained products of the stage of reduction and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2, Fig. 2.

Пример 2.Example 2.

Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шлаковые составляющие 30%, замасленная окалина 70%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее – жидкое стекло – берут 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя . Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2 Фиг.2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: slag components 30%, oily scale 70%. Solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Binder - liquid glass - is taken 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is shown in Table 2 Fig. 2.

Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 980 °С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is shown in Fig. 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; crushing is performed to a size of less than 1 mm, dosing, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; molding of briquettes; stacking of briquettes in piles; drying of briquettes in a pile with air or purified flue gases; firing in a pile of briquettes at a temperature of 980 °C, wherein in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products, by ensuring an excess air to fuel coefficient of less than 1; cooling of briquettes in a pile; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.

Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 980 °С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; molding of briquettes; stacking of briquettes in stacks; drying of briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 980 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.

Состав получаемых продуктов этапа восстановления в Таблице 2 Фиг.2. The composition of the obtained products of the recovery stage is shown in Table 2, Fig. 2.

Пример 3.Example 3.

Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) – 19%, шламы конвертерного производства – 59%, доменного производства – 22%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее – цемент – берут 5% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя . Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов представлен в Таблице 2 Фиг.2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: electric steelmaking shop (ESPS) sludge - 19%, converter production sludge - 59%, blast furnace production - 22%. Solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Binder - cement - is taken 5% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is presented in Table 2 Fig. 2.

Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1030 °С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is shown in Fig. 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; crushing is performed to a size of less than 1 mm, dosing, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; molding of briquettes; stacking of briquettes in piles; drying of briquettes in a pile with air or purified flue gases; firing in a pile of briquettes at a temperature of 1030 °C, wherein in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products, by ensuring an excess air to fuel coefficient of less than 1; cooling of briquettes in a pile; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.

Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре выше 1030°С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; molding of briquettes; stacking of briquettes in stacks; drying of briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature above 1030°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.

Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2 Фиг.2.The composition of the obtained products of the stage of reduction and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2, Fig. 2.

Пример 4.Example 4.

Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) -15%, шламы конвертерного производства – 20%, доменного производства – 47%, замасленная окалина – 18%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110 % от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее – бентонит – берут 6% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2 Фиг.2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: electric steelmaking shop (ESPS) sludge - 15%, converter production sludge - 20%, blast furnace production - 47%, oily scale - 18%. Solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Binder - bentonite - is taken 6% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is shown in Table 2 Fig. 2.

Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1400 °С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is shown in Fig. 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; crushing is performed to a size of less than 1 mm, dosing, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; molding of briquettes; stacking of briquettes in piles; drying of briquettes in a pile with air or purified flue gases; firing in a pile of briquettes at a temperature of 1400 °C, wherein in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products, by ensuring an excess air to fuel coefficient of less than 1; cooling of briquettes in a pile; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.

Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1400 °С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; molding of briquettes; stacking of briquettes in stacks; drying of briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1400 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.

Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2 Фиг.2. The composition of the obtained products of the stage of reduction and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2, Fig. 2.

Пример 5.Example 5.

Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) – 17%, шламы конвертерного производства – 72%, замасленная окалина – 11%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее – цемент – берут 4% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2 Фиг.2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: electric steelmaking shop (ESPS) sludge - 17%, converter production sludge - 72%, oily scale - 11%. Solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust, and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Binder - cement - is taken 4% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is shown in Table 2 Fig. 2.

Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1210 °С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is shown in Fig. 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; crushing is performed to a size of less than 1 mm, dosing, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; molding of briquettes; stacking of briquettes in piles; drying of briquettes in a pile with air or purified flue gases; firing in a pile of briquettes at a temperature of 1210 °C, wherein in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products, by ensuring an excess air to fuel coefficient of less than 1; cooling of briquettes in a pile; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.

Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1210 °С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; molding of briquettes; stacking of briquettes in stacks; drying of briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1210 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.

Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2 Фиг.2. The composition of the obtained products of the stage of reduction and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2, Fig. 2.

Пример 6.Example 6.

Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) – 13%, шламы конвертерного производства – 29%, доменного производства – 53 %, замасленная окалина – 5%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее – жидкое стекло – берут 6% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2 Фиг.2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: electric steelmaking shop (ESPS) sludge - 13%, converter production sludge - 29%, blast furnace production - 53%, oily scale - 5%. Solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Binder - liquid glass - is taken 6% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is shown in Table 2 Fig. 2.

Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 990 °С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is shown in Fig. 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; crushing is performed to a size of less than 1 mm, dosing, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; molding of briquettes; stacking of briquettes in piles; drying of briquettes in a pile with air or purified flue gases; firing in a pile of briquettes at a temperature of 990 °C, wherein in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products, by ensuring an excess air to fuel coefficient of less than 1; cooling of briquettes in a pile; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.

Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 990°С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; molding of briquettes; stacking of briquettes in stacks; drying of briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 990°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.

Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2 Фиг.2. The composition of the obtained products of the stage of reduction and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2, Fig. 2.

Пример 7.Example 7.

Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) – 13%, шламы конвертерного производства – 50%, доменного производства – 37%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее – цемент – берут 4% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя . Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2 Фиг.2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: electric steelmaking shop (ESPS) sludge - 13%, converter production sludge - 50%, blast furnace production - 37%. Solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Binder - cement - is taken 4% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is shown in Table 2 Fig. 2.

Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 900 °С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка.The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is shown in Fig. 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; crushing is performed to a size of less than 1 mm, dosing, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; molding of briquettes; stacking of briquettes in piles; drying of briquettes in a pile with air or purified flue gases; firing in a pile of briquettes at a temperature of 900 °C, wherein in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products, by ensuring an excess air to fuel coefficient of less than 1; cooling of briquettes in a pile; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.

Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 900 °С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; molding of briquettes; stacking of briquettes in stacks; drying of briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 900 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.

Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2 Фиг.2. The composition of the obtained products of the stage of reduction and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2, Fig. 2.

Пример 8.Example 8.

Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) – 3%, шламы конвертерного производства – 28%, доменного производства – 47%, замасленная окалина – 22%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110 % от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее – бентонит – берут 6% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2 Фиг.2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: electric steelmaking shop (ESPS) sludge - 3%, converter production sludge - 28%, blast furnace production - 47%, oily scale - 22%. Solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Binder - bentonite - is taken 6% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is shown in Table 2 Fig. 2.

Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1350 °С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is shown in Fig. 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; crushing is performed to a size of less than 1 mm, dosing, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; molding of briquettes; stacking of briquettes in piles; drying of briquettes in a pile with air or purified flue gases; firing in a pile of briquettes at a temperature of 1350 °C, wherein in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products, by ensuring an excess air to fuel coefficient of less than 1; cooling of briquettes in a pile; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.

Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 1350 °С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; molding of briquettes; stacking of briquettes in stacks; drying of briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 1350 °C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.

Состав получаемых продуктов этапа восстановления представлен в Таблице 2 Фиг.2. The composition of the obtained products of the reduction stage is presented in Table 2, Fig. 2.

Пример 9.Example 9.

Подготовке к переработке. Берут смесь железоцинксодержащих отходов, которая состоит из следующих составляющих: шламы электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) – 8%, шламы конвертерного производства – 50%, доменного производства – 39%, замасленная окалина – 3%. Твердый восстановитель (уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль и др. углеродсодержащие продукты) берут в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление цинка. Связующее – жидкое стекло – берут 7% от суммы массы железоцинксодержащих шламов и твердого восстановителя. Химический состав смеси железоцинксодержащих отходов указан в Таблице 2 Фиг.2. Preparation for processing. Take a mixture of iron-zinc-containing waste, which consists of the following components: electric steelmaking shop (ESPS) sludge - 8%, converter production sludge - 50%, blast furnace production - 39%, oily scale - 3%. Solid reducing agent (coal, coke, coke, coal fines and dust and other carbon-containing products) is taken in terms of pure carbon no more than 110% of the stoichiometrically required for zinc reduction. Binder - liquid glass - is taken 7% of the sum of the mass of iron-zinc-containing sludge and solid reducing agent. The chemical composition of the mixture of iron-zinc-containing waste is shown in Table 2 Fig. 2.

Процесс восстановления железоцинксодержащих отходов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.4 и состоит из следующих этапов: складирование отходов и углеродосодержащего восстановителя; измельчение выполняют до размеров менее 1 мм, дозировка, смешение отходов и углеродосодержащего восстановителя, связующих спекающихся агентов; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 960 °С, при этом в зоне обжига брикетов создается восстановительная среда в газовом потоке продуктов сгорания топлива, путем обеспечения коэффициента избытка воздуха к топливу менее 1; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от соединений цинка цинка. The process of recovery of iron-zinc-containing waste is carried out according to the block diagram, which is shown in Fig. 4 and consists of the following stages: storage of waste and carbon-containing reducing agent; crushing is performed to a size of less than 1 mm, dosing, mixing of waste and carbon-containing reducing agent, binding sintering agents; molding of briquettes; stacking of briquettes in piles; drying of briquettes in a pile with air or purified flue gases; firing in a pile of briquettes at a temperature of 960 °C, wherein in the firing zone of the briquettes a reducing environment is created in the gas flow of fuel combustion products, by ensuring an excess air to fuel coefficient of less than 1; cooling of briquettes in a pile; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc compounds.

Процесс дополнительной очистки оксида цинка от галогенидов проводится по блок-схеме, которая представлена на Фиг.5 и состоит из следующих этапов: смешение оксида цинка с примесями со связующим спекающимся агентами; формовка брикетов; штабелирование брикетов в штабеля; сушка брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами; обжиг в штабеле брикетов при температуре 960°С, так как при более низких температурах не происходит испарение галогенидов цинка; охлаждение брикетов в штабеле; дожиг дымовых газов, охлаждение дымовых газов, очистка дымовых газов от галогенидов цинка. The process of additional purification of zinc oxide from halides is carried out according to the block diagram, which is presented in Fig. 5 and consists of the following stages: mixing zinc oxide with impurities with a binding sintering agent; molding of briquettes; stacking of briquettes in stacks; drying of briquettes in a stack with air or purified flue gases; firing in a stack of briquettes at a temperature of 960°C, since at lower temperatures evaporation of zinc halides does not occur; cooling of briquettes in a stack; afterburning of flue gases, cooling of flue gases, purification of flue gases from zinc halides.

Состав получаемых продуктов этапа восстановления и очистки оксида цинка от примесей представлен в Таблице 2 Фиг.2. The composition of the obtained products of the stage of reduction and purification of zinc oxide from impurities is presented in Table 2, Fig. 2.

Из изложенного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнут заявленный технический результат, а именно: разработан способ переработки железоцинксодержащих отходов металлургического производства и комплекс оборудования для реализации способа, позволяющие достигнуть:From the above, it can be concluded that the applicant has achieved the stated technical result , namely: a method for processing iron-zinc-containing waste from metallurgical production and a set of equipment for implementing the method have been developed, which make it possible to achieve:

1. извлечение цинка из отходов; 1. extraction of zinc from waste;

2. получение металлического железа методом прямого восстановления железа;2. obtaining metallic iron by direct reduction of iron;

3. обезмасливание замасленной окалины;3. de-oiling of oily scale;

4. снижение капитальных затрат на реализацию процесса за счет применения стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, включающего блок подготовки и смешения сырья, блок формирования и сушки брикетов с применением стандартного оборудования кирпичного завода, блока обжига, включающего камерную, и/или туннельную, и/или кольцевую, и/или шахтную печи; 4. reduction of capital costs for the implementation of the process due to the use of standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, including a unit for the preparation and mixing of raw materials, a unit for the formation and drying of briquettes using standard equipment of a brick plant, a firing unit, including a chamber and/or tunnel and/or ring and/or shaft kiln;

5. совмещение в одном агрегате высокотемпературного обжига и доосушки брикетов; 5. combination of high-temperature firing and additional drying of briquettes in one unit;

6. высокая энергетическая эффективность оборудования с низкой скоростью нагрева и длительным пребыванием в высокотемпературной зоне; 6. high energy efficiency of equipment with low heating rate and long stay in the high-temperature zone;

7. использование любого типа углеродсодержащего восстановителя;7. use of any type of carbon-containing reducing agent;

8. рекуперация тепла отходящих газов для нагрева воздуха и сушки брикетов8. heat recovery from exhaust gases for heating air and drying briquettes

9. исключение предварительной сушки сырья до формирования брикетов;9. elimination of preliminary drying of raw materials before forming briquettes;

10. возможность регулирования длительности пребывания сырья в зонах или этапах обжига с различным соотношением воздух/топливо и с различной степенью восстановительной газовой среды.10. the possibility of regulating the duration of the raw material’s stay in the firing zones or stages with different air/fuel ratios and with different degrees of reducing gas environment.

11. для повышения выхода металлизированного железа и снижения вторичного окисления использование для охлаждения восстановленного продукта охлажденных дымовых газов, предварительно очищенных от цинксодержащей пыли; 11. to increase the yield of metallized iron and reduce secondary oxidation, use cooled flue gases, previously cleaned of zinc-containing dust, to cool the reduced product;

12. для повышения защиты окружающей среды доокисление отходящих газов с целью получения оксида цинка, и доокисление остальных компонентов до высших оксидов;12. to improve environmental protection, additional oxidation of exhaust gases to obtain zinc oxide, and additional oxidation of the remaining components to higher oxides;

13. получение продуктов в твердом виде, пригодном для перемещения не специализированным транспортом, получение продуктов обесцинкования сырья и восстановленного железа, в виде брикетов любой формы и требуемого размера; 13. obtaining products in solid form, suitable for transportation by non-specialized transport, obtaining products of dezincification of raw materials and reduced iron, in the form of briquettes of any shape and required size;

14. получение продуктов обесцинкования в виде восстановленного железа в смеси со шлаковой составляющей, регулирование основности шлаковой составляющей. 14. obtaining dezincification products in the form of reduced iron mixed with a slag component, regulating the basicity of the slag component.

15. регулирование степени восстановления железа; 15. regulation of the degree of iron reduction;

16. регулирование основности шлаковой составляющей добавлением спекающихся агентов щелочного характера; 16. regulation of the basicity of the slag component by adding alkaline sintering agents;

17. формирование брикетов размерами не более 350х350х350 мм; 17. formation of briquettes with dimensions not exceeding 350x350x350 mm;

18. разработка универсального комплекса на основе стандартного оборудования завода по получению керамического кирпича, позволяющего в совокупности решить все перечисленные задачи; 18. development of a universal complex based on standard equipment of a plant for the production of ceramic bricks, which allows for the solution of all the listed problems;

19. очистка оксида цинка от галогенидов на стандартном комплексе оборудования завода по получению керамического кирпича;19. purification of zinc oxide from halides using a standard set of equipment at a ceramic brick manufacturing plant;

20. применение брикетов, которые невозможно помещать в стандартное оборудования завода по получению керамического кирпича – туннельную, и/или камерную, и/или кольцевую, и/или шахтную печь без специального оборудования;20. the use of briquettes that cannot be placed in standard equipment of a ceramic brick production plant – a tunnel, and/or chamber, and/or ring, and/or shaft furnace without special equipment;

21. исключение контакта сырья с футеровкой печи во избежание разрушения футеровки;21. eliminating contact of raw materials with the furnace lining to avoid destruction of the lining;

22. увеличение времени восстановления для снижения конечной температуры процесса;22. increasing the recovery time to reduce the final process temperature;

23. исключение низкого межремонтного ресурса и высокой длительности изготовления сменных деталей пресса матрицы.23. elimination of low service life between repairs and long manufacturing time of replacement parts of the matrix press.

Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как при определении уровня техники не выявлено техническое решение, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) совокупности признаков, перечисленных в формуле изобретения, включая характеристику назначения.The claimed technical solution complies with the patentability condition of “novelty” imposed on inventions, since when determining the level of technology, no technical solution was identified that has features identical (i.e., coinciding in the function they perform and the form of execution of these features) to the set of features listed in the invention formula, including the characteristic of the purpose.

Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат. The claimed technical solution complies with the patentability condition “inventive step” imposed on inventions, since no technical solutions have been identified that have features that coincide with the distinctive features of the claimed invention, and the influence of the distinctive features on the specified technical result has not been established.

Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, так как может быть изготовлено с использованием известных материалов, комплектующих изделий, стандартных технических устройств и оборудования.The claimed technical solution meets the patentability requirement of “industrial applicability” imposed on inventions, since it can be manufactured using known materials, components, standard technical devices and equipment.

Claims (1)

Способ переработки железосодержащего сырья, цинксодержащего сырья, железоцинксодержащих отходов металлургического производства, в том числе цинксодержащих шламов и пыли, шламов и пыли конвертерного производства, шламов и пыли электроплавильного производства, доменных шламов и пыли, замасленной окалины, позволяющий осуществлять получение железа прямого восстановления, обесцинкование сырья, обезмасливание замасленной окалины, выделение цинка в виде оксида и солей цинка, заключающийся в том, что в процессе переработки выполняют складирование отходов и твердого восстановителя, далее выполняют измельчение отходов и твердого восстановителя, связующих и спекающихся агентов до размеров менее 1 мм, производят анализ количественного состава отходов для расчета стехиометрического количества требуемого чистого углерода восстановителя, применяемого для восстановления железа и цинка, в зависимости от их содержания в железоцинксодержащих шламах, далее выполняют дозирование ингредиентов, в состав смеси перерабатываемой смеси вводят железоцинксодержащие шламы, замасленную окалину, твердый восстановитель из ряда уголь, кокс, коксовая, угольная мелочь и пыль в пересчете на чистый углерод не более 110% от стехиометрически необходимого на восстановление железа и цинка; при содержании в железоцинксодержащих шламах суммы оксидов железа более 85% в смесь добавляют спекающиеся агенты щелочного характера из ряда оксиды и карбонаты кальция и магния в стехиометрическом соотношении; далее осуществляют добавку минерального связующего, необходимого для холодного формирования брикета, из ряда: цемент, бентонит, известь, жидкое стекло, далее выполняют смешение отходов, восстановителя, спекающего связующего, связующего для холодного формирования брикета, дозирование воды до консистенции смеси, позволяющей формировать брикет методом экструзии или прессованием, далее выполняют формирование брикетов, далее выполняют штабелирование брикетов в штабеля, размеры которого позволяют осуществить его загрузку в туннельную, камерную, шахтную или кольцевую печь обжига, размещение штабеля на тележку и подачу в зону сушки брикетов, далее выполняют сушку брикетов в штабеле воздухом или очищенными дымовыми газами, при этом процесс сушки осуществляют в отдельном агрегате в сушильной камере, при этом сушка брикетов может быть объединена с процессом обжига в одном аппарате, далее выполняют обжиг в штабеле брикетов в печи обжига, при этом состав дымовых газов, образующихся при сгорания топлива, является восстановительным в основной зоне обжига, при этом происходит восстановление железа и цинка, а восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига, переходя в газовую фазу, и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов, далее выполняют доокисление дымовых газов с целью окисления СО и цинка до высших оксидов, при этом в блоке доокисления дымовых газов и в зоне вывода дымовых газов из камеры обжига состав дымовых газов должен быть окислительным, для доокисления СО до СО2 и паров цинка до оксида цинка доокисление осуществляют подачей в эту зону дополнительного количества воздуха; восстановленный цинк испаряется из брикетов при температуре обжига в газовую фазу и переносится дымовыми газами в зону доокисления дымовых газов, в которой окисляется до оксида цинка, далее выполняют охлаждение дымовых газов в рекуперативных теплообменниках, далее выполняют очистку дымовых газов от твердой пыли – соединения цинка, пыли в блоке фильтрования, далее выполняют охлаждение брикетов в штабеле.A method for processing iron-containing raw materials, zinc-containing raw materials, iron-zinc-containing waste from metallurgical production, including zinc-containing sludge and dust, sludge and dust from converter production, sludge and dust from electric smelting production, blast furnace sludge and dust, oily scale, allowing for the production of direct reduction iron, dezincification of raw materials, deoiling of oily scale, isolation of zinc in the form of oxide and zinc salts, consisting in the fact that during the processing, waste and a solid reducing agent are stored, then the waste and solid reducing agent, binding and sintering agents are crushed to sizes less than 1 mm, the quantitative composition of the waste is analyzed to calculate the stoichiometric amount of the required pure carbon of the reducing agent used to reduce iron and zinc, depending on their content in the iron-zinc-containing sludge, then the ingredients are dosed, iron-zinc-containing sludge is introduced into the composition of the mixture being processed, oily scale, solid reducing agent from the series coal, coke, coke, coal fines and dust in terms of pure carbon not more than 110% of the stoichiometrically required for the reduction of iron and zinc; if the content of iron oxides in iron-zinc-containing sludge is more than 85%, alkaline sintering agents from the series oxides and carbonates of calcium and magnesium are added to the mixture in a stoichiometric ratio; then add a mineral binder required for cold briquette formation, from the series: cement, bentonite, lime, liquid glass, then mix the waste, reducing agent, sintering binder, binder for cold briquette formation, dose water to a mixture consistency that allows the briquette to be formed by extrusion or pressing, then form the briquettes, then stack the briquettes into piles, the dimensions of which allow it to be loaded into a tunnel, chamber, shaft or ring kiln, place the pile on a trolley and feed it into the briquette drying zone, then dry the briquettes in the pile with air or purified flue gases, while the drying process is carried out in a separate unit in the drying chamber, while the drying of the briquettes can be combined with the firing process in one apparatus, then fire the briquettes in the pile in the firing furnace, while the composition flue gases formed during fuel combustion are reducing in the main firing zone, whereby iron and zinc are reduced, and the reduced zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature, passing into the gas phase, and is transferred by the flue gases to the flue gas post-oxidation zone, then the flue gases are further oxidized in order to oxidize CO and zinc to higher oxides, whereby in the flue gas post-oxidation unit and in the flue gas outlet zone from the firing chamber the flue gas composition must be oxidizing, for the post-oxidation of CO to CO2 and zinc vapor to zinc oxide, post-oxidation is carried out by feeding an additional amount of air into this zone; The recovered zinc evaporates from the briquettes at the firing temperature into the gas phase and is transferred by the flue gases to the flue gas oxidation zone, where it is oxidized to zinc oxide, then the flue gases are cooled in recuperative heat exchangers, then the flue gases are cleaned of solid dust - zinc compounds, dust in the filter unit, then the briquettes are cooled in the stack.
RU2023101103A 2023-01-19 2023-01-19 Method of processing iron-zinc-containing wastes of metallurgical production RU2824978C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2024/000014 WO2024155211A1 (en) 2023-01-19 2024-01-18 Method for processing iron- and zinc-containing metallurgical waste

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2023101103A RU2023101103A (en) 2024-07-19
RU2824978C2 true RU2824978C2 (en) 2024-08-19

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1717656A1 (en) * 1990-05-10 1992-03-07 Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" Method of processing zinc cakes
WO1998004755A1 (en) * 1996-07-30 1998-02-05 Kcm - S.A. 'waelz' method for processing of zinc containing materials in pelletized form
EP1088904A1 (en) * 1999-09-28 2001-04-04 B.U.S. Zinkrecycling Freiberg GmbH Method of treating iron, zinc and lead bearing secondary materials such as steelmaking furnace dusts
JP2002241850A (en) * 2001-02-20 2002-08-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd Method for removing zinc in zinc-containing iron oxide using rotary kiln
RU2240361C2 (en) * 2002-11-06 2004-11-20 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") Method of removing zinc and reducing iron oxide waste (metallization)
RU2283885C1 (en) * 2005-06-15 2006-09-20 Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Урал Сталь") Method of processing iron-and-zinc-containing wastes of metallurgical process
RU2626371C1 (en) * 2016-09-05 2017-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" Method of processing metallurgical production waste

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1717656A1 (en) * 1990-05-10 1992-03-07 Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" Method of processing zinc cakes
WO1998004755A1 (en) * 1996-07-30 1998-02-05 Kcm - S.A. 'waelz' method for processing of zinc containing materials in pelletized form
EP1088904A1 (en) * 1999-09-28 2001-04-04 B.U.S. Zinkrecycling Freiberg GmbH Method of treating iron, zinc and lead bearing secondary materials such as steelmaking furnace dusts
JP2002241850A (en) * 2001-02-20 2002-08-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd Method for removing zinc in zinc-containing iron oxide using rotary kiln
RU2240361C2 (en) * 2002-11-06 2004-11-20 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") Method of removing zinc and reducing iron oxide waste (metallization)
RU2283885C1 (en) * 2005-06-15 2006-09-20 Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Урал Сталь") Method of processing iron-and-zinc-containing wastes of metallurgical process
RU2626371C1 (en) * 2016-09-05 2017-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" Method of processing metallurgical production waste

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛИСИН В.С. и др. Современное состояние и перспективы рециклинга цинкосодержащих отходов металлургического производства. Приложение N 6 к Бюллетеню "Черная металлургия", 2001, с.12-16. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112442589B (en) Method and system for co-processing waste incineration fly ash and zinc-containing dust and mud of iron and steel plant
CN106367600A (en) Method for treating high-zinc iron-containing slime through utilizing rotary kiln
CN109207739B (en) Method for producing iron-making furnace burden by resource utilization of zinc-containing metallurgical dust
CN102634621A (en) Device and method for treating refractory iron ore
EA009599B1 (en) Self-reducing, cold-bonded pellets and method for their production (embodiments)
CN103468961A (en) Method for processing dust containing zinc and lead in steel plant through closed cupola furnace
CN116004936B (en) Treatment method of laterite nickel ore acid leaching slag
KR930001334B1 (en) Process for utilizing of zinc-containing metalurgical dusts and sludges
CN114672643B (en) Method for synergistically utilizing high-iron red mud and molten steel slag
CN107779534B (en) Process for treating zinc-containing and iron dust and mud in iron and steel plant by shaft furnace method
CN109306407B (en) Device and method for treating and utilizing metallurgical zinc-containing dust
CN110016551A (en) Cold rolling sludge converter resource utilization method
CN102634614B (en) Resourceful treatment method for zinc-containing ironmaking and steelmaking intermediate slag
RU2479648C1 (en) Red sludge pyrometallurgical processing method
CN113201651A (en) Synergistic treatment method of iron-containing dust and mud
CN103937959A (en) Low cost and low energy consumption novel method for processing laterite-nickel ore
CN113088607A (en) Method for smelting and recovering iron, vanadium and sodium from red mud
RU2404271C1 (en) Processing method of unconditioned iron- and zinc-containing metallurgical wastes
RU2626371C1 (en) Method of processing metallurgical production waste
CN102191348B (en) Technological method and device for producing high-grade nickel and stainless steel by using oxidized pellet method
CN114774684A (en) Method and system for cooperatively treating waste incineration fly ash by using rotary hearth furnace
AU2022200483B1 (en) Method for recovering valuable metal from high-zinc and high-lead smelting slag
RU2824978C2 (en) Method of processing iron-zinc-containing wastes of metallurgical production
CN110616334B (en) Method for cooperatively treating semicoke and zinc-containing dust
RU2306348C1 (en) Method of processing zinc-containing waste of ferrous metallurgy