Извлечение оксида свинца из колошниковой пыли

Процесс предназначен для брикетирования пыли, образующейся в сталеплавильном и литейном производстве и содержащей оксиды цинка и (или) свинца, а также оксиды железа. Брикетирование проводят при добавлении углеродсодержащего связующего вещества и такого количества углерода, которого достаточно для восстановления по крайней мере оксидов свинца и цинка до металлов.

Брикеты подвергают действию кислородсодержащего газа при температуре 175-315 "С, в результате чего происходит селективное окисление связующего вещества и брикеты становятся прочными. После этого их нагревают при температуре 980-1370 °С для восстановления соединений цинка и свинца и испарения получаемых при этом металлов, которые затем окисляют в газовой фазе до РЬО и ZnO. Оксиды свинца и цинка отделяют от отходящих газов в пылесборнике, а брикеты, содержащие железо, охлаждают в отсутствие кислорода после чего используют для загрузки в сталеплавильные печи.

При плавлении свинцового лома, например получаемого из аккумуляторов, в металлургических печах для выделения свинца и других компонентов в качестве побочного продукта образуется пыль, содержащая металлы. Эта так называемая колошниковая пыль выносится горячими отходящими газами и после охлаждения собирается в электрофильтрах, мешочных фильтрах или других устройствах и возвращается в металлургическую печь или направляется на выделение содержащихся в ней металлов.

В состав пыли входит главным образом оксид свинца, а также небольшие количества оксидов других металлов, присутствовавших в исходном сырье в качестве компонентов сплавов или в виде примесей. В пыли содержатся также и другие химические соединения металлов, в частности хлориды, сульфиды и сульфаты. При плавлении и восстановлении колошниковой пыли в металлургической печи как таковой или в смеси с другими материалами снова происходит унос части пыли с отходящими газами. В результате испарения и последующей конденсации соединений металлов происходит образование новых количеств пыли.

Даже при добавлении к сырью, загружаемому в печь, восстановителей и флюсов достигается лишь частичное восстановление возвращаемой колошниковой пыли. В ходе проведения процесса количество циркулирующей колошниковой пыли будет постоянно возрастать. Одновременно с этим происходят неблагоприятные изменения в ее составе, поскольку увеличивается содержание трудно восстанавливаемых хлоридов, сульфидов и сульфатов и уменьшается доля оксидов, т.е. происходит уменьшение содержания металла.

Процесс позволяет устранить указанные недостатки и получить материал пригодный для обработки в металлургических печах. При этом достигается значительное, увеличение выхода металла по сравнению с известным методом.

Согласно этому процессу колошниковую пыль плавят при относительно низкой температуре, при которой практически не происходит восстановления. Образующийся при этом шлак охлаждают до затвердевания. Для повышения эффективности процесса в сырье вводят добавки, такие как флюсы, повышающие температуру плавления и восстановитель, содержащий железо.

Схема аппарата для проведения процесса представлена на рис.1. Пыль 2, содержащая свинец, собирается в газоочистном сепараторе 1 и подается в плавильную печь 7 транспортером 3, например шнековым транспортером. В пыль могут быть введены добавки 4, такие как карбонат натрия или бура. Они подаются на транспортер 3 дозирующим устройством 5 в количествах, пропорциональных количеству пыли, подаваемой транспортером 3 в каждый момент времени. В этом случае транспортер выполняет также роль смесителя для пыли и добавок. Образующаяся при этом смесь 6 подается на наклонное рабочее пространство плавильной печи 7, где она нагревается пламенем 9 горелки 18, находящейся напротив рабочего пространства.

Расплавленная масса 10 стекает по поверхности 8 к выходному отверстию 17, через которое также могут быть введены добавки 16, например мелкие гранулы железосодержащего материала, дозируемые устройством 15 таким же образом, как и в случае дозатора 5. Образующийся шлак 13 стекает в сборник, где он нагревается горелкой 12 при постоянном перемешивании мешалкой 14. После заполнения сборника 11 мешалку 14 удаляют и содержимое сборника переливают в другую емкость, либо заменяют его пустым сборником. В любом случае шлак 13 охлаждают и после затвердевания возвращают в металлургическую плaвильную печь.