Закрытое акционерное общество «Урал-Омега»
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49

Технология переработки шлаков цинкового производства

Артамонов А.В., Козин А.Ю., ЗАО «Урал-Омега», г. Магнитогорск

В настоящее время на предприятиях металлургической промышленности ежегодно накапливается большое количество отходов, которое связано с такими проблемами как отчуждение площадей под их хранение, неблагоприятная экологическая обстановка, значительные экономические потери и т. п. Проблема утилизации и глубокой переработки отходов становится с годами все актуальней, поскольку количество отходов со временем только возрастает.

В промышленности цветной металлургии, а именно при производстве цинка на ОАО «Электроцинк» (г. Владикавказ) и ОАО «Челябинский цинковый завод» образуется отход-клинкер (шлак).

Клинкер отличается сложным химическим и минералогическим составом и представляет собой зернистый материал класса -20 мм. По вещественному составу клинкеры состоят: из сульфидной части (сульфиды меди, железа, свинца и цинка), силикатной части, содержащей оксидные соединения кремния, кальция и алюминия, металлической части (неуглеродный железистый сплав) и углеродной части – коксовой мелочи. Железо в клинкере представлено металлами и ферритами.

Сухоложский завод вторичных цветных металлов частично перерабатывает клинкер: установка в составе двух сушильных барабанов и магнитных сепараторов обеспечивает сушку поступающего клинкера и его разделение в магнитном поле на магнитный и немагнитный продукты. В магнитном продукте концентрируются железо, медь, цинк и благородные металлы, однако немалая их часть также остается и в немагнитном остатке. Магнитный продукт отправляется потребителям и используется в конвертерном производстве ППМ ОАО «Уралэлектромедь». Немагнитная фракция в количестве 51-43% от клинкера в настоящее время складируется. Поскольку в немагнитном продукте клинкера содержатся металлы (в том числе благородные) и около 40 % углерода, принято решение по их разделению с применением ударного дробления, магнитной сепарации и сухой воздушной классификации. Основная задача состояла в получении угольного концентрата с содержанием углерода не менее 60 %, пригодного для повторного использования в качестве топлива, второстепенная – в получении металлсодержащего промпродукта для последующих переделов.

Исследования по обогащению немагнитной фракции клинкера проводились в лаборатории ЗАО «Урал-Омега». Все операции обогащения велись на оборудовании полупромышленного исполнения: дробление – на центробежно-ударной дробилке ДЦ-0,36  производительностью до 2т/ч с металлической отбойной плитой (способ разрушения «камень о металл») с регулируемым числом оборотов двигателя с помощью частотного преобразователя тока; магнитная сепарация – на магнитном сепараторе ПБС-41/13 с регулируемым числом оборотов барабана производительностью 0,3 т/ч; cухая воздушная классификация – на каскадно-гравитационном трехпродуктовом классификаторе КГ-3   производительностью до 1т/ч в составе классифицирующего комплекса КК, включающего также циклон, транспортный вентилятор и аспирационную систему.

В результате лабораторных испытаний было выбрано промышленное оборудование требуемой производительности и написан технологический регламент. Схема цепей аппаратов технологической линии представлена на рисунке.

 

схема переработки клинкера.jpg

Немагнитный продукт клинкера класса 0-20мм любым видом транспортного устройства (автомобильным транспортом, ковшевым погрузчиком, ленточным или шнековым транспортером и т.п.) загружается в приемный бункер емкостью 17-20 м3 с питателем на производительность 12т/ч. С питателя немагнитный продукт подается на транспортер загрузки центробежно-ударной дробилки ДЦ-1,0 с паспортной производительностью 20 т/ч и более. В дробилке происходит дробление продукта до класса 0-2,5 мм с разгрузкой на конвейер сепараторов ПБС-90/150 с магнитной индукцией поля не выше 0,23Тl.

Магнитный продукт в количестве 1,8т/ч разгружается на конвейер с последующей разгрузкой в инвентарную емкость. Немагнитный продукт в количестве 19,0 т/ч разгружается на конвейер загрузки классифицирующего комплекса КК-3 производительностью 20 т/ч, который включает классификатор КГ-3 , группу циклонов, транспортный вентилятор, циклон и вентилятор аспирационной системы. В классификаторе происходит разделение немагнитного продукта по плотности, размерам и массе частиц на три продукта: крупный, мелкий и пылевидный. Крупный продукт из одной из течек классификатора в количестве 8,0 т/ч возвращается в ДЦ-1,0 на додрабливание. Мелкий продукт из второй течки в количестве 7,9 т/ч разгружается на конвейер, который направляет материал в КК производительностью 10 т/ч. Пылевидный продукт в количестве 3,1т/ч осаждается в циклонах и выгружается в инвентарные емкости, либо в МКР.

В КК-3 производительностью 10 т/ч происходит повторная классификация или перечистка мелкого продукта предыдущей операции классификации. В результате данной операции также образуется три продукта: крупный, мелкий и пылевидный. Крупный продукт классификации в количестве 0,8т/ч направляется в ДЦ-1,0 на додрабливание. Мелкий продукт в количестве 6,2 т/ч направляется на дальнейший производственный передел. Пылевидный продукт в количестве 0,9 т/ч осаждается в циклонах классифицирующего комплекса и выгружается в емкости.

В результате проведенных регламентных работ была разработана технология получения углесодержащего концентрата (содержание углерода составило 62% при его выходе 51,4%). Поставленные задачи были выполнены – получен продукт, пригодный для повторного использования в качестве топлива, а также металлсодержащий промпродукт, пригодный для последующих переделов. Таким образом, описанная технология глубокой переработки позволит в дальнейшем улучшить экологическую обстановку, уменьшить себестоимость применяемого топлива, а также сократить экономические потери от хранения отходов.

по заявке 6Е-125561909
558,32 у.е. к доплате
Скачать статью () в PDF