Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат"

• Автор: Плюснин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 156 с. : ил.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВ УТИЛИЗАЦИИ ДОМЕННЫХ ШЛАМОВ. СПОСОБЫ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ
1.1 Процесс образования и характеристика цинксодержащих шламов доменного производства.
1.2 Пирометаллургические способы утилизации железосодержащих шламов, обогащенных цинком

1.3 Гидромсталлургические способы извлечения цинка из шламов доменного производства

1.4 Альтернативные способы переработки железосодержащих шламов, обогащнных цинком

1.5 Выводы по главе 1.

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗО И УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ ИЗ ДОМЕННЫХ ШЛАМОВ.

2.1 Обоснование технологии магнитного обогащения

2.2 Методы исследования химического, минералогического и гранулометрического состава шламов доменного производства ОАО Нижнетагильский металлургический комбинат
2.3 Разработка технологии первичного обогащения цинксодержащего шлама доменного производства
2.4 Изучение возможности извлечения углеродсодержащего продукта из хвостов магнитной сепарации методом флотации
2.5 Выводы по главе 2.
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ХВОСТОВ ФЛОТАЦИИ УГЛЕРОДА ПОСЛЕ ММС ДОМЕННОГО ШЛАМА
3.1 Особенности выщелачивания цинка из доменного шлама
3.2 Исследование кинетики растворения оксида цинка при малых концентрациях серной кислоты методом вращающегося диска
3.3 Исследование кинетики растворения оксида цинка при малых концентрациях серной кислоты методом агитации
3.4 Исследование возможности выщелачивания оксида цинка из хвостов флотации углеродсодержащего концентрата после мокрой магнитной сепарации доменного шлама.
3.5 Выводы по главе
4 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ ДОМЕННЫХ И КОНВЕРТЕРНЫХ ШЛАМОВ ОАО НИЖНЕТАГИЛЬСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ.
4.1 Химический и гранулометрический состав доменных и сталеплавильных шламов ОАО Нижнетагильский металлургический комбинат
4.2 Анализ существующей технологии и разработка предложений по разделению шламов на ОАО Нижнетагильский металлургический комбинат.
4.3 Выводы по главе
5 МАГНИТНОФЛОТАЦИОННАЯ И ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ СХЕМ А ПЕРЕРАБОТКИ ДОМЕННЫХ ШЛАМОВ ОАО НИЖНЕТАГИЛЬСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ.
5.1 Магнитнофлотационная технологическая схема переработки доменного цинксодержащего шлама
5.2 Гидрометаллургическая технология переработки хвостов флотации углеродсодержащего концентрата после мокрой магнитной сепарации.
5.3 Экономическая оценка предлагаемых решений.
5.4 Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список использованных источников


По теме диссертации опубликовано научных работ, в том числе 2 статьи в центральных научных периодических изданиях Перечня ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание учных степеней доктора и кандидата наук редакция апрель года. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВ УТИЛИЗАЦИИ ДОМЕННЫХ ШЛАМОВ. Цинк 7п не ухудшает качество чугуна, но доменщики относят его к вредным примесям руд, так как цинк и его соединения разрушают огнеупорную кладку печи 1. Наибольшее количество цинка приходит в доменную печь с оборотными шламами доменной газоочистки. Цинк в них представлен вторичной формой оксидом 7п0. Цинкит относительно легко восстанавливается, независимо от степени восстановления ферритов, силикатов и других сложных соединений цинка. В доменной печи распределение 7п отличается тем, что он в основном находится в сухой части столба шихтовых материалов, возрастает степень накопления цинка в шахте печи, а при нарушении ее хода объем выбросов паров в свободное пространство колошника и газоотводов увеличивается и возрастает вероятность образования цинкитных настылей 2, 3. Особенность поведения цинка заключается в том, что он совершает круговорот в доменной печи. Оксид цинка восстанавливается в нижних горизонтах печи при температурах выше С. Восстановленный цинк мгновенно испаряется, поднимаясь вверх с газами. В верхней части печи в результате взаимодействия с СОг цинк окисляется, конденсируется на кусках шихты и опускается вниз, где процесс повторяется. Поэтому даже небольшие концентрации 7п в рудах постепенно приводят к накоплению его во внутреннем пространстве печи и к отмеченным негативным последствиям. Содержание цинка в рудах ограничивается пределом 0,1 . Это не исключает отложения цинкита вне печи в газоотподах и в системе газоочистки. Известны случаи, когда цинкитные настыли образовывались в рабочем пространстве печей и при значительно меньшем поступлении цинка 0,0,кгт чугуна 8. В связи с тем, что уменьшать поступление цинка в доменные печи пока невозможно, была предпринята попытка снизить отрицательное влияние цинка непосредственно в доменном процессе. В исследованиях, проводимых Щукиным Ю. П., Капорулиным В. В., Антиповым Н. С. и др. Наиболее эффективным признан метод сухой выдувки. Установлено, что цинк в основном концентрируется в доменных шламах в тонких фракциях. Распределение в шламах железа и цинка по крупности показано на рис. Рисунок 1. Распределение цинка ап и железа аРс по классам крупности с в шламах доменного производства на ОАО Нижнетагильском металлургическом комбинате а, ОАО Магнитогорском металлургическом комбинате б и ОАО Кузнецком металлургическом комбинате в . Неравномерное распределение цинка и железа по классам крупности свидетельствует о том, что цинк присутствует в виде свободных частиц минерала цинкита пО, который можно выделить гравитационными способами обогащения. Таблица 1. Распределение цинка в доменных шламах по минералам, масс. Анализ гранулометрических характеристик показывает, что доменные шламы являются наиболее крупнозернистым продуктом в сравнении с другими отходами чрной металлургии, в котором содержится класса 0,мм . В доменных шламах и сухой части колошниковой пыли железо Ре на представлено магнетитом и гематитом табл. Отношение магнетита РезО, к минералам трехвалентного железа в среднем составляет в колошниковых пылях , а в шламах доменной газоочистки . Феррита магния и кальция содержится до . Содержание кокса в доменных шламах составляет до и в колошниковых пылях до . В шламах также присутствуют известь, частицы стекла и цинкита. В небольших количествах
встречается пирротин. В доменных шламах наблюдается тесная ассоциация железосодержащих минералов друг с другом. Силикаты присутствуют в виде отдельных зерен или сростков с магнетитом, известь в виде комочков различного размера. Таблица 1. Полный минеральный состав железосодержащих шламов , , масс. По магнитным свойствам табл. Таблица 1. ОАО Новолипецкий металлургический комбинат Карта 1 Карта 3 Карта 8 0,7 1,4 1,6 ,5 . ОАО Тульский металлургический комбинат им. Бе. Згсм3.