Исследования и разработка основ технологии электрококсовой переработки цинк-железосодержащих шламов с целью создания комплекса пирометаллургического извлечения цинка

• Автор: Ушакова, Мария Викторовна
• Шифр специальности: 05.16.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Образование и переработка цинксодержащих отходов

1.1 Общее состояние переработки вторичных ресурсов

1.2 Современное состояние утилизации цинксодержащих шламов чрной металлургии

1.3 Выводы и постановка задачи исследований для переработки текущих и заскладированных шламов
2 Свойства цинксодержащих шламов и поведение соединений цинка в пирометаллургических процессах

2.1 Металлургическая ценность шламов чрной металлургии и предприятий Химволокно

2.2 Поведение цинка в процессах пирометаллургической обработки шламов

2.3 Насыщение пылевыноса доменных печей цинком

2.4 Выводы и направления переработки цинксодержащих шламов

3 Разработка основ электрококсовой технологии переработки шламов
3.1 Разработка БЕСМпроцесса и конструкции печи
3.2 Обоснование технологического процесса электрококсовой плавки пылевидных материалов
З.2 Теоретические основы электрококсовой плавки
3.2.2 Технологические особенности предлагаемой электрококсовой плавки
3.3 Разработка методики расчтов технологических параметров процесса
3.3.1 Общие положения
3.3.2 Расчт состава шихты для электрококсовой плавки
3.3.3 Определение тепловых эквивалентов шихтовых материалов для БЕСМпроцесса
3.3.4 Расчт показателей процесса переработки шламов
3. 3.4.1 Расчт переработки шламов с получением железистого шлака
3.3.4.2 Расчт переработки шламов с получением чугуна
и шлака
3.4 Выводы и направления использования процесса
4 Отработка технологии пирометаллургического извлечения цинка в условиях опытнопромышленного комплекса
4.1 Особенности конструкции опытнопромышленного комплекса
4.2 Пусконаладочные работы на комплексе
4.3 Результаты работы комплекса обесцинкования шламов
4.4 Техникоэкономическая и экологическая оценка переработки
цинксодержащих шламов
4.5 Сравнительный научнотехнический уровень процесса 6 Общие ВЫВОДЫ
Список использованных источников


Решение проблемы их утилизации лежит в одной плоскости. На предприятиях химического производства волокон России и других стран СНГ образуются цинксодержащие шламы, которые не находят применения /-/, тогда как из них после соответствующей подготовки могут быть извлечены цветные металлы, в первую очередь цинк. Таким образом, эти шламы могут быть дополнительным ресурсом для производства цинка. В текстильной промышленности при получении искусственных, растительных, акриловых, синтетических и других видов нитей и волокон, даже при самом высоком уровне ведения технологического процесса неизбежно образование отходов, содержащих цинк. Это связано с использованием цинкового купороса; содержащийся в нем цинк в ходе процесса переходит в шлам. Содержание цинка в шламах зависит от характера сточных вод (щелочные, кислые) и вида применяемого осадителя. Шламы предприятий «Химволокно» как текущего производства, так и засклади-рованные, гидрофильны, влагоемки и сильно обводнены /-/. Влажность шламов после очистных сооружений составляет - %, а после длительной выдержки в шламонакопителе влажность верхних слоев достигает %. Забор, подготовку и транспортировку этих шламов можно выполнять при влажности до %. На ПО «Химволокно» Украины (Черкасское, Киевское, Сокальское) накоплено около 1,5 млн. В них содержится более 8,5 тыс. На Клинском заводе «Химволокно» (Московская обл. При этом можно отметить, что в шламах мало таких загрязняющих вторичный цинк компонентов, как Сс1, РЬ, Аэ. При извлечении цинка из содовых шламов // шламы подвергают репульпации, а затем образующуюся пульпу обезвоживают на дисковых вакуум-фильтрах, сушат и прокаливают во вращающейся печи. Сернистые соединения, сера и органические вещества выгорают, а соединения цинка превращаются в гранулированный оксид с содержанием цинка - %. Оксид обрабатывают серной кислотой. Образующийся цинковый купорос очищают от железа окислением и отстаиванием гидроксида. Раствор ZnS с концентрацией 0-0 г/л используют для подпитки осадительной ванны. Одной из сложных задач при этом является обезвоживание и сушка шлама. Вальцевание позволяет извлечь из шлама до % цинка и получить продукт высокой степени чистоты, пригодный для повторного использования в вискозном производстве или же получить чистый цинк как товарный продукт. Известковый шлам может быть переработан в цинковые удобрения //. Предложены // различные варианты электролитической регенерации цинка из содовых и известковых шламов. Отработанный раствор щелочи снова используют для выщелачивания. Выход цинка составляет %, а расход электроэнергии - - кВт-ч на 1 т цинка. Продукт с катода содержит до ,5 % цинка. Однако общая степень регенерации цинка этим методом из-за сброса большого количества флотационного шлама не превышает - %. Организация регенерации малотоннажного количества цинка на предприятиях «Химволокно» затруднена из-за достаточно сложных технологий, которые экономически целесообразными могут быть только при большом объёме производства. Организация сбора, подготовки и передачи на другие предприятия для извлечения цинка на предприятиях «Химволокно» тоже не организована, хотя эти шламы также могут быть дополнительным ресурсом цинка /-/. Для определения качества техногенного сырья должен быть рассмотрен набор соответствующих свойств. Эти свойства необходимы для разработки способов переработки техногенного сырья /,/. В последние годы в связи со снижением содержания металлов в добываемых рудах и необходимостью решения экологических вопросов все более возрастает значение вторичного использования железосодержащих отходов металлургических предприятий. При практически полной утилизации отсевов агломерата, окатышей, извести, колошниковой пыли, окалины, сварочного шлака, степень использования доменных и сталеплавильных шламов на металлургических предприятиях России не достигает %. XIX века. Уже тогда были сделаны выводы о циркуляции цинка в рабочем пространстве печей. В дальнейшем поведение цинка в доменном процессе в разные годы изучалось- в СССР и за рубежом.