в шихте (от 35 до 15%), являющегося дополнительным источником
тепла.
В результате балансовых плавок установлен следующий выход продуктов, % к весу руды: пыли рукавных фильтров — 11,57, пыли горизонтального рекуператора — 1,32, пыли вертикального рекупера тора— 0,95, пыли кулеров — 1,77 и шлака — 65,04. Основная масса цинка (66,76) и свинца (68,91) концентрировалась в пылях рукавных фильтров. В грубые пыли (пыли горизонтального, вертикального рекуператоров и кулеров) перешло свинца 25,44%, цинка 13,95%.
Таблица 39
|
|
|
|
|
Состав шлаков |
|
|
|
|
Расход угля |
|
|
|
Содержание, |
96 |
|
|
|
восстанови |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
теля в опы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
те, % к ве |
Zn |
Pb |
SiOj |
Fe |
CaO |
MgO |
A2,03 |
S |
|
су руды |
прочн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
2,12 |
Следы |
27,84 |
21,1 |
23,42 |
10,15 |
8,39 |
0,04 |
|
30 |
— |
» |
27,46 |
21,0 |
32,12 |
11,09 |
7,93 |
0,06 |
|
30 |
2,2 |
0,08 |
29,38 |
20,28 |
21,22 |
9,65 |
8,39 |
— |
|
15 |
2,82 |
0,091 |
25,99 |
22,73 |
23,84 |
9,77 |
7,35 |
0,39 |
|
15 |
2,74 |
0,107 |
26,3 |
22,43 |
24,46 |
10,1 |
5,52 |
0,02 |
Общее извлечение |
металлов в возгоны составило: цинка — 80,71% |
и свинца — 94,35% |
при среднем содержании в шлаке 2,82% цинка |
и 0,094% свинца. Выход товарной пыли в этой серии опытов равнялся 15.61% от веса руды. Среднее содержание цинка в товарных пылях (смеси пылей грубых и рукавных фильтров) было равно 51,29% и свинца 8,23 %.
Шлак, полученный при плавке ачисайских руд в смеси с квар цевым флюсом, был достаточно жидкотекучим, свободно выпускался из отстойной камеры. Вязкость шлака, определенную при различных температурах, можно представить как:
Т, °С |
1180 |
1200 |
1220 |
1250 |
1280 |
1330 |
Вязкость, пз |
63 |
35 |
23 |
20 |
17 |
7 |
Минералогический анализ (табл. 39) показал, что в шлаках наблюдаются два вида минералогических форм — силикаты и шпи нели типа магнетита. Основным минералом шлака (65—70%) являет ся монтичеллит, представляющий собой раствор магнезиального монтичеллита (CaOMgO • віОг) в железистом (СаО • FeO • Si02). На 15—20% шлак состоял из шпинели типа магнетита, а также стекла, мервинита и ß-двухкальциевого силиката.
П л а в к а и з м е л ь ч е н н ы х р у д к р у п н о с т ь ю —0,3 и . Для выяснения влияния степени измельчения руд на отгонку из них ценных металлов была проведена серия плавок руд крупностью —0,3 мм (табл. 40). Режим их отличался от условий предыдущих пла вок лишь дополнительными опытами без твердого восстановителя.
В таблице 41 приводится характеристика продуктов плавки, полученная в опытах с 10 и 15%-ным расходом угля-восстановителя.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 41 |
Характеристика продуктов, полученных при плавке измельченных руд |
|
|
(— 0,3 мм) в смеси с кварцевым песком |
|
|
|
|
Выход |
Опыты с 10 % угля- |
Вы |
Опыты с 15 % угля- |
|
ход |
|
про |
восстановителя |
|
про- |
восстановителя |
|
Продукт плавки |
дуктов, |
Содержа |
Извлечение, |
ДУК- |
Содержа |
Извлечение, |
|
% К |
тов, |
|
весу |
ние, |
96 |
°6 |
|
?о К |
ние, |
?6 |
96 |
|
|
руды |
|
весу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zn . |
Pb |
Zn |
Pb |
РУДЫ |
Zu |
Pb |
Zn |
Pb |
|
|
|
Пыль горизон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тального рекупе |
1,61 |
21,86 |
4,11 |
3,63 |
5,36 |
1,61 |
21,86 |
4,11 |
3,63 |
5,36 |
ратора |
Пыль верти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кального рекупе |
0,76 |
34,29 |
5,19 |
2,69 |
3,40 |
0,76 |
34,29 |
5,19 |
2,69 |
3,40 |
ратора |
Пыль кулеров |
1,23 |
25,06 |
4,13 |
3,18 |
4,38 |
1,23 |
25,06 |
4,13 |
3,18 |
4,38 |
Пыль рукавных |
15,73 |
48,73 |
6,03 |
79,04 |
81,77 |
15,81 |
48,73 |
5,77 |
79,42 |
78,63 |
фильтров |
Ш,Л2К |
60,10 |
1,85 |
0,098 |
11,46 |
5,09 |
60,10 |
1,76 |
0,167 |
11,08 |
8,23 |
Средневзвешенный выход шлака при плавке измельченной руды |
определялся в 60,1% |
к весу руды. С увеличением содержания восста |
новителя в шихте шлаки становились беднее по цинку |
и его извлече |
ние в возгоны увеличилось. Среднее содержание цинка в шлаках пла вок руд без добавки восстановителя было равно 4,37%, в шлаках плавок с 10—15%-ным расходом угля — соответственно 1,85 и 1,76%, а в шлаках опыта с 30% угля — всего 1,3 %• Среднее извлечение цинка в возгоны было равно соответственно 72,89, 88,54, 88,92 и 91,65%. Из данных таблиц 40 и 41 видно, что в опытах с рудами крупностью —0,3 мм получены более высокие показатели по извлечению цинка в возгоны.
Однако при плавке измельченных руд увеличился их механиче ский унос в возгоны, что привело к некоторому разубоживанию воз
гонов по цинку. Содержание цинка в товарных пылях (смесь всех пылей) составило 44,4%, а их выход — 19,3% от веса руды.
Б е с ф л ю с о в а я п л а в к а р у д ы к р у п н о с т ь ю |
— 2,5 мм. |
Рациональный анализ на формы соединения цинка |
в шлаках |
(табл. 42), полученных при плавке ачисайских руд с добавкой квар цевого флюса, показал, что в большинстве проб шлака около 50% цинка находится в виде силиката и некоторое количество — в виде труднорастворимых форм. Учитывая, что ферриты цинка легче дис социируют и восстанавливаются чем его силикат, мы провели несколько плавок руд на менее кремнеземистый шлак без добавки кварцевого флюса. Расход угольной пыли во всех опытах оставался постоянным (15% от веса руды). Остальные условия были те же, что и в предыдущих двух сериях (табл. 43)'.
Характерная особенность плавок — расслаивание шлака в от стойной камере. Верхний жидкотекучий слой шлака свободно выхо дил из камеры. Нижний слой, представляющий кашицеобразную массу, после охлаждения отстойной камеры до температуры примерно 300° превращался в порошок, легко удалявшийся из отстойной каме ры скребками. В количественном отношении жидкотекучего шлака во всех опытах получалось несколько больше, чем вязкого.
Минералогическим анализом установлено, что в пробах порош кообразных шлаков основная масса представлена ß-двухкальциевым силикатом с небольшим количеством мервинита. Жидкотекучие шлаки также состояли из силикатов и окислов. Однако в силикатной части преобладал не двухкальциевый силикат, а мервинит. Химиче ский анализ шлака на содержание кремнезема показал, что в жидко текучей части его 19,2%, а в порошкообразной 12,6%, цинка в жидкотекучих шлаках составляло меньше 1%, а в порошкообраз ных— около 2%. Плавка руды с более кальциевистым шлаком сни
зила содержание цинка в шлаках. |
ачисайских цинковых руд |
Преимущество бесфлюсовой плавки |
в циклоне по сравнению с циклонной |
переработкой их в смеси |
с кварцевым песком состоит в получении наиболее высоких показа телей по извлечению металлов в возгоны (89,2—94,57% цинка и 94,4—96,6% свинца) и более качественных товарных пылей (55,43% цинка и 7,4% свинца), а также в исключении затрат на флю сы и в экономии средств на тонкое измельчение руды.
По результатам опытных испытаний циклонной плавки была предложена технологическая схема переработки окисленных цинко вых руд циклонным методом. Технико-экономическое сравнение двух
способов переработки ачисайских |
цинковых руд — вельц-процесса |
и циклонной плавки — показало |
экономическую целесообразность |
применения циклонного метода восстановительной плавки с получе нием возгонов, пригодных для выработки из них цинковых белил.
