Окатывание и прокаливание возгонов

В отличие от огарка возгоны вельц - печей и фыоминговых установок по своему гранулометрическому составу удовлетворяют требованиям процесса выщелачива­ния. Однако наличие в них хлора, фтора и адсорбиро­ванного сернистого газа в значительной степени ослож­няет выщелачивание и электролиз цинка. Фтор содер­жится в некоторых цинковых концентратах, а хлор в большом количестве переходит в вельц - окислы при использовании в процессе возгонки коксика мокрого тушения.                                                                      

Если эти примеси предварительно не удаляют из возгонов, то, несмотря на очистку растворов различным методами от фтора и хлора, последний все же накапливается в цикле производства и вызывает ускоренный выход из строя анодов и катодов при электролизе цинка. Кроме того, высокое содержание хлора в нейтральном электролите (более 400 мг/л) ухудшает условия труда рабочих в цехах электролиза. В связи с этим в послед нее время получает распространение предварительная обработка возгонов с целью удаления  из них хлора и фтора.

Одним из эффективных методов удаления хлора, фто­ра и сернистого газа из возгонов является обжиг - про­калка их при температуре 650-700° С. В зарубежной практике и на Алмалыкском цинковом заводе этот про­цесс осуществляют в многоподовых печах с механичес­ким перегребанием. Однако прокаливание пылевидного материала в этих печах приводит к усиленному пылевыносу. В результате получается большой выход вторич­ных возгонов, содержащих значительное количество хло­ра и фтора и требующих дополнительной переработки.

Для уменьшения пылеобразования и количества вто­ричных возгонов исходный материал целесообразно предварительно гранулировать (окатывать). Эта опера­ция необходима также для снижения потерь металлов при транспортировке возгонов с одного предприятия на другое, например с Чимкентского свинцового на Алмалыкский цинковый завод, и предотвращения самовозго­рания их при хранении. В возгонах имеется некоторое количество сульфатов свинца и цинка, что позволяет получать гранулы необходимой прочности. Наиболее ус­пешно окатывание возгонов (вельц - окислов) освоено на Ачисайском полиметаллическом комбинате в цехе пере­работки окисленных цинковых руд [9]. В 1978 г. начато окатывание шлаковозгонов на Чимкентском свинцовом заводе.

Технология окатывания и прокаливания фыоминг-возгонов с целью удаления из них хлора и фтора разра­ботана во ВНИИцветмете [10, 11]. Окатывание произ­водят на чашевом грануляторе. При окатывании мате­риала, содержащего, %: 59,36 Zn; 14,04 Pb; 0,14 CI; 0,05 F, крупностью свыше 90% -0,63 мм, получают гранулы крупностью в основном -15+1мм, причем около 90% гранул имеют крупность 5 мм. Установлено, что гранулы хорошего качества получают при влажности материала 10-12%. Поэтому в процессе грануляции возгоны дополнительно увлажняют. Для придания боль­шей прочности гранулы подсушивают.

Рис. 30. Печь фильтрующего слоя для прокаливания гранулированных

возго­нов:

I - корпус; 2 - перфорированная подина; 3 - распределительная камера; 4 - топка; 5 - камера разбавления топочных газов вторичным воздухом; 6 - воздуховод первичного дутья; 7 - воздуховод вторичного дутья; 8 - га­зовая горелка; 9 - кессоны; 10 - загрузочная воронка; 11 - разгрузочный шнек; 12 - газоход; 13 - отверстия для КИП; 14 - лаз

Максимальная степень отгонки фтора (около 80%) достигается при температуре 650-700° С, а хлора (55%) - при 700° С. Выщелачивание окатанных возгонов (диаметром 7 мм) не ухудшается. Процесс растворения несколько ускоряется, а скорость фильтрации пульпы возрастает почти вдвое.

На Алмалыкском цинковом заводе построена высо­копроизводительная печь для прокаливания гранулиро­ванных шлаковозгонов (печь ФС), предварительно ис­пытанная на опытном заводе ВНИИцветмета. Печь ФС (рис. 30) представляет собой шахту высотой до 5 м с площадью пода 3,2 м², футерованную шамотным кирпичом. Подина изготовлена из стального жаропрочного листа толщиной 12мм и установлена с уклоном 10° в сторону разгрузки гранул. Живое сечение подины со­ставляет 2,4 и 6%, диаметр отверстий 8 мм.

Теплоносителем служат топочные газы от сжигания мазута в циклонной топке, встроенной в прокалочную печь. Высота «фильтрующего» слоя гранул в печи нахо­дится в пределах 600-1200 мм. Прокаливание ведут при 650-700° С. При содержании в исходных гранулах 0,05% фтора и 0,25% хлора в прокаленных гранулах ос­тается этих компонентов соответственно 0,01 и 0,05%. Производительность печи достигает 40-50 т/(м²·сут). Пылевынос не превышает 5%. Отходящие из печи газы проходят очистку в системе пылеулавливания.

Применение окатывания и прокаливания шлаковозгонов и вельц - окислов в печах ФС позволит значительно сократить потери металлов при транспортировке этих материалов по железной дороге, сосредоточить и осу­ществить гидрометаллургическую переработку их па цинковых заводах с высокими показателями извлечения и улучшить условия труда в цехах электролиза.