Сульфатизация свинцовых пылей

Пыли свинцового производства (агломерационные, шахтной плавки и др.) содержат относительно неболь­шое количество цинка (от 2 до 20%). Главная их цен­ность заключается в высоком содержании свинца и кад­мия, а также селена, таллия и других рассеянных эле­ментов. В настоящее время эти пыли с целью извлече­ния из них свинца на ряде предприятий возвращают в голову технологического процесса. При многократной циркуляции пылей в них накапливается кадмий и дру­гие спутники свинца, после чего их выводят на перера­ботку специальными методами.

Одним из методов, обеспечивающих комплексное ис­пользование ценных компонентов свинцовых пылей, яв­ляется гидрометаллургическая переработка их в цинко­вом производстве. Однако непосредственное выщелачи­вание пылей связано с переходом в раствор значитель­ных количеств фтора, хлора и мышьяка, отрицательно влияющих на ход и показатели процесса. Кроме того, около одной трети кадмия находится в пылях в виде не­растворимых сульфидов, которые снижают извлечение этого металла. На Усть-Каменогорском свинцово-цинковом комбинате и Чимкентском свинцовом заводе свин­цовые пыли перед выщелачиванием подвергают сульфатизации серной кислотой. При этом в газовую фазу возгоняется мышьяк, хлор, фтор, а также селен, которые затем улавливаются в пылеулавливающих устрой­ствах.

Схема сульфатизации свинцовых пылей на Усть-Ка­меногорском комбинате показана на рис. 31. Как сле­дует из технологической схемы первой операцией явля­ется грануляция пылей с концентрированной серной кислотой. Строго дозированное количество пыли и кис­лоты подают питающими устройствами на чашевый гранулятор диаметром 2,5 м, в котором происходит ока­тывание пыли с образованием гранул. Так как в результа­те взаимодействия окисленных соединений цветных и редких металлов с серной кислотой выделяется боль­шое количество тепла, то температура гранул поднима­ется до 200° С. Поэтому 50-60% хлора и фтора улету­чивается уже в процессе грануляции, а мышьяк пере­ходит в соединения, легко возгоняющиеся при термиче­ской обработке гранул.

Рис. 31. Схема сульфатизации свинцовых пылей

Приготовленные гранулы направляют в печь КС на термическую обработку. Печь КС с площадью пода 5 м² и высотой 9,1 м имеет цилиндрическую форму и футеро­вана шамотным кирпичом. Живое сечение подины со­ставляет 1%, высота разгрузочного порога равна 1 м. Для выгрузки материала в печи имеется донный выпуск. Температура в кипящем слое создается путем подачи в печь нагретого в специальной мазутной топке горячего воздуха в количестве 12 000-14 000 м³/ч с упругостью под подиной 12-18 кПа, Температуру в слое поддержи­вают на уровне 350-400° С.

При термической обработке происходит отгонка мышьяка и дополнительная возгонка хлора и фтора. В итоге за две операции (грануляция и прокаливание) хлор и фтор удаляются на 85-90%, а мышьяк - на 80- 85% Одновременно с этими компонентами из свинцо­вых пылей возгоняется селен на 65-70%.

Газы от гранулятора и из печи КС очищают после­довательно в сухом электрофильтре, скруббере и мокром электрофильтре. При этом из газов улавливают мышьяк и селен. Мышьяксодержащие растворы обрабатывают известковым молоком для осаждения мышьяка в виде арсената кальция, который направляют в отвал. Селен извлекают из селено-мышьяковых шламов по применяе­мой на комбинате технологии.

Прокаленные гранулы направляют на водное выще­лачивание для извлечения из них кадмия, цинка, а так­же других ценных компонентов.