Спосіб витягнення металів із шлаків

6 MIIK С 22 В 7/04 Спосіб витягнення металів Із шлаків ., . Винахід відноситься до чорної металургії, в частковості до способів переробки шлаків» з метою витягнення Із них меха нічно зв^язанного з ними металу, у вигляді скіаяу, І може бу ти застосованим при переробці відвальних сталеплавильних шла ків, ":. . ...„ ... ..._ .... -.......... _. ......... .. ,„. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним у якості дрототипа являється спосіб витягнення металів Із шлаків,включаючим обробку шлаку водою І відділення звільнюваного металу, механічно зв|!язанного Із шлаком. Еяак обробляють водою при температурі 500-600°С в присутності рідкого натрієвого содо вого скла spa pH 8J3-9* .... __..__ „. „ ... ......„.,. г«*— Спочатку нагрітий шлак до температур 850-950°С охолод -* жують Із..швидкістю. 8Q-I2Q°C. за годану до температури 500--. •£0&°П* потім крупні куски металу ВІДДІШИЗТЬ від шлаку rgoxoчінням, а залишений шлак при температурі 500-600°С охолоджується з поданням рідкого натрієвого содового сана розчинного до рН 8,.5-9, дробиться І подрібнюється» внаслідок чого руйнуються часинки шлаку І розкриваються частинки металу. Метал (латунь), виділений Із шлаку, витягають, сушать, піддають магнітній сепарації І направляють на переплавку. (Авт.свІд.СРСР Я977506, И,Кя^ С 22В 7/04, 1982 ). тт , "' •* " *— ы **m ~ ................. ' ' " ' ' ' t Недоліками відомого способу являється складна технологія витягнення металу у вигляді латуні Із шлаків І великі витрати на технологію переробки шлаку І за рахунок цього великі екологічні навантаження на навколишнє середовище, у зв'язку з тим, щр технологія багатоопераційна: нагрівання шлаку до температури 85Q-95Q°C, охолодження його Із швидкістю 80-І20°С за годину до тевйператури 5Q0-6GG°C, подання рідкого натрієвого содового скла або снліката натрієвого содового розчиненного до рН 8»5-9, в процесі обробки шлаку водою. Це визначає великі економічні . витрати на технологію переробки шлаків, очистку лужних розчинів І фільтрування осадків, які забруднюють навколишнє середовище. Причиною, яка перешкоджає одержанню технічного результату заявляемого винаходу прототипом, являється слідуюча: нагрівання шлаку до температури 850-950°С, охолодження шлаку Із швидкість 80-І20°С за годину до температура 500-600°С, викорис тання рідкого натрієвого содового скяа або силікату натрієвого содового розчиненного до рН 8,5-9 П|и обробці водою. --__- Ійкоржетання такої багатоопераційної технології дог витяг яоявя метаяу у вигляді скрапу Із сталеплавильних шлаків нераціо нально Із-за складної технології, дорожнечі реагентів, так як у подальшому це приведе до великих витрат на технологію переробки шлаку. . __ . . ......... . . .... Крім то,го збільшується екологічне навантаження на навколиш нє середовище в процесі фільтрування І сушення твердах осадків пщ очистці промислових сольових розчинів І їх складування на полігонах.. .. ... ......... _ .... Завданням винаходу являється розробка способу витягнення _t __ ^ - з я металів Із шшків, в якому шляхом забезпечення максимально можливого ослаблювання І руйнування міцної структури шлаків за рахунок утворення розклинюючого тиску в заморожених порожнинах шлаку, досягають спрощення технології витягнення метаяїв у внгляді скрадів Із сталеплавильних шлаків І зниження витрат на технологію переробки шлаку І за рахунок цього зниження еколо гіршого навантаження на навколишнє середовище . ь ^ Поставлене завдання вирішується тим, що у відомому способі, включаючому обробку шлаку водою І відділення звільненного мета лу, механічно зв'язанного Із шлаком, ВІДПОВІДНО винаходу обробку шлаку водою здійснюють ирк понижених позитивних температурах повітря у вигляді аерозольних дрібнодисперсних частинок до мак симально можливого водонасичення порожнин, у вигляді пор, ка верн І тріщин з одночасним пошаровим його усередненням, а прк негативна температурах повітря - у ниглвді перегрітого пару, потім після обробки його заморожують в природних умовах на від критих, полігонах при негативних температурах. . . Суттєвими ознаками заявляемого винаходу, являються : - обдабка шлаку водою; . . - відділення звільненного металу, механічно зв'язанного Із шлаксм ; .,..__. - здійснення обробки шлаку водою ари понижених позитивних температурах повітря у вигляді аерозольних дрібнсдаенерсннх частинок лм максимально моадивого водонасичення порожнин, у виг ляді пор, каверн І тріщин ; - обробку шлаку водою роблять одночасно з пошаровим його усередненням ; - здійснення обробки шаку при негативних температурах повітря у вигляді перегрітого пару ; ... ------- здійснення заморожування шлаку* після його обробки, в природних умовах на відкритих полігонах при негативних темпера1 турах» ___ . _ . . . . Новими суттєвими ознаками заявляемого винаходу необхідними І достатніми у всіх випадках на які поширюється напрошуваний , об'дві правової охорони, являються : .. - здійснення обробки шлаку водою пря понижених позитивних тешературах повітря у вигляді аерозольних дрібнодисперсних частинок до максимально можливого водонаоичення порожнин, у вигладі пор, каверн І трЬцин; . . tr. . _ _ г . _ - обробку шлаку водою роблять одночасно з пошаровим його усередненням ; . ., ...~ - здійснення обробки шлаку при негативная температурах повітря у вигладі перегрітого пару ; ------- здійснення заморожування шлаку, після його обробки» в природних умовах на відкритих полігонах при негативних температурах * . . ... . ... 4. Внаслідок того, що обробку шлаку водою здИснюють пщ понижених позитивних температурах повітря у вигляді аерозольних дрібнодисперсних частинок до максимально можливого водонаои чення порожнин у жгляді пор, каверн І тріщин з одночасним пошаровим усередненням відбувається ліпше проникання частинок вологи в максимально можливі дрібні порожнини по усій оброб ляючій обновленій поверхні товщі шлаку, у зв'язку з усередненням човниковим способе»!, а де сприяє сярещешш технології ви тягнення металів у вигладі скраяїв Із сталеплавильних шлаків, -5зниженню витрат на технологію переробки шлаку, а також зниженню екологічного навантаження на навколишнє середовище. Внаслідок того, що при негативних температурах повітря обробку шлаку водою здійснюють у вигладі перегрітого пару, відбувається зняття можливо утвореної крижаної плівки на поверхні кусків шлаку, більш ефективне проникання частинок вологи Із-за II зниженого поверхневого натягання у максимально можливі дрібні порожнини по усій обновленій поверхні товщі шлаку, у зв'язку з усередненням човниковим способом, а це сприяв спрощенню техно логІІ витягнення металів у вигладі скрапів Із сталеплавильних шлаків, зниженню витрат на технологію переробки шлаку, а також зниженню екологічного навантаження на навколишнє середовище. - . -Внаслідок того, що після обробки шлаву водою, його заморожують в природних умовах на відкритих полігонах при негативних температурах, відбувається збільшення об*єна води на 10 %, при перетворюванні II в льод, який створює- розклинюючий тиск І руйнує* або ослабляв МІЦНІ структурні утворення шлаку, у тому числі на границі між шлаком І механічно зв'язаним металом. При наступному дробінні шлак більш легко руйнується» а де сприяє спрощенню технології витягнення металів у вигляді скрапів Із станеплавильних шлаків» зниженню витрат на технологію переробки шлаку, а також зниженню екологічного навантаження на навколишнє І ,... Сукупність указаних суттєвих ознак являється необхідною І І достатньою у всіх випадках здійснення заявляемого способу . .. „ Спосіб здійснюється слідуючим чином. Сталеплавильний шлак» який зберігається на відкритих полігонах»при низьких позитивних — 6 • температурах повітря обробляють водою у вигляді аерозольних дрібнодисперсних частинок одним Із відомих способів до максимально можливого водонасичення порожнин в шлаку у вигляді каверн, трі щкн І пор. При негативних температурах повітря максимально можливе водонаоичення порожнин сталеплавильних шлаків здійснюють водою у вигляді перегрітого пару* ...... . Максимально можливе водонасиченяя роблять з одночасним поша ровим усередненням човниковим способом шляхом багаторазового пе реміщення шарів шлаку товщиною 150-200 од. Товщину шару меньш 150 мм технічно трудно здійснити, а при товщині шару шлаку більш 200 мм погіршуються умови максимально можливого водонаоичення, що підтверджується даними випробування. При товщині шару 150-200 мм, як більш раціональному, відбувається найбільш повне водонасичення сталеплавильних шлаків. Після обробки водою максимально можливий водоиаснчаний сталеплавильний шлак заморожують в природних умовах яри негативних температурах, наприклад - 6 *-8°С, на відкритих полігонах. . . - , . , . . . . , . . .. -*„-_.£ цьому випадку вода, яка знаходиться в порожнинах сталепла вильних шлаків ари замерзанні збільшується в об* erd на 10 %f ствоцаа розклинюючий тиск І руйнує або ослаблює міцну структуру стінок між порожнинами сталеплавильних шлаків* . .. -.-., Зруйновані структури сталеплавильних шлаків не відновлюються , тому строки зберігання їх після заморожування або розмерзання не виливають на подальшу технологію витягнення металу у вигляді скра пу. - . . , . . -......... . - . ...... .... Дотім сталеплавильний шлак піддають грохоченню І дробінню, внаслідок чого шлакові утворення ВІДДІЛЯЮТЬСЯ ВІД металічних .Me тал, у вигляді скрапу витягають магнітною сепарацією І направля ють для використання в якості металічної шихти в металургійних - 7 агрегатах при виплавці сталі І виготовлені стальних відливок. Засмічення скрапу нешталічними включеннями складав 10 %. Просдад І». _ ... _ - . Випробуваная проводилися на ПОЛІГОНІ зберігання відвальних о тал є плавильних шлаків масою 400 т І товщиною шару 450 ш при температурі повітря + 2°С. Сталеплавильні шлаки оброблялася водою у вигляді аерозольних дрібнодисперсних частинок до максимально можливого водонасичення. Аерозольні частинки створювались через пористу перегородку диспергатора під тиском 2-3 атм.» створюваного водяним насосом. Максимально можливе водо насичення відвальних сталеплавильних шлаків здійснювалось з одночасним пошаровим, товщиною шару 150 мм, усередненням. Усереднення І мак симально можливе водонасиченвя здійснювалося човниковим способом шляхом багаторазводго переміщення порода бульдозером T-I3Q. ,. Потім при негативних температурах повітря - 8°С, в природних умовах відвальні сталешгавильні шлаки заморожувалися, І після випробування піддавалися грохоченню І дробінню, внаслідок чого шлакові утворення руйнувалися І ВІДДІЛЯЛИСЯ ВІД металічних. Метал у вигляді скрапу витягувався магнітною сепарацією, Засміченність скрапу неметалічними включаннями складала 10$ Приклад 2+ЬВід Випробування йроводоич'умовах аналогічних прикладу І» вальні сталеплавильні шлаки масою 400 т І товщиною шару 450 мм при температурі повітря * 8° *~9°С оброблялися водою у вигляді перегрітого пару з одночасним пошаровим, товщиною шару 150 мм, усередненням. Усереднення І максимально можливе водонасичення здійснювалося човниковим способом шляхом багаторазового перемі и Q -м 1 щення порода бульдозером T-I30. Заморожування шлаку відбувалося щящИ. же температурі - 8° *-9°С- протягом 36 годин І після випробування І аналізу шлаки піддавалися грохоченню» дробІнню.Метал* у вигляді скрапу після дробіння витягувався магнітною се параціею. Засміченність скраду неметалічшда включаннями скла дала 10 %. ........................... ,.. Засїосувадня заявляемого винаходу способу витягнення металів .Із ддаків дозволить спростити технологію витягнення металів, у вигляді скрапів, Із сталеплавильних шлаків, знизити витрати на технологію переробки шлаку, а також знизити екологічне навантаження на навколишнє середовище, за рахунок того, що обробку шлаку водою при понижених позитивних температурах повітря здійснюють аерозольними: дрібнодисперсними частинками, а пщ негативних температурах - перегрітим паром, потім після обробки водою шлак заморожують в природних умовах на відкритих полігонах. „_ .. . При такій технології утворюється розклиннючий тиск в замо рожешх лорожнинах шлаку, що забезпечує максимально можливе ос лаблювання І руйнування міцної структури шлаків»