- •Лекція № 8
- •1. Переробка відходів сірчанокислого виробництва.
- •1.1. Витяг кольорових металів з недогарків.
- •1.2. Використання недогарків у доменному виробництві.
- •1.3. Виробництво пігментів з недогарків і недогаркового пилу.
- •1.4. Інші напрямки використання недогарків
- •2. Переробка відходів виробництва фосфорних добрив
- •2.1. Переробка відходів виробництва калійних добрив
- •2.2. Переробка відходів виробництва кальцинованої соди.
- •Література:
1.1. Витяг кольорових металів з недогарків.
Для витягу цінних компонентів з піритних недогарків застосовують різні методи випалу (хлоруючий, сульфатизуючий і ін.). Так, якщо колчедан містить навіть близько 0,5 % міді, то недогарок доцільно переробляти з метою її добування. Для цього найбільш широко приміняють метод хлоруючого випалу недогарка, що не тільки дозволяє витягти з нього 85-90 % усієї міді та значну частку дорогоцінних металів, а й забезпечує майже повне видалення сірки з недогарка. Вартість одержуваної міді покриває усі видатки на переробку недогарка.
Перед випалом до недогарка домішують до 20 % розмеленої NаСІ. У процесі випалу протікає ряд реакцій, у результаті яких мідь переходить у розчинну сполуку СиС12. Сірка утворює з NаСІ сульфат натрію. Оптимальна температура випалу знаходиться в межах 550-600 °С. При температурі нижче 530 °С в шихті утворюється водорозчинний сульфат заліза, що перешкоджає якісному проведенню процесів відновлення міді. При температурі вище 600 °С знижується вихід основних продуктів реакції.
Ступінь добування міді з недогарка становить 95-96 %. Вилужений недогарок просушують у механічних печах до вологості 8-10 %, а потім агломерують або брикетують з наступним випалом у печах канального типу при температурі розм'якшення Fе2O3 (1200 °С). Після такої обробки недогарок йде на доменну плавку. Переробка 1 т недогарку (0,5 % Си) може дати до 4,5 кг міді і 900 кг агломерату [6].
Розроблено і ряд більш прогресивних процесів обробки піритних недогарків - шляхом хлоридовозгонки. В одному з таких процесів передбачається обробка піритних недогарків хлоридом водню в апаратах киплячого шару. При цьому в парову фазу у вільному стані виділяються хлориди важких металів і може бути отриманий оксид заліза, придатний для доменної плавки.
1.2. Використання недогарків у доменному виробництві.
Описані вище процеси обробки піритних недогарків шляхом випалу, хлорування і хлоридовозгонки передбачають, крім добування з них цінних складових, підготовку недогарків для одержання на їх основі чавуну і сталі. В даний час ці процеси ще не одержали поширення у вітчизняній промисловості. Тим часом недогарки, що містять 40-63 % заліза, являють собою цінний вид сировини для чорної металургії і належать до сурогатів залізних руд.
Основними перешкодами для безпосереднього використання піритних недогарків у доменних плавках є ступінь їхнього здрібнювання (що може викликати забивання доменної печі), значний вміст у деяких видах недогарків Pb, Си, Zп, Аs (що ускладнює процес доменної плавки і забруднює його продукти), а також підвищений вміст сірки - навіть у добре обпалених недогарках він залишається в межах від 1 до 3,5 %, а іноді і вище (що приводить до одержання чавуну низької якості). Проте деяку кількість піритних недогарків використовують як сировину для доменної плавки без попереднього добування кольорових і дорогоцінних металів. Однак у цьому випадку перед доменною плавкою необхідно видалити з недогарка сірку і провести його окусковування. Найбільш розповсюдженим процесом для одночасного вирішення цих завдань є агломерація - високотемпературна обробка недогарка, що приводить до вигоряння з нього сірки й одержання кускового матеріалу, придатного для доменної плавки.
Агломерацію піритних недогарків можна вести в установках різної конструкції. Найпоширеніший спосіб агломерації заснований на просмоктуванні повітря через шар спеченої шихти, що знаходиться на колосникових ґратах. Пристрої для спікання можуть бути періодичної або безперервної дії. Найбільш поширеними є машини безперервної дії, що конструктивно являють собою безперервну стрічку з окремих візків, на яких відбувається спікання шихти при її русі над вакуум-камерами.
На агломерацію надходить шихта з піритних недогарків та палива (коксу або вугілля) або в шихту для доменної плавки перед агломерацією додають невеликі кількості недогарків. Підготовчі операції полягають у підготовці компонентів шихти за грубістю, їхньому усередненні за хімічним складом, змішуванні і зволоженні шихти.