Способ получения агломерата из ванадийсодержащих отходов нефтяного топлива

Способ получения агломерата из ванадийсодержащих отходов нефтяного топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) з<Я1 С 22 В 34/22 С.22 В 1/.14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " - :::--

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3291393/22-02 (22) 18.05.81. (46) 23.04.83. Бюл. Ж 15 (72) А.. И. Романчук, Е. Ф. Лингарт, )M. Г. Бойко, В. M. Чижикова и:

М. P. Вайнштейн..

: (71) Научно-производственное обьединенйе "Тулачермет".. (53) 669.292.3 (088.8) (56) 1. Вегман Е. Ф., Теория и технология агломерации. М. "Металлургия"

1974э с. 285.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке %2942573, кл.С 22 В. 34/22

1980. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АГЛОМЕРАТА ИЗ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩИХ

ОТХОДОВ НЕФТЯНОГО ТОПЛИВА, .вине. чающий сжигание путем просасывания теплоносителя через слой шихты сверху вниз, отличающийся тем; что, с пелью повышения степени перевода ванадия в растворимые соединения, после просасывания теплоносителя через слой шихты сверху вниз с момента Воспламенения: твердого топлива проводят просасывание шихты снизу вверх кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, со скоростью 0,02-0,19 м/с до снижения температуры в слое до 500 С.

1013503.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при первичной,. обработке руд, в частности при подготовке ванадийсодержашей шихты к гидрометаллургическому переделу методом окис- 5 ли тельногя обжига.

На электростанциях, работакицих на нефтяном топливе, ежегодно сжигается около 75 млн т мазута со средним содержанием ванадия 0,015%. Утилизация образуюшихся в процессе работы электро- станций и накопившихся в irrrraMoBbrx хранилишах отходов позволит ежегодно дополнительно извлекать до 10 000 т ванадия, 15

Наиболее простым способом извлечения ванадия из отходов сжигания нефтяного топлива является их добавка к конверторным шлакам перед окислительным обжигом и последуюшая переработка полученного продукта по сушествуюшей технологии. Вследствие того, что отхо- . ды — мелкодисперсные материалы с низ-, ким удельным весом и содержат значительное количество гидратной влаги, углерода и серы, возникает необходимость. ! предварительного агломерирующего обжига сырья с целью окускования и удаления вредных примесей 1), Агломерат, полученный известными способами (смешивание компонентов, 30 окомкование и спекание их на аглрмашине) не отвечает требованиям последующего гидрометаллургического передела ванадиевого сырья вследствие высокого содержания остаточного углерода, серы, низших окислов железа и ванадия.

Значительные усадки в период спекания отходов сжигания нефтяного топлива вызывают нарушение процесса, канальный ход спекания и образование участков не- 40 усвоенной шихты, в связи с чем агломе » рат содержит большое количество включений непроплавившегося материала и неиспользованного углерода.

В период окислительного обжига ших-, 4 ты содержашей укаэанный агломерат, горение остаточного углеродаи окислениежелеза вызывает снижение содержания кислорода в реакционном обьеме и образование спеков, что служит причиной неполного перевода ванадия в растворимые соединения и обуславливает увеличение его потерь с отвальными шламами, Поскольку зольные остатки имеют низкий насыпной вес (0,6 — 1,0 г/см про

3 тив 3,5 — 4 г/см уконвертерногошлака), 55 непроплавившаяся шихта концентрируется на поверхности слоя и выносится отходящими газами. Это приводит к дополнительным потерям ванадия и ухудшает условия труда.

Отложения золы на поверхности газоходов способствуют их коррозии.

Наиболее близким к изобретению. по технической сушности является способ получения агломерата из ванадийсодержаших отходов топлива сжиганием путем просасывания теплоносителя через слои шихты сверху вниз 2) .

Однако указанный способ не устраняет недостатков технологии агломерации применительно к условиям спекания вана- дийсодержаших отходов сжигания нефтяного топлива, так как обеспечивает лишь термообработку агломерата и частичное дожигание углерода-..

Пель изобретения — увеличение степени перевода ванадия в растворимые соединения, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения агломерата из ванадийсодержаших отходов топлива, вкпючаюшему сжигание пу ем просасывания теплоносителя через слой шихты сверху вниз, после просасывания теплоносителя через слой шихты сверху вне с момента воспламенения проводят просасывание шихты снизу вверх кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, со скоростью 0,02 .— 0,19 м/с до сниже ния температуры в слое до 500о.

Подача в слой кислорода или обогашенного кислородом воздуха обеспечивает догорание остаточного углерода, распространение высокотемпературной зоны (7001300 С) на всю высоту слоя, окисление железа и ванадия до высших окислов и дополнительную термообработку. Дополнительная термообработка обеспечивает расплавление остатков сырой шихты и получение агломерата. равномерной структуры. . Вторая стадия процесса продолжается до момента снижения температуры в слое до 5ОООС. При снижении температуры ниже 500 С скорость окисления ванадия резко уменьшается и дальнейшее просасывание теплоносителя становится нецелесообразнымм.

Кроме того, снижение температуры в crroå ниже 500 С свидетельствует о завершении процессов догорания остаточного уГлерода. . Ограничение скоростей просасывания (Ч) теплоносителя пределами 0,02-0,19м/с обусловлено необходимостью распространения высокотемпературной зоны на весь слой и сохранения высокой температуры,3 1013 5ОЗ ф в реакционном объеме. В данном случае - кой. Прн покаваннн термоцарой темпера-. обогашенный кислородом воздух с одной 1туры 800оС (воспламененне твердого стороны выступает как тенлоноситель топлива) проводят отключение ексгаустеМ сннженне его скорости ннже 0,02 м/с . pa u осуществляют подачу s слой обогаэначнеельно тормозит теплообмен н сни- щенного кислородом воздуха (прн спвкажает скорость процессов теплопередачн.,ннн по известной технологнн процесс

Кнслород теплоносителя является реаген- прекращают) . За счет догорання остаточ том реакции окисления углерода железа ного углерода. агломерата,н теплопередаи ванадия, в связи с чем снижение скоро- чн нз нижних горизонтов температура стн его подачи в слой ниже указанных 1е практически всего пирога повышается до значений приводи"г к замедлению процессов окисления и снижению температуры . Прн снвкеннн темперагуры s верхней в слое. части слоя до 500оС процесс прекрашаПревышенне верхнего предела скорос- ют. Иэ полУченного шаоМеРата отбнРают тн просасывання вызывает черезмерщ >s, пробы на,:химаналнз. Остаток агломерата интенсификацию процессов теплообмена делят на две чазтн. Иэ первой части вы-.

s высокую скорость охлаждения агломера. шелачнвают ваяаднй прн рН 2,6 60 С та. Время пребывании материала в зоне .-, в течение 45 мнн. Затем проводят филь высоких температур сннжаетси, чтя прн- рацию и промывку твердого остатка на водит к уменьшению стерженя окисления - 2p Фнлвтре 3%-ным раствором H <50+. Отношение Т:Ж составляет 1:5 н 1;2,5 соотПример; В качестве сырья нс- ветственно. пользуют отходы сжнхщння нефтяного-: Вторую часть агломерата обкигают .топлнва. Спекание проводят в лабвратор- в муфельной. лечи црн 900 С в тече:най агломерацнонной чаще днаметром zs нне 1 ч в атмосфере воздуха прн пери180 мм прн высоте слоя 700 мм . Сжи одическом перемешиванни. г ание проводят природным газом в:"гече- Обожженный продукт вьпцелачивают ние 3.,5 мнн. О времени окончания пер- по описанной технологии. вой стадии процесса судит по показаниям, платино-платинрродневой термопары, уста 3р Химический. состав компонентов пихновленной в ciioe возврата (постелЬ)- н ° ты н полученного aFaoMepara представлен

l. непосредственно над колосннковой реши - в таблнце.

Р

C«l (" l о

ТФ

i0 (Ч д

Q г!

« 4 0) CD о

0) о

03 о

О

«ф Щ о

6о ср

CD о

0) о. о со

<0 с о

«Ф о о в о in

СЧ р

I p

Я о

Щ

«-1 о о

1013503 н ( ("3

Я. о

«Ф о

О)

«-1 о

«Ф с о (О

in о

О

Ж

«1 (О о

О

CD 4

0) о

СЧ

О), u

), щ И

) Ф

7 1013503 8

Результаты испытаний свидетельству ркте, получкть равномерно пролпавленный ют о том, что полученный по известному продукт, не содержащий включений сырой способу агломерат имевт высокое со- шихты, упучншть условия окисления ншидержание двухвалентного железа, оста- нелидов при ойкигв и увеличить извпеточного углерода и серы, а также випю- S ченне ванадИя при выщелачивания продук.чений неусвоенной шихты . тов обжига; снизить ылевнМ в процессе окислнтельного обкига агпомераПрн сцекании шихты по предлагаемому та, улучшить условия труда в цехе, преспособу содеркание углерода в агломвра- дотвратить загрязнение и коррозию гавоте снижается на 63,6 - 86,3% (отн) ° Io ходов.. серы на 57,9-84,2% (отн.). Экономический эффект от испольэова-

Выщелачивание получвйных -агпомера-,ния предлагаемого способа обусловлен тов показало, -что после обработки увеличением извлечения ванадия на 1,6спвка воздухом, обогащенным кислородом, 4,2%. При условия переработки всех обиавпечение ванадия в раствор увеличи- s разуюшяхся вольных остатков (около лось на 7-20,4% (абс.), а при проведении 10000 т/г, принимая содержание в них окисленного обжига агломератов на 1,6 - 4 0g 10%, дополнительно извлекается

4,4% (абс.) по сравнению с агломеражм 160-420 т 1 0 ежегодно . Расход преполученным по известному способу. вышавт 20 м /т.

Предлагаемый способ позволяет сни- 2о Экономический эффект от испопьзоваэнть содержание остаточного углерода, ния предлагаемого способа составит серы, низ.пих окислов н ванадия ъ агломе- 385700-1053380 руб. в год.

1 1

Составитель Г. Мельникова

Редактор Н; Гунько Техрвд A.Ач Корректор А. Дзятко

Заказ 2946/35 Тираж.--62 5 Подписное

ВНИИПИ-Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4