Вельц процесс - Waelz process

Процесс вельц является способом извлечения цинка и других металлов температуры кипения относительно низких из металлургических отходов (обычно ЭДП дымовой пыли) и других переработанных материалов с использованием вращающейся печи ( вельц печь ).

Продукт, обогащенный цинком, называется оксидом вельца , а побочный продукт - восстановленным цинком - шлаком вельца .

История и описание

Концепция использования вращающейся печи для извлечения цинка путем улетучивания датируется по крайней мере 1888 годом. Процесс был запатентован Эдвардом Дедольфом в 1910 году. Впоследствии патент Дедпольфа был принят и разработан Metallgesellschaft (Франкфурт) с Chemische Fabrik Griesheim- Elektron, но без перехода к готовому процессу в масштабе производства. В 1923 г. компания Krupp Grusonwerk независимо разработала процесс (1923 г.), получивший название « Вельц-процесс» (от немецкого Waelzen , обозначение движения материалов в печи); две немецкие фирмы позже сотрудничали и усовершенствовали процесс маркетинга под названием Waelz-Gemeinschaft (немецкое название ассоциации Waelz).

Процесс состоит из обработки цинка , содержащего материал, в котором цинк может быть в форме оксида цинка , силикат цинка , феррит цинка , сульфид цинка вместе с углеродом , содержащим восстановителя / топливо, в пределах вращающейся печи при температуре 1000 ° C до 1500 ° C. Сырье для печи, содержащее цинковые «отходы», флюсы и восстановитель (кокс), обычно гранулируется перед добавлением в печь. Химический процесс включает восстановление соединений цинка до элементарного цинка (точка кипения 907 ° C), который улетучивается и окисляется в паровой фазе до оксида цинка. Оксид цинка улавливается из выпускного отверстия печи фильтрами / электрофильтрами / отстойниками и т. Д.

Размер печи обычно составляет 50 на 3,6 метра (164 на 12 футов) в длину / внутренний диаметр, со скоростью вращения около 1 об / мин. Восстановленная пыль ( оксид Вельца ) обогащена оксидом цинка и является сырьем для цинковых заводов, побочный продукт с пониженным содержанием цинка известен как вельц-шлак . К неоптимальным характеристикам процесса относятся высокое потребление энергии и отсутствие извлечения железа (и шлака с высоким содержанием железа). Процесс также захватывает другие низкокипящие металлы в оксиде вельца, включая свинец, кадмий и серебро. В оксиде продукта также присутствуют галогеновые соединения.

Более широкое использование оцинкованной стали привело к увеличению содержания цинка в стальном ломе, что, в свою очередь, приводит к более высокому уровню цинка в дымовой пыли электродуговых печей - с 2000 года вельц-процесс считается " наилучшей доступной технологией " для дымовой пыли. восстановление цинка, и этот процесс используется в промышленных масштабах во всем мире.

По состоянию на 2014 год вельц-процесс является предпочтительным или наиболее широко используемым для извлечения цинка из пыли электродуговой печи (90%).

Альтернативные производственные и экспериментальные процессы извлечения цинка включают переработку гранулированного цинксодержащего порошка с вращающимся подом ( завод Kimitsu , Nippon Steel); процесс SDHL (Saage, Dittrich, Hasche, Langbein), модификация эффективности вельц-процесса; «ДК процесс» - модифицированный доменный процесс, производящий чугунную и цинковую (оксидную) пыль из доменной пыли, шламов и других отходов; и процесс ПРИМУС (многоступенчатая печь для испарения цинка).

Ссылки

Источники

  • Clay, JE; Schoonraad, GP (август 1976 г.), «Обработка силикатов цинка с помощью вельц-процесса» (PDF) , Журнал Южноафриканского института горного дела и металлургии : 11–14
  • Харрис, Уильям Э. (1936), «Вельц-процесс» , AIME Transactions , 121 Металлургия свинца и цинка: 702–720
  • Стюарт, Дональд Л. (младший); Дейли, Джеймс С .; Стивенс, Роберт Л., ред. (2000), «Четвертый международный симпозиум по вторичной переработке металлов и технических материалов. Часть 1», Труды симпозиума, организованного Комитетом по вторичной переработке Отдела добычи и обработки отдела легких металлов TMS, 22-25 октября 2000 г.
  • Антрекович, Юрген; Штейнлехнер, Стефан; Унгер, Алоис; Рёслер, Гернот; Пихлер, Кристоф; Румполд, Рене (2014), «9. Вторичная переработка цинка и остатков», в Уоррелле, Эрнст; Рейтер, Маркус (ред.), Справочник по переработке: современное состояние для практиков, аналитиков и ученых

внешние ссылки