Технологическое описание процесса выделения германия из колошниковой пыли цинковых плавильных печей при изучении особенностей доменного процесса, состава выбросов и системы отчистки доменного газа. Влияние доменной шихты на качество колошниковой пыли.
Аннотация к работе
Пыль, содержащаяся в доменном газе, частично попадает из шихты и частично в результате сублимации шлака и металлов.Пыль, содержащаяся в доменном газе, частично попадает из шихты и частично в результате сублимации шлака и металлов. В процессе предварительной очистки из доменного газа удаляются грубые частицы, что облегчает тонкую очистку и утилизируется пыль, содержащая железо, которую можно повторно использовать как добавку в шихте. При движении газа через диффузор вниз его скорость понижается и под влиянием силы тяжести частицы пыли осаждаются в нижней части пылеуловителя. При удалении шнековым конвейером пыль увлажняется и охлаждается, а затем подается на ленточный конвейер или в железнодорожный вагон. Конвейер имеет следующие преимущества: · лучшее увлажнение, кроме того, пыль с частью пара, образующегося при контакте воды с пылью, применяется для увлажнения пыли.В среднем при сгорании 1 т сухого кокса образуется 3400 м куб. доменного газа со средней теплотой сгорания 3.96 МДЖ/м куб. Считают, что с доменным газом из печи выносятся пыль, внесенная с шихтой (образовавшияся при дроблении шихтовых материалов, в основном кокса), и пыль, появившаяся при трении столба шихты в самой доменной печи. Количество образующегося доменного газа составляет 3880 м куб./т влажного кокса, или 4000 м куб./т сухого кокса, или 2000-2500 м куб. на 1 т чугуна. Удельные технологические выбросы с колошниковыми газами при выплавке передельного чугуна составляют, кг на 1 т чугуна: пыли-100; СО-640; О2 - 0.08-0.45. Пыль и газы удаляются частично через фонари литейного двора (около 160 г пыли на 1 т чугуна), частично с помощью аспирационных систем с очисткой пыли перед выбросом в атмосферу преимущественно в групповых циклонах.64, начинается с улавливания германиево-и кадмийсодержащих дымов, образующихся в процессе обжига и плавления при переработке рудных концентратов на основе сульфида цинка, Подсистема выделения германия формируется на стадии, когда после первичной обработки дымной пыли германийсодержащий осадок отделяется от кадмийсодержащего раствора. Частичное осаждение соединений из раствора достигается путем добавления к нему цинковой пыли в количестве достаточном для высаживания меди и германия без выделения соединений кадмия. Другие примеси, например мышьяк, также осаждаются вместе с медью, и германием. Шлам, содержащий германий, снова растворяется в серной кислоте н концентрация германия увеличивается при повторном осаждении. Очистка проводится путем многократной перегонки четыреххлористого германия, гидролиза водой, Подсистема выделения германия в виде побочного продукта: 1-руда (сульфид цинка с содержанием германия 0,01-0,015%); 2 - обжиг и спекание рудного концентрата; 3 - SO, иа завод по производству серной кислоты; 4 - оксид цинка Для дальнейшего производства; 5 - дым; 6 - вода, серная кислота; 7 - сбор, выщелачивание и фильтрация кадмиево-германиевого раствора; 8 - сульфат свинца на плавление; 9 - отделение кадмиево-германиевого раствора; 10 - точка отделения; // - цинковая пыль; 12 - осаждение германия (вместе с медью, мышьяком и другими примесями в небольших количествах); 13 - фильтрация; 14 - раствор кадмия в дальнейшее производство; 15 - осадок (1 % Ge); 16 - серная кислота; 17 - повторное растворение; 18 - цинковая пыль; 19 - осаждение; 20 - бедный кадмием раствор в цикл получения кадмия; 21 - фильтрация; 22 - концентрат германия (10-15 %); 23 - высушивание и прокаливание; 24 - концентрированная соляная кислота; 25 - растворение; 26 - тетрахлорид германия; 27 - перегонка; 28 - отработанный раствор; 29 - неочищенный тетрахлорид германия (с примесями мышьяка и др. веществ); 30 - Фракционная перегонка; 31 - медь; 32 - нагрев с вертикальным холодильником; 33 - арсенид меди; 34 - перегонка; 35 - чистый тетрахлорид германия; 36 - вода; 37 - гидролиз GEFOH)^ фильтрование, вакуумная сушка; 38 - чистый диоксид германия; 39 - водород; 40 - восстановление водородом в трубчатой печи; 41 - порошок германия; 42 - азот или аргон; 43 - плавление и отливка в формы (1000 °С); 44 - стержни из германия; 45 - повторная плавка и кристаллизация (зонная плавка); 46 - высокочистый германий для целей электроники (<1 ррт примесей) и прокаливанием с образованием чистого диоксида германия.