Глава 16. Поведение летучих элементов

При газификации угля в шлаковом расплаве в объеме шлаковой ванны одновременно имеются области с высоким окислительным по­тенциалом (области ввода окислителя в расплав) и области с высоким восстановительным потенциалом (в основном верхняя часть шлако­вой ванны вне барботажных столбов).

Такие специфические условия потребовали проведения специаль­ного исследования распределения элементов, содержащихся в угле и других шихтовых материалах между продуктами процесса: металлом, шлаком и пылегазовой фазой.

Исследования проводились как при газификации угля без добавок железосодержащего сырья, так и при переработке различных видов железосодержащего сырья: шламов кислородно-конвертерного и до­менного производств, отсева металлизованных окатышей, аглоруды, прокатной окалины, окалины установок непрерывной разливки ста­ли, стальной стружки и др.

Сводные показатели распределения примесей между фазами при­ведены в таблице 16.1.

Одной из важнейших закономерностей, установленной при про­ведении исследований, является удаление значительного количества калия и натрия, содержащихся в золе угля, вместе с пылегазовой фа­зой Эти элементы всегда содержатся в золе угля, часто их количество достаточно велико.

Удаление калия и натрия осуществляется в виде паров, образую­щихся при восстановлении соответствующих оксидов твердым угле­родом из шлакового расплава

В еще большей степени удаляются в пылегазовую фазу цинк и сви­нец.

Все эти элементы в газовой фазе активно взаимодействуют с газо­образными соединениями серы, образуя твердые продукты, которые улавливаются аппаратами пылеочистки.

В таблице 16.2 приведены данные по содержанию некоторых эле­ментов в шихтовых материалах и в пыли

Как видно из приведенных данных, в пыли содержание железа, никеля и меди не увеличивается, так как при восстановлении эти эле­менты формируют металлическую ванну на подине реактора.

Таблица 162 Содержание примесей в шихтовых материалах и пыли

Таким образом, происходит концентрирование элементов с высо­кой упругостью пара в пыли.

В таблице приведены средние значения содержания примесей в пыли. Значительная часть возгонов концентрируется в мелкодисперсной ее части. При двухступенчатой пылеочистке, когда на первой ступени отделяются крупнодисперсные частицы, представляющие собой в основном механиче­ский вынос шихтовых материалов и капель шлака, а на второй улавливается мелкодисперсная пыль. Содержание летучих элементов в пыли, улавливае­мой на второй ступени, существенно выше, чем на первой.

Это открывает возможность ее переработки с целью извлечения содержащихся в ней ценных компонентов, таких как цинк, кадмий, свинец и др.