Nova železonosna sekundarna surovina iz predelave odpadnega ferosulfata — heptahidrata
B. Zalar, V. Ružič
Iz nove proizvodnje titanovega belila v Celju se kot stranski produkt pridobi letno približno 60.000 t odpadnega ferosulfata — heptahidrata, ki vsebuje še okoli 40 °/o vlage. Ta material je do sedaj predstavljal problem, kot ga predstavljajo vsi industrijski odpadki za posamezne organizacije združenega dela in celotno družbo.
Tabela 1: Kemijska analiza industrijsko posušenega surovega ferosulfata — heptahidrata v monohidrat
	Vsebina	v %'	Vsebina v	b'
Feto,	27,5	—30,5	Co 0,0047	(0,0052)
Cu	0,001	(0,40)	Cr 0,001	(0,005)
Zn	0,043	(0,85)	Ca(CaO) 0,002	(0,5)
Pb	0,0015	(0,10)	Mg(MgO) 0,056	(0,17)
Sb	0,001	(0,01)	AI(A1,0<) 0,002	(0,32)
Sn	0,004	(0,001)	SiO, 0,02	(5,3)
As	0,0013	(0,18)	P,05 0,003	(0,025)
Cd	0,0002	(0,0002)	TiO, 0,085	(0,025)
Mn	0,26	(0,015)	Sto, 15,8	(1,00)
Ni	0,0025	(0,002)		
A - Agregat za suSenje B - Cikloni C - Ekshavstor
O - Odpraievanje sušenih plirm E - Elevator
F - Zbirni bunker posuj, ferosijtata G - Zbirni bunker pirlt. koncentrata H - Dazirni in transp. sistem / - Fluo-solid pratilni reaktor j - Parni kotel k - Ciklon
L - Suhi elektrofilter M - Transport ogorkov s hlajenjem N - Ventilator
O - Agregati tiičenja plinov FeSOt 7H,0
1 Vrednosti v oklepajih veljajo za piritne ogorke v. Celju
V tabeli 1 je navedena kemijska analiza industrijsko posušenega ferosulfata (do približno FeS04.1,2 H20). Iz vsebnosti oligoelementov, predvsem Cu, Zn in As ter nekaterih jalovinskih spojin vidimo, v primerjavi s sicer običajnimi piritnimi ogorki iz Celja, da bi lahko tudi ta odpadni material uporabili kot sekundarno surovino za proizvodnjo železa. Problem je le v že omenjeni vsebnosti vlage v surovih odpadkih in v prisotnosti visokega % žvepla.
Čeprav obstajajo različne možnosti predelave ferosulfata v kemijski industriji, so v Cinkarni realizirali specifični način, pri katerem je po odstranitvi vlage s sušenjem osnovni cilj izkoristiti žveplo za proizvodnjo žveple-ne kisline in izkoristiti Fe-substanco za proizvodnjo železa ali jekla.
Osnovno shemo posameznih industrijskih agregatov prikazujemo na si. 1. Posebej opozarjamo na novo uvedeni industrijski agregat za sušenje surovega ferosulfata, ki je eden izmed prvih uvedenih v običajnih sklopih agregatov za proizvodnjo žveplene kisline. Proces sušenja poteka v sušilnem stolpu po protitočnem principu, ker je samo s takšnim načinom možno dobiti posušeni ferosulfat v zrnati obliki, kakršnega zahteva nadaljnji proces praženja v fluo--solid pražilnem reaktorju. Poraba toplotne energije je re-
Ogreti
Vralan/e izpadnih ogorkov
Shema
Slika 1
industrijske predelave odpadnega ferosulfata — heptahidrata v Celju
Mgr. Bogdan Zalar, dipl. ing. met., samostojni raziskovalec, Metalurški inštitut v Ljubljani Vojislav Ružič, dipl. ing. kem., Cinkarna Celje
lativno velika z ozirom na pridobljeno žveplo. Z dokončno realizacijo industrijskega izkoriščanja tudi Fe-substance iz novo pridobljenih odpadkov bi bila rentabilnost predelave ugodnejša.
V novo uvedenem postopku je proces praženja v fluo-solid reaktorju prirejen na suho šaržiranje piritnih koncentratov in predhodno posušenega odpadnega ferosulfata. Zaradi endotermnega efekta razkroja FeS04 je v pražilni agregat možno dodajati toplotno energijo z dodatnim zgorevanjem tekočega goriva. V projektu je predviden vsip v razmerju 1:1 z obveznim dodatkom ustrezne količine goriva. V teku je izdelava toplotno energetske bilance, s katero bi se točno določilo možnost spremembe tega razmerja s ciljem zmanjševanja potrebnega dodatka toplotne energije. Za nekaj časa je uspelo šaržirati 57 % pirita in 43 % posušenega ferosulfata brez dodatka goriva (kvaliteta dobljenih novih ferosulfatnih ogorkov v tabeli 2 se nanaša na ta čas proizvodnje) vendar so pri tem še številni drugi dejavniki, ki vplivajo na dokončno določitev razmerja vsipa, in so v teku ustrezne raziskave.
Na osnovi proučevanja bistvenih kemijskih in fizikalnih lastnosti novih ferosulfatnih ogorkov in na osnovi dosedanjih laboratorijskih in delnih industrijskih poskusov lahko trdimo, da jih je v vsem možno vključiti v kakršenkoli postopek predelave standardnih piritnih ogorkov. Kemijska sestava daje ferosulfatnim ogorkom celo določene prednosti v primerjavi s piritnimi ogorki.
Z uvedbo opisane industrijske predelave je rešen problem celotnega izkoriščanja velikih količin odpadnega ferosulfata v Celju; predvsem pa je rešen istočasno tudi problem onesnaževanja naravnega okolja celjske okolice.
ŽEZB 11 (1977) štev. 2
Tabela 2: Kemijske in fizikalne lastnosti novih ferosul-fatnih ogorkov
Novi ferosulfatni pirhni ogork?
Kemijska analiza:			
Fe		ca. 54,0	58,0 do 60,0
Cu	0,28	(0,228)	0,40
Zn	0,53	(0^03)	0,85
As	0,11	(0,097)	0,18
CaO		ca. 0,26	0^50
SiO,		ca. 2,80	5,30
A1X>3		ca. 0,16	032
s	0,5	— 2,0(!)3	1,00
Sejalna analiza:			
nad 200 [im		6,50	2,60
125 um		9,10	7,90
90 um		20,20	17,73
60 um		22,10	22,38
40 um		24,40	29,32
pod 40 um		17,70	20,07
Specifična teža:
(kp/dm3)	3,88	4,24
Specifična površina:
(cm2/g)	1796	2200
1	V oklepaju navajamo teoretsko izračunane vrednosti na osnovi omenjenega razmerja vsipa 57:43
2	Kvaliteta piritnih ogorkov, dobljenih s praženjem piritnih koncentratov iz SSSR
3	Široko območje še zaradi uvajanja proizvodnje; sicer predvideno ca. 1,0%
Odgovorni urednik: Jože Arh, dipl. inž. — Člani Jože Rodič, dipl. inž., Viktor Logar, dipl. inž., dr. Aleksander Kveder.dipl. inž., Edo Žagar, tehnični urednik.
Oproščeno plačila prometnega davka na podlagi mnenja Izvršnega sveta SRS
— sekretariat za informacije št. 421-1/72 od 23. 1. 1974 Naslov uredništva: ZPSŽ — Železarna Jesenice, 64270 Jesenice, tel. št. 81-341 int. 880 — Tisk: GP »Gorenjski tisk«, Kranj