СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕДНЫХ ШЛАКОВ Российский патент 1998 года по МПК B03B9/04 B03B7/00 C22B7/04 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано на заводах, производящих медь и медьсодержащие сплавы для извлечения меди из шлаков отражательной печи.

Известен способ разделения медных шлаков, включающий их измельчение и флотацию. Перед измельчением исходный шлак дробят и смешивают с жидким шлаком. Смесь гранулируют охлаждением в воде, а измельчению подвергают охлажденные гранулы [1].

Недостатком этого способа является низкая степень выделения корольков меди, необходимость тонкого измельчения до 70% класса минус 200 меш и сравнительно невысокое качество концентрата.

Наиболее близким к предложенному является способ разделения медных шлаков, включающий многостадийную классификацию с отбором крупного класса в металлический концентрат и измельчением мелкого класса. Классификацию каждой стадии осуществляют с отбором класса - 1-0 мм. Класс - 1-0 мм всех стадий, кроме последней, доизмельчают и объединяют с классом - 1-0 мм последней стадии и подвергают пневмосепарации с выделением в металлический концентрат класса +0,5 мм [2].

Недостатком этого способа является низкая степень выделения корольков меди за счет отсутствия возможности полного раскрытия корольков.

Задачей изобретения является повышение степени выделения корольков меди. Техническим результатом является более полное раскрытие корольков меди.

Технический результат достигается тем, что в способе разделения медных шлаков, включающем механическое разрушение кусков шлака и выделение металлической составляющей грохочением, механическое разрушение кусков шлака производят в барабанных вращающихся мельницах самоизмельчения при непрерывном процессе с разгрузкой мелкоизмельченных породных шлаков и металлической составляющей в виде корольков меди через решетку, при этом корольки меди выводят в виде крупной фракции через одно или несколько отдельных отверстий в решетке. Мельницу загружают до 10% от объема шлаковой загрузки измельчающие шары, размеры которых превышают размеры отверстий в решетке. При механическом дроблении предельная крупность дробимых кусков определяется максимальной крупностью корольков, которые в силу вязкости металла практически не дробятся в дробилке. Так, например, если размер крупных корольков в шлаках составляет 100 мм, то крупность дробления и, следовательно, максимальная крупность всех кусков, выходящих из дробилки, в том числе и породного шлака, будет 100 мм. В объеме этих шлаковых кусков находятся более мелкие нераскрытые корольки.

Эта картина будет повторяться при любой крупности дробления. Кроме этого, в связи с прочным сцеплением поверхности медных корольков со шлаками, получить достаточно чистые корольки при механическом дроблении также практически невозможно.

Использованы различия в механических свойствах меди и породной составляющей шлаков, а именно: ковкости и вязкости первой и хрупкости и истираемости второй, путем применения агрегата, в котором осуществляется самоизмельчение и истирание шлаков. В процессе участвуют в качестве истирающей среды как куски шлака, так и раскрытые корольки. Таким агрегатом служит мельница самоизмельчения.

В мельнице достигается полное истирание породной составляющей шлаков и перевод их в мелкие и тонкие классы крупности при сохранении корольков в прежних исходных размерах. При этом благодаря взаимоистиранию поверхность корольков полностью очищается от примазок породы.

Крупность истертой породы, которая должна быть меньше выделяемых корольков, может быть достигнута путем регулирования и установки необходимого времени самоизмельчения шлаков в мельнице. Таким образом, путем самоизмельчения корольки выделяются в крупную фракцию измельченного продукта, а породные шлаки - в мелкую.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана мельница самоизмельчения - общий вид, на фиг. 2 - вид по А-А фиг. 1, на фиг. 3 - технологическая схема выделения корольков. Способ осуществляется следующим образом. Медные шлаки отражательной печи непрерывно загружают кусками крупностью от 80 до 300 мм (в зависимости от размеров мельницы самоизмельчения) в барабан мельницы 1, благодаря вращению которого куски движутся по траекториям, обеспечивающим интенсивное взаимное разрушение и стирание. Разгрузка измельченного продукта осуществляется через решетку 2, установленную в разгрузочном торце барабана, а корольков - через одно или несколько отверстий 3 в решетке, размеры которых превышают размеры наиболее крупных корольков. Степень измельчения породных шлаков изменяется с помощью факторов, определяющих время пребывания их в барабане, а именно: количества подаваемых в мельницу шлаков, живого сечения решетки 2 и количества отверстий 3 в решетке для корольков. Вышедший из мельницы продукт делится грохочением на две фракции: крупную, состоящую из медных корольков, и мелкую из породных шлаков. При наличии в шлаках весьма прочных кусков, требующих весьма продолжительного измельчения, они могут концентрироваться в наиболее крупной фракции (на фиг. 2 - фракции крупностью +40 (60) мм). После грохочения эта фракция должна возвращаться в мельницу в виде циркуляционной нагрузки.

Экспериментально было установлено, что при загрузке кусков шлака в барабан вращающейся мельницы при работе ее в режиме самоизмельчения происходит интенсивное разрушение породной составляющей шлаков. При этом медные корольки, оставаясь в исходных размерах, освобождаются от породных шлаков, размалываемых до размеров меньших, чем размеры корольков.

В качестве иллюстрации ниже приведены результаты самоизмельчения медных шлаков в мельнице размером ДхL=420х445 мм (табл. 1).

Можно видеть, что в результате самоизмельчения из общей массы шлаков, представленной спекшимися кусками, выделяются корольки с высоким содержанием меди, до 93-94%. Породные компоненты переходят в тонкоизмельченный продукт 0,04 мм.

Технологические параметры процесса самоизмельчения были следующие
Крупность кусков исходного шлака - 50-80 мм
Коэффициент заполнения барабана мельницы шлаками - О,35
Частота вращения - О,8 от критической
Затраты электроэнергии на измельчение - 23 кВтч/т.

В табл. 2 представлены результаты выделения (вскрытия) медных корольков, максимально представленных во фракции -30+1 мм, по предлагаемому способу в сравнении с прототипом.

Можно видеть, что при применении дробилки выделить (вскрыть) корольки, достаточно освобожденные от породных шлаков, практически не удается, так как достигнутое содержание меди в продукте +1 мм не превышает 43%.

Использование: металлургия цветных металлов и может быть использовано на заводах, производящих медь и медьсодержащие сплавы для извлечения меди из шлаков. Сущность изобретения. Способ включает измельчение кусков шлака в барабанных вращающихся мельницах самоизмельчения при непрерывном процессе с разгрузкой мелкоизмельченных породных шлаков и металлической составляющей в виде корольков меди через решетку. Корольки меди выводят в виде крупной фракции через одно или несколько отдельных отверстий в решетке. В мельницу загружают до 10% от объема шлаковой загрузки измельчающие шары, размеры которых превышают размеры отверстий в решетке. 1 з.п.ф., 2 табл., 3 ил.

1. Способ разделения медных шлаков, включающий механическое разрушение кусков шлака и выделение металлической составляющей грохочением, отличающийся тем, что механическое разрушение кусков шлака производят в барабанных вращающихся мельницах самоизмельчения при непрерывном процессе с разгрузкой мелкоизмельченных породных шлаков и металлической составляющей в виде корольков меди через решетку, при этом корольки меди выводят в виде крупной фракции через одно или несколько отдельных отверстий в решетке. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в мельницу загружают до 10% от объема шлаковой загрузки измельчающие шары, размеры которых превышают размеры отверстий в решетке.