Способ огневого рафинирования черновой меди Советский патент 1986 года по МПК C22B15/14 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к техноло- гии огневого рафинирования черновой меди, и преимущественно может быть использовано при огневом рафинировании никельсодержащей черновой меди в наклоняющихся печах.

Целью изобретения является повышение извлечения меди в анодную медь, повышение степени очистки меди от никеля при сокращении продолжительности процесса.

Пример 1 (известный способ), В пустую наклоняющуюся медерафиниро- вочную печь емкостью 250 т при помощи мостового крана из ковшей емкостью 10,8 м заливали черновую медь. Ковши с черновой медью подавали из конвертерного отделения на ковшовой те- лежке. За 15 мин перед окончанием заполнения печи производили очистку и подмазку сливной части горловины глиной, затем заканчивали заливку черновой меди. Количество залитой черновой меди составило 200 т, продолжительность заливки 40 мин. Черновая медь содержала, %: никель 1,70; : железо 0,2; сера 0,15; кислород 0,2, Температура черновой меди составляла 1190°С. После окончания заливки черновой меди включили подачу на фурмы печи сжатого воздуха давлением 3 кг/см, поставили печь в положение продувка, наклоняли ее в сторону . сливной части гоаловины так, чтобы уровень расплава в печи сравнялся с ней, и снимали .шлак с .поверхности расплава при помощи шлакосъемной машины, при этом расход воздуха на фурмы, расположенные у торцов печи, составлял 400 им /ч. В течение 30 мин сняли весь первичный шлак, количество которого составляло 6 т, Шлак содержал 34,77% меди и 25,57% никеля. Медь была недоокисленной, так как на поверхности пробы меди образовалась характерная возвьшгенность (червяк % Так как содержание никеля, железа и серы в меди было еще большим, а содержание кислорода недостаточным для их окисления, увеличили расход воздуха на фурмы до 600 и вели окисление меди без съема шлака в течение 1 ч, т,е. до готовности окисленной меди (появления на поверхности пробы меди крупного рисунка с утяжкой в центре). При этом медь содержала,% никель 0,92; железо 0,11; сера 0,062

5

0

кислород 0,62, т.е. по содержанию серы качество меди находилось в пределах обычного процесса огненного рафинирования черновой меди, а содержания никеля и железа были еще большими, но содержание кислорода было достаточным для их окисления. Температура меди составляла . Для снижения температуры меди и содержания в ней никеля и железа в печь загрузили 10 т скрапа (бракованные аноды, изложницы, корки из желобов, разливочных ковшей и т.д.). Продолжительность загрузки и плавления скрапа и растворения его в расплаве меди составляла 6 мин. Температура меди снизилась до 1155°С, .а на ее поверхности образовался вторичный сухой .свернутый шлак. Далее включали подачу воздуха на фурмы, печь наклоняли в положение продувка, тщательно, снимали вторичный шлак и направляли его на варку черновой меди. Расход ,воздуха на фурмы при съеме вторичного шлака составлял.300 . Продолжительность съема вторичного шлака составляла 1 ч 30 мин, при этом получили 9 т шлака, в котором содержание меди и никеля составляло соответственно 43,12 и 10,57%. Окисленная медь содержала, %: никель 0,50; железо 0,045; сера 0,0052, При этом содержание кислорода в меди составляло 0,78%, т.е. дальнейшее ее окисление не могло обеспечить более глубокое удаление никеля. Поэтому начали восстановление меди, для чего очищали горловину от настылей, закрывали ее крьш1кой, включали подачу природного газа на фурмы и ставили печь в положение продувка, при этом расход природного газа составлял 600 . Восстановление вели в течение 2 ч 46 мин до готовности вос становленной меди, т,е, до появления на поверхности пробы мелкого шелковистого рисунка без утяжки. Восстановленная медь содержала, %: никель 0,53; железо 0,04 ; сера 0,0027; кислород 0,08. Печь ставили в положение загрузка, прекращали подачу природного газа на фурмы, прочищали фурмы, открывали разливочное отверстие печи и вели розлив меди на аноды,

5 При этом отбирали пробы анодной меди в начале, середине и конце розлива. Средний состав анодной меди был следующим, %: медь 99,15; никель 0,35;

0

5

0

0

312

железо 0,04,сера 0,0025,кислород 0,12. Продолжительность розлива составила 5 ч 56 мин,кoл rчecтвo анодной меди 1 99 т Общая продолжительность процесса огне- Bofo рафинирования черновой меди от на- чала заливки до конца восстановления составила 6 ч 32 мин,а продолжительномт плавки 1 2 ч 28 мин.Извлечение меди из черновой в анодную медь составило 96,02

П р и м е р 2 (предложенный спо- соб). В медерафинировочную наклоняющуюся печь емкостью 250 т, содержащую 12 т вторичного сухого свернутого шлака и 30 т окисленной меди от предыдущей операции (соотношение шлака и меди составило 1:2,5), на вторичный шлак заливали черновую медь и выдерживали (контактировали) их до полного набора печи, продолжительность которого составляла 40 мин. При этом количество черновой меди составило 200 т, а соотношение заливаемой черновой меди и вторичного шлака составило 1:0,06. Черновая медь содержала, %: никель 1,75; желе- зо 0,21; сера 0,16; кислород 0,19, а ее температура составляла 1195 С. , После окончания заливки черновой меди выключали подачу воздуха на фурмы, наклоняли печь в положение продувка и продували расплав воздухом при его расходе 400 и одновременно снимали сухой свернутый шлак, как в примере 1. Продолжительность продувки и съема шлака составила 45 мин. При этом получили 9 т сухого свернутого шлака, в котором было меди 29,37%, а никеля 31,81%. Медь была уже окисленной, т.е. проба меди имела на поверхности крупный рисунок и утяжку в центре, и содержала,%: никель 0,69; железо 0,085; сера 0,056 кислород 0,58, т.е. по содержанию серы качество меди находилось в пределах обычного процесса огневого ра- финирования, а содержание никеля и железа были еще большими, но содержание кислорода в меди было достаточным для их окисления. Температура меди составляла 1175°С. Для снижения тем- пературы меди и содержания в ней никеля и железа в печь загрузили в течение 5 мин 10 т скрапа. Температура меди снизилась до 1145-°С, а на ее поверхности образовался вторичный свернутый никелевый шлак.Количество шлака составило 1 2 т,а содержание в нем меди и никеля соответственно 42,36 и 9,70%.

124

Окисленная медь содержала, %: никель 0,35; железо 0,04; сера 0,046 и кислород 0,46, т.е. содержание железа и серы были такими же, а содержание никеля и кислорода меньше, чем в обычном процессе огневого рафинирования черновой меди. Медь была готова к восстановлению. Поэтому включали подачу воздуха на фурмы, наклоняли печь и сливали окисленную медь из-под вторичного шлака, при этом под шлаком оставили 30 т окисленной меди (соотношение шлака и меди составило 1:2,5), а расход воздуха на фурмы при сливе составлял 200 . Печь, содержащая оставленные вторичный шлак t небольшим количеством окисленной меди, была готова к приему новой порции черновой меди,окислительное рафинирование которой повторяли,как указано. , Слитую окисленную медь направлили в другую медерафинировочную печь, где вели ее восстановление и розлив на аноды, как в примере 1, Продолжительность слива окисленной меди и передачи ее в другую рафинировочную песь составила 25 мин. Окисленная медь перед восстановлением содержала,%: никель 0,33; железо 0,04; сера 0,0038 и кислород 0,42. Продолжительность восстановления меди составила 2 ч

5мин. Восстановленная медь содержала, %: никель 0,33; железо 0,04; сера 0,0024; кислород 0,06, а средний состав анодной меди был следующим, %: никель 0,33; железо 0,04; сера 0,0023 и кислород 0,085. Продолжительность розлива составила

6ч 5 мин. Получили 203,3 т анодной меди. Извлечение меди в анодную медь составило 98,05%, общая продолжительность процесса огневого рафинирования черновой меди от начала заливки до конца восстановления составила 4 ч, а продолжительность плавки

. 10 ч 5 мин.

Аналогично было проведено 10 опытов в которых изменяли соотношение заливаемой на вторичный шлак во время набора печи черновой меди и вторичного шлака, соотношение оставляемых в печи вторичного шлака и окисленной меди при сливе и передаче последней на восстановление и розлив,а также использование розлич- ных газов воздуха,азота,природного газа для продувки меди при сливе ее из-под вторичного шлака. Результаты опытов представлены в таблице.

о

tfv

о

о о

о 1

00 о

о о о

CS CSI N

о

о

со о о г

о

1 о

о 00 о

00 о

Гч

о

00

о

о

о

1Л

о см

см

Cvl

VO

го

СЧ

CN

о

г

ю

о

СП

г-

со

VO

о

г

ts г

ю

VO

см

г

00

VO

о 1Л о о

tMчо о см.

см

сг

о о о о о о

tM см CN

ш

со

Oi

о е::

91257

Из приведенных примеров видно, что способ следует вести при- следующих режимах: черновую медь заливат ь на оставленный от предыдущей операции вторичный шлак до соотношения меди 5 к шлаку 1: (0,02-0,1); слив окисленной меди на восстановление из-под вторичного шлака вести до соотношения меди к шлаку 1:(1,5-3); при сливе окисленной меди из-под вторичного О шлака вести продувку меди воздухом, а более предпочтительно нейтральным или восстановительным газом.

Формула изобретения

1. Способ огневого рафинирования черновой меди от никеля и других примесей, включающий заливку черновой меди в печь, продувку меди окислительным газом с одновременным съемом первичного шлака, загрузку скрапа с получением вторичного шлака и окисленной меди, их разделение, восстановление и розлив меди на аноды, отличающийся тем.

Редактор Н.Швыдкая Заказ 4883/21

Составитель А.Кальницкий

Техред И.Попович Корректор Г.Решетник

Тираж 567Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектнаяj 4

112

10

что, с. целью повышения извлечения меди в анодную медь и повышения степени очистки меди от никеля при сокращении продолжительности процесса, черновую медь заливают на оставленный в печи от предыдущей операции вторичный шлак до соотношения меди и шлака 1:(О,02-0,1) и вьодерживают до полного набора печи, затем снимают его одновременно с первичным шлаком, а окисленную медь сливают из-под вторичного шлака до соотношения шлака и меди в печи 1:(1,5-3).

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при сливе меди из-под вторичного шлака ее продувают окислительным газом.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при сливе меди из-под вторичного шлака ее продувают нейтральным газом.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при сливе меди из-под вторичного шлака ее продувают восстановительным газом.

Способ огневого рафинирования черновой меди относится к цветной металлургии, в частности к технологии огневого рафинирования черновой меди от никеля и других примесей. Цель изобретения - повышение извлечения меди в анодную медь и повьппение степени очистки меди от никеля при сокращении продолжительности процесса. Способ включает заливку черновой меди, продувку ее с окислительньм газом с одновременным съемом первичного шлака, загрузку скрапа с получением вторичного шлака и окислительной меди, их разделение, восстановление и розлив меди на аноды. Новым являет- ся то, что черновую медь заливают на оставленный в печи от предыдущей операции вторичный шлак до соотношения меди к шлаку, равного 1:(0,02-0,1), и выдерживают до полного набора печи, затем снимают его одновременно с; первичным шлаком, а окисленную медь сливают из-под вторичного шлака до соотношения шлака к меди в печи, равного 1: (1,5-3), причем при сливе меди из- под вторичного шлака ее продувают окислительным, или нейтральным, или восстановительным газом. 3 з.п.ф-лы, 2 табл. (Л с 1C ел