Способ извлечения латуни из плавильных шлаков Советский патент 1989 года по МПК C22B7/04 

1

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к переработке шлаков.

Цель изобретения. - увеличение извлечения цинка, сод ержащег ос я в плавильном шлаке, в получаемую латунь и удешевление процесса за счет снижения стоимости флюса.

.Цель достигается тем, что согласно способу извлечения латуни и цин- ка из металлургических хвостов, включающему расплавление и нагрев шлака совместно с флюсом, нагрев ведут до температур 1050-1170°С, а в качестве флюса используют смесь, состоят ющую из 55-65% датолитового концентрата, 20-30% кальцинированной соды, остальное - бура.

Количество флюса составляет 30- 100% от массы шлаковой фазы плавиль-ного латунного шлака и зависит от содержания оксида цинка в шлаке.

Ограничение нагрева расплава температурой 1170 с вызвано тем, что при 11 70 С давление паров цинка в латуни сравнивается с атмосферньм и -латунь закипает. При этом испаре- i иие цинка резко увеличивается. При температурах ниже 1050 с латунь трудно выпустить из печи и разлить (температура разливки самой легкоплавкой латуни Л-63 1050-1080 С).

При содержании датолитового концентрата во флюсе свьш1е 65% снижается извлечение латуни из плавильных шлаков в связи с увеличением вязкости расплава. Необходимая жидкотеку- честь расплава достигается только при нагреве до температур вьше Il7(fc, что приводит к з еличению потерь

4 CD

со, ч

00

31

пинка, содержащегося в корольках латуни. Использование флюса с содержанием датолитового концентрата менее . 55% нецелесообразно, так как увеличивается стоимость переработки без увеличения извлечения 1динка, содержащегося в корольках латуни.

При содержании кальцинированной соды во флюсе более 30% ухудшается извлечение латуни в связи с увели- ч|ением адгезии расплава, в резуль тйтечего мелкие капли латуни остаются в шлаковой фазе. Использование iraoca с содержанием кальцинированной соды менее 20% нецелесообразно, так как увеличивается стоимость переработки без увеличения извлечения цин к:а, содержащегося в корольках латуни. Испольэо1зание флюса с содержанием более 25% буры, менее 55% датолитового концентрата и 20% кальцш ированной с;оды или 55% датолитового концентра- ia и менее 20% кальцинированной соды целесообразно, так как узеличива- 4тся cToiiMocTb переработки .без уве- . jj H4eHHH извлечения цинка, содержа- i erocH в корольках латуни. ,

При добавлении количества флюса менее 30% от массы шлаковой фазы Плавильного латунного шлака ухудша- $тся извлечение латуни при темпера- , type ниже , так как получается йязкий расплав. Добавление количе- фтва флюса свыше 100% от массы шла- jicoBoft фазы плавильного латунного ака нецелесообразно, так как увели- ||ивается стоимость переработки и уменьшается производш ельность печи без увеличения степени извлечения |щнка, содержащегося в корольках татуни. Извлечение цинка даже не Сколько уменьшается в связи с увеличением продолжительности плавки.

Предлагаемый способ извлечения латуни из плавильных шлаков осуществляют в лабораторных условиях. В опыте используют техническую буру, Техническую кальцинированную соду, |цатолитовый концентрат марки А, пла- Вильный латунный шлак, содержащий 47,4% металла в виде корольков латуни с содержанием меди 64,2% и цинка 35,8%. Шлаковая фаза плавильного шлака содержит 73,8% оксида цинка, 12,3% хлорида натрия, 5,0% «закиси цеди,.3,6% фторида натрия.

Пример 1. В высокочастотной лабораторной печи с графитовым тиг4637814

лем расплавляют и нагревают до 11 ОО С смесь 5 кг плавильного латунного шлака и 4 кг флюса, содержаще- 5 го 60% да.толитового концентрата, 20% кальцинированной|Соды и 20% буры. ПЪстепенно добавляют смесь 5 кг шлака и 1,3 кг флюса, так, чтобы расплав не застыл.. Общее количество флюса 10 30,3% от массы шлаковой фазы. Нагревают расплав до 1100 С, перемешивают, вьщерживают 3 мин и выливают в изложницу. После остывания металл и шлак в изложнице оказьюаются разде- 15 ленными.. Из изложницы извлекают слиток латуни массой 4,329 кг, содержащий 69,1% меди и 30,9 цинка; Извлечение цинкаj содержащегося в корольках латуни:, в получаемую латунь, состав- 20 ляет 78,8%. Извлечение меди 98,3%.

Пример 2.В высокочастотной лабораторной печи с угольньм тиглем расплавляют и нагревают до 11 70 с . . смесь 4 кг плавильного латунного шлака и I ,7 кг .флюса, содержащего 55% датолитового концентрата, 20% кальцинированной соды и 25% буры. . По.степенно добавляют 6 кг ш,пака, так,

чтобы температура .расплава не опус- калась ниже 11 . Количест эо флюса составляет 32,3% от массы шлаковой фазы. Нагревают расплав до 1170 С, перемешивают, вьщерживают 3 мин и выливают в изложницу. После остьша- 3S кия из изложницы извлекают слиток латуни массой 4,286 кг, содержащий 69,3% .меди и 30,7% цинка. Извлечение цинка, содержащегося в корольках латуни, в получаемую латунь 40 77,5%. Извлечение меди 97,6%.

Пример З.В высокочастотной Лабораторной печи с угольным тиглем расплавляют и нагревают до 11 70° с . g смесь 4 кг плавильного латунного шлака и j,4 флюса, содержащего 55% датол итового-концентрата, 20% кальцинированной соды и 25% буры. ., Постепенно добавляют 6 кг шлака так, gg чтобы температура расплава не опуска- лась ниже . Количество флюса 26,6% от массы Ш аковой фазы.Нагревают расплав до , перемешивают, вьщерживают 3 мин и вьтивают в gg изложницу. После остьшания из изложницы извлекают слиток латуни массой 4,065 кг, содержащий 70,5% меди и 29,5% цинка. Извлечение цинка, содержащегося в корольках латуни в получаемую латунь 70,7%. Извлечение меди 94,2%.

Пример 4.В угольном тигле в печи Таммана расплавляют и нагревают до смесь 200 г плавильного латунного шлака и-100 г флюса, содержащего 65% датолитового конг- центрата, 30% кальцинированной соды и 5% буры. Количество флюса 95% от массы шлаковой фазы. Расплав перемешивают, вьщерживают .3 мин и вьшивают в изложницу. После остьшания из изложницы извлекают слиток латуни массой 86,9 г,° содержащий 68,7% меди и 31, цинка. Извлечение цинка, держащегося в корольках латуни, в получаемую латунь 80,1%. Извлечение меди 98,1%.

5 . В угольном тигле расплавляют и нагревают до смесь 200 г плавильного латунного шлака и 110 г флюса, содержащего 65% датолитового концентрата, 20% кальцш1ированной соды и 5% буры. Кол1-иество флюса составля-

ет 104,6% от массы шлаковой фазы. Расплав перемешивают, вьщерживают 3 мин и вьшивают в изложницу. После остывания из изложниг ы извлекают слиток латуни массой 86,7 г, содержащий 68,9% меди и 31,1% цинка. Извлечение цинка, содержащегося в ко-, рольках латуни, в получаемую латунь

79,4%. Извлечение меди 98,1%.

Пример 6.В угольном тигле печи Таммана. расплавляют и нагреают до смесь 200 г плавильного латунного шлака и 100 г флюса, co,f

Пример в печи Таммана

0 .

ремешивают ливают в и ния из изл латуни мас 68,7% меди iцинка, сод туни, в по влечение м

10- Прим в печи Тамм вают до II ного латунн содержащего

5 гдентрата, ды и 7% бур от массы шл мешивают, в ют в излож влекают сли содержащий Извлечение корольках л тунь 78,8%

Прим в печи Тамм вают до 115 ного латунн содержащего рата, 15% к 22% буры. К от массы шл ремешивают,

20

25

30

ержащего 70% датолитового концентра- 40 меди 98,1%.

ливают в из 35 извлекают с 86,8 г, сод цинка. Извл щегося в ко ченную лату

а, 23% кальцинированной соды и 7% уры. Количество флюса 95% от массы лаковой фазы. Расплав перемешивают, ьщерживают 3 мин, и вьшивают в изожницу . После остывания из изложниы извлекают слиток латуни массой 5,3 г, содержащий 68,8% меди и 1,2% цинка. Извлечение цинка, соержащегося в корольках латуни, в . олучаемую латунь 78,4%. Извлечение еди 96,4%.

Пример 7.В УГОЛЬНОМ тигле печи Таммана расплавляют и нагреают до 1 смесь 200 г плавилього латунного шлака и 100 г флюса, одержащего 5.0% датолитового конентрата, 27% кальцинированной соы и 23% буры. Количество флюса 95% т массу шлаковой фазы. Расплав пеПримв печи Тамм вают до 115 . ного латунн 45 содержащего центрата, 2 . и 30% буры. массы шлако . мешивают, в 50 ют в изложн кают слиток содержащий 6 ка. Извлечен в корольках 55 тунь 80,2%.

Приме в печи Тамма вают до 1170 ного латунно

4637816

ремешивают, выдерживают 3 мин и выливают в изложницу. После остывания из изложницы извлекают слиток латуни массой 87,1 г, содержащий 68,7% меди и 31,3% цинка. Извлечение iцинка, содержащегося в корольках латуни, в получаемую латунь 80,3%. Из- влечение меди 98,3%.

10- Пример 8. В угольном тигле| в печи Таммана расплавляют и нагре- вают до смесь 200 г плавильного латунного шлака и 100 г флюса, содержащего 58% датолитового кон 5 гдентрата, 35% кальцинированной соды и 7% буры. Количество флюса 95%- от массы шлаковой фазы. Расплав перемешивают, вьщерживают 3 мин и выливают в изложницу. Из изложницы извлекают слиток латуни массой 85,4 г, . содержащий 68,7% меди и 31,3% цинка. Извлечение цинка, содержащегося в корольках латуни, в полученную латунь 78,8%. Извлечение меди 96,4%.

Пример 9.В угольном тигле в печи Таммана расплавляют и нагревают до смесь 200 г плавильного латунного шлака и 100 г флюса, содержащего 63% датолитов ого концентрата, 15% кальцинированной соды и 22% буры. Количество флюса 95% от массы шлаково й фазы. Расплав перемешивают, вьщерживают 3 мин и вы20

25

30

40 меди 98,1%.

вьщерживают ливают в изложницу. Из изложницы 35 извлекают слиток латуни массой 86,8 г, содержащий 68,8% и 31,2% цинка. Извлечение цинка, содержащегося в корольках латуни, в полученную латунь 79,8%. Извлечение

Пример 10.В угольном тигле в печи Таммана расплавляют и нагревают до 1150°С смесь 200 г плавипь- ного латунного шлака и 100 г флюса, содержащего 48% датолитового концентрата, 22% кальцинированной соды, и 30% буры. Количество флюса 95% от массы шлаковой фазы. Расплав пере-. мешивают, вьщерживают 3 мин и вылива- ют в изложницу. Из изложницы извлекают слиток латуни массой 87,0 г, содержащий 68,7% меди и-31,3% цинка. Извлечение цинка, содержащегося в корольках латуни, в полученную ла- тунь 80,2%. Извлечение меди 98,2%.

Пример 11.В угольном тигле в печи Таммана расплавляют и нагреают до 1170°С смесь 200 г плавилього латунного шлака и 100 г флюса.

7 1

содержащего 67% датолитового концентрата, 32% кальцдаированной соды и 1% буры. Расплав перемешивают, выдерживают 3 мин и выливают в изложницу. Из изложницы извлекают слиток массой 84,3 г, содержащий 68% меди, и 31,3% цинка. Извлечение цинка, содержащегося в корольках латуни, в по лучаемую латунь 77,7%. Извлечение меди 94,2%.

I Пример 12 (по известному способу)/Добавляют к плавильному шлаку обезвоженную буру в количестве 21 г на 100 г пшака, что соответствует расходу флюса-0,4 т/1 т шлаковой фазы. Извлечение меди 98,3% и в полученную латунь переходит .3: 53,4% цинка. Использование буры сильно удорожает извлечение латуни из шлаков, а применение более дешевых материалов в известном способе ПРИВОДИТ к потере большей части цин- |ка.:

I Положительный эффект п редлагае- мого способа заключается в снижении, .себестоимости переработки плавильных ,|патуннь 2 : шлаков.

463781 . 8

Использование предлагаемого способа позволяет извлекать в получаемую латунь большее количество цинка, g содержащегося в корольках латуни плавильного шлака, чем это возможно осуществить известными способами. Полученную латунь можно использовать в качестве шихтового материала для 10 выплавки латуней, что позволяет

уменьшить расход чистых меди и цинка и снизить угар цинка.

Формула изобретения

Способ извлечения латуни из плавильных шлаков, включающий.расплавление и нагрев Ишака с флюсом, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения степени извлечения цинка и удешевления процесса за счет снижения стоимости флюса, нагрев ведут до 1050-1ITO C, а в качестве флюса используют смесь из 55-65% да-: толитового концентрата, 20-30% каль- цинированной соды и буры.(остальное) при этом количество флюса составляет 30-100% от массы шлаковой фазы плав1шьного шлака.