Способ обеднения шлаков цветных металлов Советский патент 1991 года по МПК C22B7/04 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам извлечения цветных металлов из жидких шлаков.

Целью изобретения является повышение извлечения цветных металлов, снижение расхода сульфидизатора и обогащения по цветным металлам штейна .

На ,дробленый уголь или кокс крупностью 1-100 мм в присутствии связующего (лигнин, сульАатцеллю- лозный щелок и др.) в чашевых или барабанных грануляторах накатывают тонкоизмельченную руду или тонкоизмельченный бедный по цветным металлам концентрат (в т.ч. и пиритный концентрат) .

Подготовленную таким образом шихту необходимо загружать для обеднения шпаков в выносные отстойные агрегаты или в специальные обеднительные зоны печей Ванюкова и КИВЦЭТ.

Улучшение условий обеднения шла- ов в этом случае должно произойти за счет утяжеления кусков угля или кокса от налипшего на них сульфидного материала. При этом подготовленные таким образом куски погружаются вглубь обедняемого шлака, обеспечивая тем самым больший контакт между . жидким шлаком и твердым углеродом. R то же время происходит равномерная промывка обедняемого шпака мелкими каплями FeS или бедными по цветным металлам мелкими каплями штейна,который 9 сливаясь с каплями богатого штейна, взвешенных в промышленных шлаках, либо заставляет их опускаться на дно, либо разубоживает их по цветным металлам

Предлагаемый способ обеднения шлаков может быть использован в следующих процессах: во всех вариантах (медной,никелевой5 свинцовой и др.) плавки Ванюкова (ПВ)| в процессе КИВЦЭТ; при обеднении кобальт- содержащих шлаков в электропечах; при обеднении шлаков шахтных печей медного, никелевого и свинцового производства в выносных отстойниках при обеднении конвертерных шлаков в конвертерах.

Состав гранул (соотношение восстановителя и сульфидизатора) в каждом отдельном случае определяется составом тлакообразующих, содержание магнетика в шлаке и содержанием цветных металлов в шлаке

В лабораторных условиях проводят проверку предлагаемого способа.

Угольную крошку размером 1-10 мм смешивают с пиритным концентратом с добавкой 3% лигнина в фарфоровой вращающейся мельнице. Состав пиритного концентрата,%: Пи 0,88; Zn 3,0; РЪ 0/58; Fe 32, 39,1} SiO-j 16,0; CaO 0,6; 2,6. Состав окатышей (гранул), %; уголь 80; пиритный концентрат 17; лигнин 3. После приготовления окатыши загружают в тигли, в которых находятся расплавленные пр мыгаленные галаки никелевой плавки. Пример 1„ Отвальный тлак (90 г) и тгейн (9 г) шахтной плавки загружают в алундовый тигель, кото0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рый устанавливают в предварительно разогретую до 1300°С силитовую печь.

Состав шлака, %: Ni 0,15; Со 0,031; Fe 17,0; MgO 10,37; CaO 15,33; Si02 48,08; А1г03 3,19.

Состав штейна, %: Ni 14,6; Со 0,34; Fe 59,7; S 24,5.

Расплавление материалов завершают через 15 мин. Затем загружают окатыши пиритного концентрата с углем на лигнине, затаренные в бумажный пакет, и приступают к барботажу шлака потоком очищенного аргона через алундо- вую трубку. Перемешивание шихты завершают через 20 мин, затем, сделав выдержку расплава в печи при 1300РС в течение 10 мин, тигель извлекают из печи и охлаждают на воздухе.

Расход окатышей 5,3 г (0,9 г пиритного концентрата или 1% от массы обедняемого шлака).

В результате опыта получены шлак следующего состава, %: Ni 0,05; Fe 16,44; S 0,51; Со 0,01, и штейн состава, %: N1 17,12; Fe 48,23; Со 0,45; S 30,05.

Пример 2. Опыт аналогичен примеру 1.

Расход окатышей 2,7 г (0,46 г пиритного концентрата или 0,5% от массы шлака).

В результате опыта получены: тлак состава,%: Ni 0,083; Fe 16,64; Со 0,02; S 0,54, и штейн состава, %: Ni 15,12; Fe 54,81; Со 0,38; 826,53.

Пример 3. Опыт аналогичен примеру 1.

Расход окатыией 27 г (9,0 г пиритного концентрата или 5% от массы шлака).

В результате опыта получены шлак состава,%: Ni 0,02; Fe 15,83; S 0,38 (Со не обнаружен), и штейн состава, %: Ni 12,05; Fe 61,1; Со 0,4; S 23,52.

Пример 4. Плак (90 г) и штейн (9 г) конвертирования никеле- I вого производства (плавка в печи ПВ) загружают в алундовый тигель и ( устанавливают в предварительно разогретую до 1300°С силитовую печь.

Состав ишака, %: Ni 1,81; Fe 50,8; Со 0,35; S 3,10; Си 2,51; MgO 0,54; А1203 2,56; SiOe 20,31.

Состав штейна, %: Ni 23,21; Си 21,91; Со 0,10; Fe 34,01; S 18,51.

После расплавления материалов в тигель загружают окатыши пиритно516

го концентрата с углем на лигнине, затаренные в бумажный пакет,и бар- ботирупт опак потоком аргона через алундов-ую трубку так,как и в примере 1. После перемешивания в течение 20 мин и выдержки в печи в течение 10 мин тигель извлекают из печи и охлаждают на воздухе.

Расход окатыгаей 27,0 г (4,5 г пириткого концентрата или 5% от массы шлака).

В результате опыта получены штейн состава, %: Ni 21,24; Си 21,12; Со 0,82; Fe 38,5; S 18,05, и шлак состава, Ni 0,05; Си 0,58; Со 0,07; Fe 40,0; S 1,01.

Пример 5. Ылак (120 г) и штейн (40 г) медной плавки в печи ПВ загружают в алундовый тигель, который устанавливают в предварительно разогретую до 1250°С силито- вую печь.

Состав шлака, %: Си 1,52; Fe 34,4; 810Л 31,8; MgO 1,59; CaO 5,45.

Состав штейна, %: Си 48,3; Fe 24,7; S 23, 9.

После расплавления материалов в тигель загружают окатыши пиритно- го концентрата, затаренные D бумаж,- ный пакет, и барботируют шлак потоком аргона через алундовую трубку в течение 1 ч с последующей выдержкой расплава в печи л течение 10 мин. Затем тигель извлекают из печи и охлаждают на воздухе.

Расход окатышей 35,3 г (6,0 г пиритного концентрата или 5% от массы галака).

В результате опыта получены шлак, содержащий 0,49% Си и 35,74% Fe, и штейн состава,%: Си 41,68; Fe 30,77; S 24,39.

Пример 6. Опыт аналогичен примеру 5.

Расход окатышей 70,6 г (12,0 г пиритного концентрата или 10% от массы галака).

В результате получены шлак, содержащий 0,45% Си и 36,4% Fe и штейн состава, %: Си 39,11; Fe 35,15; S 23,47.

Пример 7. Опыт аналогичен римеру 5.

Расход окатышей 84,7 г (14,4 г иритного концентрата или 12% от масы илака).

10

07416

И результате опыта получены шлак,

содержащий 0,44% Си и 37,5% Fe, и штейн состава, %: Си 37,36; Fe 36,7; S 23,58.

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что предлагаемый способ обеднения различных по составу про- мыгаленных шлаков достаточно эффективен. Сравнение результатов медной плавки материалов печи ПВ показывает, что одинаковый уровень обеднения шлака достигается при применении окатыгаей с расходом пиритного концен15 трата 10% (пример 6) и 12% (пример 7) от массы обедняемого шлака, однако в последнем случае происходит разубо- живание штейна железом, что приводит к увеличению потерь меди при конвер20 тировании штейна. Сравнение результатов плавки материалов шахтной печи показывает, что промывка отвальных шлаков пиритным концентратом приводит к резкому снижению потерь цвет5 ных металлов (примеры 1 и 3), однако при расходе окатышей в расчете 0,5% пиритного концентрата от веса шлака, по-видимому, эффект процесса обеднения шлака снизился из-за то0 го, что сульфидизатора не хватило для коалесценции к осаждения взвеси механических потерь штейна в донную фазу (пример 2). Результаты плавки материалов конвертирования никелевого производства (плавка в печи ПВ) показывает, что применение предлагаемого способа обеднения шла-4 ков позволяет получить отвальный ипак (пример 4).

0

Формула изобрет-ения

i Способ обеднения шпаков цветных металлов, включающий введение в расплав восстановителя и сульфидизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения цветных металлов, снижения расхода сульфидизатора и обогащения по цветным металлам штейна, восстановитель, п и сульфидизатор вводят совместно в виде гранул из твердого углеродисто1- го восстановителя с накатанным на него тонкоизмельченным сульфидизато- ром и связующим, причем гранулы вводятся в количестве, обеспечивающем расход сульфидизатора 1-10% от массы обрабатываемого шлака.

5

5

5

Изобретение относится к цветной металлургии,, в частности к обеднению шлаков по цветным металлам. Цель изобретения - повышение извлечения цветных металлов, снижение расхода сульфидизатора и обогащение по цветным металлам гатейна. Способ обеднения ишаков цветных металлов включает совместное введение в расплав восстановителя и сульфидизатора в виде гранул из твердого углеродистого восстановителя с накатанным на него тон.коизмельченным сульфидизатором и связующим, причем гранулы вводят в количестве, обеспечивающем расход сульфидизатора 1-10% от массы плака. Шихту, состоящую из дробленого угля или кокса (1-100 мм), связующего (лигнин, сульфатцеллюлозный щелок и др.) и тонкоизмельченного бедного по цветным металлам концентрата (в т.ч. пирит), предварительно окатывают в грануляторах и затем загружают в выносные отстойные агрегаты или специальные обеднительные зоны плавильных печей (печь Ванюкова, КИВЦЗТ и др.). Новым является введение окатанной шихты в шлаковый расплав, при этом промывка обедняемого расплава осуществляется каплями сульфида железа при максимальном контакте их со всем объемом галака. В результате происходит коалесценция капель сульфида железа или капель бедного штейна с корольками богатого штейна и отделение их в донную фазу, что приводит к снижению содержания цветных металлов в галаке. сл о 4J 4ь