Способ переработки медно-свинцовых штейнов Советский патент 1991 года по МПК C22B7/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к пироме- таллургическим способам получения тяжелых цветных металлов.

Цель изобретения - повышение ка-- чества штейна и чернового свинца.

В известном способе переработки медно-свинцовых штейнов в отражательной печи, в качестве твердого восстановителя в расплав добавляют одновременно чугун и металлическую медь при отношении чугуна к металли-- ческой меди (3-4):1.

В медно-свинцовых штейнах свинец в основном представлен в виде сульфида (PbS). При одновременной загрузке чугуна и металлической меди восстановление сульфида свинца происходит железом, углеродом чугуна и металлической медью. Взаимодействие сульфида свинца с железом и медью базируется на различии в сродстве металлом к сере. При этом в расплаве протекают следующие реакции:

ГЬЗ + Fe :г± FeS + Pb

PbS + 2Cu jiCu2S + Pb

(O (2)

(Л

PbS+Na,CO,+ С + CH, ,S+Pb+ 3 4- /.

+ CO + C02

(3)

Образующийся по реакциям (1) - (3) свинец находится в штейне в виде мелкой металлической взвеси. При отсутствии перемешивания штейна скорости протекания реакций (1) и (2) превышают скорости процесса укрупнения частиц, что вызывает серьезные осложнения при отделении мелкой металлической взвеси свинца из штейна. Применение природного газа в качестве смесителя штейна позволяет значительно увеличить вероятность соударения и укрупнения мелких металлических взвесей свинца.-При этом укрупненные капли свинца выпадают в самостоятельную фазу в виде чернового свинца на

& СП Јь

со

У1

сл

подине отражательной печи. Наряду с этим природный газ применяется и в качестве химического реагента для восстановления сульфида свинца по реак- ции (3). При энергичном барботаже ванны штейна природным газом скорости протекания реакций (1)-(3), и укрупнения мелких металлических взвесей свинца весьма значительны, и по- этому эти процессы завершаются с достаточной полнотой даже при незначительном перемешивании штейна.

Наилучшие результаты достигаются при одновременной загрузке чугу- на и металлической меди в количестве 1 ,5-2% от массы штейна и при отношении чугуна к меди (3-4):1. Снижение количества чугуна и меди ниже предлагаемого предела существенного влия- ния на снижение содержания свинца в штейне не оказывает. Увеличение добавляемого количества чугуна и меди выше предлагаемого предела приводит к снижению содержания меди в штей не и качества чернового свинца. Кроме того, при этом происходит рост содержания свинца в штейне,

Экспериментально установлено, что отношение чугуна к меди не долж- но превышать (3-4):1. Увеличение этого отношения приводит к переходу меди в черновой свинец, снижается качество чернового свинца, содержание меди в штейне. Уменьшение отно- шения чугуна к меди ниже предлагаемого предела приводит к образованию настылей в печи, нарушению технологического режима процесса. Кроме того, происходит увеличение расхода меди, что экономически не выгодно.

Способ осуществляют следующим образом.

В отражательную печь загружают кальцинированную соду. После ее расплавления заливают жидкий медно-свинцовый штейн, полученный в процессе непрерывного обезмеживания веркблея. На поверхность штейна загружают чугун и металлическую медь, затем расплав продувают в течение 30 мин. После окончания продувки ванны расплаву дают отстояться в течение Зч, затем выпускают его из печи.

Пример. Проверку способа осуществляют на промышленной отражательной печи емкостью 10 т. Во всех опытах исходный штейн содержит в среднем 51% меди и 28% свинца. Количество кальцинированной соды во всех опытах одинаково и составляет 10% от массы штейна. При проведении экспериментов используют чугун и металлическую медь (отходы литейного цеха). Расход природного газа во всех опытах одинаков и составляет 35-40 мэ/ч. Время продувки расплава природным газом 30 мин. Режимы осуществления опытов и полученные результаты приведены в таблице

По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет снизить содержание свинца в штейне с 12-14 до 9%, увеличить содержание меди в штейне с 54-56 до 60%, а также снизить содержание меди в черновом свинце с 2 до 0,3%. Кроме того, значительно улучшается качество штейна и чернового свинца.

Формула изобретения

Способ переработки медно-свинцовых штейнов, включающий заливку штейна в печь на ванну соды и продувку расплава природным газом в присутствии твердого восстановителя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества штейна и чернового свинца, в качестве твердого восстановителя используют чугун и металлическую медь, взятые в соотношении (3-4):1.

Отношение чугуна к меди

Состав штейна, %

Си

РЬ

Ияобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке медно-свинцовых штейнов. Цель изоЬретения - повышение качества штейна и чернового свинца. Способ включает заливку штейна в печь на ванну соды и продувку расплава природным газом в присутствии твердого восстановителя, в качестве которого используют чугун и черновой свинец, взятые в соотношении (3-4):1. 1 табл.

Твердый восстановитель - кокс (известный способ)

1,52:

1,53:

1,54:

1,55:

2,02:

2,05:

14

18

10

9,5

20

14

9,0

22