Способ переработки медно-свинцовых штейнов Советский патент 1992 года по МПК C22B15/06 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к пирометаллургиче- ским способам получения тяжелых цветных металлов.

Известен способ переработки медно- свинцовых штейнов, при котором их обработку ведут одновременно содой, сульфатом натрия и сульфидом железа.

Но этим нельзя достичь достаточного увеличения содержания меди в штейне и извлечения свинца в черновой металл, к тому же это приводит к расходу дорогостоящего реагента. Известен также способ переработки медно-свинцовых штейнов, заключающийся в заливке штейна в печь на ванну соды, и продувке расплава природным газом в присутствии твердого восстановителя. При этом в качестве твердого восстановителя используется кокс.

Способ имеет следующие недостатки. Осуществление способа требует расхода дорогостоящего кокса. Черновой свинец содержит повышенное количество (до 2%) меди, что ухудшает качество чернового свинца

и снижает содержание меди в штейне.-. Кроме того, не удается достичь достаточно полного извлечения свинца из штейна в черновой металл. Это приводит к увеличению содержания.свинца в штейне, что снижает качество товарного медного штейна.

Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки медно-свинцовых штейнов в отражательной печи, в котором в качестве твердого восстановителя в расплав добавляют одновременно чугун и металлическую медь при отношении первого к последнему, равном (3-4): 1.

Недостатком способа является необходимость использования разнообразных реагентов: соды, природного газа, металлической меди, чугуна. Если применение двух первых реагентов технологически неоспоримо, то использование металлической меди ведет к поиску более стабильных источников получения этого реагента вплоть до покупки меди, что удорожает штейновый передел. Дополнительными расходами оборачивается и привлечение чуХ|

ND GJ

СК

гуна,связанное с транспортировкой чугуна и его оплатой в оптовых ценах продукции предприятий черной металлургии. Кроме того/загрузка чугуна и меди по отдельности требует необходимости строгого соблюде- 5 ния соотношения и является причиной не- равномерности распределения реагентов в расплаве, влияющей на качество продуктов переработки. Твердое состояние используемых реагентов вызывает рост теплонапря- 10 женности агрегата в связи с привлечением дополнительных затрат энергоресурсов.

Цель способа - уменьшение расхода реагентов и снижение эксплуатационных затрат. ..15

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки медно-свин- цовых штейнов, включающему заливку штейна в отражательную печь на ванну соды, продувку расплава природным газом и 20 одновременную загрузку медь- и железосодержащих восстановителей, в качестве восстановителя используют жидкий медистый чугун с содержанием 2,1-8,7% меди, пол- учаемый из металлургических шлаков.25

Согласно предлагаемого способа в качестве восстановителя используется жидкий медистый чугун, причем сравнивается содержание меди в чугуне.

В прототипе не получено уменьшение 30 числа расхода реагентов и снижение эксплуатационных затрат, которые достигаются в предлагаемом решении.

Использование медистого чугуна, получаемого из текущих шлаков цветной метал- 35. лургии, в качестве восстановителя для переработки медно-свиицовых штейнов позволит существенно снизить затраты на их переработку, так как: шлаки основного производства являются дешевым сырьем про- 40 йзводства реагентов для переработки штейнов; количество медистого чугуна, которое может быть получено из текущих отвальных шлаков, во много раз перекрывает потребности передела штейнов; использо- 45 вание его в расплавленном состоянии позволит сократить расходы энергоресурсов в исследуемом процессе; количество меди, ранее теряемое со шлаками, в среднем на 98% извлекается в чугун и переходит в мед- 50 ный штейн указанного процесса, повышая экономические показатели переработки,

В медно-свинцовых штейнах свинец в основном представлен в виде сульфида (PbS). При обработке расплава медистым 55 чугуном восстановление сульфида свинца | происходит железом и углеродом чугуна и медью, входящей в состав чугуна. Взаимодействие сульфида свинца с железом и медью базируется на различии в сродстве

металлов к сере. При этом в.расплаве протекают следующие реакции:

PbS + Fe + Pb(1)

PbS + Си гг Cu2S+Pb(2)

PbS + №2СОз + С - NaaS + Pb + COf + С02

(3)

Образующийся по реакциям (1)-(3) свинец находится в штейне в виде мелкой кристаллической взвеси. В отсутствие перемешивания штейна скорости протекания реакций превышают скорости процесса укрупнения частиц, что вызывает серьезные осложнения при отделении мелкой металлической взвеси свинца из ште.йна. Применение продольного 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 подине отражательной печи. Наряду с этим, природный газ применяется и в качестве химического реагента для восстановления сульфида свинца. При энергичном барботаже ванны штейн а природным газом скорости протекания реакций (1)-(3) и укрупнения мелких металлических взвесей свинца весьма значительны, поэтому эти процессы завершаются с достаточной полнотой даже при незначительном перемешивании штейна.

Наилучшие результаты достигаются при заливке медистого чугуна, содержащего 2,1-8,7% меди.

Снижение содержания меди ниже заданного предела не оказывает существенного влияния на качество штейна.

Увеличение содержания меди в чугуне выше предлагаемого предела приводит к расслаиванию в системе железо-медь-угле- род и выделению меди в самостоятельную фазу с гетерогенизацией реагента. Кроме того, также происходит увеличение содержания меди в черновом свинце, что приводит к ухудшению качества последнего.

Способ осуществляют следующим образом.

В отражательную печь загружают кальцинированную соду. После ее расплавления заливают жидкий медно-свинцовый штейн, полученный в процессе непрерывного обез- меживания веркблея. На поверхность штейна заливают расплавленный медистый чугун, затем расплав продувают в течение 30 мин. После окончания продувки ванны расплаву дают отстояться в течение 3 ч, затем выпускают его из печи:

Пример. Проверку способа осущест-. вллют на промышленной отражательной печи емкостью 10 т. Во всех опытах исходный штейн содержал в среднем 51% меди и 28% свинца, количество кальцинированной соды составляло 10% от веса штейна. Природный газ расходовался со скоростью 35-40 мэ/ч при времени продувки 30 мин. Результаты приведены в таблице.

Согласно технологии, принятой в каче стве прототипа, на годовое количество выпускаемого штейна 9600 т требуется 48 т металлической меди .(по цене 900 руб/т). При реализации предлагаемого способа затраты на этот реагент ликвидируются.

Однако оценка затрат на чугун проведём на по ценам предприятий черной металлургии, хотя при получении его из шлаков предприятия цветной металлургии затраты будут гораздо ниже, так как исключаются

затраты .подготовки сырья (агломерация, окатывание и т.д.) затраты на плавление (перерабатываются жидкие текущие отвальные шлаки), расходы на транспортировку.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ переработки медно-свинцовых штейнов, включающий заливку штейна в отражательную печь на ванну соды, продувку расплава природным газом и одновременную загрузку медь и железосодержащих восстановителей, о т л и чаю щи и с я тем, что, с целью уменьшения расхода реагентов и снижения эксплуатационных затрат, в качестве восстановителя используют жидкий

медистыйчугунссодержанием2,1-8,7% меди, получаемый из металлургических шла .КОВ... : :. .. : / . ... : : -- .-.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к пирометаллургиче- ским способам получения тяжелых цветных металлов. Целью изобретения является уменьшение расхода реагентов и снижение эксплуатационных затрат. Цель достигается тем, что в известном способе переработки медно-свинцовых штейнов в отражательной печи в качестве восстановителя в расплав добавляют жидкий медистый чугун с содержанием 2,1-8,7% меди, получаемый из металлургических шлаков. 1 табл.

1,5 (15кг) 1:МЗкг+ 59,0 9,5 Медь - 900 0,003-900+32,8 + 12кг)-Ю.012-60 «

-. - .. -. -.: ;- ... 3,« ..- ..- .,

Расходы реагентов по прототипу. ,: Оптовая цена на. медистьй чугун (использование в расчетах экономического эффекта себестоимости медистого чугуна, полученного иа отвальных апаков нецелесообразно, так как она изменяется в зависимости от условий конкретного предприятия, хотя в этом случае величина положительного эффекта может лишь возрасти за.счет разницы мещду себестоимостью и оптовой ценой).