Способ обеднения медно-никелевых шлаков Советский патент 1992 года по МПК C22B7/04 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для извлечения меди, никеля и кобальта из расплавленных шлаков взвешенной плавки и конвертирования.

Целью изобретения является снижение потерь цветных металлов с отвальными шлаками. Способ осуществляют в стационарных электропечах. Используют твердую шихту, содержащую следующие компоненты: в качестве сульфидизатора - медно-ни- келевую руду, в качестве кварцевого флюса - песчаник, в качестве восстановителя - коксовый орешек, в качестве металлосодержа- щего сырия и для регулирования состава штейна по содержанию цветных металлов - медно-никелевые дробленые обороты.

Обеднение ведут при отношении количества заливаемого за один цикл шлака к общему объему шлаковой ванны, равном 0,8-0,85, с продолжительностью цикла 8 ч. В течение 2.5 ч цикла заливают шлак взвешенной плавки и конвертерный шлак с одновременной загрузкой твердой шихты из песчаника и коксового орешка, поддерживая высоту шихтовых откосов 0,5-0,7 м над уровнем расплава, Затем в течение 3 ч шлак отстаивают с одновременной загрузкой твердой шихты из песчаника и коксового орешка, которую прекращают не менее чем за 1 ч до начала слива обедненного шлака. Последние 2,5 ч цикла сливают обедненный (отвальный) шлак с одновременной загрузкой твердой шихты и медно-никелевой руды и медно-никелевых оборотов, которую начинают не более чем за 1 ч до окончания слива. Слив шлака производят последовательно через 2-3 расположенных на разных уровнях шлаковых шпура, начиная с верхнего. Расстояние между шпурами составляет половину или третью часть общей высоты сливаемого шлака, а сечение шпуровых отверстий увеличивают обратно пропорционально среднему за время слива уровню шлака над шпурами.

Ч

О

о о о ел

Способ испытан в промышленных усло- вияхИспытания проводили в стационарных электропечах круглого сечения в течение 4 циклов. Состав шихты в известном и предлагаемом способах был идентичен, при этом средний химический состав шлака был следующим, мас.%: шлак взвешенной плавки -0.265 меди; 0,472 никеля; 0.174 кобальта; 35,6 диоксида кремния; 6,2 магнетита; шлак конвертерный 1.079 меди; 1.115 никеля, 0,633 кобальта; 18.6 диоксида кремния; 26,2 магнетита.

П р и м е р 1 (способ-прототип). В печь заливали за один цикл 300 т шлака взвешенной плавки и 60 т конвертерного шлака при продолжительности цикла 6 ч. Высота шлаковой ванны над шлаковыми шпурами составляла 1,6 м, а отношение количества заливаемого шлака к общему объему шлаковой ванны 0,6. Загрузка твердой шихты состояла из 30 т руды, 3.5 т оборотов, 36 т песчаника и 7.5 т коксового орешка, при

этом твердую шихту из песчаника и коксового орешка грузили одновременно с заливкой и отстоем шлака, поддерживая высоту откосов 0,5-0,7 м, а твердую шихту из руды и оборотов - одновременно со сливом обедненного шлака. Слив шлака вели через шпуры, расположенные в нижней части

шлаковой ванны. Продолжительность слива составляла 2 ч. количество шлака 360 т за цикл. Отвальный шлак содержал и среднем. мас.%; 0,263 меди; 0,067 никеля, 0,095 кобальта; 41,2 железа, 36,4 диоксида кремния: 1,85 магнетита.

П р и м е р 2 (предлагаемый способ). Процесс обеднения вели, как в примере 1. Отличие заключалось в следующем. За один цикл в печь заливали 400 т шлака взвешенной плавки и 80 т конвертерного шлака при продолжительности цикла 8 ч. Отношение количества заливаемого шлака к общему объему шлаковой ванны составляло 0,6. Загрузка твердой шихты состояла из 40 т руды, 4,7оборотов.48т песчаникаи Ют коксового орешка, при этом загрузку твердой шихты из песчаника и коксового орешка прекращали за 1 ч до начала слива обедненного шлака, а загрузку твердой шихты из руды и

оборотов начинали за 1 ч до окончания слива. Во время слива через каждые 10 мин отбирали пробы отвального шлака, которые объединяли в три общие пробы соответствующие трем равным последовательным периодам общего времени слива шлака, и каждую пробу анализировали отдельно. Полученные результаты приведены в таблице. Продолжительность слива шлака составляла 2,5 ч. количество 480т. Отвальный шлак

содержал в среднем, мас.%: 0,214 меди;

0.056 никеля, 0,084 кобальта; 40,9 железа;

36.8 диоксида кремния, 1,56 магнетита.

Из приведенных примеров видно, что

использование предложенного способа обеднения медно-никелевых шлаков позволяет снизить потери цветных металлов с отвальными шлаками, отн. %: никеля на 16, меди на 18; кобальта на 12. Слив шлака

последовательно через 2-3 расположенных на разных уровнях шпура, начиная с верхнего, позволит дополнительно снизить потери цветных металлов на 12-18 отн. %.

Формула изобретения

1.Способ обеднения медно-никелевых шлаков, включающий заливку и отстой шлаков с одновременной загрузкой твердой шихты из кварцевого флюса и восстановителя с образованием шихтовых откосов, слив обедненного шлака через шпуры с одновременной загрузкой твердой шихты из сульфи- дмзатора и медно-никелевых оборотов, о т- личающи-йся тем, что, с целью снижения

потерь цветных металлов с отвальными шлаками, обеднение ведут при отношении колиЧестйа заливаемого в печь шлака к общему объему шлаковой ванны, равном 0,8- 0,85, а загрузку твердой шихты прекращают

не менее чем за 1 ч до начала и начинают не более чем за 1 ч до окончания слива шлака.

2.Способ по п. 1. отличающийся тем, что обедненный шлак сливают последовательно через 2-3 расположенных на разных уровяях шлаковых шпура, начиная с верхнего, причем сечения шпуровых отверстий увеличивают обратно пропорционально среднему за время слива уровню шлака над шпурами.

Известный способ-прототип

Использование: цветная металлургия, извлечение цветных металлов из отходов производства. Сущность: обеднение расплавленных шлаков ведут при отношении количества заливаемого шлака к общему обьему шлаковой ванны, равном 0,8-0,85, причем не менее чем за 1 ч до начала слива прекращают загрузкушихты из кварцевого флюса и восстановителя и не более чем за 1 ч до окончания слива начинают загрузку шихты из сульфидизатора и медно-никеле- вых оборотов. Обедненный шлак сливают последовательно через 2-3 расположенных на разных уровнях шпура. Сечения шпуров увеличивают обратно пропорционально среднему за время слива уровню шлака нэд шпурами, 1 з. п. ф-лы. 1 табл

i6

г6

J6

6

Средн.6

koo

00

400

)00