Способ обработки медно-цинковых руд Советский патент 1934 года по МПК C22B4/04 

Предлагаемый процесс относится к методам обработки медно-цинковых руд, содержащих благородные металлы. В настоящее время эти руды обрабатыва.ются двумя способами.

1.Непосредственная плавка в ватержакетах на медный штейн, с последующей переработкой штейна в конверторах на черновую медь; по этому способу извлекается медь (80%) и благородные металлы (золото-ЮО р, серебро-90%), цинк же теряется безвозвратно-частично уходит в ПЫЛЬ и газы, частично уходит в отдельные шлаки и штейн. Железо уходит в отвальньш шлак. Сера колчедана может быть использована в виде SOa из газов ватер-жакетов для переработки на серную кислоту.

2.Селективная флотация руд с получением медного и цинкового концентратов. Первый идет на медеплавильный завод, второй на цинковый для извлечения цинка. Благородные металлы извлекаются в количестве 50-«60% и менее.

Медь извлекается (в настоящее время) в количестве 60-ТО /о, а цинк и того менее. Всего в черновую медь извлекается не выше 50 - 60% меди от содержания ее в руде, остальная часть теряется в хвостах и уходит в цинковый концентрат. Хвосты используются хим(520)

промышленностью для получения серной КИСЛОТЫ ИЛИ элементарной серы.

Оба способа обработки не дают полного извлечения металлов и других элементов. ЕСЛИ при плавке в ватер-жакетах медь и благородные металлы более ИЛИ менее полно извлекаются, то цинк железо и отчасти сера теряются безвозвратно.

При селективной флотации получается неполное извлечение всего комплекса элементов.

В этом смысле преимущества плавки в ватер-жакатах несомненны. Необходимо ЛИШЬ добиться рентабального извлечения цинка и железа из шлаков и газов. Для разрешения первого вопроса предназначен служить предлагаемый способ, а ДЛЯ извлечения цинка из газов необходима установка электрофильтра.

Руда с рудника без предварительной обработки (кроме грохочения для отделения мелочи) идет в ватер-жакет, где в смеси с конверторным шлаком, в соотношении 3:1, подвергается пирит ной плавке с расходом кокса 3-3V2°o веса шихты. Плавка ведется на основной шлак, с содержанием SiOo 26-27/о ДЛЯ возможности перевода максимального количества цинка в шлак.

Продуктами плавки являются штейн, шлак, пыль и газы. В штейне концентрируется медь, часть цинка (5-6% всего количества в руде) и все благородные металлы (извлечение золота 100% пробы), а также часть железа. В шлак уходит железо, цинк (70-80%). В пыль уходит цинк, мышьяк, свинец и прочие составляющие шихты.Тазы с содержанием SOo 3-3,5% идут, после очистки в электрофильтре от пыли, на сернокислотный завод.

Пыль электрофильтров, куда уходит примерно 15 - 20% цинка и 70 -80°/о мышьяка, идет на специальную обработку для извлечения мышьяка; Г1,инк при этом извлекается попутно.

Шлаки в жидком виде идут в электрической ne4tj, где из них путем специальной обработки извлекаются 80 - 90Vo -железа и 80-ЭО /;) цинка.

Штейн обрабатывается в конверто.рах, конверторные шлаки идут обратно в ватер-жакет, как оборотный материал.

Суш,ность предлагаемого способа заключается в получении путем пиритной плавки, с незначительным расходом топлива, основного цинково-железистого шлака, для перевода цинка в шлак и извлечения железа и цинка из шлака в электрической печи.

На основании опыта автора, получение шлака с содержанием SiOj 26-27% весьма незначительно. Возможно получение и более основного шлака.

Получение основного шлака гарантирует перевод большей части цинка, заключающегося в руде, в шлак.

Извлечение цинка и железа из шлака происходит в электрической печи следуюш,им путем. Из передового горна ватер-жакета шлак поступает в дуговую электропечь или печь высокой частоты, где на поду насыпан известняк, плавиковый шпат и каменный уголь или кокс. При соприкосновении известняка в смеси

с углем со шлаками идут следующие реакции:

п FeO SiOo 4- -|-СаО -f «С

-|- СаО SiOa -f лРе -f СО ZnO + С Zn + CO.

Первая реакция, собственно, не так проста: СаО вытесняет сначала FeO из силиката и последнее восстанавливается до металлического железа углеродом, находящимся в соприкосновении со шлаком.

Цинк не весь, конечно, находится в шкале в виде ZnO, главная часть его связана с ферритами и очень малая часть-в виде силиката. В процессе выделения железа последнее энергично вытесняет цинк из ZnO, и поэтому, как показали опыты, последний летит весьма бурно.

Наблюдения автора показали извлечение железа 78 - 80% и цинка 90,о, при содержании железа около 33% и шлака и цинка около 4,9°/о. При получении более железистого и цинковистого шлака с содержанием железа около 40-43,о и соответственно цинка около 9 - 10% извлечение, конечно, значительно подымется.

Плавка на железистый, основной шлак необходима для перевода максимального количества цинка в шлак (в виде ферритов) и для увеличения выхода железа при обработке.

Предмет изо б рете и ия.

Способ обработки медно-цинковых руд пиритной плавкой в ватер-жакетных печах, отличающийся тем, что отвальные шлаки в жидком виде, с целью одновременного извлечения из них железа и цинка, выпускают в дуговую электропечь или печь высокой.частоты, на поду которой помеш;ают известняк, плавиковый шпат и каменный уголь или кокс.