Топливо-восстановитель-сульфидизатор для пирометаллургических процессов Советский патент 1975 года по МПК C22B5/10 

(54) ТОПЛИВО-ВОССТАНОВИТЕЛ1 -СУЛЬФИДИЗАТОР ДЛЯ ПИРОМЕТАЛЛУРгаЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ .Получение сернистых коксов на основе каменноугольных месторождений может быть осуществлено путем: а) вовлечения в шихту коксования каме ных углей с повышенным содержанием серы;бУ дополнительного введения в шихту коксования серусодержащих. материалов. : В шихту коксования целесообразно воI впекать те виды сернистых каменных угл в которых сушественна;:или преобладает ; доля серы,, нахо-дящаяся в органической : форме (свяэа.на ,-с углеродом), а не в виде пирита, , В atorvf .случае повышение содержания сер.ь. ;& Коксе не будет согфовождаться большим ростом его зольности, С этой точки зрения введение в 1лихту коксо вания серусодержащих флюсов гфедставляется иецелесообразоным, так как снижает ся производительность коксохимзаводов. по у леродистому сырью; существенно удо po Kaejx;fl стоимость кокса; повышается зольность кокса (до 23-25% гфотив .15% 3 настоящее время); существенно снижает ся теплотворная способность кокса и удорожается стоимоть передела шахтной плав ки за счет повышения расхода кокса и ег стопмостн. Стоимость каменноугольного кокса с сернистыми флюсами будет равна 50--60 р/т (гфотив р/т за обь Чный кокс). Цель пред/гагаемого изобретения состо ит в npHrvfeHeHnii в пирометалпургических процессах переработки сьфья и материалов, содержащих цветные металлы такого вида кокса, который позволил бы полност исключить щэименение дефинитного и дорогостоящего доменного кокса и специаль ных сульфидизаторов, снизить расход топлива, выход 1ллака, потери мета/глов со шлаками и серы с газами, а также предупредить загрязнение атмосферы. С этой целью предложено щзименять в качестве топлива, восстановителя и одновременно сульфидизатора сернистый неф тнной кокс с содержанием серы не менее 3 вес.%. Сернистый нефтекокс получают в ка4ecTiie побочного продукта при глубокой переработке нефти, в частности в процессах замедленного коксования тяжелых неф1яных остатков и термоконтактного крекинга гудронов и мазута. В коксе конИ НГрируется значительная часть серы нсфти. Так 1ФИ термоконтактном крекинге нефгяных остатков получают коксовый поро(иок, содержащий до 8% серы, 1-2% летучих, около 1% золы и не более 2% влаги. В процессе замедленного коксования получают кокс, содержащий 2,5-4,5% j серы, 7-1О% летучих, 0,5-1,5% золы и 4-6% влаги. Сернистые нефтяные коксы получаются в порошкообразном или мелкокусковом виде (м1шус 25 мм). Поэтому в большинстве случаев переработки руд цветных металлов исходный нефтяной кокс подвергается формированию. Наиболее крупным потребителем высокосернистого формованного кокса может быть никель-кобальтовая промышленность (свыше 1,О млн. т в год). С учетом производства других цветных металлов и других отраслей народного хозяйства общая потребность в высокосернистом коксе составляет 2-2,5 млн. т в год, Окускование нефтекоксовой мелочи и плавка окисленных никелевых руд в шахтных печах с заменой доменного кокса на нефтекоксобрикеты позволяет получить экономя- . ческий эф(})ект свыще 3 млн. руб в год. Поэтому сернистые нефтекоксы замедленного коксования и термоконтактного крекинга как в формованном, так и в порошкообразном виде подучают квалифицированное использование с высоким народно-хозяйст венным эф)фектом. Сернистые нефтекоксы могут найти 1фименение в следующих процессах цветной металлургии; 1пахтная плавка окисленных никелевых медно-серная плавка с получением элементарной серы; сократительная плавка бедных щтейнов и руд; полупиритная планка медных руд; отражательная плавка медных концентратов;щахтная плавка агломерированных медных руд и концентратов; шахтная плавка свинцовых агломератов; электроплавка свинцовых, медных, никелевых руд и концентратов; агломерация малосернистых руд и концентратов, сопровождающаяся выделением и утилизацией сернистых газов; фьюмингование оловоцинкосодержаших шлаков; обеднение шлаков, содержащих цветные металлы; шахтная плавка втюричных цветных металлов и др. Сернистые нефтекоксы найдут также применение в ряде новых процессов, нагфимер при циклонной плавке меднь,1Х концент ратов (с возгонкой цинка), полиметаллических окисленных руд и конценфатов. оловосодержащих продуктов, германиеносных зол и пылей. Использование сернистых нефтекоксов возможно в любых существующих и вновь разрабатываемых процессах, в которых предусматривается переработка материалов, содержащих серу, окисленных материалов с подшихтовкой сульфидизирующих агентов и окисленных материалов (например, с возгонкой германия, олова и др.), в которых не применяется, но полезна при садка сернистых компонентов. Итак, применение высокосернистого нефтяного кокса целесообразно во всех пирометаллургических процессах, в которы одновременно или последовательно протекают этапы нагрева, восстановления и сул ф)1Д(грования металлов и металлоидов, а также их соединений. Пример. В печи шахтного типа плавят шихту, состоящую из брикетов окис ленной никелевой руды (1,3O%N ;0,06%Со| 24,4% Ге20з; 46,4% 8102: 9,1%Л120з; 7,8 МоО); известняка и прокаленных бри кетов нефтяного кокса от процесса замедленного коксования (4,О% S , 2,1% летучих, 2,5% золы), взятые в соотношении 100:24:26.Специальные сульфидизаторы, например пирит, в плавку не вводят. В ре зультате плавки получают штейн (14,9% N ; 0,70% Со; 21,4% S) и шлак (0,13% mi ; 0,02% Со). В сравнении С вариантом использования каменноугольного мета лургического кокса и пирита выход шлака уменьшается на 4,0-5,0%, апотери металлов со шлаками снижаются на 5-15%; расход условного топлива снижается на 5-7%; потери серы с газами уменьшаются примерно в 2,0 раза. П р и м е р 2. Продувку расплавленного шлака (0,7% олова, 6,1% цинка, 0,5% свинца, 1,0% меди, 33% железа, 26,5 кремнезема) по предложенному способу проводят воздухом и порошкообразным нефтекоксом (7,8% серы) от процесса термоконтактного крекинга (без применения специального сульфидизатора). В результате продувки шлака (при расходе нефтекокса 15%) получают штейн (15% Си) и шлак (0,3% Си; l,5%Zn, 0,08%3-п.). Свыше 9О% олова и CBifflua и свыше 75% цинка переводят в газовую фазу. Приведенные выше примеры применения формованного и порошкообразного нефтяного кокса достаточно полно иллюстрируют эффективность сернистого нефтяного кокса, как вешества, содержашегО в себе углерод и серу. Предмет изобретения Применение сернистого нефтекокса с содержанием серы не менее 3 вес.% в ка-1 честве топлива-восстановителя.-сульфидизатора для П1фометаллургических процессов переработки материалов, содержаших цветные и редкие металлы.