Способ переработки малокремнистых сульфидных материалов, содержащих железо и цветные металлы Советский патент 1989 года по МПК C22B5/02 

Изобретение относится к комплексному использованию в металлургии сульфидного сырья, содержащего железо, например сульфидных медно-динког вых и медно-никелевых руд, концентратов и штейнов, содержащих в сумме не свьш1е 10-15% кремнезема и глинозема.

Известен способ переработки Ъульфидных медных концентратов путем плавки их в конверторе на дутье, обогащенном кислородом, с получением черновой меди и силикатного шлака.

Недостатком указанного Ьпособа переработки сульфидных концентратов

является трудность последующей утилизации железа из шлака и относительно низкая степень разделения летучих компонентов (цинка и редких элементов) и тяжелых цветных металлов. Трудности последующей утилизации железа шлака обусловлены слабой восстановимостью железа из силикатного расплава, высоким содержанием серы (13%) в силикатном и вюститном шлаках, что приводит к получению железа, загрязненного серой.

Целью изобретения является получе-: ния железистого шлака в виде офлюсо36ванного сырья для черной металлургии и снижение содержания серы в нем и повышения степени разделения метал.лов. Указанная цель достигается путем окислительной плавки сульфидного ма териала и одновременным введением в зону плавки и окисления сульфидов или сульфидно-окисньй расплав матери алов, содержащих окислы щелочнозем л ных и ;Щелочнь1х металлов, при этом ве совое отношение суммы окислов щелочноземельных и щелочных металлов к же лезу в сульфидно-окисном расплаве поддерживают в пределах (0,25-0,5): Полученный шлак продувают кислородсо держащим газом. С целью увеличения срока службы футеровки в качестве окислов щелочнр земельных металлов целесообразно использовать окислы кальция и магния и весовом соотношении 1:(0,1-1). ; J.. Кроме того, с целью повышения жид коплавкости шлака окислы щелочноземельных ц щелочных металлов вводит в весовом соотношении суммы окислов щелочноземельных металлов к сумме окислов щелочных металлов в пределах 1:(0,1-0,3). Предложенный способ переработки малокремнистых сульфидных материалов содержащих железо, может быть осуществлен в известных металлургически агрегатах, например,.в конверторах, циклонных камерах, в печи типа шахтной, в печах взвешенной плавки и др. Окислительную плавку сульфидных мате риалов . ведут с применением воздуха, дутья, обогащенного кислородом, КПТЛ технического кислорода. Сульфидный материал перед плавкой при необходимости может быть окускован и подсу шен. Технология способа состоит в следующем. Сульфидный материал подвергают . окислительной плавке с последующей продувкой расплава окислительным газом. В зону плавки и окисления вводят окислы шепочно-земельных металлов, предпочтительно из ряда окис лов кальция, магния, натрия и калия. Окислы указанных металлов хорошо растворимы в сульфидном железистом . расплаве и образуют в процессе плавки гомогенный сульфидно-окисный расплав переменного состава. После окисления сульфидов железа получают богатьм штейн (или черновой металл) и-шлак на оенове окислов железа (60-80% FeO и FecOjj) и окислов щелочноземельных и щелочньк металлов (15-25%). Полученный штейн (черновой металл) сливают, а жидкий шлак продувают кислородсодержащим газом любым известным способом. Полученный шлак на основе окислов железа и окислов щелочноземельных и щелочных металлов содержит до 60-80% окислов железа и представляет собой сфлюсованное, кондиционное по сере сырье для черной металлургии. Выполнение способа иллюстрируется следующими примерами, в которых в качестве материалов, содержащих окислы щелочноземельных и щелочных металлов использовали известняк (50% СаО), сульфат кальция (40% СаО), магнезитовый порошок (86% MgO) и соду (58% NaeO ). Прим ер 1. Сырье: медноцинковый концентрат состава, вес.%: Си 16,4; Zn 6,4; S 40,8; Fa 31,9; SiOa 0,8; 0.7; прочих - 3,0. Агрегат - дуговая электропечь мощностью 100 кВА, футерованная магнезитом. Садка концентрата составляла 30 кг. После расплавления концентрата в печь сверху вводили непогруженную водоохлаждаемую фурму с диаметром рабочего сечения 8 мм. Продувку расплава вели при давлении воздуха 2 ати при 1350-1400 С. Материалы,. содержащие окислы щелочноземельных и щелочных металлов, крупностью зерен менее 3 мм загружали в зону окисления на расплав через окно в своде печи. Продолжительность окисления сульфидноокисного расплава составляла 4-5 ч. Затем продукты плавки выпускали из печи, штейн (или черновой металл) отделяли, а шлак вновь загружали в печь и после расплавления подвергали окислительной продувке в течение 1,5-2,0 ч. В опытах контролировали выход и химический состав продуктов плавки. В расплав сульфидного концентрата ввели известняк (9,5 кг) в количестве 28,5% от веса концентрата, при этом отношение CaO/Fe в сульфидно-окисном расплаве составило 0,49:1. Б результате плавки получен богатый штейн состава, %: Си 66,9; Zn 1,35; Fe 13,9; S 20,9 и шлак. Выход штейна (6,4 кг) составил 21,5%,. шлака

К СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАЛОКРЕМНИСТЫХ СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЖЕЛЕЗО И ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ, включающий окислительную плавку с продувкой расплава окислительным газом, получение штейна или чернового металла, шлака, возгонов и последую-; щую переработку шлака, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью получения железистого шлака в виде офлюсованного сырья для черной метал.-/ лургии, снижения содержания серы в нем и повьшения степени разделения металлов, в зону плавки и окислениясульфидного материала вводят материалы, содержащие окислы щелочноземельных и щелочньк металлов, весовое соотношение суммы окислов щелочноземельных и щелочных металлов к железу и сульфидно-окисном расплаве поддерживают в пределах