Способ переработки медно-гикелевых штейнов Советский патент 1979 года по МПК C22B15/06 

I

Изобретение относится к металлургии тяжелых цветных металлов, в частности к переработке медно-никелевых штейнов.

Известен способ переработки медно-нв- келевых штейнов, включающий продувку их при 1-16 О-1280 С, шлакование сжислов железа кварцевым флюсом и обеднение шлаков в присутствии восстановителя и сульфидизатора ||l .

Недостатками способа являются низкая производительность конвертирования за счет получения больших количеств фаялитовых шлаков, требующих повышенных затрат при дальнейшей их перерабсхгке, невысокая интенсивность дутья и низкая производительность процесса электропечного обеднения шлаков.

Цель изобретения - интенсифицировать процесс переработки медно-никелевых штейнов.

Это достигается тем, что продувку ве дут с интенсивностью дутья 45-55 нм на 1 М расплава в 1 мин до окисления 65-80% железа, содержащегося в обрабатываемой порции штейна, а шлакование сжис-лов железа проводят после сульфвдирования железистого шлака или одновременно с ним.

Сульфидирование н шлакование кварценым флюссм железистого (вюститного) Шлака может быть проведено по двум вариантам:

1.Сначала проводят сульфидирование железистого шлака, например, в конвертере или в обеднительной электропечи путем смешения его с рудным штейном. Затем ведут шлаксвание окислов железа, содержащихся в полученной окисно-сульфидной массе, кварцевым флюсом в присутствии Восстановителя в обеднителыюй электропечи.

2.Сульфидирование и шлакование к&арцевым флюсом железистого шлака в присутствии восстановителя проводят в обеднительной печи одновременно.

В качестве сульфидизатора при этом могут быть использованы рудньлй штейн,. никелевая руда,, концентрат и другие ее- русодержащие материалы. Способ осуществляется следующим образом. В ЮО-тонный горизонтальный конвертер загружают рудный штейн следующего состава, %: медь 8,5; никель 14,5; кобальт 0,45j железо 48,5j сера 24,5; прочие 3,55. Штейн .загружают и продувают порциями по овшей при началь ной температуре 11ОО 1120°С. Общее количество перерабатываемого штейна за плавку (набор штейна) составляет. 120 т. Продувку штейнов проводят на предельно допустимой интенсивности подачи воздуха превышение которой, определяют визуально по выбросам расплава из горловины конвертера. Температуру процесса конвертиро ванип Урегулируют загрузкой холодных обо ротов с подачей Воды в фурмы конвертера Обеднение конвертерных шлаков ведут в электропечи мо дностью 30 кВА и плошадью пода 64 м , Пример 1,В конвертер заливают штейн порциями в количестве 60-70 т (4-5 ковшей) и продувают при температуре 1160-1280°С без кварцевого флюса. Интенсивность дутья, допустимая при таких условиях 55 нм на 1 м расплава в 1 мин. Продувку ведут до окисления 70% железа, при этом образовывается вюститный шлак, который сливают. Степе окисления железа определяют по фурмовка (по появлению шлака на ломке). После слива образовавшегося железистого {вюститного) шлака и конвертер заливают свежую порцию штейна. Операции набора, продувки и сли&а шлака повторяют до переработки (набора) в обшей сложности 120 т штейна, В процессе набора получают массу с содержанием железа 17,5%. Массу додувают до содержания келеэй 6% (30% т содержания железа в массе) без кварцево го флюса. После слива образовавшегося железистого шлака проводят варку файн штейна без кварцевого флюса. Полученные желевистые шлаки содердшт в среднем, % : медь 2,2-2,7j никель 2,5-3,0| кобальт ,40| кремнекислота 3-5| сера 2,6| остальное железо, кислород и прочие. Общее количество шлака составляет 105 т. Горячий шлак валивают в электропечь, куда подают для сул1-4)идироБания шлака рудный штейн в соотношении шлак штелн 1:1 по объему в присутствии восстановителя на поверхность жидкой ванны. Заем в печь задают песчаник. Расплав выерживают до получения отвального шлака. Время чистого дутья до файнштёйна 2 ч. Время обеднения шлака 6 ч. Общее время переработки 12О т штейна с учетом чистого дутья, слива шлака и обеднения его оставляет 10 ч. Пример 2, В Конвертер загружают штейн порциями. Процесс продувки щтейна ведут по примеру 1, Получают 1ОО т железистого шлака, содержащего в среднем, %, медь - 2,О - 2,5; никель 3,0-3,5; кобальт 0,38-0,40; сера 2,О-6,О| кремнекислота остальное железо, кислород и прочие. Шлак заливают в обеднительную электропечь, куда загружают шихту, состоящую из сульфидной медн.О-никелевой рудьт, песчаника и восстановителя (угольного штыба) в соотношении соответственно 4 5 : 2 3 : 1 по весу. Соотноше.ние шлака к руде 1:4 f 5 по объему. Получают отвальный шлак, содержащий, %; медь 0,12; никель 0,09| кобальт 0,075; кремнекислота 31,6, остальное железо, кислород и прочие. Время чистого дутья до файнштёйна 2 ч. Время обеднения шлака 5,5 ч. Общее время на переработку 120, т щтейна составляет 8..5 ч. Пример, 3, В конвертер загружают штейн порциями как в предыдущих приме рах. Каждую, порцию штейна продувают до окисления железа. Продувку ведут, как в примерах .1 и 2. Отличие в том, что железистый шлак каждой порции перед сливом флюсуют, при этом в конвертер задают кварцевый флюс и подают воздух. Конвертер находится под дутьем до усвоения флюса яупкой Ванной. Полученный шлак сливают и передают на обеднение в электропечь, куда задают медно-никелевую руду и восстановитель при соотношении шлака к руде 1:4 f 5. В процессе набора получают массу с содержанием железа 16,3%. Массу додувают до содержания железа 5,5% и в конце продувки (перед сливом шлака) загружают песчаник. Далее проводят варку файнштёйна в присутствии кварцевого флюса. Полученный при конвертировании шлак имеет средний постав, %: медь 1,8-2,0| никель 2,0-2,5| кобальт 0,38 - О,40| кремцекислота 22-26, остальное железо, кислород и прочие. Количество шлака от набора 120 т и тейка составляет 150 т. Состав полученного отвального шлака как в примере 1. 568 Время чистого дутья 120 т штейна до файнштейна составляет 2,4 ч. Время обеднения шлаков 12 ч. Общее время на переработку 120 т штейна составляет 14,9 ч Таким образом, связывание окислов железа образующегося железистого шлака после окисления 65-80% железа штейна кварцевым флюсом эффективнее осущес-гвлять в обеднительном агрегате, а не в конвертере. Причем силикатный шлак необходимо получать после сульфидирования и Восстановления железистого шлака или одновременно с ними. Это связано с тем, что железистый шлак восстанавливается и сульфидируется быстрее сигопсатного шлака. В результате процесс обеднения шлаков протекает интенсивнее более HeiU в 2 раза Предлагаемый способ позволяет увеличить производительность процесса конвертирования на 25-30% за счет повышения интенсивности дутья на 12-17 нм на 1 т штейна в 1 мин и на 1О-13% за счет снижения выхода шлака и соответственно сокращения простоя конвертеров на слив шлака. Производительность конвертера по файиштейну увеличивается за счет большей переработки холодных оборотов {почти в 2 раза). Производительность стадии обеднения шлаке® увеличивается в 2 раза. Общее время на переработку штейна сокращаетсл почти в 2 раза. Формула изобретения Способ переработки медно-никелевых штейнов, включающий продувку их при 1160-1280-С, шлакование окислов железа кварцевым флюсом и обеднение в присутствии Восстановителя и сульфидизатора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, продувку ведут с интенсивностью дутья 45-55 нм на 1 м расплава в 1 миа до окисления 65-80% желе за, содержащегося в обрабатываемой порции штейна, а шлакование окислов железа проводят после сульфидирования железистого шлака или одновременно с ним. Источники информации, принятые во нимание при экспертизе 1. Смирнов В. И. и др. Металлургия медИ8 никеля, кобальта. . М., Л еталлургиздат, 1966, ч. П, с. 137-142.