Способ переработки оловосодержащих материалов Советский патент 1984 года по МПК C22B25/02 

. f Изобретение относится к облагти Л етной металлургии, в частности к способам переработки бедных оловянньк руд, флотационных и гравитационных концентратов, хвостов доводочных обогатительных фабрик и пол продуктов металлургического производства, содержащих цветные металлы Известен способ переработки олов содержащих метариалов во. фьюмингово печи, включающий совмещенные плавку и продувку расплава топлйвно воздушной смесью lj . Недостатком извес.тного способа является то, что при загрузке во фьюминговую печь сверху на расплав твердых материалов, содержащиеся в Нем мелкие пылящие фракции, например крупностью 2 мм, не достигают расплава и вьщуваются из печи восходящим пртрком топочных и технолог ческих газов. В результате этого ув личивается выход оборотньк бедных цветными металламипродуктов, для повторной переработки которых требуются значительные дополнительные затраты. Часть этого оловосодержаще го материала безвозвратно теряется отходящими газами, при пылеулавливании, транспортировке и т.д. Кроме того, механически вынесенн из печи мелкий шихтовый материал разубоямвает пустой породой и загря няет вредными примесями основную пр дукцию процесса фьюмингования - воз гоны цветных металлов, что снижает их качество. . Целью изобретения являетря сниже ние/эксплатационных затрат, повьшение извлечения олова при совместно переработке, пылевидных, кусковых и расплавпённьк материалов... . Цель достигается тем, что пьтеви ные материалы загружают в печь пнев мовдуванием в слой ванны расплава при соотношении по-весу между тверДым материалом и газоросителем во вдуваемой смеси в пределах 4:1-12:1 вес вдуваемой пылевидной шихты по о ношению к весу расплава, находящему

ся в печи, поддерживают в количестве и со скоростью 1/30-1/120 в минуту, а кусковые материалы и расплавы загружают сверху на ванну расплава при соотношении по весу между вдуваемым 55 в расплав пылевидным материалом и загружаемой сверху на расплав кусковой или расплавленной щихтой в 10:1-1:10j

из печей, перерабатывающих богатые концентраты), с загрузкой последних во фьюминговую печь сверху на ванну расплава, при отношении веса пылевидного материала (вдуваемого в расплав) к весу кускового материала или залитого расплава из других печей в пределах 1():1-1:10. причем пылевидные материалы загружают в печь при температуре их 300бОО С. Способ осуществляется следующим образом. Шихтовые материалы, находящиеся в пыпевидном состоянии,загружают во фьюминговую печь путем их пневмовдувания под слой ванны расплава фьюминговой печи. В результате этого приема пылевидный материал интенсивно смешивается с расплавом, смачивается им и растворяется в нег. что исключает механический вынос мелкой части шихты отходящими газами. Для более полного усвоения пылевидного материала расплавом его вдувают под слой ванны расплава, находящегося во фьюминговой печи, толщиною не менее 100 мм. Соотношение по весу между твердым пылевидным материалом и газом-носителем (воздух, топочные газы, инертный газ) во вдуваемой смеси поддерживают в пределах 4:1-12:1 в зависимости от удельного веса вдуваемого материала или концентрации цветных металлов в нем, а отношение Количества вдуваемой в расплав твердой шихты к весу расплава, находящегося в Печи, в пределах 1:301.: 120 в минуту в зависимости от количеси:ва расплава в печи. Содержание влаги в твердой части вдуваемой смеси при зтом поддерживают не более 5 масс. % . С целью создания наиболее благоприятных условий для полного усвЬения Пылевидного материала во фьюминговой печи необходимо вдувать материал как можно ниже от верхнего уровня расплава в печи или производить подъем уровня ванны расплара над загрузочной фурмой в наибсшее короткий промежуток времени. Последнее может бьггь осуществлено путем переработки во фьюминговой печи одновременно с пылевидным материалом также определенного количества крупнокускового материала или расплава из других печей основного производства (например. Для лучшего усвоения пьшевидньк материалов расплавом и снижения удел ного расхода топлива при фьюминговании целесообразно также, пьшевидный материал и газ-носитель подавать во фьюминговую печь предварительно нагр тым. При этом верхним пределом, ограничивающим предварительный нагрев пылевидного материала, который подается в печь пневмотранспортом, я ляется температура его размягчения (начала плавления) . Пример 1. Технологический процесс осуществляют во фьюминговой печи с площадью пода 4 м, отапливае мой мазутом. Сжигание мазута производят.в трех фурмах - форсунках на подогретом до 250 С воздушном дутье Топливно-воздушную смесь в печи подают непрерывно в течение всего цикла плавки-продувки с коэффициентом расхода воздуха на сжигание топлива в пределах 1,7-0,9,. обеспечивающи содержание магнетита в расплаве не более 10 мае.%. Рядом с топливными фурмами на высоте 300 мм от уровня подины печи установлено фУРменное устройство для пневмовдувания в печь пылевидных материалов. В качестве исходного оловосодержащего сырья перерабатывают пьшевидные бедные шламовые концентраты,, крупностью 2 мм, с содержанием 3 мас оЛова и 2 мас.% влаги, при исходной температуре«+20 С, а также крупнокусковые шлаки из старых отвалов завода с содержанием 3,5% олова.В качестве серусодержапщх добавок применяют с;ерный колчедан, а в качестве твердого восстановителя - коксик в количестве соответственно 12% и 6% от веса оловосодержащих. Загрузку шихты в печь начинают производить пбсле вьшуска из нее отвального шлака от предьщущего цик- ла плавки-продувки до уровня 400 мм от подины, т.е. в печи бставляют от предь иущей плавки примерно .1/3 шлака весом около 4 .т. I ... :,,.;,. . - . Загрузку в печь пылевидных шламовых концентратов осуществляют пневмовдуванием под расплав на глуби не 100 мм от поверхности ванны расплава в начале загрузки и до 1000 мм в конце загрузки шихты, при соотнощении по весу между твердым материа- лом и газоносителем - воздухом во вдуваемой смеси 12:1. Шламовые концентраты загружают в печь непрерывно .в течение 75 мин в количестве и со скоростью 1/30 от веса исходного расплава,находящегося в печи (в нашем случае - 4 т), в минуту, т.е. за 75 мин в печь загружают всего 10 т шламовых концентратов. Одновременно в печь загружают 1 т крупнокускового шлака, а также сульфидизатор - серный колчедан и восстановитель - коксик. При этом соотно- / шение между пылевидным и кусковым оловосодержащими материалами по. весу j поддерживают 10:1, а кусковую шихту загружают в печь сверху через загрузочную течку с помощью тарельчатого питателя. . После окончания загрузки в печь оловосодержащей шихты в течение 45 мин производят дорасплавление шихты, доизвлечение олова и других летучих материалов из расплава в возгоны, с доводкой шлака до отвального с содержанием в нем 0,10-0,15% олова, при содержании в возгонах, уловленных в электрофильтре, около 65%. олова. Затем производят выпуск из печи 2/3 объема ванны отвального шлака и металлургический цикл: загрузка кусковой и пневмовдувание пылевидной шихты, ее плавка, возгонкаолова, доводка шлаков до Отвальных - повторяют. П р и м е р 2. Способ осуществ- i ляюt в той же фьюминговой печи, как ипервый. I- . , , . - , В качестве исходного оловосодержащего сырья в этом примере в отличие от первого перерабатывают. сзга:ие, крупностью 2 мм, богатые шламовые концентраты - с содержанием 6% олова и крупнокусковые шлаки с содержанием 1,5% олова. Загрузку шихты в печь осуществляют также после вьтуска из печи отвального шлака от предьщущей плавки До уровня 400 мм от Годины. Но в этом примере в о.тличие От первого пневмовдувание богатых оловом шламовых концентратов, имеющих больший удельный вес по сравнению с бедными концентратами, производят при соотношении по весу между твердым мат териалом и газом-носителем - воздухом 4:1 и с меньшей скоростью, а именно 1/120 от веса исходного расплава в минуту в течение 2ч.

Таким образом, за плавку-продувку П загружают только 4 т богатого шламового концентрата, В этот же период в печь загружают 8т крупно-кускового шлака более бедного оловом (соотношение между пылевидным и кусковым оловосодержащими материалами по весу составляет 1:2).

Окончание цикла плавка-продувка И такое же, как в примере 1,

При м ер 3 .В отличие от примера 2 в примере 3 в качестве исходного оловосодержащего сырья перерабатывают еще более богатые шламовые концентраты с содержанием 8% олова и те же крупнокусковые шлаки с содержанием 1,5% олова, как в примере 2.

Загрузку шихты в печь осуществляют также после выпуска из печи отвальн.ого шлака от предьщущей плавки до уровня 400 мм от подины. При этом пневмовдувание богатых шламовых -коицентратов производят, как и в примере 2, при соотношении по весу между твердым материалом и газом - носителем 4:1, со скоростью 1/120 от веса исходного расплава в минуту, но в течение меньшего времени - 30 мин, т.е. в печь подают всего 1 т шламового концентрата, так как содержание олова в нем более высокое, чем в примере 2. Соответственно в печь загружают большее количество относителного бедного кускового шлака, а именно 10 т (при соотношений по весу между пылевидным и кусковым оловосодержащими материалами 1:10).

В связи с загрузкой большего количества крупнокускового шлака ..в это примере период дОрасплавления шихты доводки шлака продолжается большее время - 60 мин вместо 30 мин в примерах 1 и 2.

Способ может быть использован на фьюминговых установках, перерабатывающих сырье, содержащее олово, цинк, свинец и другие цветные металлы, а также для переработки металлургических пылей, например, икелевого и медно-никелевого производства в печах типа фьюминговых и других печах с жидкой ванной. Его применение позволит .вовлечь в металлургическое производство большое коли.чество дополнительного сырья в виде шламовых полупродуктов и условно отвальных хвостов, которые находятся на отвалах оловянных и других предприятий цветной металлургии, или перерабатьшать металлургические пыли, бедные концентраты более экономичным путем без предварительной специальной их подготовки и расплавления в других агрегатах.

1. СПО'СОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОЛОВО- . СОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ во фьюминговой печи, включающий совмещенные плавку и продувку расплава топливно-воздуш- ной смесью, отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат, повьшения извлечения олова при совместной переработке пылевидных, кусковых и расплавленных ма- териалов, пылевидные материалы загружают в печь пневмовдуванием в слой ванны расплава при соотношении по весу между твердым материалом и газоносителем во вдуваемой смеси в лре- делах 4:1-12:1, вес вдуваемой пылевидной шихты по отношению к' весу расплава, находящемуся в печи, подде1мюи- вают в количестве и со скоростью 1/30- 1/120 в минуту, а кусковые материалы и расплавы загружают сверху на ванну расплава при соотношении по весу между вдуваемым в расплав пыпёвидньм материалом и загружаемой сверху на расплав кусковой или расплавленной шихтой в пределах 10:1-1:10.2. Способ по п. 1, о т л и ч а*ю- щ и и с я тем, что пылевидные материалы загружают в печь при их температуре 300-бОО^С.§^