Способ ковертирования свинецсодержащих медных штейнов Советский патент 1982 года по МПК C22B15/06 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии конвертирования медно-свинцовых штейнов.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ конвертирования свинецсодержащих медных штейнов, включающий продувку их в первом и втором периодах конвертирования окислительным газом, подачу кварцевой руды, известняка и оборотных шлаков 11.

Однако известный способ не позволяет достаточно полно перевести свинец в возгоны при переработке медных штейнов с повышенным содержанием свинца (6-10%), а кроме того, не повышается извлечение меди в черновой металл и качество черновой меди.

Цель изобретения - псвышение степени возгонки свинца, сурьмы и мышьяка из конверторной массы, повышение извлечения меди и улучшение качества черновой меди.

Постав.ленная цель достигается тем, что в известном способе конвертирования штейнов, включающем продувку

их окислительным газом в первом и втором периодах конвертирования, подачу кварцевой руды, известняка и оборотных шлаков, в первом периоде на каждую порцию штейна после подачи смеси кварцевой руды и известняка в расплав подают высокосернистый пиритный концентрат в количестве 50-80 кг на 1 т штейна со скоростью 900-1200 кг/мин.

При образовании во втором периоде конвертирования шлака на него подают пиритный концентрат в количестве 80-120 кг на 1 т шлака.

Способ осуществляется следующим образом.

Пиритный концентрат дополнительно подается также в случае заливки оборотных шлаков в первом периоде, в том числе шлаков из анодной печи и шлаков второго периода конвертирования. Во втором периоде конвертирования в случае получения конверторного и-лака за 10-15 мин до его слива в конвертор подается порция флюсов и пиритныя концентрат. Расход пиритного концентрата составляет 80-120 кг на 1т шлаков как в случае загрузки на оборотные шлаки в первом периоде, так и при загрузке на шлак во вторсм периоле процес са. При подаче пиритного концентрата Б конвертор Б расплаве протекают реакции взаимодействия силикатов ев ца с сульфидами железа и серой обра зующейся в результате диссоциации пирита. В результате этих реакций образуется сульфид свинца. В расплаве протекают также реакции сульфидиронания окислов мб;ди, мышьяка и , происходит разрушение магне тита. Образующиеся сульфиды свинца, мышьяка и сурьмы обладают более высокими давлениями паров при темпера турах конвертирования по сравнению с окислами и отгоняются с газами. Сульфид меди переходит в штейновую фазу из конверторного шлака, что повышает извлечение меди в черновой металл. Кроме того, при взаимодействии сульфидов железа с компонента ми конверторного шлака, а также за счет диссоциации пирита и окисления серы образуется сернистый ангидрид и содержание его в технологических газах повьаиается. Снижение расхода пиритного концентрата ниже 50 кг на 1 т штейна приводит к снижению степени возгонк примесей свинца, мышьяка и сурьмы из-за неполного сульфидирования окислов, а повышение расхода более 80 кг на 1 т штейна нежелательно вследствие значительного увеличения длительности процесса конвер1ирования, снижение производительност и увеличения выхода конверторных шл ков . Величины расхода пиритного высокосернистого концентрата на 1 т обо ротных шлаков и шлак второго периода конвертирования, составляющие 80 120 кг/т, также обусловлены условиями сульфидирования окислов свинца, мышьяка и сурьмы, содержащихся в шлаках, степенью возгонки указанных примесей и количеством получаег11ых шлаков. Скорость подачи пиритного концентрата (900-1200 кг/мин) в расплав ограничена продолжительностью процесса и тепловым режимом конвертора. Снижение расхода (менее 900 кг/мин) приводит к значительному увеличе(шю продолжительности процесса и уменьшению производительности конвертора. Увеличение расхода (более 1200 кг/мин) может привести к переохлаждению расплайа в конверторе и нарушению технологического режима. Пример , В конвертор емкостью 80 т. заливают 3 ковша штейна (54 т) следующего состава, %: меди. 5 2,1; свинца 6,47; железа 12,6. При продувке штейна воздухом на поверхность смесь из 85 % кварцевой руды и 15 % известняка в количестве 250 кг на 1 т штейна. Затем в расплав конверторной массы подают пиритный (высокосернистый) концентрат, содержащий, %: меди 0,4; железа 33,0; серы 38; окиси кальция 1,2; кварца 18. Расход пиритного концентрата составляет 1100 кг/мин из расчета 50 кг на 1 т штейна. После обработки загруженной порции штейна сливают конверторный шлак и заливают следующий ковш штейна (всего до 6 ковшей). Новые порции штейна обрабатывают аналогично первой (заливка штейна, загрузка флюсов, подача пиритного концентрата, слив шлака). В первом периоде загружают также оборотный шлак второго периода и шлак из анодной печи. После загрузки оборотных материалов дополнительно подают пиритный концентрат в количестве 100 кг на 1 т оборотных шлаков и обрабатывают конверторную массу воздушным дутьем. Во втором периоде конвертирования получают полковша оборотного конверторного шлака. За 15 мин до слива оборотного шлака на его поверхность загруисают флюсы и 1000 кг пиритного концентрата. Далее конверторторную массу обрабатывают до получения черновой меди. В результате опытной плавки получают конверторный шлак первого периода следующего состава, %: меди 3,00; свинца 5,56; железа 29,3; окиси кремния 26,9 и др. Конверторный шлак первого периода является оборотным и заливается в электропечь для плавки концентратов. Черновая медь при конвертировании штейна с добавкой пиритного концентрата содержит, % меди 99,18; свинца 0,14; мышьяка 0,048; сурьмы 0,013. Технологические газы конвертора в первом периоде содержат в среднем 6,3% сернистого ангидрида и направляются на пылеулавливание в циклонах. Отобранная в газоходе конверторная П7дшь содержит 15,3% свинца. При переработке штейнов аналогичного состава по сущэствующей заводской технологии без подачи пиритного концентрата получены следующие результаты. Конверторные шлаки содержат, %: меди 3,44; свинца 6,41; железа 29,5; окиси кремния 26,0. Черновая медь содержит, %: меди 99,01; свинца 0,21; мышьяка 0,065; сурьмы 0,017. Конверторная пыль содержит 7,1 % свинца. Газы первого периода содержат в среднем 4,0 % сернистого ангидрида. Составленное на основе материаль го баланса распределение свинца, мышьяка и сурьмы, показывает, что степень возгонки свинца по предлага емому способу возрастает на 20-25% (относительных), мышьяка и сурьмы на 15-20%. Сравнение показателей конвертиро вания свидетельствует о том, что способ позволяет повысить степень отгонки свинца, мышьяка и сурьмы из конверторной массы, улучшить качество черновой меди. Кроме того, происходит обеднение конверторных шлаков по меди, дополнительно извлекаются ценные компоненты из пиритного концентрата, а также повыша ется концентрация сернистого ангид рида в технологических газах конвертирования на 2-3%. При подаче в конвертор пиритного концентрата в оборотных конверторных шлаках снижается в 1,5 раза содержание магне тита, что улучшает показатели элек роплавки медных концентратов. Формула изобретения 1. Способ конвертирования свине содержащих медных штейнов, включаю щий продувку их окислительным газом в первом и втором периодах конвертирования, подачу кварцевой руды, известняка и оборотных шлаков, о тличающийся тем, что, с целью повышения степени возгонки свинца, сурьмы и мышьяка из конверторной массы, повыдения извлечения меди и улучшения качества черновой меди, в первом периоде на каждую порцию штейна после подачи смеси кварцевой руды и известняка в расплав подают высокосернистый концентрат в количестве 50-80 кг на 1 т штейна со скоростью 900-1200 кг/мин. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что при образовании во втором периоде конвертирования шлака на него подают пиритный концентрат. 3.Способ по п.2, отлича ющ и и с я тем, что пиритный концентрат подают в количестве 80-120 кг на 1 т шлака. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 673664, кл. С 22 В 15/06, 1977.