Способ переработки мышьяксодержащих сульфидных материалов Советский патент 1983 года по МПК C22B15/00 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРЛБОТКИ МЖЬЯКСОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФИДНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при пирометаллургической переработке мышьяксодержащих сульфидных материалов, например медных руд и концентратов.

Практика переработки мышьяксодержащих сульфидов основана намаксимгшьно возможной отгонке млшьяка в процессе пирометаллургических операций (обжига, плавки, конвертирования) с целью минимального загрязнения продуктов плавки (штейна, чернового металла) мьааьяком и облегчения их последующей переработки. Отогнанный мышьяк концентрируется в газах, пыли, возгонах, существенно затрудняя их дальнейшую утилизацию и переработку.

Известен способ переработки мышьяксодержащих материалов путем перевода их в труднорастворимые соединения окислительным обжигом в присутствии красного шлама, взятого в количестве, в 1,5-2 раза превышающем содержание мьшьяка в исходных материалах, при 500-800°С 1.

Способ предусматривает специальную операцию обжига при 500-800 С и добавки высокожелеэистого балластного материала, увеличивающего выход шлака при переработке, в частности медных мышьяксодержащих конс центратов, что усложняет процесс.

Наиболее близким по технической сущности является способ переработки мышьяксодержащих: сульфидных материалов ,например медных руд и центратов, включающий флотацию , плавку продуктов флотации на штейн, черновой металл и шлак с добавлением кварцевых и кальцийсодержащих флюсов t2 3.

Недостаток известного способа за15ключается в повьииенном (до 75,5%) переходе пышьяка в газовую фазу, что вызывает необходимость очистки газов.

Целью изобретения является сокра20щение выхода мьаиьяка в газовую фазу путем повьаиения степени его ошлакования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработ25ки 1.«шьяксодержащих сульфидных материалов, например медных руд и концентратов, включающему флотацию руды, плавку продуктов флотации на штейн, черновой металл и шлак с до30бавлением кварцевых и кальцийсодержащих флюсов, ишьяксодержащие сульфидные материалы разделяют на маломышьяковистый и высокомлшьяковистый полупродукты, МаломыЕиьяковистый полупродукт плавят с кварцевым флюсом, высокомышьяковистый полупродукт смешивают с кальцийсодержащим флюсом и смесь сплавляют с шлаком от плавки маломышьяковистого полупродукта.

Причем весовое соотношение высоко уишьяковистого полупродукта и окиси кальция кальцийсодержацего флюса в смеси поддерживают равным 1:{0,2-1)

Сущность изобретения состоит в том, что из сум№л перерабатывае1уых млшьяксодержащих сульфидных .материалов предйарительно механическими способами обработки, например флотацией, выделяется часть сульфидного материала, концентрирующую основную массу сульфидно-арсенидных минералов (теннантит, арсенопирит и др.), при нагревании (плавке) которых в смеси с кальцийсодержащими соединениями (известь, известняк, долог мт и т.п.) образуются прочные нелетучие сульфоарсениды кальция. Сплавление сульфоарсенидов с железосиликатным шлаком от плавки маломышьяковистого полупродукта сопровождается шлакованием мышьяка практически без его возгонки.

Металлургические предприятия,как правило, перерабатывают не однородный концен±рат, а набор концентратов ряда поставщиков, с широким диапазоном концентраций мышьяка от сотых долей процента до 4-5%. В этом случае предложенный способ может быть осуществлен предварительной сортировкой концентратов на маломышьяковистую и выcoкo ышьякoвиcтyю части с последующей раздельной их переработкой с соответствующими флюсами.

При металлургической переработке высоко1 ышьяковистого полупродукта с кальцийсодержащим флюсом степень подавления выхода мышьяка в газовую фазу и его шлакования зависит от количества известкового флюса в смеси. Наиболее эффективна добавка кальцийсодержащего флюса из расчета 50-.70% СаО к массе высокомлшьяковистой части сульфидов.- В этом случае обеспечивается подавление выхода мьаиьяка в газ,на 90-98%.

В общем случае эффективность способа зависит от селективности извлечения мышьяка в высокомышьяковистую часть.сульфидного материала и от количества добавляемого кальцийсодержащего флюса при сплавлении высокомышьяковистой части со шлаком от плавки маломыюьяковистой части.

Пример 1. 100 кг МЫШЬЯК содержащего медного концентрата,солержащего, вес.%: медь 18,7; серу

37,8; мыльяк 1,3 (мышьяк в форме теннантита), подвергали флотации в следующих условиях: пульпу концентрата (40% твердого) кондиционируют добавкой извести (до 200 г/м свободной СаО) и перемешиванием паровоздушной смесью в течение 15 мин при с расходом паровоздушной смеси 1,53 пульпы. Основн ю флотацию (10-12 мин) ведут с добавкой 2540 г/т бутилового ксантогената, 20 г/т пенообразователя Т-бб и 40 г/т сульфида натрия. Контрольную флотацию ведут с добавкой 15-20 г/т бутилового ксантогената и 10 г/т Т-66. Получают 80,5 кг маломышьяковистого полупродукта (.ММП), содержащего 0,24 мышьяка и 20,9% меди, и 19,5.кг высокомышьяковистого полупродукта (,ВМП с содержанием 5,7% мышьяка и 9,7% меди. Маломышьяковистый полупродукт подвергали окислительной плавке с 17,0 кг кварцевого флюса, а высокомышьяковистый полупродукт смешивали с различным количеством известняка и смесь сплавляли со шлаком от плавки маломышьяковистого полупродукта путем загрузки ее на поверхность Шлаковой ванны.

Результаты по выходу мышьяка в газ приводятся в таблице (пп.2-8). Для сравнения приведен результат прямой плавки исходного концентрата в смеси с 17% кварцевого и 10% .кальцийсодержащего флюсов согласно известному способу (на 100 кг исходного концентрата). Снижение выхода мышьяка в газ по сравнению с известным способом обеспечивается, начиная с 20%-ной добавки окиси кальция к высокомьвшьяковистому полупродукту. Дальнейшее увеличение добавки окиси кальция эффективно вплоть до 70%.

П р и м е р 2. Смесь концентратов, содержащую в среднем 1,064% мышьяка и 18,10% меди, сортиройали на маломышьяковистый полупродукт (90 г; 0,13% As; 18,35% Се) и высокомышьяковистый (1 ышьяк в форме арсенопирит а) полупродукт (10 г, 9,47% As и 15,7% Си). Маломыдьяковистый полупродукт плавили с кварцем, а высокогхышьяковистый смешивапи с известняком (50,85 и 100% СаО к весу ВМП) и загружали на ванну шлака от плавки ММП. Результаты представлены в таблице (пп.9-11). При арсенопиритной форме мышьяка в ВМП требуется несколько повышенный расход известняка, однако при 100%-нв(м расходе СаО во флюсе к весу ВМП выход мышьяка в газ практически полнос тью подавляется.

Ожидаемая экономия от использования предложенного способа в расчете на завод с производительностью 30 тыс. т меди в год составит 400 тыс.руб.

I. Переработка мышьяксодержащего, концентрата согласно известному способу (прямая плавка с добавкой 17% . кварца и 10% известняка),

1,30

1,032 100,0

II. Переработка в соответствии с предпагаеким способом

1,032 79,4