Способ подготовки файнштейна к флотации
Формула | Описание | Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1445224
Авторы: Калнин, Кочергинский, Резник, Тарасов, Шишкина
Формула
1. Способ подготовки файнштейна к флотации, включающий обработку расплавленного файнштейна сульфидизатором путем вдувания его в расплав потоком нейтрального газа, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества файнштейна, в качестве сульфидизатора используют смесь углеводородсодержащего восстановителя и диоксида серы при объемном соотношении CnHm SO2 1 (1 1,25)(n + 0,25m) с интенсивностью продувки 55 95 м3/т ч и обработку проводят до конечного содержания серы в файнштейне 24,5 26,5
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве углеводородсодержащего восстановителя используют метан.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве углеводородсодержащего восстановителя используют пропан.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве углеводородсодержащего восстановителя используют мазут.
Описание
Цель изобретения улучшение качества файнштейна.
Изобретение осуществляют следующим образом. В расплавленный медно-никелевый файнштейн, содержащий, мас. сульфида никеля 30-35, сульфида меди 40-45, магнетита 0,5 и металлизированной фазы 15-20 в виде сплава металлов на основе никеля, вдувают смесь углеводородсодержащего восстановителя и диоксида серы при объемном соотношении СnHm:SO2=1:(1-1,25)(n+0,25m).
За счет каталитического влияния кобальта в расплаве файнштейна с высокой скоростью протекает первичная реакция образования сульфидно-восстановительной смеси газов
SO2+CnHm_

и происходит сульфидирование металлизированной фазы до Ni3S2, Cu5FeS4, Cu2S, CO9S8.
Наиболее полно этот процесс протекает при интенсивности продувки расплава в пределах значений 55-95 м3/т

В результате обработки, расплава сульфидно-восстановительной смесью концентрация сульфидов меди и никеля возрастает с 40-45 до 55-60% и с 30-35 до 40-45% соответственно. При этом общее содержание серы повышается с 20-22 до 24,5-26,5% а количество металлизированной фазы уменьшается с 15-20 до 0-1,5%
По фазовому составу полученный файнштейн представляет собой бинарную смесь сульфидов меди и никеля, которая лучше флотируется.
Источником диоксида серы служат отходящие газы автогенных плавок или жидкий диоксид серы. В качестве углеводородсодержащих агентов используют метан, пропан, мазут и др.
Проверку предлагаемого способа осуществляют на лабораторной установке с применением пробы промышленного файнштейна, содержащего, мас. никеля 38,1, меди 35,2, кобальта 0,45, железа 2,9, диоксида кремния 0,5 и серы 21,6.
Фазовый состав этого файнштейна включает (мас.): металлизированного сплава металлов 15-20, сульфидов меди (Cu2S, Cu5FeS4), 40-50, сульфида никеля Ni3S2 30-35 и магнетита 0,5.
П р и м е р 1. Навеску файнштейна (0,060 кг) загружают в печь и расплавляют. При 1200oС в него вдували 0,095 л/мин смеси газов, содержащей (об.): 36,8 SO2, 18,4 CH4, 44,8 N2. Интенсивность продувки составляет 95 м3/т

Расплав файнштейна продувают 70 мин и затем охлаждают.
Получают 0,0625 кг файнштейна, содержащего (мас.): меди 34,1, никеля 37,8, кобальта 0,42, серы 25,5, железа 2,8, металлизированной фазы 0,5.
П р и м е р 2. Навеску файнштейна (0,100 кг) загружают в печь и расплавляют. При 1250oС в расплав вдувают 0,119 л/мин смеси газов, включающей (об. ) 70,0 SO2, 14,0 C3H8, 16 N2. Интенсивность продувки расплава 71,4 м3/т

В условиях эксперимента объемное соотношение исходных агентов C3H8:SO2= 1: 5 соответствует стехиометрическому в следующей реакции максимальной конверсии SO2 в серу с помощью пропана:
5SO2+C3H8=2,5S2+3CO2+4H2O.
Расплав файнштейна продувают 60 мин и охлаждают. Получают 0,1053 кг файнштейна состава (мас.): 36,3 никеля, 33,6 меди, 0,42 кобальта, 2,8 железа, 0,4 диоксида кремния, 26,5 серы. Металлизированная фаза и магнетит в нем отсутствуют.
П р и м е р 3. Навеску файнштейна (0,100 кг) загружают в печь и расплавляют. При 1200oС в него вдувают 0,150 л/мин смеси состава (об.): 15 SO2, 10 мазута, 75 аргона. Интенсивность продувки в данной серии опытов 90 м3/т

CH2+1,5SO2=0,75S2+CO2+H2O.
Получают 0,1055 кг файнштейна состава (мас.): 36,1 никеля, 33,8 меди, 0,43 кобальта, 2,8 железа, 26,1 серы, 0,25 металлизированной фазы.
Как видно из примеров 1, 2 и 3, при использовании различных по составу углеводородсодержащих агентов в смеси с диоксидом серы получают близкие по содержанию общей серы просульфидированные файнштейны, в которых количество металлизированной фазы снизилось с 15-20 до 0-0,5%
В указанных примерах сульфидирование файнштейна протекает при объемных соотношениях CH4:SO2=1:2, C3H8:SO2=1:5; CH2:SO2=1:1,5, которые в обобщенном виде выражаются следующим объемным соотношением исходных агентов:
CnHm:SO2=1:(n+0,25m),
где n, m количество атомов углеводорода и водорода в применяемом углеводородсодержащем агенте.
Проведенная серия экспериментов показывает, что увеличение соотношений от CnHm:SO2=1:(n+0,25m) до CnHm:SO2=(1,0-1,3):(n+0,25m) приводит к повышению содержания металлизированной фазы с 0-0,5 до 4-6% и снижению концентрации серы с 24,5-26,5 до 21-23%
Кроме того, в составе отходящих газов появляется водород и оксид углерода, что свидетельствует о нерациональном расходе углеводородсодержащих агентов вследствие избытка восстановителей для реакции
CO+H2S+COS+H2+2SO2=2S2+2CO2+2H2O.
Следовательно, повышение показателя соотношений исходных агентов сверх стехиометрического CnHm:SO2=1:(n+0,25m) нецелесообразно.
В случае уменьшения соотношений от CnHm:SO2=1:(n+0,25m) до CnHm:SO2=0,6: (n+0,25m) повышается количество металлизированной фазы с 0-0,5 до 1,2- 3,0% но при этом в газовой фазе отсутствуют водород и оксид углерода.
Эксперименты показывают, что наиболее полное сульфидирование файнштейна протекает только при соотношении
CnHm:SO2=1:(n+0,25m).
Однако в реальных условиях промышленной реализации способа трудно поддерживать стабильное соотношение исходных агентов. Поэтому на основе экспериментальных данных установлен нижний предел соотношений CnHm:SO2=0,8: (n+0,25m), при котором остаточное содержание металлизированной фазы составляет 0,8-1,2% т.е. почти в 2-3 раза меньше по сравнению с прототипом и другими известными способами.
Таким образом было выбрано объемное соотношение исходных агентов в пределах CnHm: SO2=(1-0,8):(n+0,25m)=1:(1-1,25)(n+0,25m). Кроме того, экспериментальные исследования позволяют выявить влияние интенсивности продувки расплава на конечное содержание серы и металлизированной фазы (табл.1).
Из данных табл.1 следует, что наиболее эффективное сульфидирование файнштейна наступает при интенсивности продувки 95 м3/т


C уменьшением интенсивности барботажа файнштейна от 95 до 30 м3/т



Из данных табл.1 следует, что полное сульфидирование металлизированной фазы достигается при концентрации серы 26,5% При содержании серы 24,5-25,0 остаточное количество металлизированной фазы составляет 1,01-1,21% что не превышает ее содержаний при заявляемых параметрах.
Таким образом содержание серы в файнштейне 24,5-26,5% выбрано в качестве легкоконтролируемого параметра завершения продувки расплава файнштейна газовыми смесями на основе диоксида серы и углеводорода.
В табл.2 представлены результаты серии опытов, позволяющих сравнить способ-прототип с предлагаемым способом.
Состав исходного файнштейна, температура процесса и навески проб (0,06 кг) идентичны условиям, описанным в примере 1. Расход инертного газа-носителя для введения в расплав серы по способ-прототипу взят в соответствии с пределами заявляемых режимов продувки 55 и 95 м3/т

Из данных табл.2 следует, что по предлагаемому способу за счет снижения содержания металлизированной фазы с 4,2-4,8 до 0-1,21% качество полученного файнштейна улучшается.
По предлагаемому способу из файнштейна будет более полно удаляться тяжелая фракция, снижающая селективное разделение меди, никеля и кобальта в процессе флотации. Уменьшение содержания металлизированной фазы с 4,2-4,8 до 0-1,21% обеспечивает снижение содержаний примесных металлов в медном и никелевом концентратах на 0,8-0,9% повышает извлечение ценных металлов в готовую продукцию и увеличивает производительность флотационного отделения.
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при подготовке файнштейна к флотации. Цель изобретения - улучшение качества файнштейна. Способ осуществляют следующим образом. Файнштейн загружают в печь, расплавляют и при 1200oС вдувают в него смесь углеводородсодержащего газа и диоксида серы при объемном соотношении CnHm:SO2=1:(1-1,25)(n+0,25m). Вдувание смеси осуществляют потоком нейтрального газа. Интенсивность продувки 55-95 м3/т

Рисунки
Заявка
4231855/02, 17.04.1987
Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов
Тарасов А. В, Шишкина Л. Д, Калнин Е. И, Резник И. Д, Кочергинский Д. М
МПК / Метки
МПК: C22B 23/02
Метки: подготовки, файнштейна, флотации
Опубликовано: 27.09.1996
Код ссылки
<a href="https://patents.su/0-1445224-sposob-podgotovki-fajjnshtejjna-k-flotacii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ подготовки файнштейна к флотации</a>