Способ переработки сульфидных материалов

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий загрузку шихты на ванну расплава и комбинированную подачу кислородсодержащего дутья через боковые погружные и верхние фурмы, отличающийся тем, что, с целью снижения капитальных и эксплуатационных расходов, дутье через боковые погружные фурмы подают в количестве, обеспечивающем соотношение кислорода в дутье к сумме железа и серы в загружаемой шихте, равное

- количество кислорода в боковом дутье, кг/ч;
M_Fe - количество железа в шихте, кг/ч;
M_s - количество серы в шихте, кг/ч;
причем верхнее дутье подают на поверхность расплава совместно с твердым, жидким или газообразным углеводородным топливом с коэффициентом избытка кислорода, равным

где - количество кислорода, подаваемого с верхним дутьем, кг/ч;
- количество кислорода, необходимого для стехиометрического окисления углеводородов, подаваемых на поверхность расплава совместно с верхним дутьем, кг/ч.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при производстве меди, свинца, никеля и цинка из медных, медно-никелевых, медно-цинковых и свинцово-цинковых сульфидных руд.
Цель изобретения снижение капитальных и эксплуатационных расходов за счет получения в плавильном агрегате чернового металла или белого матта и шлака с низким содержанием извлекаемых металлов при ликвидации или сокращение конвертерного производства.
Предлагаемый способ переработки сульфидных материалов включает загрузку шихты на ванну расплава и комбинированную подачу кислородсодержащего дутья через боковые погружные фурмы в весовом соотношении 0,35+1,1 к сумме железа и серы в шихте, обеспечивающем их полное окисление и перевод железа в шлак, а серы в отходящие газы и в черновой металл или в белый матт, и через верхние фурмы на поверхность расплава совместно с твердым, жидким или газообразным углеводородным топливом при коэффициенте избытка кислорода 0,6+0,15 для компенсации тепловых потерь и восстановления окислов извлекаемых металлов и высших окислов железа.
П р и м е р 1. В печь с кессонированным фурменным поясом и верхней фурмой с площадью пода в области фурм 2 м² загружали медно-цинковый концентрат и флюсы с общей производительностью 120 тонн шихты в сутки.
Состав шихты: медь 13% цинк 6,9% сера 27% железо 21%
Через боковые фурмы подавали дутье, обогащенное кислородом (80% О₂), с интенсивностью 380 м³ на 1 тонну шихты. На расплав через верхнюю фурму подавалось кислородсодержащее дутье (65% О₂), интенсивностью 120 нм³/час с одновременной загрузкой угля в количестве 140 кг/ч.
В результате плавки получено: белый матт с содержанием меди 76,2% и цинка 1,2% и шлак, с содержанием меди после обеднения в электроотстойнике 0,48%
По новой технологии для конвертирования белого матта требуются конверторы общим объемом в 2 раза меньше, чем по традиционной, типа КИВЦЕТ, что сокращает в 1,5 раза капитальные затраты на строительство и в 2,5 раза эксплуатационные расходы в конвертерном отделении (за счет отсутствия конвертерного шлака).
При обеднении шлака расход электроэнергии на процесс извлечения меди возрос, так как шлаки были на 0,15-0,2% богаче по ее содержанию, однако расход электроэнергии на извлечение цинка и свинца из шлака снизился на 75-80% за счет извлечения этих металлов еще в процессе плавки.
Извлечение меди составило 98,9% извлечение цинка 95,6%
П р и м е р 2. В печи с кессонированным фурменным поясом и верхней фурмой с площадью пода в области фурм 2 м² плавили шихту на основе медного балхашского сырья с производительностью 150 тонн концентрата в сутки.
Состав шихты: медь 17,8% сера 28,5% железо 23,5%
Через боковые фурмы подавали дутье, обогащенное кислородом (85% О₂), с интенсивностью 390 м³ на тонну шихты. На расплав через верхнюю фурму подавали дутье, обогащенное кислородом (65% О₂) интенсивностью 100 нм³/ч с одновременной подачей на поверхность расплава угля в количестве 120 кг/ч.
В результате плавки получен белый матт с содержанием меди 79% и шлак с содержанием меди 1,1% который после обеднения в электроотстойнике имел 0,4% меди.
При дальнейшем конвертировании белого матта от плавки медного сырья типа балхашского по технологии плавки Ванюкова процесс осуществляется также в два этапа с получением черновой меди конвертерного шлака.
По новой технологии объем конвертируемого белого матта сократился в 2 раза, что требует в 1,5 раза меньших капитальных затрат при строительстве и снижает более, чем в 2 раза эксплуатационные расходы за счет уменьшения объемов конвертируемого продукта и отсутствия конвертерного шлака.
Обеднение шлака плавильного передела при ведении процесса по старой и новой технологии существенно друг от друга не отличаются.
Извлечение меди при плавке составило 98,5%
Использование: цветная металлургия, переработка сульфидных медьсодержащих материалов. Сущность: дутье подают через боковые погружные фурмы и верхние фурмы. Дутье через боковые фурмы подают в количестве, обеспечивающем соотношение кислорода в дутье к сумме железа и серы в шихте, равное K = M_O2/M_Fe + M_S = 0,35 - 1,1, причем верхнее дутье подают на поверхность расплава совместно с твердым, жидким или газообразным углеводородным топливом с коэффициентом избытка кислорода, равным где M_O2 - количество кислорода в боковом дутье, кг/час, M_Fe и M_s - количества железа и серы в шихте, кг/ч. - количество кислорода в верхнем дутьебкг/час. - количество кислорода, необходимого для стехиометрического окисления углеводородов, подаваемых с верхним дутьем, кг/ч.