336881

О П И С А Н И Е 336881ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ ависимый от патента1, Кл, С 21 Ь 1/ явлено 08.Ч 11.1969 ( 1345994/221.1968,18.688,А;68, Итали Приорит Номитет ло дела зобретений и открытийДата опубликования описания 29 Ч.197 вторыизобретения Иностра уно Вив (Итал и цыани и Джузеппе Сиро) олом и Заявите Иностранная фирмантекатини Эдисон С,п.А (Италия) ПОСОБ УДАЛЕНИЯ МЫШЬЯКА И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОБОЖЖЕННЫХ ПИРИТНЫХ ОГАРКОВИзобретение относится к области подготовки металлургического сырья.Известен многоступенчатый способ обжига в кипящем слое пиритной руды, содержащей мышьяк и свинец, в котором после магнетизирующего обжига руду подвергают безоксилительному, а затем окислительному обжигу при температурах до 900 С. Способ предусматривает удаление мышьяка, серы и свинца.Недостатком известного способа является значительный расход твердого топлива - восстановителя и разубоживание выделяющимися газами концентрацию в них хлора.С целью экономии топлива и повышения концентрации хлора в реактивных газах по предлагаемому способу обжиг пиритных огарков ведут с переводом 10 - 15% гематита в магнетит при температурах 850 - 950 С в течение 30 - 90 хии с последующим х,чорироваиием.Согласно предлагаемому изобретению, восстановление обожженного пирита осуществляе 5 ся при наивысшей возможной температуре и достаточно длительное время (30 - 90 л.ин), чтобы способствовать практически полному разложению арсенатов железа, Таким образом, возможно проводить пос.чедовательное хлорирование в окисляющей атмосфере и поддерживать коицеитрацшо О в отходящих газах свыше 3% по объему. Если еще имеется некоторое количество арсенатов железа, то концентрация кислорода должна поддерживаться более низкой, чтобы разложить 5 арсенаты. Таким путем при высокой концентрации 02 его расход в паразитных реакциях (тех, которые ведут к образованию АЯС 1, РеС 1 з и СаС 1.), сокращается до минимума.По предлагаемому способу этап хлорирова.10 ния и окисления восстановленных шлаков осуществляют в реакторе кипящего слоя предпочтительно в две стадии при температурах 650 в 9 С и при времени контакта 30 - 120 мин, Кочичество хлора, поданного в реак тор, равно 105 в 12 стехиометрического ко.чичества, необходимого для превращения иежелезных металлов в хлориды. Хлорирующий газ слагается из хлора, кислорода и инертного газа, обычно из хлора и воздуха; концентра ция кислорода - между 3 н 12% от общеговыхода газов, Чтобы получить это, достаточно проанализировать выходящие газы и подрегулировать вводимые газы.Восстановление пиритовых шлаков при вы сокой температуре допускает низкую степеньвосстановления (10 - 50%) гематита в магнетит, Степень раскисления, требуемая для удовлетворительного теплового баланса хлорирования, ниже, поскольку Ощутимое тепло, даЗаказ 1492/13 Изд. Мо 611 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 45 Типографии, пр, Сапунова, 2 ваемое огарками, выше. Как следствие этого восстановление требует незначительного увеличения расхода топлива и значительного увеличения расхода воздуха.Более низкая степень восстановления дает преимущество подачи гораздо меньшего количества воздуха в хлорирующий реактор и тем самым получения большей концентрации хлора в реактивных газах. Следовательно, получается лучшая очистка при одинаковом расходе хлора или, поддерживая ту же концентрацию хлора в газах, достигают более низкого расхода хлора при равной степени очистки.После хлорирования полученные таким путем шлаки содержат мышьяк в растворимой форме; после обработки при комнатной температуре водным раствором сильной минеральной кислоты (0,2 - 2 по весовой концентрации), при контакте 15 - 30 мин при весовом соотношении жидкости в твердой фазе 2: 1, осадочный мышьяк ниже пределов, установленных в черной металлургии, В случае, если материал имел низкое содержание железа, обработка кислотой будет осуществлена на концентрате, полученном после восстановления и магнитного обогащения хлорированных огарков при меньшем расходе кислоты, благодаря тому, что диамагнитный арсенат кальция по большей части удаляется в отходы в процессе магнитного обогащения.Мышьяк обычно представлен в огарках в форме арсенатов железа, нерастворимых в разбавленных кислотах, а также в форме растворимых арсенатов, главным образом арсената кальция.В ходе восстановления арсенаты железа разлагаются и образуют мышьяковый ангидрид, который улетучивается или частично закрепляется окисью кальция, Эта последняя реакция, которая в процессе окисления образует Са 304, ускоряет разложение арсенатов железа, зависящее от времени взаимодействия и температуры. В стадии восстановления могут образоваться железо-мышьяковые сплавы; они стабильны при высокой температуре и не могут быть удалены путем магнитного отделения,Разложение арсенатов железа может быть также осуществлено в процессе хлорирования, путем обработки низкими концентрациями О. в реактивных газах. При концентрациях О больше 3/о АЯСз не может быть образован, поэтому свободная окись кальция вместо ее хлорирования, превращается в сульфат каль 5 10 15 20 25 30 35 40 ция посредством 50 в, в которой освобождается в процессе хлорирования, а железо не хлорируется. Таким образом, в этих реакциях хлор не уходит в отходы.В некоторых известных процессах мышьяк удаляется из железных руд в виде мышьякового ангидрида, пиритивных шлаков и т. д. путем восстановления главной части руды в Рез 04 различными восстановительными аген тами.Эти процессы не могут привести к полному удалению мышьяка потому, что исходный продукт может уже содержать арсенат кальция (устойчивый в восстановительной среде), и потому, что он может образован путем реакции с окисью кальция, которая освобождается из Са 304 в процессе раскисления. Кроме того, очень трудно воспрепятствовать сверх- восстановлению арсената железа и тем самым образованию железо-мышьяковых сплавов, устойчивых при высоких температурах. Согласно изобретению путем оперирования при высоких температурах (850 - 950 С), продолжительном времени реакции (30 - 90 мин) и низкой степени восстановления (10 в 5 ), избегают образования железо-мышьяковых сплавов и способствуют образованию растворимых арсенатов.В других процессах удаление арсенатов достигается хлорированием хлором или соляной кислотой в инертной среде или в слабой восстановительной среде. Однако возгонка мышьяка путем хлорирования дорогостоящий процесс вследствие того, что летучий хлорид мышьяка не представляет ценности, а напротив усложняет последующую гидрометаллургическую обработку растворов хлоридов. При процессе согласно данному изобретению потребление хлора мышьяком практически равно нулю,Предмет изобретенияСпособ удаления мышьяка и цветных металлов из обожженных пиритных огарков, включающий частичное восстановление материала до магнита углеродом топлива, хлорирование в окислительной атмосфере и выщелачивание, отличающийся тем, что, с целью экономии топлива и повышения концентрации хлора в реактивных газах, обжиг пиритных огарков ведут с переводом 10 - 50% гематита в магнетит при температурах 850 - 950 С в течение 30 - 90 мин с последующим хлорированием.