Способ обеднения шлаков цветных металлов

(5 ц С 22 В 7/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ стали и в расплав восстаатора в виде граое введе совмесновител я и сульАи твердого у я с наката леродистого ным на него осста нул и нови т о зо 1 ветнои етение относится кгии, в частности к.сметаллов и пособа еталл извлечения цветныхких шлаков,1(елью изобрете1ние извлечения цв я является повыпных металлов,льАидизатора иым металлам штейнижение расходабогящения по цве а(56) Авторское свидетельство СССРР 777074, кп. С 22 В 7104, 1980.(57) Изобретение относится к цветнойметаллургии, в частности к обеднениюшпаков по цветньм металлам. 11 ель изобретения - повышение извлечения цветных металлов, снижение расхода сульАидизятора и обогащение по цветнымметаллам штейна. Способ обедненияшлаков цветных металлов включает;коизмельченным сульфидизятором и связующим, причем гранулы вводят в количестве, обеспечиваюцем расход сульАидизяторя 1-10 Х от массы шпака.Иихту, состоящую из дробленого угляили кокса (1-100 мм), связующего(лигнин, сульАатцеллюлозный щелоки др,) и тонкоизмельченного бедногопо цветным металлам концентрата (вт,ч. пирит), предварительно окатывают в грануляторах и затем загружаютв выносные отстойные агрегаты илиспециальные обеднительные зоны плавильньг" печей (лечь Ванюкова, КИВ 1"-Ти др.) Новым является введение окатанной шихты в шлаковый расплав, приэтом промывка обедняемого расплаваосуществляется каплями сульАида железа при максимальном контакте их совсем объемом шлака. В результате происходит коялесцекия капель сульоида железа или капель бедного штейнас корольками богатого штейна и отделение их в донную Аязу, что приводит к снижению содержания цветныхметаллов в шлаке. Ня,дроблепып уголь или кокс крупностью 1-100 мм в присутствии связующего (лигнин, сульйатцеллюлозный щелок и др.) в чашевых или барабанных грануляторах накатывают тонкоизмельченную руду или тонкоизмельченный бедный по цветным металлам концентрат (в т.ч, и пиритный концентрат)16507 Подготовленную таким образом шихту необходимо загружать для обеднения шлаков в выносные отстойные агрегаты или в специальные обеднительные зоны печей Ванюкова и КИВЦЗТ.Улучшение условий обеднения шлаков в этом случае должно произойти за счет утяжеления кусков угля или кокса от налипшего на них сульйидно го материала. При этом подготовленные таким образом куски погружаются вглубь .обедняемого шлака, обеспечивая тем самым больший контакт между .жидким шлаком и твердым углеродом. 15 В то же время происходит равномерная промывка обедняемого шпака мелкими каплями РеЯ или бедными по цветнйм металлам мелкими каплями штейна,который, сливаясь с каплями богатого штейна, взвешенных в промышленных шлаках, либо заставляет их опускаться на дно, либо разубоживает их по цветным металлам.Предлагаемый способ обеднения 25 юнаков может быть использован в следующих процессах: во всех вариантах (медной,никелевой, свинцовой и др.) плавки Ванюкова (ПВ); в процессе КИВЦЭТ; при обеднении кобальт- содержащих шлаков в электропечах; при обеднении шлаков шахтных печей медного, никелевого и свинцового производства в выносных отстойниках; при обеднении конвертерных шлаков в конвертерах.35Состав гранул (соотношение восстановителя и сульйидизатора) в каждом отдельном случае определяется составом щлакообразующих, содержанием магнетика в шлаке и содержанием цвет-, ных металлов в шлаке.В лабораторных условиях проводят проверку предлагаемого способа.Угольную крошку размером 1-10 мм смешивают с пиритным концентратом с добавкой 3% лигнина в Аарйоровой вра" щающейся мельнице, Состав пиритного концентрата,Х; ".и 0,88; Еп 3,0; РЬ 0,58 Ре 32,1; Я 39,1; Б 10 16,0; СаО 0,6; А 1 Оз 2,6, Состав окатьппей (гранул), %: уголь 80; пиритный концентрат 17; лигнин 3. После приготовления окатьппи загружают в тигли, в которых находятся расплавленные про; мышленные шлаки никелевой плавки.55П р и м е р 1, Отвальный шлак (90 г) и штейн (9 г) шахтной плавки загружают в алундовый тигель, кото 41 4рый устанавливают в предварительноразогретую до 1300 С силитовую печь.Состав шлака, %: Мх 0,15; Со 0,031 рРе 17,0; М 80 10,37; СаО 15,33; БдО48,08 р А 1 йО 3 Зф 19Состав штейна, Х; М 14,6; Со 0,34;Ре 59,7; Б 24 5.Расплавление материалов завершаютчерез 15 мин. Затем загружают окатыши пйритного концентрата с углем налигнине, затаренные в бумажный пакет,и приступают к барботажу шлака потоком очищенного аргона через алундовую трубку. Перемешивание шихты завершают через 20 мин, затем, сделаввыдержку расплава в печи при 1300 фСв течение 10 мин, тигель извлекаютиз печи и охлаждают на воздухе.Расход окатышей 5,3 г (0,9 г пиритного концентрата или 1 Х от массыобедняемого шлака).В результате опыта получены шпакследующего состава, Х: Мд 0,05; Ре16,441 Я 0,51 р Со 0,01, и штейн состава, Х: Их 17,12; Ре 48,23; Со 0,45;Б 30,05.П р и м е р 2. Опыт аналогиченпримеру 1,Расход окатышей 2,7 г (0,46 г пиритного концентрата нли 0,5 Х от массы шпака).В результате опыта получены:пцтак состава,Хф Мх 0,083; Ре 16,64;Со 0,02; Я 0,54, и штейн состава, Х;И 15,.12; Ре 54,81; Со 0,38; Б 26,53.П р и м е р 3 Опыт аналогиченпримеру 1.Расход окатышей 27 г (9,0 г пиритного концентрата илн 5 Х от массы шлака).В результате опыта получены шлаксостава,Х; М 0,02; Ре 15,83; Я0,38 (Со не обнаружен), и штейн состава, Х: Мч 12,05; Ре 61,1; Со 0,4;Я 23,52,П р н и е р 4. Ипак (90 г) иштейн (9 г) конвертирования никелевого производства (плавка в .печиПВ) загружают в алундовый тигель и, устанавливают в предварительно разогретую до 1300 С силитовую печь.Состав шлака, %: М 1,81; Ре50,8 р Со 0,35; Я 3, 10; Си 2,51;М 80 0,54; А 10 з 2,56; Бз.Ое 20,31.Состав штейна, %: Мд 23,21; Си21,91; Со 0,10; Ре 34,01; Б 18,51.После расплавления материаловв тигель загружают окатьппи пиритно 1650741го концентрата с углем на лигнине,затаренные и бумажньп пакет,и барботируют шпак потоком аргона черезалундовую трубку так,как и в примере 1.После перемешивания в течение 20 мини вь(цержки в печи в течение 10 минтигель извлекают из печи и охлаждают на воздухе,Расход окатьппей 27,0 г (4,5 гпиритного концентрата или 5 Х от массы шлака).В результате опыта получены штейнсостава, Х: М 1 21,24; Сц 21,12;Со 082; Ре 38,5; 8 18,05, и шлаксостава,Х: Их 0,05; Сц 0,58; Со0,07," Ре 40,0; 8 1,01.П р и м е р 5. Илак (120 г) иштейн (40 г) медной плавки в печиПВ загружают в алундовый тигель, 20который устанавливают в предварительно разогретую до 1250 С силитоовую печь.Состав шлака,. Х: Сц 1,52; Ре 34,4;810 П 31,8; И 80 1,59; СаО 5,45. , 25Состав штейна, Х: Сц 48,3; Ре24,7; 8 23,9.После расплавления материалов втигель загружают окатыши пиритного концентрата, затаренные в бумаж-.ный пакет, и барботируют шпак потоком аргона через алундовую трубкув течение 1 ч с последующей выдержкой расплава в печи в течение10 мин. Зятем тигель извлекают иэ пе 35чи и охлаждают на воздухе.Расход окатьппей 35,3 г (6,0 гпиритного концентрата или 5% от массы шлака),В результате опыта получены шлак,содержащий 0,49% Сц и 3574% Ре, иштейн состава,Х: Сц 41,68; Ре 30,77;8 24,39.П р и м е р 6. Опыт аналогиченпримеру 5,45Расход окатышей 70,6 г (12,0 гпиритного концентрата или 10 Х отмасси шлака).В результате получены шлак, содержащий 0,45 Х Сц и 36,4 Х Ре и штейнсостава, Х: Сц 39, 11; Ре 35, 15;8 23,47,П р и м е р 7. Опыт аналогичен.прймеру 5.Расход окатышей 84,7 г (14,4 гпиритного концентрата или 12 Х от массы шлака). В результате опыта получены шлак, содержащий 0,44% Сц и 37,5% Ре, и штейн состава, %: Сц 37,36; Ре 36,7; . 8 23,58.Приведенные примеры свидетельствуют о том, что предлагаемый способ обеднения различных по составу промьппленных шпаков достаточно эффективен. Сравнение результатов медной плавки материалов печи ПВ показывает, что одинаковый уровень обеднения шлака достигается при применении окатышей с расходом пиритного концентрата 10% (пример 6) и 12 Х (пример 7) от массы обедняемого шлака, однако в последнем случае происходит разубоживание штейна железом, что приводит к увеличению потерь меди при конвертировании штейна. Сравнение результатов плавки материалов шахтной печи показывает, что промывка отвальных шпаков пиритным концентратом приводит к резкоМу снижению потерь цветных металлов (примеры 1 и 3), однако при расходе окатышей в расчете 0,5 Х пиритного концентрата от веса шпака, по-видимому, э(хЬект процесса обеднения шлака снизился из-за того, что сульдпщизатора не хватило для коалесценции и осаждения взвеси механических потерь штейна в донную йаэу (пример 2). Результаты плавки материалов конвертирования никелевого производства (плавка в печи ПВ) показывает, что применение предлагаемого способа обеднения шпа ков позволяет получить отвальный шпак (пример 4). Формула изобретенияСпособ обеднения шпаков цветных металлов, включающий введение в расплав восстановителя и сульйидизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения цветных металлов, снижения расхода сульйидизатора и обогащения по цветным металлам штейна, восстановитель, и сульАидизатор вводят совместно в виде гранул из твердого углеродисто го восстановителя с накатанным на него тонкоизмельченным сульфидизатором и связующим, причем гранулы вводятся в количестве, обеспечивающем расход сульФидизатора 1-10 Х от массы обрабатываемого шлака.