Шихта для обеднения металлургических шлаков

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическихРеспубпии ГиГ 724587 1) Дополнительное к авт. свил-ву 5,09.78ем заявки 22) Заявленй квинтетбретеиийнй 3) Приоритет елзм нее публиковано 30.0втер бликовани Дата о писания 31,03(7 1 ) Заявитель Инс и У ме аллУРгии УР ко наУ цен Ра Н СС .Р(5 Х ДЛЯ ОБЕДНЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСК ШЛАКОВ ь введен)ГГГ.Т бЬиых со Окись каль в шихту в вид напрИмер сульф бонатов кальци 1 инении,ГСЛОВ И КаРГ:О:ГГИГ ЕГ. ГЕГЕЛЕ,гицроо кк а Г о отеъ о ато Йзобретение относится к переработке,шлаков цветной металлургии путем обработки расплава обедняюшими смесями. и может быть использовано для извлечения цветных металлов из шлаков ни-,келевого, медеплавильного и других производствИзвестна шихта для обеднения металлургических шлаков, содержащая окиськальция, сульфидный материал и железистый сплав 111.Недостаток шихты заключается втом, что она не обеспечивает достаточнотвлного извлечения металлов из шлака.Целью изобретения является увели-чение степени использования серы и повьпцение извлечения цветных металлов.Поставленная пель достигается тем,что шихта содержит ингредиенты в следующем соотнотцении, вес. %;Окись кальция5-30СульГ 1 Гцдцый материаеГ 1 5-70ЖЕЛЕЭЦСТГ ГЯ СИГЕОВ с )стальное Содержание окиси кальция в шихтаобусловлено величиной снижения электро. -проводности шихты до значешей, соизмсримых с электропроводностью, обедняемого шлакового расплава, Оптимальное 5содержание окиси кальция в шихте, поданным укрупненных испытаний, находится в пределах 5-30% от веса шихты.Более высокое содержание окиси кальция О(свыше 30%) неоправдано ввиду увеличения выхода шлака и потерь цветныхметаллов, При содержании окиси кальция в шихте до 5% электропроводностьшихты остаетя значительно выше1(О 3-0 4 Омсм ), и при содержанияхего более 30% ииже (менее 0,10 м см ),чем электропроводность шлакового расплава, что в обоих случаях приводит кнарушению электрического режима плявсодержащих окись кальция, могут служить природные минералы (известняк, доломит, гипс и др.), промышленные полупродукты и отходы (иэвестняк, фосфогийс и т.д.)Содержание железоуглеродистого сплава в шихте определяется необходимой степенью металлизации получаемого штейна, исходным содержанием цветных .металлов в шлаке и составляет 20-70% .от веса шихты для обеднения шлаков.Рекомендуемое содержание железоуглеродистого сплава, а также сульфидного материала и их соотношение обусловлено, необходимостью получения штейнов с содержанием серы 15-30%, характерных для цветной металлургии. Сниженйе Содержания в шихте железоуглеродистого сплава ниже 20% ведет к резко. му увеличению потерь серы при плавлении шихты. При содержании железоуглеродйстого сплава в шнхте свыше 7 0% выделяется чрезмерно металлиэированный штейн с высокой температурой плавления, что потребует значительного повышения температуры процесса. В качестве железо- углеродистых сплавов используют чугунную стружку, магнитную фракцию огарка от восстановления железосодержащих материалов, например окисленных никелевых руд, цинковых кеков, твердыхшлаков и др.Содержание сульфидного материала в шихте определяется исходным содержанием цветных металлов в шлаке, степенью металлизации штейна и составляет по экспериментальным данным 15-70% от веса шихты для обеднения шлаков. Максимальное содержание сульфидного материала (70%) в шихте огра/ ничено ростом потерь серы и снижением вэвлечения никеля, а минимальное содержание его (15%) - повышением электроп оводности шихты (до 0,3-0,40 м фсм ) и нарушением электрического режима обеднения шлака, Сульфидным материалом может служить пирит, колчедан, высокосернистые металлургические отходы и другие высокосернистые материалы,Крупность компонентов шихты не должна превышать 20-50 мм, предпочтительнее не более 5-10 мм. Шихта предварительно может быть окускована извес ными методами (окомкованием, брике 1 О 15 20 электропечах со шлаковой проводимостью,25 но и в других известных металлургичесЗО 35 40 45 Я тированием) и подвергнута термическойобработке (спеканию, проколке, обжигу). Обработка металлургических шлаков шихтой может быть осуществлена как наэлектрообогреваемом аппарате, так и в аппаратах, использующих другие виды топлива ( природный, генераторный газ и др,).Кроме того, окись кальция снижает потери серы в газовую фазу при термическом разложении сульфидных компонентов шихты, благодаря связыванию серы в прочный сульфид кальция. Вместе с тем образовавшийся сульфид кальция является активным сульфидизатором для цветных металлов в шлаке, что способствует росту извлечения цветных метал,лов в штейн.Два последних эффекта (снижение потерь серы с газами и цветных металлов со шлаком) сохраняют свое значение при использовании предлагаемой шихты для обеднжия шлаков не только в ких агрегатах. П р и м е р . В испытаниях испольэуют шихту, составленную из чугунной стружки, пирита н технической окиси кальция. Крупность компонентов шихты в пределах 2-5 мм.Электропроводность шихты определяют путем измерения сопротивления слоятвердой шихты заданной толщины и сеченияФ в интервале температур до 1000 С,Шихту испытывают для обеднения шлака шахтной плавки окисленных никелевых руд. Опыты ведут в электропечи мощностью 80 кВт, футерованной магнезитом. Садка шлака составляет 30 кг. Шлак расплавляют в электропечи и доводят температуру расплава до 1280- 1300 С. Шихту на поверхность расплава подают через загрузочное отверстие в своде печи в межэлектродную зону. Расход щихты составляет 2,5% от веса шлака. После разогрева шихты и усвоения ее расплавом шлак составляют в тел чение 10-15 мин. Чемпературу процесса периодически контролируют погружной вольфрам-рениевой термопарой. Затем шлак и полученный штейн сливают в изложницу. После охлаждения продукты плавки взвешивают и анализируют на основные компоненты.Результаты испытаний шихгы для обеднения металлургических шлаке в приведены в таблице.% Извлечениеникеля,Содержание никеля после обеднения, % Состав шихты, вес. % Электролводность пр000 С,мсм Выходтейпа,от весашлака Чугунная Пиритстружка Окиськальция В шлаке В штейне 0080 510 0,090 4,8 2,1 70 15 15, 0 21 20 70 10009 1,010,5 50,0161,1 1)9 0,070 0,075 0,065.2,1 45 50 5 О 27 55 15 30 О 11 40 40 20 0 15 8,0 58,3 3,7 2 э 1 11 9 63,9 4,2 сСоставитель А. ХальницкийРедактор Н. Кравцова Техред М. Петко Корректор,М. ДемчикЗаказ 798/7 Тираж 694 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 филиал ППП фПатент, г. Ужгород, .ул, Проектная, 4 Результаты испытаний показывают, 15 что введение окиси кальция в количестве 5-30% в шихту, содержащую чугунную стружку и пирит, позволяет снизить в 2-4 раза электропроводность шихты для обеднения металлургических шлаков20 и приблизить ее к электропроводности шлакового расплава. При этом извле-, .чение никеля повышается на. 11,1- 13,9 абс.%, а потери серы в газовую фазу сокращаются на 5-10 абс.%.Таким образом, шихта предлагаемого состава для обеднения металлургических шлаков обеспечивает снижение электропроводности шихты для обеднения шлаков и стабилизацию режима работы электро- З 0 печи; снижение потерь серы с газами;повышение извлечения никеля в штейн. формула изобретения Шихта для обеднения металлургических шлаков, содержащая окись кальция,сульфидный материал и железистый сплав,о т л и ч а ющ а я с я тем, что,.сцелью увеличения степени использованйясеры и повышения извлечения цветныхметаллов, щихта содержит ингредиентыв следующем соотношении, вес. %:Окись кальция 5-30Сульфидный материал . 15-70Железистый сплав Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 203236, кл. С 22 В 7/04, 1966.