Сульфидизатор для плавки руд и концентратов цветных металлов

Союз Советскик Социаектическик Реслублнк(51) М. Кл.ф С 22 В 5/02 Государетвеииый комитет СССР по дмам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Институт металлургии Уральского, научного центраАН СССР(54) СУЛЬФИДИЗАТОР ДЛЯ ПЛАВКИ РУД И КОНЦЕНТРАТ , .Еф" ;": ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ 2Окись кальцияТвердый углеродистый восстановитель Фосфогипс 1, 5-50 8-50 ОстальноеИзобретение относится к цветнойметаллургии, в частности к переработке руд и концентратов с извлечением цветных металлов в штейн,например к шахтной плавке окисленных никелевых руд.Известен. сульфидизатор для шахтной плавки окисленных никелевых руд,включающий фосфогипс (основа), восстановитель, окислы железа, пирита 102-15 от веса Фосфогипса 11)К недостаткам указанного способаотносится выделение в газовую фазулетучих соединений фтора, а такжесернистого ангидрида, загрязняющих 15окружающую среду, в результате разложения фосфата в фосфогипсе , сульфата кальция и пирита,Цель изобретения " предотвращение 2 О загрязнения окружающей среды летучими соединениями фтора и сернистым ангидридом. фоставлвнная цель достигается25 введением окиси кальция в состав сульфидиэатора, включающего фосфогипс и твердый углеродистый восстанови- тель, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: 30 В процессе высокотемпературного нагрева сульфат кальция (фосфогипс) восстанавливается углеродом до сульФида кальция, при этом часть серы в виде элементарной и двуокиси может переходить в газовую Фазу. Вместе с тем имеет место образование летучих соединений Фтора, токсичных для окружаивдей среды, Введение окиси кальция в присутствии восстановителя позволяет связать как элементарную серу так и двуокись серы в сульфид кальция, а Фтор " в нелетучнйф фтористый кальций, причем возрастает полнота использования серы для сульфидирования цветных металлов, а, образование Фтористого кальция способствует улучшению Физико-химических свойств яцтака, что вместе взятое ведет к.снижению потерь цветных металлов. Кроме того, окись кальция одно" временно служит связующим при окусковании сульфидизатора и Флюсом для плавки руд и концентратов цветных металлов.Минимальное содержание окисикальция в шихте сульфидизатора одре"деляется ее количеством, необходимымдля связывания фтора (около 2 отвеса фосфогипса ), и составляет 1,5от шихты сульфидизатора по сухому весу. Максимальное содержание окисикальция ограничено расходом ее в качестве Флюса (25-30 известняка отвеса руды). Оптимальное количествоокиси кальция в шихте сульфидизаторасоставляет 1,5-50 по сухому весу.При этом расход известняка-флюса,раздельно вводимого в плавку, снижается на соответствующую величину содержания окиси кальция в сульфидиза 1 торе .В качестве окиси кальция могутбыть использованы гашеная и негашеная известь, необожженный известняк,а также цемент и др. материалы,обогащенные окисью кальция и раэлагаюеиеся при нагреве с вьщелениемокиси кальция. Материалы, содержащиеокись кальция, перед окускованиемцелесообразно измельчать до крупности зерен 5 мм.Содержание восстановителя в шихтесульфидиэатора должно быть не менее20 от веса Фосфогипса для полноговосстановления сульфата кальция досульфида с минимальным образованиемдвуокиси серы, т.е. не менее 8 отшихты сульфидиэатора. Повышение расхода восстановителя свыше 50 от веса шихты сульфидиэатора экономически неоправдано ввиду увеличения общего расхода восстановителя в плавкеВ качестве твердого углеродистоговосстановителя могут быть использованы каменноугольные, буроугольные инефтяные коксы (отсев) и полукоксы,угли и др. Крупность восстановителядолжна быть не более 10-25 мм, предпочтительно менее 5 мм.Фосфогипс служит основой сульфидизатора. Пределы количества Фосфогипса в сульфидизаторе 40-80 обусловлены минимальными и максимальнымнколичествами восстановителя и окисикальция. По грансоставу Фосфогипс(100 минус 1 мм) удовлетворяет требованиям к окускованию,Сульфидиэатор желательно применятьв окускаАнном виде, что способствует более полному протеканию в немпроцессов восстановления. Кроме тогоон может быть подзергнут термическойобработке.35 40 45 50 Сульфидиэатор используют при плавке окисленной никелевой руды. Руду, известняк, коксик и сульфидизатор плавят в электропечи. Садка шихты составляет 25-30 кг, общий расход кокса - 10 от веса руды, при этом учитывают избыточное количество кокса в брикетах сульфидиэатора (содержащегося свыше 20 от веса фосфогипса). Расход известняка поддерживают в сумме равным 34 от веса руды (с учетом окиси кальция в фосфогипсе и введенной окиси кальция в состав брикетов сульфидизатора) . Расход сульфидизатора принимают иэ расчета достаточного количества серы в нем (2,5 от веса руды ) для получения штейна с содержанием серы 15-30 (в среднем 20-25), с учетом потерь серы в шлакеВ таблице представлены результаты испытаний сульфидиэатора при нагреве и плавке. Производство сульфндиэатора длязаводов цветной металлургии, целесообразно организовывать н 4 месте получения фосфо 1 ипса (предпочтительнееиа медеплавильных заводах, выпускаю щих суперФосФат). Это позволяет ликвидировать накопление отвалов фосфогипса, испольэовать для производствасульфидиэатора побочные продуктыпереработки фосфогипса (известь), 0 снизить общие затраты на получениесульфидиэатора и создать благоприятные условия его транспортировки ихранения.П р и и е р. Для изготовленияеульфидизатора используют подсушенный фосфогипс, коксовую мелочь и техническую окись кальция. Исходные компоненты измельчают до крупности минус 5 мм, увлажняют до общего содержания влаги 15, перемешивают и Ю подвергают брикетированию. Полученные брикеты подсушивают при 100 Св течение 2 ч.Для оценки степени десульфурациии обесфторивания сульфидизатора бри кеты подвергают термической обработке в муфеле при постепенном нагреведо 1000 С со скоростью 10 град/мини выдержке при 10000 С в течение30 мнн, Полученный спек аналиэуют насодержание серы и фтора. В опытахконтролируют выход епека, содержаниев нем серы и Фтора, степень десульфураиии и обесфторивания брикетов,о Ь м Ю %ф 4 ою Цс аЦ 1 В 99 Б х. хххах э овел ьХО ХД.,ь а Ц о х ц ц а Юххоа юэое1 й 4оеюИ 1 9 9 Рхсэ еК хаээ иЦ ооДь% с 1% Щ ц о О 1 Е хэц 9 9.8 хй С р сЦб Цохооеохацхх ОО с в о%ч773109 Формула изобретения 1,5-50 Окись кальция Твердый углеродистый восстановитель Фосфогипс 8-50 ОстальноеСоставитель А.КальннцкийТехредН,Ковалева, Корректор М.Пожо Редактор В.Романенко Заказ 7434/33 Тираж 694 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Иэ таблицы вщио, что при введении окиси кальция в сульфидизатор в количестве 1,5-50 потери Фтора с газовой фазой снижаются до 7,6-18,0 в среднем до 10), серы - до О,б.- 1,6 в среднем до 0,8-1,0) против потерь 496 86,0 Фтора и 2,0-2,7 серы без добавок окиси кальция. Брикеты сульфиднзатора в сыром и прокаленном вотще имеют прочность, удовлетворякщую требованиям к шахтной плавке руд и концентратов цветных металлов. При плавке окисленной ни" келевой руды с предлагаемым сульфидизатором могут быть снижены потери никеля со шлаками на 0,01-0,02 абс., извлечение никеля в штейн " повышено на 0,5-1,5.Использование предлагаемого сульфидизатора в плавке руд и концентратов цветных металлов обеспечивает уменьшение загрязнений окружающей среды токсичными газообразными соединениями Фтора, уменьшение выделения в газы сернистого ангидрида; утилизацию Фосфогипса; снижение расхода известняка-Флюса; частичную замену дорогостоящего доменного кокса низкосортными углеродистыми восстановителями. Кроме того, сульфидиэаторвыполняет в плавке также роль флюса(известняка). Сульфидиэатор для плавки руд иконцентратов цветных металлов, включающий Фосфогипс и твердый углеродис" 10 тый восстановнтель, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения загрязнения окружающей среды летучими соединениями фтора и сернистым ангидридом, он дополнительно со держит окись кальция при следующемсоотношении компонентов, вес,: Источники инФормации,принятые вО внимание при экспертизе 1. авторское свидетельство СССР 9377369, кл. С 22 В 23/02, 1971.