Шихта для переработки полиметаллических материалов

Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ВИДВТЕЛЬСТВ АВТОРСКО Дополнительн авт. свил-ву(22) Заявлено 04. 06, 80 (21) 2932918/22-02 51)М. Кл. С 22 В 1/36 иМс присоелинением за судерстеенный квинте СССР о делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени апорожский индустриальный инст завод нукрцинк" Константиновс(54 А ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ся к цветноити к способамнкового произ Изобретение относитметаллургии, в частноспереработки отходов циВодст вд,Одним из полупродуктов гидрометаллургического способа получения цинка являются цинковые кеки, в которыхсодержится, 4: цинк 18,0-22,0; свинец 1,5-2,5; медь 1,5-2,5; кадмий0,1-0,25; окись железа 18,0-20,0;окись кальция 3,0-5;0; двуокись. кремния 13,0- 15,0; окись алюминия 10,012,0; окись магния 1,5- 1,9 и сера6,0-8,0.С целью доизвлечения цинка, кадмия и редких элементов цинковые кекиподвергают вельцеванию, сущность которого состоит в том, что кек смешивают с мелким коксом, расход которого составляет 35,0-40,03 от веса кека и смесь нагревают во вращающейсятрубчатой печи до 1100- 1250 оС 11,В результате вельцевания цинковыхкеков получают вельц-окислы, в которых содержится,Ж: цинк 57,0-62,0; свинец 10,0- 12,0; медь 0,2-0,4; кад.мий 0,5- 1,3; сера 4,5-55 и клинкер с содержанием, Ф: цинк 0,5- 1,0; свинец 0,4-0,4; медь 2,5-3,5; окись жег леза 25,0-40,0; окись кальция 4,66 5 двуокись кремния 25,0-27,0; окись алюминия 14,0-25,0; окись магния 0,5- 10 и сера 6,0-8,0. Вельц- т оокислы направляют на гидрометаллургическую переработку и извлекают из них в товарные продукты цинк, кадмий свинец и редкие элементы. Клинкер вельц"печей является полиметалличес. ким сырьем и подлежит дальнейшей переработке с целью извлечения меди, благородных металлов и доиэвлечения цинка, свинца и редких металлов.Наиболее близкой к предлагаемойявляется шихта для переработки клин- хера вельц-печей 2 , содержащая,Ф: клинкер вельц-печей 75,0; свинцово- медный штейн 7,0; медно-хлорный кек 3,0; Флюс (кварцит + известняк) 14,035 Поставленная цель достигаетсятем, что шихта, содержащая клинкервельц-печей, полиметаллический штейн,медно-хлорный кек, восстановительи флюсы, дополнительно содержит оборотный шлак шахтной плавки при следующем соотноеении компонентов,вес.3:Полиметаллический штейн 8,0-10,0Иедно-хлорныйкек 2,0-3,0Восстановитель 1,0-3,0флюсы (кварцит ++ известняк) 6,0-7,0Оборотный отвальный шлакшахтной плавки 6,0- 7,0Клинкер вельцпечей ОстальноеЧастичная заМена оборотным отвальным шлаком шахтной плавки флюсовобусловлена тем, что при содержаниив шихте 25,0 оборотного отвального 45 50 3 90889и кокс 1,0-1,5. При плавке такой шихты получают медный штейн, содержащий,медь 12,0- 18,0; цинк 2,0-351свинец 1, 6-2,6; сера 18,0-22,0 и железо 57,0-59,0, возгоны, в которыхсодержится, 3: цинк 20,0-45,0; свинец 40,0-44,0 и медь 1,5- 1,8 и шлаки, содержащие, 3: медь 0,22-0,26;цинк 1,6-2,0, свинец 0,5-0,7; окисьжелеза 28,0-32,0, окись кальция 12,0- О16,0, двуокись кремния 35,0-37,0 иокись алюминия 8,0-12,0. Удовлетворительные результаты при плавке клинкера вельц-печей получаются толькопри добавке в шихту 12,0- 14,03 флюсов 15(кварцит + известняк), расход которых в общих затратах на передел составляет значительную величину.Недостатки переработки шихты такого состава в шахтной печи - необходимость добавлять в шихту флюсы, чтоудорожает плавку и большие потеримеди, свинца и цинка со шлаками. Добавка флюсов в шихту не всегда обеспечиваетт равный ход печи. Кроме то- д 5го, для протекания реакций шлакообразования из исходных флюсов вынуждены в шихту плавки добавлять дополнительно кокс,Цель изобретения - повышение степени извлечения тяжелых цветных металлов и удешевление процесса переработки клинкера вельц-печей в шахтной печи. 3 фшлака шахтной плавки от веса флюсов уже наблюдается положительное влияние его на ход печи, вязкость получаемых шлаков и разделение продуктов плавки;при содержании в шихте 50,0 оборотного отвального шлака шахтной плавки от веса флюсов получаются жидкотекучие шлаки, ровный и спокойный ход печи, хорошее разделение про дуктов плавки, несколько повышается проплав печи.При более высоком расходе оборотного отвального шлака наблюдается увеличение вязкости получаемых шлаков и увеличивается содержание меди в них. Поэтому замена большей, чем 50,03 части флюсов оборотным отвальным шлаком, как показала практика, технологически нецелесообразна, таккак снижаются технико-экономические показатели процесса переработки клин кера вельц-печей в шахтных печах.Шихту предлагаемого состава плавят в шахтной печи, В результате пла ки получают медный штейн, куда переходят из клинкера медь и благородные металлы и возгоны, где концентрируют ся цинк, свинец, редкие элементы и отвальный шлак. Каждый из полученных полупродуктов переработки предлагаемой шихты удовлетворяет требованиям их последующей переработки при высокой степени комплексности использования полиметаллического сырья.Средний химический состав клинкер вельц-печей, : цинк 0,95; свинец 0,40; медь 3,80; сера 7 77; окись железа 25,4; окись кальция 6,55 дву окись кремния 26,4; окись алюминия 15,47; окись магния 058; углерод 13 70.Средний химический состав свинцово-медного штейна, 3: свинец 1530; медь 5,37; цинк 2,10; олово 0,17; сурьма 0,12; железо 55,0; сера 18,7; прочие 3,24,Средний химический состав медно- хлорного кека, : цинк 18,48; свинец 7,38; медь 25,12; кадмий 0,41; хлор 293Средний химический состав оборотного отвального шлака шахтной плавки, 3: 2 п 2,25; Р Ь 0,35; Со 026; ГеО 30,42; СаО 11,5 1; 510 36,3; А 1 О 11,56; прочие 7,35.Испытаны шихты следующего состава (см. табл,1),5Таблица 1 Содержание компонентов в шихте,3 110 мм рт.ст., расход воздуха 4045 мм/м в мин, удельный проплав24 т/м ф в сутки, температура отходящих газов 550-600 С. Продуктыплавки с температурой 1100- 1150 Свыпускают иэ печи непрерывно в отстойник, где они разделяются надва слоя: шлак выпускают непрерыв"но иэ отстойника, а медный штейнпо мере накопления. 5 Оборотный отКлинкер Свинцовельц- во-медпечи ный штейн Флюсы Меднохлорныйкек вальный 10 шлак 3,0 14,0 3,0 105 35 30 70 70 8,0 8,0 8,0 75,0 75 О 75,0 8,0 30 35 105 75,0 20 Таблица 24Цинк Свинец Состав алака, 2 Оборотяый щлак,Состав атейна,2 Окись Окись Двуокисьжелеза кальцил креннил Окисьпрочиеапвиинил яедь Свинец Цинк Иедь 87 0,26 1,97 0,51 33,30 13,05 35,52 7,93 7,46 0,0 14,77 2,0 315 14 э 85 1 э 86 765 0 25 1 ф 89 Ое 43 3392 12,82 3536 814 715 70 14 52 1 88 777 023 20 О48 3493 1254 35 Л 7 8164 5191 7,55 0,26 2,2 0,50 35,81 12,06 34,8 9,0 5,28 10,5 14,90 2, 1 Иэ таблицы 6 видно, что частичная замена флюсов отвальным оборотным шлаком шахтной плавки позволяет получать практически такие же результаты, что и при использовании в качестве Флюсов кварцита и известняка. Практически не изменяется состав получаемого медного штейна по содержанию меди, но снижается содержание цинка и свинца в нем, что желательно, так как улучшается кондиционность медного штейна как товарного полупродукта. Частичная замена оборотным отвальным шлаком шахтной плавки флюсов приводит к несколько повышенному, по сравнению с составом ранее получаемых шлаков, но практически допустимому содержанию в шлаках: окиси железа на 8, 19 окиси алюминия на 13,62 и допустимому снижению содержания окиси кальция на 8,213 и двуокиси кремния 1,83 ь. Улучшается чистота получаемого шлака 908893 6Плавку шихт проводят в шахтной пе 12 й; имеющей сечение в области фурм 2,5 м при следующих технологических параметрах: упругость дутья 100 - е Результаты промышленных испыта"ний шихт, с частичной замен й флюсовоборотным отвальным шлаком шахтнойплавки показаны в таблице 2за счет снижения содержания прочихкомпонентов. Улучшение состава шлака и штейна наблюдается уже при25 ь-ной замене Флюсов оборотным отвальным шлаком. Так, штейн получает"ся более кондиционным по содержаниюцинка и свинца в нем и в шлаках снижается содержание меди (до 0,253)фцинка (до 1, 89) и свинца (до0,430.Наилучшие результаты получены при503-ной замене флюсов оборотным отвальным шлаком. 8 получаемых отвальных шлаках содержание меди равно0,23 против 0,26 по существующейтехнологии и несколько лучшие посоставу медные штейны (цинк 1,883против 2,0 и свинец 7,77 против8,173)Замена флюсов (кварцит, известняк) оборотным отвальным шлакомшахтной плавки позволяет снизитьвязкость получаемых шлаков и лучше7 908893 20 30 1,0-3,0 6,0-7,0 Формула изобретения Составитель А,Важина Редактор Л.Пчелинская Техред А.Бабинец Корректор М.ШарошиЗаказ 762/32 Тираж 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.1/5Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,разделять шлак от штейна, повыситьизвлечение ценных металлов золото,серебро, медь, цинк, свинец, и др.)за счет равномерного распределенияшлакосоставляющих компонентов в объеме шихты и за счет большего перехода в медный штейн извлекаемых металлов, вести процесс плавки болеестабильно, уменьшить случаи подвисания шихты в шахте печи, несколько 1 оповысить проплав печи за счет экономии времени на образование шлака изподаваемых в шихту флюсов и уменьшитьзатраты на ведение процесса плавкиза счет экономии затрат на флюсы. 1 Б Шихта для переработки полиметалли- щческих материалов, содержащая полиметаллический штейн, медно-хлорныйкек, восстановитель, флюсы и клинкервельц-печей, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения степениизвлечения тяжелых цветных металлови удешевления процесса плавки, онадополнительно содержит оборотный отвальный шлак шахтной плавки при следующем соотношении компонентов,вес.Г:Полиметаллический штейн 8,0- 10,0Медно-хлорныйкекВосстановительФлюсыОборотный отвальный шлакшахтной плавки 6,0-7,0Клинкер вельцпечей ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лоскутов Ф.М. Металлургиясвинца и цинка, М1956, с.413-418.2. Цветная металлургия. "Известиявузов" 1961, 8 5, с. 97-100