Способ переработки мелкозернистых свинцовых и свинцово цинковых медьсодержащих сульфидных концентратов

(5 2 В 13 0 ЕНИ вого его, илй ульсвинца от меди свинцо ОВ назначено дл о свинцовообретение пр отки свинцов сырья обжиго а кивцет. Цел н перер ковог-плавкои ти ью изобрете оце к цветной нио к свини может еработке овых медь- ивцэтном нм О, 70(1 шихтеэ нижний гаюший Р, и в шихтПри О на 1 кг серыа-1,30 и охлго свинца,330-900 С,ние меди и аждают прилегде серы где п = слой че с подине, доб- содержамас.7.плавке свин ппение ка- упрощение во-цин ного с лями и расход ца,вания его от м м е р, Обжигиометрическом полное окислен нка, при расхо а ин Дивлавк у ведутде кислоП р при ст рода нн лород г н лез ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЭОБРЕА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов(56) Новое в добыче и переработке свинцово-цинкового сырья, Сборник трудов института ВНИИцввтмет, 9 25. Алма-Ата; Наука, 1975, с. 191-196. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ СВИНЦОВЫХ И СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАИзобретение относитсяметаллургии, преимуществцово-цинковой 1 подотраслбыть использовано при песвинцовых и свинцово-цинсодержащих материалов вагрегате.Цель изобретения - по ества чернового свин ляется повьппение качеств упрощение рафинировани Мелкозернистые свинцовые - цинковые медьсодержащие фйдные концентраты смешивают с флюсами, оборотными пылями и направляют на обжиг-плавку в кислородном факеле. Кислород вводят из расчета получения расплава с массовым отношением серы к меди в нем в пределах 0,65-1,30. Расплав при температуре не ниже 1200 С обрабатывают твердым углеродосодержащим материалом. В результате получают черновой свинец, медный штейн, обедненный шлак и газы. Для повышения качества выплавляемого чернового свинца (по содержанию в нем меди) охлаждают слой свинца, примыкающий к подине, до 330-900 С, 1 табл. цового или свинцоового медьсодержащего сульфид рья в смеси с окисленными пыЭфлюсами при стехиометрическом кислорода на окисление свин 3 еза, цинка, т.е, 0,054 нм 0 свинца; 0,20 нм О на 1 кг3железа; 0,17 имО, на 1 кг цинка,и при расходе кислорода 0,70(1Рсо Э- и в ) нм О на 1 кг серы в шихте,Рзгде п = 0,65-1,30, сера неполностью5переходит в сернистый ангидрид и остается в расплаве обжига-плавкив соотношении сера:медь от 0,65 до1,30. Остающаяся в расплаве серарастворяется в образующемся при восстановлении металлическом свинцеи связывает в сульфиды в первую очередь медь, а избыток серы взаимодействует со свинцом и другими металлами 15в соответствии с их сродством в сере.Сульфиды меди имеют относительнонизкую растворимость в жидком свинцеи переходят в самостоятельную фазу.Однако присутствие в металлическомсвинце значительных количеств серы(сульфидов свинца) нежелательно, таккак для ее удаления из свинца настадии его рафинирования требуетсяпроведение специальной операции очист ки от серы. При соотношении сера:медьв расплаве обжига-плавки шихты от0,65 до 1,30 количество серы достаточно для полного перевода присутствующей в свинце меди в сульфиды,30и в то же время избыток серы, оставшийся после образования упомянутыхсульфидов меди, незначителен., Поэтому образование сульфидов свинца с ихпереходом частично в медный штейн ичастично в черновой свинец, протекает н низкой степени.Таким образом, проведение обжига"плавки шихты в распыленном состояниив атмосфере кислорода с получениемрасплава с весовым отношением сера:медь от 0,65 до 1,30 позволяетперевести всю медь в Форму малорастворимых в металлическом свинце сульФидов и в то же время не приводит кзаметному повышению содержания серыв получаемом свинце.Поскольку при охлаждении примыкающего к подине слоя свинца толщиной0 05-0 10 мм очищаемый от меди сви 9 Ф50нец и удаляемая из него медь движутся в противоположных направлениях,то этим при высоте ванны свинца 0,61,0 м обеспечивается совмещение трехнепрерывных процессов: получения чернового свинца при ппавке сырья, процесса непрерывного рафинирования чер"нового свинца от меди и непрерывноговЫпуска очищенного от меди свинца,Причем нри охлаждении примыкающего к подине нижнего слоя свинца доотемпературы выше 900 С качество непрерывного рафинирования свинца от меди резко ухудшается. При охлаждении примыкающего к падине слоя свинца доотемпературы ниже 330 С качество очистки свинца от меди не улучшается, так как при этом происходит постепенное уменьшение высоты ванны расплавленного свинца, сопровождаемое повышением расхоДа электроэнергии для поддержания температуры шлака на уровне 1200- 1400 С и возникают трудности выпуска очищенного от меди свинца.Мелкозернистое свинцовое или свинцово-цинковое сульфидное медьсодержащее сырье смешивают с флюсами и направляют на обжиг-плавку вместе с окисленнымн пылями в распыленном состоянии в смеси с техническим кислородом или воздухом, обогащенным кислородом при стехиометрическом расходе кислорода 0,054 нмО на 1 кг свинца, 0,2 нм Она 1 кг железа,30,17 нм О на 1 кг цинка и от30,7(1-0,65 - ,-") до 0,7(1-1,3 -;-"-) нмэ О на 1 кг серы, Полученный при обжиге-плавке расплав при 1200-1400 С обрабатывают твердым углеродсодержащим восстановителем для образования чернового свинца, который осаждается на дно ванны. Одновременно с этим нижний, примыкающий к подине слой свинца толщиной 0,05-0,10 м, охлаждают до 330-900 С. С этой целью через специальные каналы в подине подают хладагент или же обдувают наружную. сторону подины сжатым воздухом, Очищенный от меди свинец выпускают и направляют на более тонкую очистку от меди и других примесей. Обедненный по свинцу шлак направляют на извлечение цинка, а медный штейн - на получение меди;Дпя сравнения предложенного спосо" ба с известным было приготовлено 17 порций шихты, состоящей из свинцово- цинкового концентрата, окисленных пылей, известняка и кварцевого песка. Шихту потоком технического кислорода через горелку подавали на обжиг- плавку. Расход технического кислорода в зависимости от содержания в шихте свинца, цинка, железа,.меди3 и серы составлял от 155 до 280 нм О на 1 т шихты. При этом парциаль 1544829ный расход кислорода на окислениесвинца, цинка и железа задавали изстехиометрии: 0,054 нм О на 1 кг3свинца в шихте, О,7 нм О на 1 кг3цинка в шихте, 0,20 нм О на 1 кгжелеза в шихте, а на окисление серыкислород подавали в количествеРС 00,7(1 - и Р - ), где и - требуемое5по условиям примера весовое соотношение серы к меди в расплав, получае мом при обжиге-плавке. Полученный при обжиге-плавке расплав обрабатывали коксиком, Нижний слой чернового свинца, примыкающий к подине, охлаждали путем обдува подины воздухом. Черновой свинец и штейн периодически выводили (малый масштаб установки - до 30 т шихты в сутки).Результаты экспериментов для предложенного и известного способов представлены в таблице.Из таблицы следует, что прн плавке свинцового или свинцово-цинкового медьсодержащего сульфидного сырья по предложенному способу при расходе кислорода на окисление металлов в 1000 кг кикты оеинец, железо, цинк) от 50 до 65 нм О(опыты 3-5 и 17) и расходе кислорода на окислениесеры в том же количестве шихты от 90 (олыт 17) до 145 нм 0 0 (опыты 13 и 17), при охлаждении слоя свинца, примыкающего к подине, до 330-900 С, повышается качество чернового свинца. В результате этого упрощается извле чение меди из сырья, а также последующее раФинирование чернового свинца; исключается применение сульфидизатора, либо окоислителя (опыт 6) отпадает необходимость проведения стадии грубого обезмеживания черноевого свинца при его рафинировании(опыты 3-5 и 11-15).Там, в опыте 6 содержание серы в черновом свинце превышает необходимое. для образования сульфидов меди, поэтому для удаления избытка серы иэ свинца необходимо проведение операции ее окисления на стадии рафинирования свинца, Отмечено, что при охлаждении нижнего слоя свинца до темопературы ниже 330 С (опыт 16) возникает проблема выпуска очищенного свинца. Кроме того, из таблицы следует, что осуществление процесса по предложенному способу позволит полу - чить медный штейн с относительно высоким содержанием меди, что упрощает О дальнейшую переработку при извлечениииз него меди.Таким образом, преимущества предложенного способа в сравнении с известным заключаются в повышении каче 5 ства чернового свинца за счет снюкения содержания в нем меди, что приводит к упрощению последующего рафинирования чернового свинца от меди из-за исключения стадии грубого обез межпвания.формула изобретенияСпособ переработки мелкозернистыхсвинцовых и свинцово-цинковых медьсодержащих сульфидных концентратов,включающий их обжиг-плавку в распыленном состоянии в кислородном факеле в смеси с окисленными пылями и ЗО флюсами с неполной десульфуризациейс получением расплава, восстановление окисленных соединений твердымуглеродистым восстановителем с получением обедненного по свинцу шлакаи чернового свинца и рафинированиесвинца от меди, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения качества чернового свинца и упрощениярафинирования его от меди, обжиг плавку ведут при стехиометрическомрасходе кислорода на полное окисление свинца, железа, цинка при расходе кислорода на окисление 1 кг серыв шихте45Ое 70(1 и р ) нм О е3где и = 0,65 - 1,30;Рс,Рэ - содержание меди и серыв шихте, мас.%,50 и охлаждают нижний слой черновогосвинца, примыкающий к подине, до330-900 С.(-( 1 ОЦС О РВ Эх еф х ф хЕ х ЕхфхэоС 1 ф Цфоо оафса хо хзо охо х а,о Р хэхэеодХа ОХО О 1 1 1 1 х ЬХ 1 Э 1 с( Н ьоВВ1 С 40В а и и (ч ч оаВ ьо и (ч сч х сх фЩМРВ1 ВЕ ехох 4 и 1Л Ц 0ВС: С-. 0 иь( Со Оь счВ(О СО фЦ Мо о Ф Ф ко э х ф+ 1( +- сосо Оь ал (с с сч в11а е о .о и и 1 ООЭР, Э б й ф х 144 С Ф (В 4 Ь оо и и и 14 Ва М ОЬ ф и- лм м оь м смф с ф с фВл М ОЬ со иВ 44 ми 1 м осч о ае сч ОСчВ л4444 сч мсч мЬС ф 4 ВВ 0 Л СОЛ е МСО афф хо- хо е (э й хэфхэ ха х (. и (. к(4 сч м 0 4 л(о мф м(ч м40 Ф Оеф лф мф ф л а СЬЪ ОьЭ и 1ссч фО а ф(б х хсеф фРц оо ( фх оо о хо хэ а фХРО О ффС +фб Х 1 + м сх Э Ц 1ВВф 1 1 хх-("мфе ( 1 1 ф о оо Е 4 В 1 Р, О Ы э о (. о 1-(. а 1об ха цо ЕО 1.о оВР( ф фцооМ.ф ф Р1 (-ХОос. х сн 1х1 ХВЬ фР о1 ОО Р,хо аХ Н Эоооно (.еофоХ о Ы 140(С Ьо 4 а ааО ОЬ СЧОЬ ф (ВйфлО СЧ СО О СЧ Ф т х о х ф щ ЕНа аэ хЦ Цо эЮ Е 1 1 1 1 1 осбСО лмаЮ СЧ а ОмЮ Со СОВ Ома лаф лфм 1фсб К 1ф Г В хЕХХХ 51 1 1 1 1 И сЧ 1 01 е б О 0 + и1с Э 1 ЮобХ м и Ю СчСЧ О 1.Ю фф в в О л м а О СЧСЧ 0 Ю сча СЧ 01 С 1 й 3 Ю СЧв СЧ 01 м сс Ю СЧа СЧ 01 Д Хсс хЕ Д Ик хФ хЕО а СЧ аСО Ф-б %0иб ЛО 1 СЧ СЛСОб фо сч:г о счф Э бЭФХФф1 О ХаФ Э З Э Фооб оО01 сч й СЧСО"б сч ХосчЭ бС Э ф х э сб х О,хсбах оиб оо Фи 1СЧОСо:Г Осч Э б Х Э Сб хна З Э Э обо сл иаф СЧаОл ом1 ф О 1 х Э х о Х ,до х ф х е НДд о о 2 а1 хф Н 1 Р1 Фо х Ю Ю О 1 1ххх оСф оРхо цо еосо, обс хх хР 3оо ав и М СЧ О Ф СЧ Ы Е ао й Яа Э СО СЧ:г о Ф Сб ахи х э Э Д Э ою б1ф ДоффССОф1 ДФ ао ха 3хс ооиО Об х ахха с,.хфф Цхф