Способ переработки сульфидных медно-никелевых руд и концентратов

Способ переработки сульфидных медно-никелевых руд и концентратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПЕРЕРАКОТКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ , включающий плавку с переводом части серы и мышьяка в газовую фазу, получение элементарной серы, очистку серы от мьшьяка с переводом его в отходы, отличающийся тем, что, с целью исключения операции захоронения мышьяксодержащих отходов, их шихтуют с исходным сырьем в количестве 0,1-0,8 кг на 1 т сырья, плавят на штейн и шлак, :а полученный мышьяксодержащий шлак направляют в отвал. СП СП а к 4

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1155624 A.11д) С 22 В 15/00, 1/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbiTMA (21) 3275418/22-02 (22) 15.04.81 (46) 15.05.85. Бюл. 18 (72) Л.И.Цемехман, N.À.Карасев, В.И.Волков, Н.К.Биячуева, А.Г.Гулевич, Е.И.Ежов, 10.И.Елистратов, M.M.Кантор-Левакдовский, А.И.Козюра, В.Д.Линев, О.Н.Лукашевич, Л.N.,Móøêàòèí, В.И.Персиянов, В.С.Филиппов и А.M.Ë1àøêî (71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт

"Гипроникель" (53) 669.332(088.8) (56) 1. Помазов В.Д., Арзамасцев 10.С.

Технология переработки оловянных руд и концентратов различного вещественного состава. Новосибирск, 1979 с. 25-29.

2. Утвержденный проект второй очереди Надеждинского металлурги.ческого завода, Ленинград, Гипроникель, 1977. (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ, включающий плавку с переводом части серы и мышьяка в газовую фазу, получение элементарной серы, очистку серы от мьппьяка с переводом его в отходы, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью исключения операции захоронения мышьяксодержащих отходов, их шихтуют с исходным сырьем в количестве 0,1-0,8 кг на 1 т сырья, плавят на штейн и шлак, .а полученный мьппьяксодержащий шлак направляют в отвал.

1155624

:1, 98

4,40

О, 137

:8,7

45,8

6,0

2,07

0,0004

Т а блица 1

Содержание компонентов, 7.

Продукты планки

Си Са Fe „ „ S Si0 Al. О, СаО 11рО As

23,75 25,8 0,45 22,34 25,12

0,78 0,56 0,105 44,12 1,55 29,0 3,2 2,6 4,(Штейн

111ла к

Сапержание As лана в г/т.

Изобретение относится к цветной металлургии и мажет быть использована ттрн переработке суттьйидньтх медно-никелевых руд и концентратов па технологии, предусматривающей операцию 5 очистки серы ат мьильяка.

Известен способ переработки руд и концентратов, включающий плавление исходного сырья и улавливание трехокиси мышьяка в кандеттсаторе. Мьттлья- 10 конистый кек, образующийся после очистки газов, складируется н специзльньтх отвалах (1j.

Однако захоронение мьштьяксодержащих отходов связано с высокими !5 затратами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки сульфидных медно-никелевых 20 руд и концентратов, содержащих соединения мышьяка, предусматривающий плавку с переводом части серы н газовую фазу, получение элементарной серы и последующую очистку элементар-25 ной серы от мьштьяка с применением известкового молока и серной кислоты.

Образуютцийся отвальный мышьяксодержащий кек с содержанием мышьяка 4,7Е подлежит захоронению, что связано с сооружением специального хранилища l 2).

Недостаткам данного способа является необходимость вложения значительных средств на захоронение мышьяксодержащих отходов.

Цетть изобретения — исключение опе35 рации захоронения мьлльяк содержащих отходов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки

40 сульфидных медно-никелевых мышьяксодержащих руд и концентратов т включающему планку с переводом части серы и мышьяка н газовую фазу, получение элементарной серы, очистку серы ат мьтлтьяка с переводом его в отходы, отходы лтихтуют с исходным сырьем в количестве 0,1-0,8 кг на 1 т сырья, плавят на штейн и шлак, а полученный мнят яксадержащий шлак ттапран.тяют в отвал, Переработка мьлльяксалержащих о т x() дан планкой с исходным сульфидным сырьем приводит к получению ладанерастворимых соединений мышьяка, которые могут быть направлены н отвал, при этом не требуется сооружения дорогостоящих хранилищ.

При загрузке менее 0 кг мьлльяксодержащих отходов на 1 т исходного сырья не удается переработать полностью мишьяксодержащие токсичные отходы, а при загрузке более 0,8 кг на 1 т сырья получаемая сера па содержанию мышьяка является низкокачественной. Мышьяковистьтй кек возвращается н оборот и перерабатывавтся совместно с исходным концентратом при минимальных затратах (в основном на сушку перед плавкой). Ошлакование значительной части мышьяка (не менее 30X) при взвешенной плавке и переработке штейна исключает его значительное накопление н черновой сере (до -очистки), файнштейне и черновой меди.

Пример 1. Богатую руду, измельченную до 200 меш, н количестве

60 кг подвергают планке во взвешенном состоянии на лабораторной установке производительностью 5 кг/ч, Состав руди, мас.Х:

Ni

Си

Са

Ре

Si0

Са0

В качестве дутья используют кислород с расходом 1,5 нм /ч. В качестве флюса используют кварцит. В ре зультате плавки получены штейн и шлак состава, предстанленнага н табл. 1.

1155624

Гчду чказанного состава в количестве 10 кг крупностью 200 меш смешивают с 8 г (что составляет

0,8 кг на 1 т сырья) мышьяконистого кека, содержащего 4,57, мьппьяка, высушивают до остаточного содержания влаги менее 17 и на лабораторной установке производительностью 5 кг/ч подвергают плавке во взвешенном

10 состоянии. В результате плавки получают штейн и шлак состава, представленного н табл, 2.

Таблица 2

Продукты пла вки

Содержание компонентов, 7

Ni Cu Со Fe<„S SiO АЩ СаО 1gO As

32,0 22,5 0,47 !9,2

0ъ9О Oэ55 Оь !5 46эО

Штейн

26,83—

Штак

Содержание As дано н г/т.

В шлак перешло 557 от содержащегося н руде мышьяка. Содержание SO в отходящих газах составляет 757.

Из отходящих газов восстановлением природным газом получена элементарная сера в количестве 1,8 кг. Содержание мышьяка в ней составляет 35

1,08 10 мас.7. После очистки сера содержит менее 0,00057 мышьяка, что соответствует технической сере высокого качества, Получено 4,2 г кека, содержащего 4,67, мышьяка. 40

Таким образом, переработка мышьяковистого кека не приводит в процессе плавки во взвешенном состоянии к повышению содержения мышьяка в товарной сере. 45

Пример 2. Богатую медноникелевую руду н количестве 5 кг крупностью 200 меш смешивают с 4,5 г мышьяковистого кека (что составляет

0,9 кг на 1 т исходного рудного 50 сырья), содержащего 4,57. мышьяка, высушивают до остаточного содержания влаги 0,57 и подвергают плавке во взвешенном состоянии. Расход кислородного дутья 1,5 нмэ/ч, в качестве 55 флюса используют кварцит. В результате плавки получены штейн, шлак и гastt. Содержание SO, в отходящих га(.одержание Я(1 tt отходящих газах составляет 80Я. Из отходящих газов получают элементарную серу путем восстановления ВС природным газом.

Всего получено 12 кг серы. Содержание мышьяка в ней составляет

1 ° 10 мас.7.. В результате очистки серы известным известково-фазовым способом получена сера, содержащая менее 0,00057. мьппьяка и 24 г мышьяковистого кека, содержащего 4,57 мьппьяк а.

1,79 23,1 4, 1 2,6 2,! 2 зах составляет 807. Из отходящих газов путем восстановления SO природным газом получена элементарная сера в количестве -0,8 кг. Содержание мышьяка в ней составляет 4-10 мас.7.

После очистки содержание мышьяка н сере составляет 2.10 мас.7., что не соответствует технической сере высокого качества.

Таким образом, шихтовка мышьяковистого кека с исхрдным рудным сырьем в количестве более 0,8 кг/т сырья приводит к получению некондиционной серы.

Пример 3. Богатую медно-никелевую руду указанного состава в количестве 10 кг и В г высушенного до содержания влаги 57. мышьяковистого кека с содержанием 4,57 мышьяка проплавляют в электропечи. Получают штейн с содержанием 117 суммы меди и никеля, мьппьяка 0,00033 и шлак с содержанием мышьяка 0,00047. При последующей продувке бедного штейна воздухом 557..мышьяка, содержащегося в штейне, переходит в конвертерный шлак. Таким образом, при электропродувке руды или концентрата и электропечи совместно с мьппьяконистым кеком

MblIUbRK концентрируется в отвальном

1155624

Составитель Н. Тумин

Редактор Л. Авраменко ТехредЖ.Кастелевич Корректор Н. Король

Тираж 583

Заказ 3046/23

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шлаке, при этом показатели процесса не ухудшаются.

Пример 4. 10 кг измельченной до 200 .меш руды указанного состава совместно с 8 г мышьяковистого кека с 5 содержанием 4,57 мышьяка и кварцевым флюсом подвергают агломерирующему обжигу с последующей электроплавкой.

В результате плавки агломерата получены штейн, шлак и газы. Содержание 10 .суммы меди и никеля в штейне составляет 237., серы 24, 9%, мышьяка О, 0004Х.

Шлак содержит 33% Si0 и 0,0005Х мышьяка.

Таким образом, при агломерирующем И обжиге руды или концентрата совместно с мышьяковистым кеком с последующей электроплавкой мышьяк в большей своей части концентрируется в виде водонерастворимых соединений в от- Я вальном шлаке, Пример 5. Шлак в количестве

1 кг после взвешенной плавки подвергают выщелачиванию водой в соотношениях Ж:Т 1:1; 2 1; 5 1; 10 1. Выце- И о лачивание проводят при 20-50 С

20 дней. Содержание мышьяка в растворе после выщелачивания составляет менее 0,01 мг/л, что значительно ниже санитарных норм. 30

Таким образом, мышьяк из шлака в воду практически не переходит.

Пример 6. Измельченную и высушенную богатую медно-никелевую руду в количестве 10 кг смешивают с

4 г мышьяковистого кека, содержащего 4,5% мышьяка, и проплавляют во взвешенном состоянии, Содержание мышьяка в. сере составляет

2,5 ° 10 мас.7. После очистки серы содержание мышьяка в ней составляет менее 0,0005 мас.%. Количество образовавшегося кека составляет 3,5 r.

Пример 7. Измельченную и высушенную богатую медно-никелевую руду в количестве 10 кг смешивают с 1 г мьппьяковистого кека, содержащего 4,57 мышьяка, и проплавляют во взвешенном состоянии. Содержание мышьяка в сере составляет 1,0.10 мас.%. После очистки содержание мышьяка в сере составляет менее

0,0005 мас,%. Количество образовавшегося кека 0,9 r.

Пример 8. Богатую медноникелевую руду в количестве 10 кг смешивают с 0,9 r мышьяковистого кека и проплавляют во взвешенном состоянии. После очистки получают серу с содержанием мыпьяка менее 0,0005%.

При этом образуется 3 г кека, следовательно, происходит накопление мышьяковистого кека.

Приведенные результаты свидетельствуют о том,,что мышьяковистый кек, полученный после очистки серы, может перерабатываться любым пирометаллургическим методом с переводом мышьяка в отвальные шлаки в виде водонерастворимых соединений, что исключает необходимость самостоятельного захоронения мышьяковистых отходов и не ухудшает технико-экономические показатели процесса.