Способ переработки медных и медно-цинковых сульфидных концентратов

Способ переработки медных и медно-цинковых сульфидных концентратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19! (11i

А1 (51) 4 С 22 В 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3473411/22-02 (22) 22.07.82 (46) 23.05.87. Бюл. 9 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов (72) В.И. Ярыгин, Ю.И. Санников, А.И. Панченко, А.П. Сычев, И,Г. Buxapes, В.П. Куур и М.З. Тогузов (53) 669.332.244(088.8) (56) Ванюков А.В., Зайцев В.Я. Шлаки и штейны цветной металлургии. — М.: .Металлургия, 1969, с. 362-367.

Авторское свидетельство СССР

1!i 862605, кл.. С 22 В 15/02, 1980. (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ

И МЕДНО-ЦИНКОВЫХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий плавку их во взвешенном состоянии с основными флюсами при расходе кислорода 0,30-0,36 нм на 1 кг железа, 0,69-0,84 нм на 1 кг серы, 0,17-0,21 нм на 1 кг цинка, 0,08-0,1! нм на 1 кг меди, восстановление высокоосновного расплава и обеднение шлака, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения извлечения меди из шлака, упрощения операции ее извлечения за счет получения саморассыпающихся шлаков и сокращения энергозатрат, процесс ведут с добавкой силикатного флюса из расчета получения восстановленного шлака с весовым отношением двуокиси кремния к окиси кальция от 0,15 до

0,54, а восстановленный шлаковый расплав охлаждают до температуры полного затвердевания со скоростью от 0,5 до 60 град/мин.

1 !3!21!

Изобретение относится к цветной металлургии, преимущественно к медноцинковой подотрасли, и может быть ис— пользовано при переработке полиметаллических концентратов, содержащих редкие, рассеянные и благородные металлы.

Известен способ переработки сульфидных концентратов с получением обедненных шлаков f13. fO

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ переработки медных и медно-цинковых сульфидных концентратов, включающий плав- 5 ку их во взвешенном состоянии с основными флюсами при расходе кислорода 0,3-0,36 нм на 1 кг железа, 0,690,84 нмЗ на 1 кг серы, 0,17-0,21 нм на 1 кг цинка, 0,08-0,1! нм на 1 кг меди, восстановление высокоосновного расплава и обеднение шлака f2).

Недостатком обоих способов является невозможность глубокого обезмеживания шлакового расплава из-за существенного увеличения степени восстановления железа, большие энергои трудовые затраты на измельчение шлака до размера частиц флотационной крупности вследствие высокой прочности шлакового монолита.

Целью изобретения является повышение извлечения меди из шлака, упрощение операции ее извлечения за счет получения саморассыпающихся шлаков . 35 и сокращение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки медных и медно-цинковых сульфидных кон— центратов, включающему плавку их во 40 взвешенном состоянии с основными флюсами при расходе кислорода 0,3-0,36 нм

3 на 1 кг железа, 0,69-0,84 нм íà l кг серы, 0,17 — 0,21 нмЗ на 1 кг цинка, 0,08-0,11 нм на 1 кг меди, восстанов-45 ление высокоосновного расплава и обеднение шлака, процесс ведут с добавкой силикатного флюса из расчета получения восстановленного шлака с весовым отношением двуокиси кремния 50 к окиси кальция от 0,15 до 0,54, а восстановленный шлаковый расплав охлаждают до температуры полного затвердевания со скоростью от 0,5 до

60 град/мин. 55

С целью повьш ения скорости десульфуризации шихты силикатный флюс ВВо дят в-шлаковый расплав перед стадией

его восстановления, с целью предотвращения снижения скорости восстановления и снижения температуры плавления шлакового расплава силикатный флюс вводят в шлак после его восстановления.

При плавке медного или медно-цинкового концентрата в присутствии окиси кальция (около 25 мас. от массы концентрата) сульфиды железа, цинка, а также меди образуют легкоплавкие эвтектики. При расходе кислорода 0,300,36 имЗ на 1 кг железа, 0,690 84 нм на 1 кг серы, 0,17-0,21 нм на l кг цинка, 0,08-0,11 нм на кг меди обеспечиваются быстрое и полное окисление всех сульфидов и переокисление железа. Добавленный в шихту силикатный флюс (двуокись кремния) начинает взаимодействовать с окисью кальция преимущественно в нижней зоне факела с образованием двукальциевого силиката, растворяющегося в оксисульфидном и оксидном.pGcllJIBBGx.

Образование двукальциеього силиката снижает растворяющее действие окиси кальция на сульфиды цинка и железа, однако этот эффект невелик, и скорость десульфуризаци- при содержании в расплаве до 15 мас, двуокиси кремния снижается прим рно на 25 отн. по сравнению " o скоростью десульфуризации при нулевых (менее 1 ) содержаниях двуокиси кремния в расплаве.

Из всех присутствующих в полиметаллическом сырье в заметных количествах компонентов (железо, цинк, медь, свинец) окислы кальция и кремния обладают наивысшим сродством друг к другу, поэтому в процессе плавки двукальциевый сиш кат образуется прежде всего в количествах, огределяемых компонентом, взятым с недостатком (например, в чистом двукальциевом силикате содержится 34,881 двуокиси кремния и 65,12 окиси кальция, т.е. в весовой пропорции 1:1,867}. При охлаждении высокоосновных (известковистых) шлаков одной из главных составляющих его фаз является двукальциевый силикат. При этом в структуре твердого шлака могут возникать механические напряжения за счет происходящего в твердом Ca>Si0 при 675 С полиморфного -у-презращения., провождаемого увеличением объема этой фазы на 10-12 . Реализуются эти напряжения в виде растрескивания матI рицы шлака (нарушения его сплошности) при условиях, определяемых критичес3 !3121

15

25 железо, что нецелесообразно, посколь- 35

45

55 ким содержанием двукальциевого сили-. ката, размерами его кристаллов и составом матрицы, вмещающим эти кристаллы. Критические содержания чистого двукальциевого силиката в зависимости от размера его кристаллов найдены для следующих синтетических веществ: фаялита, феррита кальция, магнетита, оливина и стекла. Эти исследования показывают, что с увеличением диаметра зерна двукальциевого силиката количество его для самопроизвольного разрушения сплошности обьекта должно понижаться.- В ферритной матрице (феррит кальция, магнетит) разрушающий эффект достигается при меньшем количестве Ca>SiO<, чем в силикатной основе (фаялите, оливине или стеклофазе). Независимо от количества и размера зерен двукальциевого силиката / -т-превращение его может быть предотвращено стабилизирующим действием различных примесей, в том числе и цветными металлами.

При плавке медного или медно-цинкового концентрата по предлагаемому способу и последующем восстановлении оксидного расплава содержание в нем суммы цветных металлов (медь, цинк, свинец) может быть доведено до 1-3% без заметного восстановления окислов железа до металла. При более глубоком восстановлении расплава начинает заметно образовываться металлическое ку сопряжено с загрязнением донной фазы (белого матта, черновой меди) железом с соответствующим увеличением температуры плавления этой фазы и повышением выхода плака от рафинирования медьсодержащей фазы. Кроме того, в мало восстановленных шлаках (содержание суммы цветных металлов вьппе 3 мас.X) выделяющийся при охлаждении расплава двукальциевый силикат содержит заметные количества цветных металлов, что стабилизирует его высокотемпературную форму и пРеД отвращает — -превращение CagSiOy„ вследствие чего эффекта саморассыпания шлакового монолита не наблюдают. Восстановленные до суммы цветных ,металлов 1-3 мас.7. оксидные расплавы при охлаждении ведут себя аналогично искусственно полученным расплавам, не содержащим цветных металлов.

При содержании в оксидном расплаве суммы меди, свинца и железа ниже

15 4

1-3 мас.X окислы этих металлов не стабилизируют высокотемпературную форму двукальциевого силиката и при охлаждении до 1050-1150 С (соответствует полному затвердеванию всей массы шлака и зависит от его состава) со скоростью от 0,5 до 60 град/мин при минимальном содержании двукальциевого силиката в расплаве 10 мас.7. (3,5 мас.% или 10 мас.% двуокиси кремния от массы окиси кальция в шлаке) охлажденная масса самопроизвольно рассыпается. При этих условиях кристаллы двукальциевого силиката имеют диаметр 100-60 мкм. При содержании двукальциевого силиката ниже

10 мас.7. от массы расплава не достигается критическое количество двукальциевого силиката для спонтанного разрушения матрицы шлака при самых медленных скоростях охлаждения, которые могут быть эффективно реализованы на практике (ниже 0,5 град/мин).

При содержании в охлажденной массе менее 10 мас.% двукальциевого силиката возникающие за счет р -у-превращения двукальциевого силиката внутренние механические напряжения кристаллической решетки. оказываются

30 недостаточными для разрушения шлакового монолита. Максимальное содержание двукальциевого силиката не должно превышать 40 мас.7 от массы расплава (15 или 50 мас.% двуокиси кремния от,массы окиси кальция в шлаке).

При этом, согласно термографическим исследованиям их температура плавления составит 1300-1340 С. Минимальную скорость охлаждения (0,5 град/мин) определяют из практических соображе —ний, поскольку при охлаждении со скоростью, ниже принятой, весь процесс охлаждения до полного затвердевания завершается минимум за 20 ч, что представляется нецелесообразным.

Верхний предел скорости охлаждения (60 град/мин) определяется тем, что закалка в воде или охлаждение со скоростью 70 град/мин расплава, содержащего более 1О мас.X Са SiO< (3,5 мас.% двуокиси кремния), не вызывает рассыпания твердого шлака изза малых размеров кристаллов двукальциевого силиката ((40 мкм), не обеспечивающих нарушения сплошности монолита при принятом нижнем пределе содержаний двукгльциевого силиката в данных шлаках.

1312115 железа, кальция я кремния, которые смешивают в необхсдямых пропорциях, и плавят в защитной газовой среде (аргон) при 1400 С до гомсгениэации жидкости (изотермическая выдержка

15 мин). Полученный расплав охлаждают с необходимой скоростью яли подвергают закалке в воде, Охлади,ценную массу исследуют под микроскопом и микрорентгеноспектральным методом.

По второму варианту кислородно— факельную плавку ведут только в при— сутствии кальциевых флюсов, а силикатный флюс, например шлак от конвертирования медного штейна или рафинирования черновой меди, добавляют в необходимых количествах перед стадией восстановления расплава, чем одновременно достигается обезмеживание вводимого конвертерного шлака на последующей стадии восстановления и обеспечивается повышение скорости десульфуризации шихты на стадии кислородно-факельной плавки концентрата.

Соотношение окиси кальция и двуокиси кремния в шлаках во всех случаях не должно быть ниже двух, поскольку уменьшение его до более низких пределов не обеспечивает кристаллиэа- 5 цию достаточно чистой инверсионной фазы двукальциевого силиката, вызывающей саморазрушение шлакового монолита.

Способ осуществляется следующим 10 образом.

Медный или медно-цинковый сульфидный концентрат смешивают с кальциевым и силикатным флюсами из расчета получения шлакового расплава, содержащего 10-40 мас. Ca

90-1007. Полученный оксидный расплав направляют в электропечь, где под воздействием загружаемого восстановителя и высокой температуры цинк (частично свинец) переходит в парогазовую фазу и затем улавливается в виде металла или окиси поспе дожигания паров цинка. Черновую медь (или белый матт), собирающуюся под слоем шлака, направляют на рафинирование, а обедненный шлак (1-37 суммы меди, свинца и цинка) выпускают из печи и охлаждают со скоростью от 0,5 до

60 град/мин до температуры полного 35 затвердевания 1050-1150 С (величина скорости охлаждения при температуре ниже указанной роли не играет). После охлаждения шлаковый монолит самопроизвольно рассыпается до размера 10 частиц флотационной крупности. После контрольного измельчения из шлака извлекают медь методами обогащения.

По третьему варианту кислороднофакельной плавке также подвергают концентрат только в смеси с кальцие-вым флюсом, а силикатный флюс вводят в оксидный расплав после его углетермического восстановления, например в виде шлаков фьюмингования или других промпроцуктов с низким содержанием цинка (цинк слабо извлекается при флотации). Этим достигается то, что вводимый флюс содержит медь в концентрациях (около 0,4 мас.7), превышающих извлекаемый пря флотации минимум, тем самым расплав не разубоживается по основному извлекаемому компоненту (меди) после добавки к нему силикатного флюса.

Пример 1. Устанавливают минимальное содержание двукальциевистого силиката в охлажденном шлаке, выше которого наблюдается саморассыпание шлакового монолита.

В опытах используют искусственные расплавы, имитирующие полностью восстановленный шлак (окяслы цинка, меди и свинца в них отсутствовали).

Расплавы готовят иэ чистых окислов

Опыты показывают, что при плавке смеси окислов, мас.7: закись железа

10,80; окись железа 59,40; окись кальция 26,70; двуокись кремния 3,10 я последующем охлаждении расплава в воде (скорость охлаждения выше

2000 град/мин) яля со скоростью 0,2., 0,5, 20 или бО град/мин образуются твердые массы, состоящие в закаленной в воде пробе из крясталлитов размером 2-3 мкм и стеклофазы, в медленно охлажденных — яэ поликрясталлических агрегатов с размером кристаллов соответственнn 100, 85, бО, 40 мкм .

По данным микроскопия я микрозондирования медленно охлажденные шлаки состоят из компонентов... /: Ca>Si0+

81 СаО FP и03 151 2СаО Гeg0 у 41 1 ГезО>.;

39,,9. Вокруг зерен дэукальциевого силиката не обнаруживают трещин даже при самых низких скоростях охлажде7 13121 .ния (0,2 град/мин). Следовательно,87

Са БдОр в шлаке ниже критического

- его содержания при максимальном росте кристаллов (размер кристаллов

100 мкм), в результате чего шлаковая матрица остается неповрежденной и шлак не рассыпается.

Пример 2. Устанавливают минимальное содержание двукальциевого силиката в охлажденном шлаке и не- 10 обходимую скорость его охлаждения, при которых обнаруживается эффект саморассыпания шлакового монолита.

Опыты проводят по методике, опи- санной в примере 1. 15

Результаты опытов показывают, что из расплавленной смеси окислов,мас.X:

I закись железа 12,4; окись железа

57,3; окись кальция 25,6; двуокись кремния 4,7 при охлаждении со ско- 20 ростью 0,5, 20 и 60 град/мин образуется рыхлый порошок (выход зерен фракции 40 мкм составляет более 50X), состоящий Hs компонентов 7: Са Б Ор

13,5; 2СаО.Ее О 31,1; СаО.Fe203

15,4; Ре Ор 40. Закалка в воде или охлаждение со скоростью 70 град/мин не вызывает рассыпания шлака, т.е, способствует стабилизации высокотемпературной р-формы двукальциевого 30 силиката.

Таким образом, из результатов опытов, приведенных в примерах 1 и 2, необходимая для достижения эффекта саморассыпания шлаков минимальная 35 величина содержания в них двукальциевого силиката определяется как среднее значение, равное 10 мас. 7 Ca gS iO+ (3,5 мас.7. двуокиси кремния) в шлаке, а максимальное его содержание огра- 40 ничено температурой плавления получаемого шлака и составляет 40 мас.

Ca

При этом скорость охлаждения расплава до температуры полного затверде- 45 вания массы должна составлять 0 560 град/мин, причем минимальную скорость охлаждения (0,5 град/мин) оп- ределяют из практических соображений: при скорости охлаждения ниже принятой на охлаждение расплава до температуры его полного затвердевания требуется минимум 20 ч, что представляется нецелесообразным °

Пример 3. Устанавливают верхний предел необходимой степени восстановления оксидного расплава по цветным металлам (меди и цинку), при

15 8 которой проявляется эффект саморассыпания шлаков.

Опыты проводят по методике, описанной в примере 1, в качестве объектов исследования используют оксидный расплав состава, приведенного в примере 2, в котором часть закиси железа замещают окислами цинка и меди.

Опыты показывают, что добавка к проплавленной смеси 2,2 мас.X окиси цин- ка и 2 мас.Ж окиси меди вместо соответствующего количества закиси железа при последующем охлаждении ее со скоростью 0,2, 0,5 20 или 60 град/

/мин не вызывает рассыпания затвердевшей массы, хотя образующиеся фазы аналогичны фазам примера 2 по качественному составу и размеру кристаллов двукальциевого силиката (около 40 мкм). Замедление скорости охлаждения до 0,2 град/мин, способствующее укрупнению кристаллов двукальциевого силиката до 100 мкм, эффекта разрушения шлакового монолита также не обеспечивает. Введение в исходную смесь 1 мас.7. окиси цинка и

1 мас.7. окиси меди (вместо 2,2 мас.X.

ЕпО и 2 мас.X Cu0) уже не оказывает влияние на разрушающее действие р-гпревращения двукальциевого силиката, и шлак после охлаждения с указанными вьппе скоростями до температуры полного его затвердевания (1050-1150 С) саморассыпается под влиянием внутренних напряжений. Это указывают на то, что высокие содержания цветных металлов в ферриткальциевых расплавах (сумма окислов меди и цинка 4,2 мас.Ж и выше) стабилизируют высокотемпературную р-форму двукальциевого силиката и тем самым предотвращают саморазрушение затвердевшего шлака. Нри.суммарном содержании окислов меди и цинка в расплаве, равном 2 мас.7, стабилизирующее действие этих окислов не проявляется на р-т-превращения двукальциевого силиката, и после охлаждения расплава со скоростью 0,560 град/мин шлаковый монолит рассыпается под влиянием внутренних напряжений.

Таким образом, для верхнего предельного содержания cymar цветных металлов в восстановленном шлаке можно принять среднее значение 3 мас.7, ниже которого достигается положительный эффект.

9 )3121)

Пример 4. Устанавливают нижний предел содержания суммы цветных металлов в восстановленном шлаке (1 мас. ), который определяют следующим образом.

Согласно прямым измерениям температуры черновой меди при выпуске ее из полупромышпенной установки (12001300 С) в ней может быть растворено

5-10 мас.% железа, удаляемого затем 1р при рафинировании черновой меди в силикатный шлак состава, мас. : двуокись кремния 30-40; железо 30-40, медь около 10, т.е. массовое отношение двуокиси кремния к железу в этом шлаке равно 1:1. Этот шлак для извлечения из него меди целесообразно испольэовать как оборотный материал, поэтому количество поступающей с ним в шихту двуокиси кремния (равное по 20 массе количеству металлического железа и меди) должно соответствовать допустимым пределам содержания двуокиси кремния в получаемом при кислородно-взвешенной плавке шихты шлаке 25 (3,5-15 мас. двуокиси кремния). Это условие выполняется практически всегда даже при максимальных содержаниях меди в концентрате, поскольку ее выход от массы концентрата не превыша- 30 ет выхода шлака, а допустимое содержание железа в черновой меди (5 мас„ при 1200 С) в свою очередь численно не превышает необходимое содержание двуокиси кремния в шлаке кислородновзвешенной плавки концентрата. По этой причине максимальная степень восстановления окисленного шлака (сумма цветных металлов) полностью определяется моментом насыщения чер- 10 новой меди металлическим железом при о минимальной температуре меди ()200 С, . 5 мас.% железа в меди). Для определения допустимой степени восстановления шлака (минимального содержания в нем суммы цветных металлов), отвечающей насыщению черновой меди металлическим железом, восстанавливают коксом окисленный шлак (5,7 мас. меди и 9,8 мас.% цинка) и определяют 50 содержание суммы меди и цинка в этом шлаке (содержание свинца в нем на порядок меньше содержания меди) и железа в получаемой при восстановлении черновой меди. 55

Результаты опытов по восстановлению коксом окисленного высокоосновного расплава (5,7 мас. Сц, 9,8 мас.

Zn) приведены в таблице.

5 )о

Из приведенных в таблице данных видно, что при суммарном содержании в шлаке меди и цинка, равном 1 мас.Ж, черновая медь насыщена по металличес-. кому железу примерно на 50, поэтому, .учитывая возможные на практике колебания технологических параметров, это состояние принято за предельно возможное по содержанию суммы цветных металлов в оксидном расплаве (1 мас. ).

При кислородно †взвешенн плавке цинк переходит в шлак, а медь распределяется между шлаком и черновым металлом так, как если бы растворимость окислов меди в шлаке не превышала

5-8 мас. меди. Поэтому приведенные в таблице данные по извлечению меди должны быть скорректированы с учетом выхода шлака и содержания меди в концентрате, в то время как данные по извлечению цинка практически полностью отвечают возможностям предлагаемого способа.

Таким образом, из примеров 3 и 4 следует, что для суммарного содержания меди и цинка (а также других цветных металлов) в восстановленном шлаке, при котором достигается эффект саморассыпания холодных шлаков, можно принять I 3 мас. суммы меди и цинка.

Пример 5, Устанавливают техническую нецелесообразность извлечения цветных металлсв из окисленных (невосстановленных) шлаков методом флотации.

Опыты проводят на полупромьппленном агрегате производительностью по шихте 1 т/ч. Для этого партию сульфидного медно-цинкового концетрата весом 200 т смешивают с кварцевым песком и известняком из расчета получения при полном окислении сульфидной серы оксидного расплава, содержащего, мас. : закись железа б2; двуокись кремния 11; окись кальция

27. Полученную шихту подвергают кислородно-факельной плавке при степени десульфуризации, близкой к 100 .

Полученный оксидный расплав перетекает в электротермическую зону, которая работает как отстойник (без подачи восстановителя на поверхность оксидного расплава). Б результате этого получают черновую медь и шлак состава, мас.%: медь 7,5; свинец 3,1; цинк 10,5; железо 35; сера 0,05, двуокись кремния 8; окись кальция 20.

11 13121

При охлаждении со скоростью 0,5 град/

/мин из данного шлака кристаллизуются в виде крупных зерен (более

85 мкм) следующие фазы, %: Са2$0

23; (Еп.,Са)0 Fe203 20; CuO-Fe p 1О; (Zn,Fe)O Fe>0 42, и металлическая медь 4. Установлено, что данный шлак имеет р-форму двукальциевого силиката, содержит, мас.%: цинк 0,25; железо 0 5, свинец 0 54. Наличие р-фор-10 мы двукальциевого силиката предотвращает саморассыпание данных шлаков вследствие стабилизации р-7-превращения примесями цветных металлов и высоким содержанием ферритной матри- 15 цы (сумма ферритов в данном шлаке

75-85X). Кроме того, только часть окисленной меди при охлаждении выделяется в виде корольков металла (флотируемая форма) за счет обменной ре- 20 акции

Cu0 + 2FeO = Cu + Ре О, I другая часть сохраняется в виде нефлотируемого окисла — делафоссита

CuO Fe2Og.

Таким образом, обезмеживание окисленных ферриткальциевых шлаков методом флотацни проводить нецелесообразно из-за низкого содержания флотируе30 мых форм меди (около 50 QTH %) при высоком ее общем содержании в шлаке, а также из-за необходимости больших затрат на дробление шлака.

Пример 6. Устанавливают техническую целесообразность извлечения ценных металлов из восстановленных саморассыпающихся шлаков.

Подготовку шихты и кислородно-факельную плавку ее ведут аналогично примеру 5. Полученный оксидный расплав, содержащий, мас. .: медь 7,5; свинец 3,1; цинк 10,5; железо 35; сера 0,05, двуокись кремния 8; окись кальция 20, восстанавливают в элект- 4 ропечи с помощью зеркала ванны 3,6 м .

В результате кислородно-факельной плавки и восстановления расплава получают черновую медь и восстановленные шлаки, содержащие, мас.X: медь

0,75; свинец 0,01; цинк 0,8; железо

45,2; сера 0,05; двуокись кремния

10,3; окись кальция 25,85. При охлаждении этих шлаков со скоростью

2 град/мин до температуры полного их затвердевания они кристаллизуются с образованием компонентов, :

Са $iО.г 30; 2СаО.Fe>0 12; (Zn,Fe)0

56; металлическая медь 0,5; метал15 12 лическое железо l . При таком режиме охлаждения до 90 выделившихся кристаллов двукальциевого силиката имеют размеры 45-50 мкм, одновременно с этим до 70Х присутствующей в расщтаве окиси меди переходит в корольки металла (флотируемая форма меди) по реакции

CuO + 2FeO Cu + Fe>0 благодаря наличию в восстановленном расплаве большого количества (56X) закиси железа. Кристаллы двукальциевого силиката в таком шлаке имеют низкое содержание цветных металлов, что не препятствует превращению

Ca>SiO< при температуре около 675 С из р- в г-форму. Поскольку содержание крупных кристаллов двукальциевого силиката в полученном шлаке значительно выше критического (10 Ca

В случае грануляции (закалки) восстановленного шлака в воде не происходит разрушения гранул шлака, поскольку не происходит образования кристаллов двукальциевого силиката достаточно крупных размеров. Содержание образующихся в закаленной массе мелких кристаллов (меньше 5 мкм) двукальциевого силиката при его общем содержании в шлаке 30 мас. . значительно меньше его критического содержания для таких мелких кристаллов (больше 50% Са $гО. в шлаке), при котором может наблюдаться разрушение гранул шлака. Кроме того, в процессе закалки реакция перехода окиси меди в металлическую медь (CuO + 2Fe

= Cu + Fe<0 ) не успевает пройти сколько-нибудь заметно и медь остается распределенной по всему объему закаленной гранулы.

Таким образом, в предлагаемом способе переработки медных и медно-цин1312115

13

Характеристики

Показа гели для опыта

I 1 "..1

) Сумма .содержаний меди и цинка в шлаке, мас.%

0 5

2,5 )„5 1,0

4,0

3,0

Содержание железа в полученной черновой меди, мас.%

0,17 0,29 0,41 1.,2? 2,31 4,95

Соцержание железа в черновой меди, отн.% от допустимого ее содержания при 1200 С (5 мас.%) 3,4

25,4 46,2 99,0

Извлечение меди из шлака в черновой металл, отн.%

63,2 76 3 79,8 89,3 94,4 97,4

Извлечение цинка в возгоны, %

86,2 90,8 93,1

79,6 83,2

Составитель А. Кальницкий

Редактор Н. Гунько Техред N.Xoäàíè÷ Корректор И. Эрдейи

Заказ 1937/25 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул„ Проектная, 4 ковых сульфидных концентратов по сравнению с известным при медленном . охлаждении на воздухе происходит выделение и укрупнение корольков меди внутри матричной основы шлака до флотационной крупности. Реализация /3-тпревращения двукальциевого силиката при температуре ниже 675 С с увеличением объема фазы на 10% вызывает самоиэмельчение шлака, что существенно снижает затраты на его дробление, достигается глубокое обеднение отвального шлака (до 0,2% меди), повышается качество шлака как возможного сырья для цементной промышленности, черновой металлургии и закладки выемок s шахтах.

Преимущество предлагаемого способа переработки медных и медно-цинко- вых сульфидных концейтратов по сравнению с известным заключается в снижении затрат на дробление шлака и доизмельчения методом флотации.

Снижение потерь меди на 0;2-0,3% за счет ее флотации из самоизмельченного шлака позволит дополнитель"

10 но извлечь 2-3 кг меди на каждую тонну шлака.

Кроме Фого, обедненные шлаки можно испольэовать в качестве сырья в других отраслях промьпппенности, например, в качестве сырья при произ" водстве цемента, в качестве наполнителя при закладке выемок в шахтах.