Способ непрерывной плавки сульфидныхматериалов

Способ непрерывной плавки сульфидныхматериалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскиз

Социалистическив

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф Ъ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03. 07. 74 (21) 2040480/01 с присоединением звввкм ¹ (23) Приоритет— (51)PA. Кп 3

С 22 В 5/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 2 302.81. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 2 3. 02 . 81 (53) УДК 669. 046. 5 (088.8) A. В. Ванюков, В. В. Мечев, B. П. Быстров, Е. И. Ежов, M. Г. Васильев, В. Я. Зайцев, В. A. Роменец, В. В. Иванов, С Я. Голик, E. С. Грин-Гнатовский, А. В. Гречко, И. В. Савин, С. M. Кожахметов и В. Б. Мейерович

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов, Норильский ордена Ленина горно-металлургический комбинат им. A. П. Завенягина, Специальное конструкторское бюро цветных металлов при Государственном научноисследовательском институте цветных металлов и Институт металлургии и обогащения AH Казахской ССР (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАВКИ СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способам переработки сульфидных материалов, например медных, никелевых, в жидкой ванне.

Известен способ переработки сульфидных материалов в конвертере на дутье, обогащенном кислородом.

Известен способ непрерывной плавки сульфидных материалов, включающий загрузку их, продувку ванны расплава кислородсодержащим газом через сопла в присутствии углеродсодержащего топлива с образованием сульфидной и окисленной фаз и выпуск расплава.

Однако известный способ обладает рядом недостатков: низкая производительность, прямое извлечение меди не превышает 60%, низкая скорость 20 разделения штейна и шлака, способ требует предварительной сушки или грануляции концентрата.

По предложенному способу плавку ведут при удельном расходе сульфидных материалов 1,0-3,5 т/ч на один квадратный метр площади ванны с образованием надфурмеьной и подфурменной зон расплава и при поддержании соотнощения сульфидной и окисленной фазЗ0 в надфурменной зоне от 0,2 до 0,4 и подаче кислородсодержащего гаэа в толщу расплава с напряженностью дутья 10 — 20 м 3 на 1 т расплава в мйн, что обеспечивает возможность переработки концентратов без предварительной сушки и кускового сырья, позроляет интенсифицировать процесс плавки, повысить скорость отделения штейна от шлака и извлечение металлов.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

При вдувании в расплав кислородсодержащего газа при напряженности дутья 10 мЗ/т расплава в мин и загрузке 1,0 т/м ч сульфидных материалов в надфурменном слое создается эмульсия с содержанием сульфидов 20%, а при увеличении загрузки до

3,5 т/м ч доля сульфидов в эмульсии возрастает до 40%. Количество сульфидов в надфурменном слое можно уменьшить за счет увеличения напряженности дутья до 20 м /т расплава

B мин и соответствующей при этом интенсификации перемешивания расплава. При содержании сульфидов в надфурменной зоне менее 20% энергично переокисляется железо в шлаке и воз510842

Формула изобретения

ВНИИПИ Эаказ 533/5 Тираж 692 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4 растают потери ценных металлов. При увеличении доли сульфидов более 40Ъ возрастает интенсивность процесса окисления сульфидов и происходит перегрев расплава, что затрудняет практическое осуществление процесса.

Благодаря высокой температуре в надфурменной зоне расплава и весьма интенсивному перемешиванию его происходит быстрое окисление и плавление шихты, загруженной в верхнюю 1О часть ванны расплава, в том числе усвоение кусковых и влажных материалов. Присутствие готового шлака ускоряет растворение тугоплавких компонентов шихты. Интенсивное перемешивание в надфурменной зоне шлакового расплава с высоким содержанием сульфидов препятствует выпадению иэ него мелких капель штейна и способствует их укрупнению. В подфурменной зоне расплава имеет место промыв- 2О ка медленно движущегося шлака потоком крупных капель штейна, осаждающихся из надфурменной зоны.

При этом поток крупных капель штейна захватывает мелкие капли суль- 25 фидов, оставшиеся в шлаке, и способствует снижению количества магнетита в шлаке за счет восстановления железа до низшего окисла при взаимодействии сульфида железа и магнетита,. ЗО

Все это способствует обеднению шлака и ускорению разделения его со штейном во внешнем отстойнике.

В кессонированную печь производительностью 150 т/сут с площадью пода 2,7 м и глубиной ванн. 1,5 и на поверхность расплава грузилась сырая шихта или кусковая руда и обороты. В верхнюю зону расплава вдувался воздух, обогащенный кислородом до 2б-ЗЗЪ, при напряженности дутья 40

15 мэ/т распл. в мин.

В смеси с всздушнокислорсдным дутьем подавалось углеродсодержащее топливо в виде природного газа с расходом 7Ъ в пересчете на условное топливо. Скорость дутья на выходе из фурм составляла преимущественно

250-300 м/с.

Как показал химико-минералогический анализ проб, взятых из надфур- gg менной зоны расплава, доля сульфидов. в ней составляла в основном

0,25-0,35 от общей массы образцов.

Расплав выпускался из печи на уровне ее > лещади и быстро разделялся вс внешнем отстойнике на шлак и штенй.

Результаты испытаний следующИе.

Удельный проплав печи составил

2,5 т/м ч. При длительной работе по данной технологии удельный проплав находился в пределах 1,0-3 5 т/м ч. 40

Извлечение меди н штейн составило 97,3Ъ, содержание ее н штейне

37,1Ъ

В других плавках извлечение меди достигало 98Ъ при содержании ее в штейне до 40Ъ, а в ряде случаен и дс 50Ъ, условный расход топлива не превышал 10Ъ ст массы шихты, а в некоторых плавках снижался до 5Ъ.

Предложенный способ позволяет проводить высокоинтенсивную плавку медных шихт, .не прибегая к их специальной подготовке, и перерабатывать без тщательной сбработки оборотные материалы. Энергичное разделение штейна и шлака при плавке создает условия для последующегс успешного обеднения шлака в отдельном агрегате.

Осуществление плавки сульфидной ..ихты не в слое штейна, а в слое эмульсии, состоящей преимущественно нэ шлака, радикально упрощает решение вопроса аппаратурнсгс оформления процесса, поскольку в данном случае плавка в кессоннрованных агрегатах становится более безопасной.

Все эти качества предложенного способа принципиально обеспечивают возможность для широкого использования его при переработке медного и медно-никелевого сырья и создают основу для разработки высокопроизводительных агрегатов непрерывного действия для плавки з жидкой ванне сульфидных шихт.

Способ непрерывной плавки сульфидных материалов, включающий загрузку их, продувку ванны расплава кислорсдсодержащим газом через сопла в присутствии углеродсодержащегс топлива с образованием сульфиднсй и окисленной фаз и выпуск расплава, отличающийся тем, что с целью обеспечения возможности пе— реработки концентратов без предварительной сушки и кускового сырья, интенсификации процесса плавки, увеличения скорости отделения штейна от шлака и повышения извлечения металлов, плавку ведут при удельном расходе сульфидных материалов 1,0-3,5т/ч на один квадратный метр плошади ванны с образованием надфурменной и подфур— менной эон расплава и при поддержании .соотношения сульфидной и окисленной фаз в надфурменной эсне от

0,2 до 0,4 и подаче кислородсодержащего газа в толщу расплава с напряженностью дутья 10-20 м на одну тонну расплава в минуту.