Шихта для переработки полиметаллических материалов

Шихта для переработки полиметаллических материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04. 06. 80 (21) 2932918/22-02 (51)N. Кл. с присоелинением заявки МС 22 В 19/36 (есудерстеенный квинтет

СССР (23) ПриоритетIl0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 28 02. 82 бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02. 82 (53) УДК 669. 531..6(088.8) А. Г. Сланов, Н. С. Крвсенко, В. И. Огородничук, К.К.Жаров, А.С.Коваленко, Ю.Ф.Громов и В.Е.Иванов

I

Запорожский индустриальный институт-м=-Константиновск+ завод иукрцинк" (72) Авторы изобретения (7l ) Заявители (54) ШИХТА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки отходов цинкового производст ва

Одним иэ полупродуктов гидрометаллургического способа получения цинка являются цинковые кеки, в которых содержится, 4: цинк 18,0-22,0; свинец 1,5-2,5; медь 1,5-2,5; кадмий

0,1-0,25; 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 сера

6,0-8,0.

С целью доизвлечения цинка, кадмия и редких элементов цинковые кеки подвергают 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 вращающейся трубчатой печи до 1100- 1250 C fl).

В результате вельцевания цинковых кеков получают вельц-окислы, в кото2 рых содержится,4: цинк 57,0-62,0; свинец 10,0- 12,0; медь 0,2-0,4; кадмий 0,5- 1,3; сера 4,5-55 и клинкер с содержанием, 3: цинк 0,5- 1,0; свинец 0,4-0,4; медь 2,5-3,5; окись же 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- 1,0 и сера 6,0-8,0. Вельц- т те окислы направляют на гидрометаллургическую переработку M извлекают из них в товарные продукты цинк, кадмий, свинец и редкие элементы. Клинкер вельц"печей является полиметалличест5 . ким сырьем и подлежит дальнейшей переработке с целью извлечения меди, благородных металлов и доиэвлечения цинка, свинца и редких металлов.

Наиболее близкой к предлагаемой. является шихта для переработки клинхера вельц-neve@ (2), содержащая,е: клинкер вельц-печей 75,0; свинцовомедный штейн 7,0; медно-хлорный кек

3,0; Флюс (кварцит + известняк) 14,0

Поставленная цель достигается тем, что шихта, содержащая клинкер вельц-печей, полиметаллический штейн, медно-хлорный кек, восстановитель и флюсы, дополнительно содержит оборотный шлак шахтной плавки при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Полиметаллический штейн 8,0-10,0

Иедно-хлорный кек 2,0-3,0

Восстановитель 1,0-3,0

Флюсы (кварцит +

+ известняк) 6,0-7,0

Оборотный отвальный шлак шахтной плавки 6,0- 7,0

Клинкер вельц печей Остальное

Частичная заМена оборотным отваль- 55 ным шлаком шахтной плавки флюсов обусловлена тем, что при содержании в шихте 25,03 оборотного отвального

50

3 90889 и кокс 1,0-1,5. При плавке такой шихты получают медный штейн, содержащий, медь 12,0-18,0; цинк 2,0-3,5; свинец 1,6-2,6; сера 18,0-22,0 и железо 57,0-59,0, возгоны, в которых содержится, 3: цинк 20,0-45,0; свинец 40,0-44,0 и медь 1,5- 1,8 и шлаки, содержащие, /: медь 0,22-0,26; цинк 1,6-2,0, свинец 0,5-0,7; окись железа 28,0-32,0, окись кальция 12,0- 0

16,0, двуокись кремния 35,0-37,0 и окись алюминия 8,0-12 0. УдовлетвоРительные результаты при плавке клинкера вельц-печей получаются только при добавке в шихту 12,0- 14,0 флюсов 5 (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, что удорожает плавку и большие потери меди, свинца и цинка со шлаками. Добавка флюсов в шихту не всегда обеспечиваетт равный ход печи. Кроме того, 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 4 шлака шахтной плавки от веса флюсов уже наблюдается положительное влияние его на ход печи, вязкость получаемых шлаков и разделение продуктов плавки; при содержании в шихте 50,03 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 отваль ным шлаком, как показала практика, технологически нецелесообразна, так как снижаются технико-экономические показатели процесса переработки клин кера вельц-печей в шахтных печах.

Шихту предлагаемого состава плавят в шахтной печи. B 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, l: 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 0,58; углерод

13, 70.

Средний химический состав свинцово-медного штейна, 3: свинец 15,30; медь 5,37; цинк 2,10; олово 0,17; сурьма 0,12; железо 55 0; сера 18,7; прочие 3,24.

Средний химический состав меднохлорного кека, 1: цинк 18,48; свинец

7,38; медь 25,12; кадмий 0,41; хлор

2 93 °

Средний химический состав оборотного отвального шлака шахтной плавки, 3: Zn 2,25; Pb 0 35; Си

0,26; Fe0 30,42; СаО 11,51; 5iO

36,3 А1 О 11 56; прочие 7 35

Испытаны шихты следующего состава (см. табл. 1) °

Таблица 1

Содержание компонентов в шихте,3

110 мм рт.ст., расход воздуха 4045 мм /м в мин, удел ьный проппа в

24 т/м в сутки, температура отходящих газов 550-600 С. Продукты плавки с температурой 1 100- 1150 С выпускают иэ печи непрерывно в отстойник, где они разделяются на два слоя: шлак выпускают непрерыв" но иэ отстойника, а медный штейнпо мере накопления.

Оборотный отСвинцово-медный штейн

Флюсы

Клинкер вельцпечи

Меднохлорный кек вальный шлак

3,0 14,0

30 105 35

3,0 7,0 7,0

8,0

8,0

8,0

75,0

75 0

75 0

8,0

3,0 3 5 10,5

75 0

Таблица 2

Цинк Свинец

Состав алака, 2

Оборот» ный щлак, Состав атейна,2

Двуокись креннил

Окись Окись келеза кальцил

Окись прочие а юиинил

Свинец Яедь

Иедь Цинк

8е 17 Ор26 Iе97 Ое51 33е30 13 05 35152 7i93 7 46

00 1477 20

315 14,85 1 ю 86 7 ° 65 0 25 l,э 89 0,43 33 ° 92 12,82 35 36 8 ° 14 7 ° 15

70 14 ° 52 l ° 88 7 ° 77 0 ° 23 2 ° 0 0 ° l8 34 93 12 54 35.27 8 64 5 91

7,55 0.26 2,2 0,50 35,81 12,06 34,88 9.01 5,28

10 5 14,90 2, I

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 8,21 и двуокиси кремния 1,83ь.

Улучшается чистота получаемого шлака

908893 6

Плавку шихт проводят в шахтной пе12й; имеющей сечение в области фурм 2,5 м" при следующих технологических параметрах: упругость дутья 100 - е

Результаты промышленных испыта" ний шихт, с частичной замен и флюсов оборотным отвальным шлаком шахтной плавки показаны в таблице 2 за счет снижения содержания прочих компонентов. Улучшение состава шлака и штейна наблюдается уже при

О 25 ь-ной замене флюсов оборотным отвальным шлаком. Так, штейн получается более кондиционным по содержанию цинка и свинца в нем и в шлаках снижается содержание меди (до 0,253)ф цинка (до 1. 894) и свинца (до

" 0,43ж).

Наилучшие результаты получены при

503-ной замене флюсов оборотным отвальным шлаком. 8 получаемых отваль50 ных шлаках содержание меди равно

0,233 против 0,264 по существующей технологии и несколько лучшие по составу медные штейны (цинк 1,883 против 2,04 и свинец 7,773 против

8,173).

Замена флюсов (кварцит, известняк) оборотным отвальным шлаком шахтной плавки позволяет снизить вязкость получаемых шлаков и лучше

7 908893

1,0-3,0

6, 0-7,0

Формула изобретения

Составитель А,Важина

Редактор Л.Пчелинская Техред А.Бабинец Корректор M.Øàðoøè

Заказ 762/32 Тираж 657 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, разделять шлак от штейна, повысить извлечение ценных металлов (золото, серебро, медь, цинк, свинец, и др.) за счет равномерного распределения шлакосоставляющих компонентов в объ- 5 еме шихты и за счет большего перехода в медный штейн извлекаемых металлов, вести процесс плавки более стабильно, уменьшить случаи подвисания шихты в шахте печи, несколько 1о повысить проплав печи за счет экономии времени на образование шлака из подаваемых в шихту флюсов и уменьшить затраты на ведение процесса плавки за счет экономии затрат на флюсы. is

Шихта для переработки полиметалли- щ ческих материалов, содержащая полиметаллический штейн, медно-хлорный кек, восстановитель, флюсы и клинкер вельц-печей, отличающаяся

I тем, что, с целью повышения степени извлечения тяжелых цветных металлов и удешевления процесса плавки, она дополнительно содержит оборотный отвальный шлак шахтной плавки при следующем соотношении компонентов, вес./:

Полиметаллический штейн 8,0- 10,0

Медно-хлорный кек

Восстановитель

Флюсы

Оборотный отвальный шлак шахтной плавки 6,0-7,0

Клинкер вельцпечей Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лоскутов Ф.M. Металлургия свинца и цинка, M., 1956, с.413-418.

2. Цветная- металлургия. "Известия вузов" 1961, Г 5, с.97-100..