Способ плавки сульфидно-кремнистой медной руды

 

1. СПОСОБ ПЛАВКИ СУЛЬФИДНОКРЕМНИСТОЙ МЕДНОЙ РУДЫ, включаюгднй послойную загрузку твердого топлива, железистого и кальцийсодержащего флюсов и руды, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения расхода топлива, смесь железистого и кальцийсодержащего флюсов загружают на поверхность слоя руды. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью интенсификации плавки сульфидно-кремнистой руды, весовое соотношение железа и окиси кальция в смеси флюсов поддерживают равным

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

PECfMillHH

3 ) С 22 В 15 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .. (21) 3440133j22-02 (22) 18.05.82 (46) 23.08.83. Бюл. В 31 (72) Г.П.Харитиди, Г.В.Скопов, И.В.фетисов, Д.В.Марьянинов, д.Х.Байбулов, Р,д.Арустамов,.

Ю.A.Ïîäüÿ÷åâ, И.А. Зикйо и В.М.Огурцов (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "Унипромедь", Кара. башский медеплавильный комбинат и

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно"конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров "ВНИИ, энергцветмет" (53) 669 ° 332 ° 1(088 ° 8) (56) 1. Байбулов Д.Х., Молвинский lO.И.

Шахтная плавка медных руд и медьсодержащих материалов. М., "Металлур„гия", 1973 с. 56.

2. Смирнов В.И. Шахтная плавка в металлургии цветных металлов. Сверд ловск, ГНТИ, 1955, с. 413...SUÄÄ 1036778 А (54) (57) 1. СПОСОБ ПЛАВКИ СУЛЬФИДНОКРЕМНИСТОЙ МЕДНОЙ РУДЫ, включающий послойную загрузку твердого топлива, железистого и кальцнйсодержащего

Флюсов и руды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения расхода топлива, смесь железистого и кальцийсодержащего флюсов загружают на поверхность слоя руды.

2. Способ по и. 1, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации плавки сульфидно-кремнистой руды, весовое соотношение железа и окиси кальция в смеси Флюсов поддерживают равным f2-4,5):1.

1036778

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, может быть использовано при плавке сульфидных

Руд с повышенным содержанием кремнезема (25-50%).

Известен способ плавки высоко- 5 кремнистой руды, при котором, с целью поддержания в печи высокой температуры и введения дополнительного количества железа для ошлакования кремнекислоты, в печь периодически )p загружаются отдельные порции, состоя" щие целиком из клинкера цинкового производства и небольшого количества кокса (3-5Ъ)от массы порции )(1).

Недостатком способа является неустойчивый ход плавки, так как указанные порции клинкера загружают для того, чтобы восстановить нарушенный вследствие накопления в печи кремнекислоты ход процесса плавки.

Наиболее близким к изобретению 20 решением является способ шахтной плавки сульфидных руд, включающий послойную последовательную загрузку шихтовых материалов в печь в следую-. щем порядке: на слой кокса в печь 25 загружается слой флюсов (конверторный шлак, кварц, известняк ), затем слой руды или агломерата. При плавке руд, содержащих большой избыток кремнезема при. небольшом количестве 30 сульфидов рекомендуется шихтовать руду с большим количеством основного флюса, известняка (2 ).

Однако работа шахтной печи с использованием известного способа 35 загрузки и при совместной шихтовке сульфидно-кремнистой руды с известняком, как показали промышленные испытания, характеризуется низким удельным проплавом (41-42 т/максут) высоким удельным расходом кокса (125,7 кг/т шихты). Это обусловлено слабым раз.витием процесса растворения рудного кремнезема образующимися в печи расплавами и накоплением

& печи тугоплавкой высококремнистой 45 массы по следующим причинам.

Основным процессом, определяющим производительность шахтной плавки как обычного сульфидного сырья, так и высококремнистой руды, является 5р процесс образования шлака, протекающий в фокусе печи. При этом основной реакцией является окисление сернистого железа в йрисутствии кремнистого флюса. При плавке сернистой РУ- 55 ды кремнистый флюс поступает в печь в смеси флюсов,. Куски кварца доходят до фурм и образуют коксо-кварцевую постель, .через .которую фильтруется сульфидный расплав, образовавшийся иэ находящегося выше слоя сульфидной 6О руды. В процессе фильтрации происходит окисление сернистого железа.

Плавка сульфидно-кремнистой руды при той же последовательности загрузки слоев шихтовых материалов отлича- 65 ется тем, что кремнезем для образования постели поступает непосредственно из самой руды. Часть его уходит в шлак при окислении сернистого железа сульфидной части руды, а оставшаяся часть (избыток кремнезема ) накапливается в печи, так как железистый флюс, например, конвертерйый. шлак, загруженный перед рудой, проплавляется раньше и не может уча» ствовать в растворении кремнезема.

Введение в слой сульфидно-кремнистой руды известкового флюса лишь незначительно улучшает условия шлакования, так как температура плавления образующихся силнкатов кальция (15402130 С ) выае температуры в фокусе печи (1400-1500 С ).

Целью изобретения является повышение производительности и снижение расхода, топлива.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу плавки сульфидно-кремнистой медной руды, включающему послойную загрузку твердого топлива, железистого и кальцийсодержащего флюсов и руды, смесь железистого и кальцийсодержащего флюсов загружают на поверхность слоя руды °

Причем с целью интенсификации плавки сульфидно-кремнистой руды, весовое соотношение железа к окиси кальция в смеси поддерживают равным (2-4,5):1.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

B печь компоненты шихты грузятся в следующем порядке: твердое топливо, например кокс, затем сульфидно-кремнистая руда, затем смесь железистого (например, конвертерный шлак) и кальцийсодержащего (например, известняк) флюсов. В результате горения топлива слой сульфидно-кремнистой руды Разогревается и из нее вы.плавляются легкоплавкие сульфидные составляющие (сульфи ы железа и цветных металлов ), которые выводятся иэ печи в виде штейна. Кремнистая тугоплавкая (температура плавления около 1600-1700 С) составляющая руды в виде кусков остается на слое топлива. При плавлении находящейся выше смеси железистого и кальцийсодержащего флюсов образуется оксидный высококальциевистый железо-силикатный расплав, обладающий способностью с высокой скоростью растворять кремнезем. Фильтруясь через лежащий1 . ниже слой кремнистой тугоплавкой составляющей руды, такой расплав растворяет ее и переводит в шлак.

Такой порядок загрузки, кроме того, приводит к опережающему нагреву сульфидно-кремнистой руды по сравнению с железо-силикатным высококальциевистым расплавом, что способствует интенсификации растворения.

1036778

Плавку сульфидно-кремнистой руды. вели в шахтной печи с площадью в области фурм 14,7 м, расход воздуха поддерживали в пределах 50-60 нм >/ч.

Химический состав компонентов ших5 .ты приведен в табл. 1. Таблица 1

$102, % Са0,%

Fe, %

8э%

Материал Cu %

Руда сульфиднокремнистая

1,20

32,0

22,3

20,9

5,87

1,7. 19,0

0,88

50 1

Шлак конвертерный 2,10

4,5

50, 50

Известняк

0,9

Примеры выполнения предлагаемого способа 1-5 сведены в табл. 2. При выполнении этих примеров соблюдалась следующая последовательность загрузки компонентов шихты: на слой кокса (твердое топливо ) загружают слой ру» ды, а поверх него смесь конвертерного шлака и известняка. Количество проплавленной шихты для каж-; дого примера .составляет 12201400 т, II р и м е р (по известному способу) . Плавили шихту следуюшего состава, вес.%: руда сульфидно-кремнис- 25 тая 60, конвертерный шлак 32,6, известняк 7,4. Материалы грузили в печь в следующей последовательности: кокс - конвертерный шлак -. смесь рудй и известняка. Удельная проиэво- ЗО дительность печи составила

41,7 т/м сут, удельный расход кокса

125,7 кг на тонну шихты.

Таблица 2.

Весовое отношение железа к окиси кальция в смеси конвертерного шлака и известняка

Расход кокса, кг/т шихты

Удельный проплав, т/м сут

Пример

41,7

125,7

Известный

Предлагаемый

47,5

4,5:1

2,84:1

48,5

48,9

; 3

2:1

44,3

4,9:1

1,511

45,1

Таким образом, осуществление спо- приводит к стабильной и существенной соба плавки сульфидно-кремнистой ру- интенсификации плавки сульфиднокремиисды при предлагаемой последователь- той руды и снижениюрасхода топлива. ности загрузки слоев шихтовых матери- По расчетам годовой экономический алов и весовом отношении железа к 6О эффект от внедрения изобретения соокиси кальция в смеси железистого;ставляет 0,8 руб. на одну тонну прои кальцийсодержащего флюсов 2:1-4, 5г1 плавляемой шихты.

ВНИИПИ Заказ 5945/27 Тираж 627 Подписное!

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Увеличение соотношения железа и окиси кальция в смеси флюсов более

4 5 1 мало влияет на скорость растворения кремнезема, а снижение менее

2:1 приводит к росту вязкости расплава и снижению скорости растворения.

11О., О

103i0

105,0

115,0

110,0