Шихта для плавки сульфидных медных концентратов

 

Использование: цветная металлургия, а более конкретно составы шихт для плавки сульфидных медных концентратов, например , плавкой Ванюкова. Сущность: шихта для плавки сульфидных медных концентратов содержит, мас.%: сульфидный медный концентрат 70-80, клинкер цинкового производства 3-5, кварцевый флюс , известковые отходы сахарной промышленности 10-12. 2 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>s С 22 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4950182/02 (22) 26.06.91 (46) 07.02.93. Бюл. N 5 (71) Институт металлургии и обогащения АН

КазССР (72) С.М,Кожахметов, P.3.Жалелев, В.А,Ниталина, M.Т.Чокаев, Т.А.Коэыбаков, М.Ю,Раджибаев, Г,П.Мироевский, С.Б.Садыков, Г,В,Рыжов, С.P.Ìèíñåèòîâ и Е.А.Оспанов (73) Институт металлургии и обогащения АН

КазССР (56) Авторское свидетельство СССР

N 1557183, кл. С 22 В 11/02, 1990, Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к составам шихты для плавки сульфидных медных концентратов, например, плавкой Ванюкова.

Известна шихта для плавки сульфидных медных концентратов, включающая 95 — 98% .концентрата и 2 — 5% углерод- и железосодержащего реагента.

Недостатком данного состава шихты является невысокое извлечение меди в штейн — 97% и получение некачественного штейна по содержанию цинка и свинца, при переработке которого увеличивается продолжи, тельность процесса конвертирования. . Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является шихта для плавки сульфидных медных материалов в жидкой ванне, состоящая из медного сульфидного концентрата, золотосодержащего кварцевого флюса, клинкера цинкового производства и цементной меди.

Недостаток этой шихты заключается в низком извлечении меди в штейн, составляющем 98,3%.

„„5U», 1794100 АЗ (54) ШИХТА ДЛЯ ПЛАВКИ СУЛЬФИДНЫХ

МЕДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ (57) Использование: цветная металлургия, а более конкретно составы шихт для плавки сульфидных медных концентратов, например, плавкой Ванюкова. Сущность: шихта для плавки сульфидных медных концентратов содержит, мас.%: сульфидный медный концентрат 70-80, клинкер цинкового производства 3-5, кварцевый флюс 5-15, известковые отходы сахарной промышленности

10-12. 2 табл, Целью изобретения является повышение степени извлечения меди в штейн, Поставленная цель достигается тем, что шихта для плавки сульфидных медных концентратов, содержащая сульфидный медный концентрат, клинкер цинкового производства и кварцевый флюс, дополнительно содержит известковые отходы сахарной промышленности при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сульфидный медный концентрат 70 — 80

Клинкер цинкового производства 3 — 5

Кварцевый флюс 5 — 15

Известковые отходы сахарной промышленно,сти 10-12

Известковые отходы сахарной промышленности — дефекат, представляют собой однородный мелкодисперсный известковый материал, подсушенный до сыпучего состояния, и содержит 80 — 85% СаСоэ, 10 — 15% органических соединений (углеводородов); 1,1-1,3% диоксида кремния, 0,60,8% закиси железа, остальное — магний, сера, азот, микроэлементы, 1794100

При попадании шихты в барботируемую, При содержании в шихте дефеката мезану расплава происходит диссоциация вы-. нее 10% снижается количество вводимых сших сульфидов металлов исходного. кон- углеводородов, что ведет к уменьшению центрата (CuFeSz, Ге$г и др.) с выделением температуры расплава, а это не только сниэлементарной серы. В дефекате также про- 5 жает скорость взаимодействия сульфидов текают фазовые превращения; и в riepsye ..: металлов с магнетитом, но и резко увеличиочередь происходит горение углеводородов," вает вязкость шлака. Этим объясняются выпо реакциям; ..:.. : ..: - . ..:: сокие: потери меди со шлаками и низкое

СН4+ 202 = С02+ 2Н20 .: . . " извлечение меди в штейн.

СН4+ 02 = СО + Hz + Н20.

3а счет горейия углеводородов парци-::::. . На подготовкудефеката к плавке йетре альное давление серы (Ps2) повышается, а .. буется материальных затрат. Его можно испэрциальное давление кислорода снижает- . пользовать по мере поступления с ся. При этом достигается глубокое восста-: предприятий сахарной промышленности:, новленйе магнетита шпака элементарной. 15 где известковыеотходы находятся вотвалах серой по реакции: -::..., ..- . : - . . в значйтельном количестве.

2Гез04+1/23г = 6Ре0+ ЗОг:,:.: - :: . :.:."..:.. - Плавке. подвергали исходные материаа это приведет к снижейию содержания ме-: - лы следующего состава; представленного в ди в отвальном шлаке и повйшению ее из-: табл,1. влечения в штейн. Кроме того, на 20 -:; .Плавку:шихты осуществляли на термовосстановление магнетита расходуется не- гравиметрической установке в атмосфере .которое количество:СО и Hz0.::.: . " .: кислорода йри температуре 1250ОС, Расход.

В результате интенсивного массо- и . кислорода составлял 12 л/ч. Общая навеска тейлообмена в барботируемой жидкой ван- ;-,:: шихты 100 г, Продукты плавки (штейн и не происходит также ускорение взэимодей- 25 шлак) подвергали хймическому и фазовому ствия сульфидов цинка и свинца с .";: анализам. магнетитом. При этом снижается содержа- :,::, ll р и м е р 1; Плавке подвергали шихты; ние цинка и свинца в штейне., т.е, повйШа- -: состоящую иэ 70% (70 г) медного концентется его качество,: . - -: —; - рата,5%(5 r) клинкера, 15% (15 г) кварцевоВ присутствии оксида кальция, образу-: 30 го флюса и 10% (10 r) дефеката. .: ющегося в результате диссоциации CaC03 .".: . Получен 21p8 r штейна. состава,%; меди химический акт окисления сульфидов желе-;: 51,63; серы 24,0; железа 23,0; цинка 0,39 и

-эа; цинка и свинца повышается за сче.гсни- . :. свинца 0,32. Извлечение меди в штейн со жения вязкости расплава, что также ., ставило 98,7% (по прототипу 98,3%), цинка слособствует уменьшению потерь меди со 35.5,5%, свинца — 12,5%. шлаками, повышению извлечения меди в,: : Получено49,7 г шлака состава, %: меди штейй и улучшенйю его качества . :. -:.: ..: 0,31; железа 27,44; диоксида кремния 34,40;

Кроме того, так кэк дефекат является ::оксида кальция 10,73. однородным и мелкодисперсныМ: материа-::: .. :, . П р и. м е р 2, Плавке подвергали шихту, tloM, то при приготовлении шихты обеспечи- 40 состоящую из 70% (70 f) медного концентвается хорошЕе его смешивание с :. рата, 3% (3 г) клинкера, 15% (15 r) кварцевокомпонентами и его равномерное расг ре--: го флюса, 12% (12 г) дефеката. деление по всему объему ванны йечи. Это . также способствует интенсивному прохож-... Получено 21,6 r штейна состава, %: ме " дению всех реакций..:;: :,::.45 ди 52,02; серы 23;5; железа 23,7; 0,37% цинС увеличением в составе шихты дефека- : ..: ка, 0,28% свинца. Извлечение меди в штейн та более 12% повышается количество вво-.: . . соатавило 98,7%, цинка — 5,5%, свинца димых углеводородов, за счет активного 12,5%. горения "которых парциальное давление .:;; -- . Получено 50,0 шлака состава, f: меди кислорода (PQz) снижается,. повышается 50 0,32; железа 26,93; дйокоида кремния 33,50; парциальное давление серы- (РЯг) и не до-, оксйда кальция l2;26; стигается высокого извлечения медй в ..: .; Пример 3. Плавке подвергали шихту, штейн. Это объясняется тем, что при горе.. состоящую из 75% (75 r) медного концент .нйи углеродов резкое увелйчение темпера- рата,4%(4r) клинкера; 10% (10г) кварцевого туры расплава способствует снижению его 5 флюса и 11% (11 г) дефеката. вязкости и уменьшению механических по- - . Получено 22,5 r штейна состава, %: метерь (e виде капель штейна в шлаке), однако ди 53,54, серы 23; железа 23,7, 0,40% цинка, "при черезмерном перегреве заметно увели- 0,27% свинца. Извлечение меди в штейн. чиваются химические потери меди со шла- составило 98,6%, цинка — 5,7%, свинца— ками (растворенные сульфиды меди). 12,0%, 1794100

Получено 49,0г шлака состава, %: мери

0,36, железа 28,30; диоксида кремния 32,52; оксида кальция 11,38.

Пример 4. Плавке подвергали шихту, состоящую из 75% {75 r) медного концентрата, 5% (5 r) клинкера, 10% (10 г) кварцевого флюса и 10% (10 r) дефеката.

Получено 22,8 г штейна состава, %: меди 53,01; серы 23,0: железа 23>06 цинка 0,39 свинца 0,26; Извлечение меди в штейн составило 98,6%; цинка — 5,6%; свинца—

1 1,9%.

Получено 49,8 r шлака состава, %: меди

0,34; железа 27,10; диоксида кремния 31,85; оксида кальция 10,56.

Пример 5. Плавке подвергали.шихту, состоящую из 80% (80 г) медного концентрата, 5% (5 г) клинкера, 5% (5 г) кварцевого флюса и 10% (10 r) дефеката, Получено 23 r штейна состава, %: меди

55,97; серы 22,8; железа 28,2; цинка 0>40; свинца 0;30, Извлечение меди в штейн составило 98,6%> цинка — 5.4%; свинца—

11,5%.

Получено 51,0 г шлака состава,%: меди

0,35; железа 26,06; диоксида кремния 31,30; оксида кальция 11,41.

Примеры 6 и 7 выполнены учетом введения в шихту дефеката менее и более установленных пределов (запредельные).

Пример 6, Плавке подвергали шихту, состоящую из 80% (80г) медного концентрата, 4% (4 г) клинкера, 3% (3 г) кварцевого флюса и 13% (13 г) дефеката, Температура расплава повысилась с 1250 до 1300 С.

Формула изобретения

Шихта для плавки сульфидных медных концентратов, содержащая сульфидный медный концентрат, клинкер цинкового производства, кварцевый флюс, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения

Получено 28,4 г штейна состава, %: меди 42,0; серы 24,1; железа 26,4; цинка 0,48; свинца 0,21. Извлечение меди в штейне составило 96,7%; цинка — 8 9%; свинца—

5 130%

Получено 52,8 г шлака состава, %: меди

0,61; железа 26,03; диоксида кремния 28,2; оксида кальция 11,8.

Пример 7. Плавке подвергали шихту, 10 состоящую из 80% (80 г) медного концентрата. 9%-(9 г) клинкера, 3% (3 г) кварцевого флюса и 8% («) дефеката, Температура расплава снизилась с 1250 до 1220 С.

Получено 30 г штейна состава, %: меди

15 40,30; серы 23,9; железа 25,0; цинка 0,55; свинца 0,36. Извлечение меди в штейн составило 96,7%, цинка — 10,0%; свинца—

15,0%.

Получено 54,0 r шлака состава, %: меди

20 0,71, железа 24,5; диоксида кремния 29.2; оксида кальция 8,1.

В табл.2даны результаты испытанийсоставов шихты (предельные и запредельные).

Результаты проведенных лабораторных

25 исследований свидетельствуют о том, что при вводе известковых отходов сахарной промышленности — дефеката, в состав ших. ты для йлавки сульфидных медных концентратов за счет снижения потсрь меди со

30 шлаками повысилось ее извлечение в штейн от 98,60 до 98,70%, по сравнению с извлечением меди по прототипу — 96,8%. Извлечение цинка в штейн составило 5,54% (по прототипу12%), свинца 12.08% (по прототи35 пу 43,7%). степени извлечения меди в штейн, она до: полнительно содержит известковые отходы сахарной промышленности при следующем соотношении компонентов, мас.%; сульфидный медный концентрат — 70-80; клинкер цинкового производства-3 5; кварцевый флюс -5-:15; известковь!е отходы — 1012.

1794100

Таблица 1

Примеры осуществления плавки предложенной шихты. еэультаттт ислитаниа п ролла ге еноте состава виотти

Таблица2

Состав шихти

Состав штейна, Извлечение в штейн

Состав шлака!!линвиа флюс кв!э

МеаZn Pb С»

Zn.

Fe 5!Оз

Си .

Си ниц кат

СаО цинкоцентsoro производстСоставитель В.ниталина

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор

Заказ 525 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

2

4

6

fS

3

3

S

4

12

11

13

5f.63

52.02

53.54

53.01

55,97

42,0

403

24.0

23,5

23.0

22.8

24,5

23.9 .

0.39

0;37

0,40

О.Э9

0.40

0,48

0;S5

0.32

0.28

0,27

0.26 0,30

0,29

0,30

98,7

98.7

96,6

986

96.6

964

96.7

5.5

5,7

5.6

5,4

8,9

10,0

12.5

12 5

12.0

11.9

11.5

13,0 !

6.0

0.3 1.

0,32

0.36

0.34

0.35

0.61

0.71

27,44

26.93

28.30

27,10

26.06

26.03

24.5

34.40

33 50

32,52

31 85

31.30

28.2

29.2!

0,73

12.26

11.38 !

0.56

1l.4

11.6

8.!