Способ переработки металлургических шлаков

 

Изобретение относится к вторичной металлургии, в частности, к переработке металлургических шлаков, образующихся при выплавке сплавов на основе меди или никеля, для повышения качества металлического концентрата путем более полного раскрытия металлической составляющей шлака. Сущность изобретения: способ переработки металлургического шлака включает подачу материала на перфорированную поверхность, виброперемещение его на перфорированной поверхности, раздельное удаление фракций. Материал перед подачей на перфорированную поверхность подвергают термической обработке при 230-260^oС, а виброперемещение его осуществляют с одновременным приложением на площади, равной 0,25-0,30 площади, занимаемой материалом на перфорированной поверхности, ударной нагрузки, величина которой равна 1,5-2,0 веса материала на этой перфорированной поверхности. 1 табл.

Изобретение относится к вторичной металлургии, в частности к переработке металлургических шлаков, образующихся при производстве сплавов на основе никеля или меди.

Наиболее широкое распространение получил способ переработки металлургических шлаков путем многостадийного измельчения и классификации их на перфорированных поверхностях с выведением из процесса крупной фракции как наиболее металлсодержащей (Андреев С.Е. Петров В.А. Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М. Недра, 1980, с.415).

Недостатком этого способа является большое число энергоемких операций и низкое качество металлического концентрата из-за его высокой засоренности неметаллической шлаковой составляющей, регулирующей эффективность процесса переплава концентрата, так как засоренность снижает усвоение металла расплавом и увеличивает его потери со шлаком.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ оттирки и обеспыливания сыпучего материала, включающий подачу материала на перфорированную поверхность, виброперемещение его на перфорированной поверхности и раздельное удаление фракций, при этом сильное прижатие частиц исходного материала, движущегося по закручивающейся спирали, на периферии и большое количество его в этой зоне приводит к трению частиц материала друг о друга и оттирке металлических корольков от неметаллической составляющей шлака (Авторское свидетельство СССР N 1115814, В 07 В 4/08, 1984).

Однако при осуществлении данного способа не происходит полного разрушения скоплений неметаллической шлаковой составляющей, находящихся на неровной поверхности металлических корольков или полностью их обволакивающих, что снижает эффект оттирки металлических частиц.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение раскрытия металлической составляющей шлака, что приводит к улучшению качества металлического концентрата.

Технический результат достигается тем, что в известном способе переработки металлургического шлака, включающем подачу материала на перфорированную поверхность, виброперемещение его на перфорированной поверхности и раздельное удаление фракций, согласно изобретению, материал перед подачей на перфорированную поверхность подвергают термической обработке при 230-260^oС, а виброперемещение его осуществляют с одновременным приложением на площади, равной 0,25-0,30 площади, занимаемой материалом на перфорированной поверхности, ударной нагрузки, величина которой равна 1,5-2,0 веса материала на этой перфорированной поверхности.

В источниках научно-технической и патентной информации не обнаружено технических решений, содержащих признаки, аналогичные отличительным признакам заявляемого решения.

Сущность изобретения заключается в том, что термическая обработка при указанных температурах приводит к интенсивному испарению гидратной влаги из неметаллической составляющей шлака, что приводит к ее разрыхлению и снижению прочности связи с металлическими корольками. При нагреве шлака до температуры менее 230^oС не происходит достижение вышеуказанного эффекта в связи с недостаточным испарением содержащейся в шлаке влаги. Нагрев шлака до температуры более 260^oС не оказывает существенного влияния на испарение гидратной влаги и понижение прочности связи на границе "неметаллическая составляющая-металл", и поэтому экономически не оправдан.

После подачи термически обработанного материала на перфорированную поверхность на площади, равной 0,25-0,30 этой поверхности, к материалу прикладывают ударную нагрузку посредством, например, свободно расположенных на нем металлических плит, суммарный вес которых составляет 1,5-2,0 веса материала на перфорированной поверхности. Плиты при вибрационном перемещении на перфорированной поверхности вместе с обрабатываемым материалом совершают вертикальное и поступательное движение, что позволяет за счет удара плиты о слой материала на перфорированной поверхности произвести доизмельчение частиц шлака, преимущественно неметаллической шлаковой составляющей, имеющей низкие механические свойства, интенсифицируя тем самым процесс раскрытия металлической составляющей шлака. Классифицированный материал раздельно удаляют по фракциям, при этом крупная фракция представляет собой металлический концентрат. Установленные пределы величины ударной нагрузки и площади ее приложения являются оптимальными для достижения выше указанного технического результата.

Приложение ударной нагрузки на площади, меньшей, чем 0,25 площади, занимаемой материалом на перфорированной поверхности, не обеспечивает перекрытие всего материала за один цикл, а приложение ее на площади большей, чем 0,30 площади, занимаемой материалом на перфорированной поверхности, не позволяет материалу свободно перемещаться по этой поверхности, что затрудняет оттирку металлических частиц за счет взаимного их трения.

При ударной нагрузке, величина которой меньше 1,5 веса материала на перфорированной поверхности, не создается достаточной силы удара, способного доизмельчить частицы шлака, раскрывая его металлическую составляющую. При ударной нагрузке более 2,0 веса материала на перфорированной поверхности требуется повышение мощности технологического оборудования, что экономически нецелесообразно.

Переработку металлургических шлаков осуществляли следующим образом.

Пробку шлака весом 30 кг, полученного при выплавке латуни марки Л63, с содержанием неметаллической составляющей 66,6% нагревали в печи, а затем загружали на поверхность вибрационного грохота, на который были уложены металлические плиты, и производили классификацию материала. Время переработки шлака составляло 6 мин.

Результаты проведенных экспериментов приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ переработки металлургических шлаков, включающий подачу материала не перфорированную поверхность, виброперемещение его на перфорированной поверхности и раздельное удаление фракций, отличающийся тем, что материал перед подачей на перфорированную поверхность подвергают термической обработке при 230 260^oС, а виброперемещение его осуществляют с одновременным приложением на площади, равной 0,25 0,30 площади, занимаемой материалом на перфорированной поверхности, ударной нагрузки, величина которой равна 1,5 - 2,0 веса материала на этой перфорированной поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1