Способ переработки цинксодержащих концентратов

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для переработки полиметаллических коллективных цинксодержащих концентратов. Переработку полиметаллических коллективных цинксодержащих концентратов осуществляют плавкой с переводом цинка в шлак. Затем проводят обеднительную обработку шлака с отгонкой паров цинка и циркуляцией шлака между обеднительной и плавильной зонами. При этом массовое отношение оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки поддерживают менее 3,0, повышается эффективность переработки цинксодержащих концентратов путем сокращения удельных эксплуатационных затрат за счет снижения расхода топлива и повышения производительности процесса. 1 табл.

Изобретение относится к области цветной металлургии.

Известен способ переработки медно-цинковых концентратов, включающий плавку концентрата совместно с флюсами в окислительной атмосфере с переводом оксидов цинка и меди в шлак и последующим извлечением цинка в возгоны, а меди - в металлический сплав /Автогенные процессы в цветной металлургии/ В.В. Мечев, В.П. Быстров, А.В. Тарасов и др. - М.: Метуллургия, 1991. - 413 с./.

Недостатком способа является его применимость только к бедным концентратам. Переработка богатых по цинку концентратов невозможна из-за образования тугоплавких вязких шлаков.

Известен способ переработки цинковых концентратов, включающий плавку с переводом цинка в шлак и последующую обеднительную обработку шлака с отгонкой паров цинка. Переработку ведут с циркуляцией из обеднительной в плавильную зону оборотного шлака при отношении оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки 3 - 6,5 : 1. Способ принимается за прототип.

/Патент РФ N 2071983, кл. C 22 B 19/00, 1993/.

Недостатком данного способа является его ограниченная возможность применения только к цинковым концентратам. При переработке полиметаллических коллективных цинкосодержащих концентратов данным способом отношение оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки в пределах 3 - 6,5 : 1 приводит к снижению содержания оксида цинка в шлаке ниже оптимального, снижению скорости отгонки цинка и производительности процесса, к дополнительным теплопотерям из-за циркуляции избыточного количества шлака. Все это увеличивает удельные эксплуатационные затраты и снижает эффективность процесса.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности процесса при переработке полиметаллических коллективных цинксодержащих концентратов.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе переработки цинксодержащих концентратов, включающем плавку с переводом цинка в шлак и последующую обеднительную обработку шлака с отгонкой паров цинка и с циркуляцией шлака между обеднительной и плавильной зонами и поддержание определенного отношения оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки, согласно изобретению при переработке полиметаллических коллективных цинксодеращих концентратов процесс осуществляют при массовом отношении оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки менее 3,0.

Поддержание величины рассматриваемого отношения более или равной 3 приводит к снижению содержания оксида цинка в шлаках ниже оптимального, что не обеспечивает решения поставленной задачи, т.к. снижает эффективность плавки.

Способ может быть осуществлен в печи, имеющей плавильную и обеднительную зоны. Оборотный шлак из обеднительной в плавильную зону может поступать по внутреннему сифону или заливаться ковшом.

Способ осуществляется следующим образом.

Загружаемый в плавильную зону коллективный концентрат совместно с флюсами плавится в окислительной атмосфере с переводом основной части цинка в виде оксида в шлак. Медь или(и) свинец, присутствующие в концентрате, частично переводятся в металлическую фазу, а частично окисляются и переходят в шлак. В плавильную зону поступает также оборотный шлак при его отношении к образующемуся в процессе плавки менее 3, что обеспечивает получение в плавильной зоне достаточно легкоплавкого шлака (концентрация ZnO в нем не превышает 25%). Шлак из плавильной зоны перетекает в обеднительную зону, где в результате его восстановительной обработки (фьюмингования) цинк в виде паров отгоняется с последующим улавливанием, а оксиды меди и свинца восстанавливаются с образованием на подине металлической фазы, периодически или непрерывно выводимой из печи. Обедненный шлак является отвальным. Часть его является оборотным и возвращается в плавильную камеру.

Примеры осуществления способа с различными значениями массового отношения оборотного шлака к образующемуся при плавке шихты (2,17 - 3,2) приведены в таблице. Как видно из данных, приведенных в таблице, при величине массового отношения оборотного шлака к образующемуся при плавке шихты выше заявляемого предела концентрация оксида цинка в шлаке, поступающем в обеднительную зону, снижается ниже оптимальной (18 - 25%), что увеличивает удельные эксплуатационные затраты более чем в два раза.

Таким образом, переработка полиметаллических коллективных концентратов при массовом отношении оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки шихты меньше 3,0 обеспечивает по сравнению с прототипом возможность поддержания концентрации оксида цинка в шлаке, получаемом в плавильной зоне на оптимальном уровне, что приводит к снижению удельного расхода топлива и повышению производительности процесса.

Плавка полиметаллического коллективного концентрата исключает необходимость получения селективных концентратов, за счет чего можно повысить извлечение ценных металлов (10 - 15%) на стадии обогащения и снизить эксплуатационные и капитальные затраты (30 - 40%) на стадии плавки. Кроме того, повышается автогенность процесса и значительно снижается удельный расход технического кислорода и топлива. Все это снижает удельные эксплуатационные затраты при переработке концентратов в печи. Снижение эксплуатационных затрат повышает эффективность процесса и обеспечивает решение поставленной задачи.

Формула изобретения

Способ переработки цинксодержащих концентратов, включающий плавку с переводом цинка в шлак и последующую обеднительную обработку шлака с отгонкой паров цинка и циркуляцией шлака между обеднительной и плавильной зонами и поддержание определенного массового отношения оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки, отличающийся тем, что при переработке полиметаллических коллективных цинксодержащих концентратов процесс осуществляют при массовом отношении оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки менее 3,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1