Способ обеднения шлаков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»> 443930

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.01,73 (21) 1868602 22-1 с присоединением заявки 1868603/22-1 (32) Приоритет

Опубликовано 25.09.74. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 08.04.75 (51) М. Кл. С 22Ь 7/04

Государственный коинтет

Совета Министров СССР ла делам изобретений н открытий (53) УДК 669.054.82 (088.8) (72) Авторы изобретения А. А. Гальнбек, Ю. А. Ноздровский, М. P. Русаков, Ю. Б. Шмонин, С. Д. Шереметьев, Ю. И. Елистратов, Д. А. Диомидовский, Б. Ф. Вернер, Н. И. Грань, Л. Д. Боген, И. И. Гнедин, В. Д. Мурашов, А. Д. Толстогузов, А. Н. Кудрин, Л. С. Лыткин, А. А. Пашковский и В. Ф. Тумасов

Проектный научно-исследовательский институт «Гипроникель» и Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г. В. Плеханова (71) Заявители (54) СПОСОБ ОБЕДНЕНИЯ ШЛАКОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам обеднения шлаков.

Известен способ соединения шлаков, включающий ввод реагентов в шлак, и перемешивание фаз.

Однако в известном способе наблюдается трудность равномерного распределения металлизированного расплава по сечению и объему шлаковой ванны; отсутствует принудительное перемещение фаз, что приводит к недостаточному развитию поверхности контакта (шлак — металлизированный расплав) и сравнительно низкой степени обновления межфазной поверхности.

Предлагаемый способ отличается тем, что реагенты вводят в газлифтный поток шлака, повышая тем самым извлечение цветных металлов из шлаков, степень использования реагентов, облегчая и сокращая время процесса.

В этом способе восстановительный расплав одновременно является и извлекающей фазой.

По предлагаемому способу обедняющие вещества принудительно вводят в двухфазный газлифтный поток шлака и рабочего газа, создаваемый рабочим газом, и осуществля.от их совместное перекачивание и перемешивание.

При осуществлении способа в слой жидкого шлака подают рабочий (транспортирую5 щий) газ (воздух, азот, продукты горения топлива или иной газ) и создают газо-шлаковый газлифтный поток, движущийся из глубины ванны к ее поверхности. При этом подаваемый газлифтный потоком шлак либо потО ступает обратно в ванну, либо направляется в другую ее зону, либо удаляется из ванны, Во время контакта поднимающихся в газлифтном потоке жидких фаз происходят процессы коллектирования извлекающей фазой

I5 цветных металлов из шлаковой фазы. Протеканию этих процессов способствуют достигаемая в газлифтных потоках высокая степень диспергирования и взаимного перемешивания контактирующих фаз, интенсивное обновление

20 межфазных поверхностей, наличие обратных потоков, стекающих в виде пленок жидких фаз и т. д.

Кроме того, использование газлифтных потоков дает возможность простого регулирова25 ния условий протекания процесса в весьма широких пределах. Объем расплава, находя443930

Предмет изобретения

Редактор Л. Лашкова Техред Т. Миронова Корректор Л. Котова

Заказ 794/8 Изд. № 414

Тираж 651 Подписное

Типография, Сапунова, 2 пр. щегося в газлифтном потоке и время пребывания в нем, резко зависят от сечения газлифтного потока, относительного его погружения в ванну и расхода рабочего газа. Последние две характеристики позволяют осуществлять регулировку режимов протекания процесса непосредственно во время работы.

Принудительная подача извлекающей фазы обеспечивает возможность регулирования соотношения в газлифтном потоке контактирующих жидких фаз (шлаковой и извлекающей).

Особенность способа заключается в том, что контакт перерабатываемого шлака с извлекающей фазой осуществляется в газлифтном потоке с созданием оптимальных условий для протекания процесса взаимодействия контактирующих фаз.

Способ предусматривает принудительную подачу извлекающей фазы в газлифтный поток, Эта подача может осуществляться различными средствами.

Настоящее изобретение предлагает вариант подачи извлекающей фазы, отличающийся тем, что рабочий газ вводят в слой шлака и в слой извлекающей фазы раздельно и осуществляют принудительную подачу извлекающейся фазы в газлифтный поток шлака и рабочего газа газлифтным потоком извлекающей фазы и рабочего газа.

При осуществлении этого способа в ванну извлекающей фазы, например штейновую, располагающуюся под шлаковой ванной, также вводят рабочий газ, создавая в ванне извлекающей фазы свой газлифтный поток газа и извлекающей фазы. Этот газлифтный поток направляют в нижнюю часть основного газошлакового газлифтного потока, где извлекающая фаза контактирует со шлаком.

Предлагаемый способ предусматривает также вариант, отличающийся тем, что для дополнительного извлечения цветных металлов в газлифтный поток шлака и извлекающей фазы вводят восстановительные реагенты.

В частности, сама извлекающая фаза может являться восстанавливающей фазой. В качестве такой фазы может использоваться металлизированный штейн или чугун.

Пример. На укрупненной установке однофазной двухэлектродной электрической печи емкостью около 1 т по шлаку проводят сравнительные испытания процесса обеднения конвертерных шлаков методом их восстановления металлизированным штейном.

В одном случае металлизированный штейн с помощью газлифта подается из штейнового слоя на поверхность обедняемого шлака и, проходя в виде капель и струй через шлаковый слой сверху вниз, обеспечивает восстановление шлака, В другом случае через газлифт производится совместное прокачивание металлизирован5

50 ного штейна и обедняемого шлака. Для этого в газлифте устроено два входных отверстия на разном уровне, и штейн и газлифтный поток шлака принудительно подсасывается через нижнее отверстие; смесительная камера газлифта для этого выполнена особой конфигурации.

В обоих случаях производительность газлифтов по штейну была примерно одинаковой (около 4,5 — 5 т в час).

Обеднению подвергался конвертерный шлак состава, %:

Ni 0,8

Си 0,65

Со 0,35

$10 24,6

1" ез04 17 — 20.

В качестве извлекающей фазы использовался медно-никелевый штейн состава, Ni 11,3 — 12,0

Сп 8 — 8,7

Со 0,4 — 0,45

Металлизация (Fe„,+Ni ) 23 — 27

Восстановление штейна с целью его металлизации производят отдельно, в другой электропечи.

Металлизированный штейн в количестве около 400 кг заливается в электрическую печь, после чего туда же заливается около 650 кг конвертерного шлака. После заливки шлака последний прогревается в течение 15 мин до температуры около 1300 (скорость разогрева регулируется мощностью печи). После этого в расплав опускается газлифт, и начинается перекачивание штейна по одному из двух описанных вариантов.

При работе газлифта каждые 2 мин из ванны отбирается проба шлака (из фиксированного участка ванны).

Время прокачивания штейна варьируется от

6 до 30 мин.

Установлено, что при совместном прокачивании в газлифтном потоке шлака и штейна время, необходимое для получения конечного шлака со средним содержанием никеля 0 4â

0,45 jo и кобальта 0,08 — 0,10%, составляет примерно 6 — 8 мин.

При простой подаче штейна газлифтом на поверхность шлакового слоя показатели обеднения достигались также по истечении 25—

30 мин.

Способ обеднения шлаков, включающий ввод реагентов в шлак и перемешивание фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения цветных металлов, повышения степени использования реагентов и сокращения времени процесса, реагенты вводят в газлифтный поток шлака.