Способ переработки полиметаллических сульфидных материалов

 

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКГПрШМЕТАЛШЧЕСКИХ СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАШВ, вкгж)чаи1ний продувку их в расплавленном состоянии газами под слоем цинЖЕттпт .,.asш,fa ковистого шлака, отличающий с я тёй, что, с целью увеличения извлечения металлов и повьаиения качества продуктов, продувку ведут вдве стадии - на первой стадии расплав продувают п.риродньт газом в течение 60-80 мин до полумения чернового свинца с содержанием меди 0,10 ,5% и штейна с содержанием свинца 28-30, на второй стадии полученный штейн продувают сначала воздухом в течоние 30-60 мин, а затем природ- . иым газом в течение 20-25 мин до получения товарного штейна с содержанием свинца 6-9%. 2. Способ по п. 1, от л и ч а ющ и и с я тем, что расход природного газа и воздуха на обеих -се (Л ставляет 20-25 на 1 м пода печи.

ССФОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

И9) (И) уды С 22 В 5/12

% (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

S ASXOeCsOrW С ид т л»С ВУ

ГОСУД СТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3283997/22-02 (22) 28.04.81 (46) 23.05.83. Бюл..й 19 (72) В.С. Спитченко, Н.В. Ходов, Б.Х. Сагадиев, P.ß. Арчаков, И.А„Онаев,. Г.А. Плахин, В.С. Курбатов, Ю.Й. Халин и В.Г. Борисенко (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина и Государственный орденов Трудового Красного

Знамени и "Знак Почета" завод "Электроцинк" (53) 669.333.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

648628, кло С 22 В 5/12у 1977 (54)(57) 1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКЙПОЛИ.ИЕТАЛЛИЧЕСКИХ СУЛЬФИДНЙХ ИАТЕРИАЛОВ, .включающий продувку их в расплавленном состоянии газами под слоем цин" г ковистого шлака, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеяичения извлечения металлов и повышения ка" чества продуктов, продувку ведут 8: две стадии - на первой стадии расплав продувают природным газом в течение 60-80 мин до получения чернового свинца с содержанием меди 0,1«

О,Я и штейна с содержанием свинца

28-303, на второй стадии получен-ный штейн продувают сначала воздухом в течение 30-60 мин, а затем природ-, ным газом в течение 20"-25 мин до получения товарного штейна с содержанием свинца 6-93.

2. Способ по. и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что расход природно. го газа и воздуха на обеих. студиях .со ставляет 20-25 нм /ч на 1 м пода печи.

1018991

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам

0 переработки полиметаллических сульфид ных материалов.

Известен способ переработки полиметаллических сульфидных материалов, включающий обработку их в расплавленном состоянии природным газом под слоем цинковистого шлака.

При продувке расплава сульфидных материалов природным газом под слоем цинковистых шлаков в штейновой ванне протекают реакции восстановления сульфидов свинца с образованием сероводорода. Параллельно восстанавли"

15 ваются окислы и силикаты цинка в шла-, ковой ванне. Образовавшийся цинк в . газовой фазе связывает сероводород с образованием сульфида цинка Е13.

Недостатком известного способа является то, что ведение процесса до полного восстановления сульфида свинца влечет за собой восстановление некоторой части сульфида меди и образовавшаяся металлическая медь, переходя в черновой свинец, загряз. няет его. Кроме того, при переработке медно-свинцовых концентратов этим способом не удается получить достаточно высокое извлечение меди в штейн 30 и свинца в черновой свинец.

Целью изобретения является увеличение извлечения металлов и повышение качества продуктов.

Цель достигается тем, что согласно З5 способу переработки полиметаллических сульфидных материалов, включающему продувку их в расплавленном состоянии газами под слоем цинковистого шлака, продувку ведут в две стадии - на пер- g0 вой стадии расплав продувают природным газом в течение 60-80 мин до получения чернового свинца с содержанием меди 0,1-0,53 и штейна с содержанием свинца 28-303, на второй стадии по" лученный штейн продувают сначала воздухом в течение 30-60 мин, а затем природным газом в течение 20-25 мин до получения товарного штейна с содержанием свинца 6-93.

Причем расход природного газа и воздуха на обеих стадиях составляет

20-25 нм /ч на .1 м пода печи.

В первой стадии при продувке рас.плава менее 60 мин не достигается 55 достаточного восстановления сульфида свинца, а продувка более 80 мин ведет к восстановлению сульфида меди, что загрязняет черновой свинец.

Расход природного газа в первой стадии менее ?О нм /ч увеличивает

3 время ведения процесса, а более, 25 нм /ч приводит.к неполному использованию природного газа, что экойомически невыгодно. Также при расходе более 25 нм /ч происходит разбрызгивание расплава и образование настылей в верхней части печи.

Во второй стадии при продувке рас-. плава. воздухом с расходом 20-25 нм /ч в течение 30-60 мин обеспечивается окисление сульфида,железа и перевод его в шлак. При этом уменьшается количество штейна, что ведет к.увеличению содержания меди и свинца в нем и уменьшению потерь свинца при последующем восстановлении природным газом. При времени продувки менее 30 мин не удается в достаточной мере ошлако-. вать железо, что ведет к увеличению попотерь свинца со штейном и к получению более бедного по меди штейна. Это затрудняет его дальнейшую переработку.

При продувке расплава более 60 мин происходит окисление свинца и увеличение его потерь со шлаком.

Дальнейшая продувка природным газом во второй стадии с расходом 2025 ни /ч в течение 20-25 мин обеспечи" вает восстановление сульфида свинца и получение качественного штейна.

Предлагаемый способ опробован в ла" бораторном, укрупненно-лабораторном и полупроиышленном масштабах.

В полупромышленном масштабе перерабатывался медно-свинцовый концентрат, состав которого следующий, 3:

РЬ 28,5; Си 8,1; Zn 14,0; Fe 15,3;

As 0,47; Sb 0,15; S 30,0.

Данный концентрат имеет высокое содержание меди (8,13), цинка (14,03) и серы (30/), что затрудняет его отдельную переработку существующими способами с получением приемлемых технико-экономических показателей.

Восстановление велось под слоем цинковистого шлака, содержащего

13,5 2пО и 32,41 ГеО.

В электропечь загружали 12 т материала и плавили. После набора ваннь печи глубиной 50 см расплав продували природным газом в течение 75 мин с расходом газа 22 нм9/ч. По истечении этого времени прекращали подачу. газа. На средней нагрузке печи производили отстой расплава в течение

20 мин. Затем выпускали черновой сви3 10189

;нец, который направляли на рафинирование. Йтейн оставляли в печи.

Пример 1. В первой стадии продувку вели 55 мин с .расходом природного газа 25 нм /ч. Получили про5 межуточный штейн с содержанием свин" ца 4 l >. Состав чернового свинца по содержанию основного металла и примесей был на приемлемом уровне (содержание свинца составило 95,93, меди0,3М ). Однако извлечение свинца в черновой металл составило 803, т,е. значительно ниже, чем при проведении процесса в пределах установленных параметров. Полученный промежуточный штейн с содержанием свинца 4lr. пере- рабатывали на второй стадии. Проведение. второй стадии в пределах установленных параметров не позволило получить товарный штейн необходимого качества (содержание свинца в штейне составило 14-163 вместо 6-9г

Пример 2. В первой стадии продувку природным газом вели 85 мин с расходом 23 нмЗ/ч на 1 м . Получи25 ли черновой свинец с содержанием меди 1,24, содержание меди в штейне составило 321. Дальнейшая переработ- ка этого штейна во второй стадии позволила получить товарный штейн необходимого качества: .содержание меди в нем составило 46;Si, свинца—

7,4 . Извлечение меди в штейн при этом снизилось до:761.

Пример 3. В первой стадии продувку вели 7() мин с расходом

35 газа 17 нм /ч м . Получили промежу3 2. точный штейн с содержанием свинца

423. Состав чернового свинца, извлечение его в черновой металл, показа" тели второй стадии аналогичны приме- 40 ру . °

Пример . 4. Продувку расплава в обеих стадиях природным газом и и воздухом вели с расходом 30 нм"/ч м при продолжительности продувки в

45 пределах установленных параметров.

Продолжительность продувки в первой стадии составила 70 мин, во второй стадии воздухом - 45 мин, природным газом - 22 мин. Составы чернового свинца: свинец 95,33; медь 0,183, состав товарного штейна: свинец

29,663; цинк 10,88 ; медь 39,13, сера общая !8,65 . Однако суммарный расход природного газа на весь процесс увеличился на 90 нм /ч на 1 м .?.. или в 1 >6 раза. Кроме того, увеличение расхода газа в единицу времени привело к разбрызгиванию ванны и образованию в верхней части печи настылей, которые не позволяли эксплуатировать печь.

П р и и е р 5. Первую стадию процесса продувки провели в оптимальном режиме. Расплав продували природнйм газом в течение 75 мин с расходом газа 22 нм /ч ° м .. Во вто" рой стадии сначала уменьшили время продувки воздухом до 20 мин и газом до 15 мин при оптимальном их расходе

22 нм /ч м, Затем уменьшили расход газа и воздуха до 19 нм /ч на 1 м при оптимальной продолжительности продувки воздухом 45 мин и газом

25 мин. В обоих случаях получили штейн с содержанием меди 37-383, железа

23-253, свинца !.4-163. Повышенное содержание в штейне железа и свинца в сравнении с составом товарного штейна привело к увеличению его выхода и снижению извлечения свинца в черновой металл до 85-86>. .П р и и е р 6. Первую стадию про.цесса восстановления провели в оптимальном режиме. Время продувки составило 70 мин, расход газа 22 нм /чх

3 хм Во второй стадии увеличили время продувки воздухом до 70 мин и природным газом до 30 мин. Получили.

>штейн с содержанием меди 55 . Значи" тельная часть меди перешла в свинец, содержание меди s свинце составило ,4,83. Извлечение меди в штейн состави" ло 753.

Пример 7. В первой стадии про" дувку вели в течение 60 мин с расходом природного газа ?О нм /ч.м Получили промежуточный штейн с содержа" нием свинца 30>. Содержание свинца в черновом свинце составляло 94,83, ме" ди в черновом свинце содержалось

0,32

Полученный промежуточный штейн с содержанием свинца 303 перерабатывали во второй стадии. Время продувки воздухом составляло 30 мин, а природным газом — 20 мин с их расходом

20 нм /ч на 1 м . Содержание свин .2 ца в товарном штейне составило 9>.

Пример 8. В первой стадии продувку вели в течение 80 мин с расходом природного газа 25 нмЗ/ч м 2;

Содержание свинца в промежуточном штейне составило 283. Черновой свинец содержал 95,53 свинца и 0,283 меди.

Полученный промежуточный штейн с содержанием свинца 283 перерабатывали во второй стадии. Время продувки воздухом составляло б0 мин и природным газом - 25 мин с их расходом

25 нм /ч м ; Содержание свинца в товарном штейне составило 63.

Использование предлагаемого спо-. соба переработки сульфидных поли1 018991 6 металлических материалов обеспечивает по сравнению с известным споообом следующие преимуц ества: увеличение извлечения свинца в черновой

s свинец с 70-813 до 88-933, меди в штейн с 79-813 до 83-883, повышение качества чернового свинца и товарного штейна, что создает благоприятные условия при их дальнейшей переработке.

Составитеяь Н. Тумин

Реаактоа 0 Половка Техоед А.,Бабинви Короектор С

»1«» «»«4» «»»««««»Ръю »»»«««4 « ° «В а «р«»««««» «

Заказ 3639/21 Тираж 627 ° Подписное

ВНИИЙИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

«113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

ЗБ у„„„. а„б «««««

Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4