Способ разделения сульфидных медно-никелевых материалов на медный и никелевый продукты

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН цц С 2? В 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (2 1 ) 3467896/22 "02 (22) 14.07,82 (46) 07.06.84. Бкл. И 21 (72) С.А.Артемьев, И.Н.Белоглазов, Т.Н.Грейвер, В.Ш.Баркан, С.Д.Кириченко, М.C.×åòâåðòêoâ, А.В.Коренев и Н.И.Соловов (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени горный институт им,Г.В.Плеханова и Ордена

Ленина комбинат "Североникель" им.В.И.Ленина (53) 669.243(088.8) (56) 1. Авторское свиДетельство СССР

Р 113715, кл. С 22 В 23/02, 1958.

2. "Цветная металлургия", 1964, с. 16, К 19. (54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ

МЕДНО -НИКЕЛЕВЬБ МАТЕРИАЛОВ НА МЕДНЫЙ

И НИКЕЛЕВЫЙ ПРОДУКТЫ, включающий их

„.SU.„1096293 А

- плавление при 1200-1500вС с введением кремния и пос,ледующее отстаивание расплава, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода кремния и улучшения разделения меди и никеля, в сульфидный медно-никелевый материал вводят цементную медь в количестве 0,5-75% от массы материала, оптимальное количество меди определяют по формуле

XSi1 443

О, 1 91 (1, 443-0, 443 K) где % S3 — расход кремния;

1 443 и 0 191 — стехиометрические коэффициенты;

k — - доля меди в цементной меди, ед., а расход кремнийсадержащего материала поддерживают в пределах 1-10% от массы материала в пересчете на элементарный кремний.

109б293

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке медно-никелевых сульфидных руд и концентратов с целью выделения меди и никеля в отдельные продукты для последующей переработки на медь и никель.

Известен способ флотационного разделения сульфидов меди и никеля, включающий медленное охлаждение файнштейна, его дробление и измельчение и флотацию при рН 11-13. Медный концентрат, содержащий 4-5Х никеля, получают из пенного продукта. Нике-!

S левый концентрат, содержащий 4-5Х меди, получают из камерного продукта 1 1 .

Недостатком способа является значительное обогащение медью никелевого концентрата и медного концентрата 20 никелем, что ухудшает показатели их дальнейшей переработки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому, результату является способ разделения сульфидных медно-никелевых материалов на медный и никелевый продукты, вклюо чающий их плавление при 1200-1500 С с введением кремния и последующее отстаивание расплава (2 j.

Однако при его применении наблюдаются потери кремния до 40Х от введенного количества в виде легколетучих сульфидов. Способ не предусматривает также переработки оборотных металли- gS зированных медно-никелевых материалов, например цементной меди, кото-, рую в настоящее время перерабатывают со значительными потерями. Все это удорожает процесс. 40

Целью изобретения является снижение расхода кремния и улучшение разделения меди и никеля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения 4 сульфидных медно-никелевых материалов на медный и никелевый продукты, включающему их плавление при 1200-1500 С с введением кремния и последующее отстаивание расплава, в сульфидный медно-никелевый материал вводят цементную медь в количестве 0,5-757. от массы материала, оптимальное количество меди определяют по формуле

7. S 1 443

Я Ь 55

О, 191(1,443-0,443 К) где 7 Si — расход кремния;

1,443 и О, 19 1 — стехиометрические коэффициенты; — доля меди в цементной меди, ед., а расход кремний-. содержащего материала поддерживают в пределах 1-107 от массы материала в пересчете на элементарный кремний.

Цементная медь вводится в плавку при разделении меди и никеля силицидным способом для связывания вытесняемой серы, чтобы избежать образования легколетучих сульфидов кремния, т.е. потерь кремния.

Диапазон количества вводимой цементной меди 0,5-75Х от массы перерабатываемого материала определяется разнообразием составов металлургических медно-никелевых продуктов, точнее разнообразием содержания никеля в них, и расходом кремнийсодержащего реагента, чем меньше никеля в разделяемом сульфидном медно-никелевом материале, тем меньше нужно ввести кремния для eIIo выделения в отдельный продукт, тем меньше серы вытеснится из сульфида никеля, т.е. тем меньше нужно ввести цементной меди для связывания этой серы, От 0,57 и выше нужно вводить цементной меди в плавку при разделении материалов типа медного концентрата флотации файнштейна, содержащих от 3-57. никеля и выше. До 75Х нужно вводить цементной меди в плавку при разделении богатых по никелю материалов при большом расходе кремния.

Оптимальное количество вводимой цементной меди легко рассчитать по формуле

7 Si 1 443

О, 191 (1, 4 43-0, 44 3 <) где б — расход кремния, 1,448 и 0,191 — стехиометрические коэффициенты;

К вЂ” доля меди в цементной меди, ед.

Сущность расчета по указанной выше формуле в том, чтобы рассчитать необходимое количество цементной меди для связывания в сульфид меди

С

Cu2 S той серы, которая вытесняется кремнием из сульфида никеля Ni S

3 2 (стехиометрический коэффициент

1,443) при связывании его в силицид никеля И1 Si, (стехиометрический коэффициент О, 191) с учетом того, что в цементной меди содержится никель, который связывается также в указанный выше силицид. Например, при разделении материала состава, Х:

1096293

Составитель К.Дьяконов

Редактор M.Òîâòèí Техред Т,Дубинчак Корректор О.Билак

Заказ 3748/19 Тираж 603 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фи. иал 1ПЛ! "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 никель 31,2, медь 37,5, сера 23,1, плавкой с 8Х кремния необходимо ввести для связывания выделяющейся серы цементной меди, содержащей 307 никеля (К =О, 8)

8 -1,443

Я вЂ” — -- — - -- -- — — — «1- — -55,5Х

О, 191(1,443-0,44310,8

Расход кремнийсодержащего материала 1-107 в пересчете на кремний

10 элементарный позволяет полностью извлекать никель в сочетании с введением цементной меди из материалов, содержащих 1-50Х никеля. Расход 17 кремния соответствует меньшему со15 держанию никеля, расход 107. соответствует большему содержанию никеля в разделяемом материале. а

Пример 1. 1 кг медного концентрата флотации файнштейна соста20 ва, Х: медь 70,5 никель 4,0, сера 20, б расплавляют совместно с

10 г кремния (1Х от массы) и с 5 г цементной меди (0,57) состава, 7.: медь 90,0, никель 10,0 при 1300 С.

Расплав после 10-минутного механического перемешивания и последующего

20-минутного отстаивания охлаждают и разделяют. В результате плавки получают 940 г сульфидного продукта

30 состава, 7: медь 72, 1, никель 0,83, сера 21,8 и 75 г силицидного продукта состава, 7: никель 43,4, медь 42,9; кремний 13,3; сера 0,4. Потери кремния составляют менее 0Ä57.

Пример 2. 1 кг медно-никеле-35 вого файнштейна состава, 7.: никель

31,2, медь 37,5, сера 23,1 расплавляют совместно с 66,7 r ферросилиция

Си-75 (расход кремния 57.) и с 400 г цементной меди (40Х от массы сульфидного материала) состава, 7.: медь 90,0, никель 10,0 при 1500 С. Расплав после

10-минутного механического перемешивания и последующего 20-минутного отстаивания охлаждают и разделяют. В результате плавки получают 1100 r сульфидного продукта состава, Х: медь

64,1; никель 6,7, сера 21,0 и 366 силицидного продукта состава, 7.: никель 75,5, медь 8,2; кремний 13,6.

Потери кремния составляют 0,37.

Пример 3. 1 кг медно-никелевого файнштейна состава, 7: никель

31,2, медь 37,5, сера 23, 1 расплавляют совместно со 100 r технического кремния (расход 107) и с 750 г цементной меди (расход 757) состава, 7: о медь 95,0, никель 5,0 при 1200 С.Расплав после 10-минутного перемешивания и 20-минутного отстаивания охлаждают и разделяют. В результате плавки получают 1270 г сульфидного продукта состава, Х: медь 74,0; никель 1,4; сера 18,2 и 580 г силицидного продукта состава, 7: никель 57,3", медь 25,6, кремний 17, 1. Потери кремния составляют 1,07.

Использование способа позволит улучшить процесс разделения меди и никеля и более полно использовать кремний, так как за счет введения цементной меди ликвидируются условия образования летучих сульфидов кремния и тем самым ликвидируются его потери.

При этом рационально и с меньшими потерями меди и никеля перерабатывается цементная медь — богатый оборотный материал.