Способ получения черновой меди

 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при получении черновой меди из сульфидного сырья. Цель изобретения - повышение извлечения меди и снижение энергозатрат. Способ осуществляют следующим образом. Сульфидньй медный концентрат обжигают в печи кипящего слоя до остаточного содержания серы не более 10%. Огарок смешивают с флюсом и восстановителем, загружают в печь и подвергают плавке. В качестве флюса используют шлак производства феррохрома с модулем основности производства феррохрома с модулем основности 2,0-3,5 в количестве , составлякяцем 20-50% от количества железа в огарке. В качестве восстановителя используют коксовую мелочь в количестве 9% от веса огарка . Извлечение меди увеличивается на 2,5%. 2 табл. SS (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5р 4 С 22 В 15/06

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4117903/23-02 (22) 15.09.86 (46) 30.06.88. Бюл. и- 24 (71) Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "Унипромедь" (72) Б,В.Лебедь, Н.С.Саркисян, И.Л.Абрамич, В.И.Ермаков, Г.И.Серге" ев, Д.Н.Кпушин, Ф.А.Мызенков, Г.В.Зырянова, В.К.Карапетян, P.Ã.Øàõназарян и М.Л.Епископосян (53) 669.333(088.8) (56) Патент США 4006010, кл. 73;75, опублик. 1977.

Kettner P., а.а. — AIMF annal Mec- bing. San. Francis. Feb. 1972. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕРНОВОЙ МЕДИ (57) Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть ис„„SU„„1406196 А 1 пользовано при получении черновой меди из сульфидного сырья. Цель изобретения — повышение извлечения меди и снижение энергозатрат. Способ осуществляют следующим образом. Сульфидный медный концентрат обжигают в печи кийящего слоя до остаточного содержа ния серы не более 10%. Огарок смешивают с фпюсом и восстановителем, загружают в печь и подвергают плавке.

В качестве флюса используют пшак производства феррохрома с модулем основности производства феррохрома с модулем основности 2,0- 3,5 в количестве, составляющем 20-50% от количества железа в огарке. В качестве восстановителя используют коксовую мелочь в количестве 9% от веса огарка. Извлечение меди увеличивается на

2,5%. 2 табл.

1406196

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении черновой меди из сульфидного сырья.

Целью изобретения является повышение извлечения меди и снижение энергозатрат.

Способ осуществляется следующим образом.

Сульфидный медный концентрат, содержащий, %: медь 13,4; железо 24,1, сера 36 и кремнезем 5, обжигают в печи кипящего слоя до остаточного содержания серы не более 10%. Получен- 15 ный огарок направляют на восстановительную электроплавку. Для ошлакования железа в шихту вводят сплав, состоящий из основных и кислых оксидов с модулем основности 2-3 5 в количе- 2О стве 20-50% от количества железа в огарке. В качестве комплексного флюса используют шлаки производства феррохрома.

Сущность предложенного способа 25 заключается в том, что при плавке огарка оксиды железа взаимодействуют с основным и кислым флюсом и образуют феррит кальция и файялит, в которых растворимость меди незначительная. ЗО

Оксиды меди и цинка при плавке восстанавливаются: цинк воэгоняется в газовую фазу и затем улавливается при очистке газов, а медь остается в расплаве. Медь и шлак расслаиваются под действием гравитационных сил за счет большой разницы в плотностях. Феррит кальция, образующийся в процессе плавки, снижает вязкость шлака, что способствует улучшению условий ко- 4О алесценции капель восстановленной меди. Кроме того, наличие в флюсе

СаО способствует ускорению разрушения ферритов и силикатов меди и цинка, имеющихся в огарке, 45

2ZnSiOq + 2Ca0 + С = 2Еп +, + 2CaSiO> + СО

CuzFeO< + 2CaO = 2Cu + Ca>FeO< +

+ COp

Шлак феррохромного производства представлен в основном двухкальциевым силикатом (Ca SiO<) и свободным оксидом кальция, который при взаимодействии с оксидом железа огарка образует феррит кальция и файялит:

Fe>Oq + Са SiO< = Fe Si04 +

+ Са Редф

Свободный оксид кальция связывает остаточную серу, имеющуюся в огарке

2Сп Б + 2СаО + С = 4Cu + 2CaS +

+ СО, Таким образом, в процессе плавки происходит выделение меди и частичное ее рафинирование от серы и железа. Использование сплава оксидов с модулем основности менее 2 не обеспечивает достижения низкого содержания железа в меди и меди в отвальном шлаке в связи с тем, что в нем практически отсутствует свободный оксид кальция. Использование сплава с модулем основности более 3,5 нецелесообразно, так как он не способствует дальнейшему снижению содержания железа в меди и меди в получаемых шлаках.

Расход сплава менее 20% от количества шлакуемого железа не обеспечивает высокого извлечения меди. Расход его более 50% нерационален, так как без значительного улучшения качества черновой меди увеличиваются потери меди за счет увеличения количества отвального шлака.

Лабораторные опыты проводили в алундовых тиглях в печи с графитовым нагревателем. Навеска огарка во всех случаях составляла 200 г, расход коксовой мелочи 9% массы огарка, содержащего, %: медь 14,87; сера 2, 15, оксид кальция 2,88; кремнезем 16,65 и железо 31,97, В процессе опытов изменяли соотношение основного и кислого флюсов при постоянном отношении смеси к массе железа восстанавливаемого огарка 0,35:1. Также проведены бесфпюсовая плавка и плавка со шлаком производства феррохрома.

Полученные результаты приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, при увеличении модуля основности сплава основных и кислых флюсов уменьшается содержание железа в получаемой меди и снижается содержание меди в получаемом отвальном шлаке. Замена смеси флюсов на шлак феррохромного производства с основностью 2,0 практически не влияет на содержание железа в черновой меди и на содержание меди в отвальном шлаке. Опыты 2-4 не удовлетворяют иэ-за высокого содержания железа в черновой меди и меди в получаемом шлаке. Повышение основности флюса более 3,5 нецелесообразно.

Полупромышленные испытания были выполнены с целью установления опти25

Таблица!

On Вид ислольву» емого флюса

Состав шлака, Нодуль Отношение основ- массы флюности са к масс флюсов хелена в огарке остав черковой медк звлечеасход осстаие мелк

I СаО

Cu Fe

Си овитея, Х т масы шлака

1 По прототипу 9,0 !

92,5-95,0 2,6-3,5

0,35 0,5:1

4,45

91,50

2 Весфлюсовая 9,0

3 Смесь флюсов 9,0

920 - 318

1,0 0,35 ° 1

1,5 О ° 35:1

1,80

94,30

97,804 То ие

9,0 и

0,72

9,0

2,0 0 35:1

6 !Влак феррохромиого производства 9,0

7 Ялак прои9водства ферросилиция 9,0

8 Электросталеплавильный шлак

9 !Влак проивводства углеродистого феррохрома 9,0.97,60 0,68

0,48 33,6 11 53 23,77

2,0 0,35:1

97 70 0 75 0 52 32 30 11 ° 96 23 34

2,5 О ° 35:1

97>52 0,70 . 0,46 ЭЭ,41 13,66 22,64 95,8

9,0 3 0 0,.35!1

0,49 34,23 14 ° 71 21 80

0 ° 51 . ЭЭе81 f4rS2 22,03

0,69

97,66

97,75

97,46

3,5 0,35:1 °

3,5 0,35:1

0,74

10 Смесь флюсов 9,0

0,72

11 9,0

0,50 31,20 16 14 20,26

4,0 0,35:1

3 140619 мального расхода шлака феррохромного производства. В печь ДС-0,5 во всех случаях загружали 360 кг огарка, содержащего, Х: медь 14,87; сера 2, 14;

5 оксид кальция 2,88; кремнезем 16,65 и железо 31,97. Расход коксовой мелочи во всех случаях составлял 9,0Х массы огарка. В качестве флюса использовался шлак феррохромного производства, содержащий, X: оксид кальция 53,0; оксщ кремния 26,11; оксид алюминия 6, 16; оксид магния 6,4, оксид железа 0,7; оксид хрома 4,5. Огарок смешивался с флюсом и восстановителем, загружался в печь и подвергался восстановительной плавке. Рас.ход флюса варьировали от 10 до .

55 мас.X от количества железа в восстанавливаемом огарке. Продукты плавки охлаждались и от них отбирались пробы.

Результаты полупромышленных опытов приведены в табл. 2.

Использование предложенного способа получения черновой меди позволяет увеличить извлечение меди иэ концентратов на 2,5Х, а также отказаться от использования и добычи кварцевого флюса и известняка, использовать отходы производства и сократить пылящие отвалы шлаков ферросплавного производства. формула изобретения

1. Способ получения черновой меди из сульфидного сырья, включающий окислительный обжиг и восстановительную плавку огарка в присутствии основных и кислых оксидов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения извлечения меди и снижения энергозатрат, основные и кислые окислы вводят в виде сплава с модулем основности 2-3 5 в количестве 2050 мас.X от количества железа в огарке.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве сплава используют шлаки производства феррохрома.

0,6-0,9 40-45 6-!О 29-32 95,0

0,79 37,8 6,46 25,90 95,5

0 72 35 2 8 14 25 60 95 6

0,64 32,4 10,4 25 ° 52 95,7

0,47 . 31,4 11,29 25,40

1406196

Теблнгге2 влечее медгг °

0,3$0,5г1 92,S-95,0 2,6-3,5 40-4S 0,6-0,9 6 10

29-32

95 0

9,9$ 16,87 95i75

94 ° 5

97,8

2,0 0,111

2,07 39,30

0,79

9,0

9,0

22,70

96,60

0,53 12 1О

33,6

0 43

2 О 0 2г!

2,0 0,35г1

12,62 . 21 ° 55 96,80

33,26

0,64

97,6

9,0

2,0 0,5!1 г

2,0 0,55г1

97,7

22,51, 97,50

0,47 . 12 31

32,8

0,38

9,0

9е0

20,43

30 9

96,53

14,64

0 50

0 41

97,8

Составитель Н.Тумин

Техред И. Верес

Корректор И. Му с к а

Редактор Т.Лазоренко

Тираж 595 Подписное

BHHMIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3748

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4