Способ переработки шлаков медного производства

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для электротермической переработки шлаков. Цель - повьшение извлечения цветных металлов и железа . Способ включает электроплавку шлаков при подаче на шлаковый расплав углеродистого восстановителя. Процесс обработки шлаков ведут с погружением электродов в слой углеродсодержащего восстановителя на его высоту при соотношении диаметра электродов, высоты слоев восстановителя и шлаквого расплава 1:(О,1-1,0):(О,3-1,5). 1 табл. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1,1д 4 С 22 В 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4291061/31-02 (22) 04.06.87 (46) 07.03.89. Бюл. № 9 (?1) Институт металлургии и обогащения АН КазССР (72) А.Н.Квятковский, А.В,Павлов, А.Ф.Курочкин, М.И.Онаев и С,А.Квятковскийй (53) 669.046.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 612965, кл. С 22 В 7/04, опублик. 30.06.78. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКОВ МЕД»

НОГО ПРОИЗВОДСТВА

Изобретение относится к электротермическим способам переработки шлаков и может найти применение в пирометаллургии .тяжелых цветных металлов °

Целью изобретения является повышение извлечения цветных металлов н железа.

Переработку шлаков медного производства путем электроплавки с подачей на шлаковый расплав углерод содержащего восстановителя ведут с погружением электродов в слой углеродсодержащего восстановителя на его высоту при соотношении диаметра элек. тродов, высоты слоев. восстановителя и шлакового расплава, равном

1:(0,.1-1,0):(0,3-1,5). Осуществление процесса переработки шлаков с погружением электродов в слой углеродÄÄSUÄÄ 1463782 А1 (57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть исполь- зовано для электротермической переработки шлаков. Цель - повышение извлечения цветных металлов и железа. Способ включает электроплавку шлаков при подаче на шлаковый расплав углеродистого восстановителя.

Процесс обработки шлаков ведут с погружением электродов в слой углеродсодержащего восстановителя на

его высоту при соотношении диаметра электродов, высоты слоев восстановителя и шлаквого расплава

1:(0,1-1,0):(0,3-1,5). 1 табл.

2 содержащего восстановителя на его высоту позволяет разогревать всю массу восстановителя с помощью электротока, работающего в дуговом режиме. При этом шлаковый расплав полу" С5 чает тепло от разогретого коксика, Ci4 обладающего по сравнению со шлаковым расплавом большим сопротивлени- QQ ем. Указанные условия позволяют раз- ф вивать и поддерживать в слое восстао новителя температуру выше 1700 С, а в шлаковом расплаве соответственно более 1400 С, что обеспечивает компенсацию всех теплопотерь технологического характера и способствует осуществлению более глубокого восстановления цветных металлов и железа, увеличивая их извлечение из шлака.

1463782

Проверку способа осуществляют на укрупненно-лабораторной двухэлектродной электропечи с площадью и пода 0,11 м при диаметре графито,вых электродов 75 мм. Электропитание указанной нечи производят от трансформатора мощностью 175 кВА с четырехступенчатым (50,100,150 и

200 В) регулированием напряжения при lp номинальной токовой нагрузке 800 А.

В качестве восстановителя используют коксовую мелочь крупностью 0,15,0 мм. Продолжительность восстановления во всех опытах 30 мин при вы- 15 соте коксового слоя от 5 (0,07 диаметра электрода) до 85 мм (1 13 диаметра эпектрода) и высоте шлакового расплава от 20 (0,26 диаметра электрода) до 145 мм (1,6 диаметра элек- 20 трода).

Для переработки используют конверторный шлак медеплавильного завода, который имеет следующий состав., мас.%: Cu 5,41; Pb 8,21; Кп 6,21; 25

Fe 31,97. Жидкие продукты плавкиштейн (сплав) и обедненный шлак выпускают из печи после завершения восстановительного процесса, причем одновременно и из оцного шпура,, 3I3 разделение их происхоцит в ковше.

Летучие продукты плавки (пары свинца, цинка, их оксиды) улавливают в пылеуловительной камере и циклоне. . Процесс восстановления производят на дуговом электрическом режиме .при напряжении между электродами 50130 B. Температура шлака и сплава при выпуске 1400-1450 С„.

Технологические показатели способа переработки шлаков для различных режимов плавки приведены в таблице„, Полученные экспериментальные данные показывают, что при переработке конверторных шлаков медеплавильного производства, содержащих медь, свинец, цинк, железо предлагаемым способом, извлечение металлов в сплав и возгоны (пыли) составляет, % медь 87,8.- 97,8; цинк 96,46 - 98,40, б0 железо 65,4 — 80,92, В результате восстановления желеso, медь и частично свинец образуют сплав, который выделяется в донную фазу. Состав сплава, %: медь 23,4; свинец 4,0; цинк 1,1, железо 64,1; цинк и большая часть свинца выносятся газами в пылегазоулавливающую систему, где, окисляясь, оседают в виде пыли (возгонов), содержащей, %: медь 3,49; свинец 33,0, цинк 41,4.

Сплав после рафинирования известными способами может быть использован как железо-медный сплав, Пыль может быть переработана известными способами, а обедненный шлак после. небольшой корректировки состава в ходе электротермического обеднения мажет быть использован для строительный целей с одновременной утилизацией выделяющегося при охлаждении расплава тепла.

Кроме того, предлагаемый способ может быть реализован на имеющихся и эксплуатируемых в металлургической промьппленности электромеханических " плавильных печах. В зависимости от условий подачи шлака в печь предлагаемый способ может быть осуществлен как в периодическом, так и в непрерывном режиме работы шлакоперерабатывающего агрегата с возможностью автоматизации технологического процесса.

Формула изобретения

Способ переработки шлаков медного производства путем плавки в электродуговой печи с подачей на шлаковый расплав слоя углеродсодержащего восстановителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения извлечения цветных металлов и железа, процесс ведут с погружением электредов в слой углеродсодержащего восстановителя на его высоту при сООт» ношении диаметра электродов, высоты слоев. восстановителя и шлакового расплава, равном 1:(0,1-.1,0):(0,31,5) °

1463782

Содержание в конечном шлаке, мас.7

Опыт Режим, параметры эксперимента тепень извлечения из шлака, Х

Железо

84,2 97,3 90,2 59,5

87,8 100,0 96,5 65,8

97,8 100 0 97,1 67,3

95,0 100,0 96,7 66,1

85,0 98,8 94,1 58,7

0,85 0,22 0,61 12,95

О,бб 0,001 0,22 10,93

0,12 Следы 0,18 10,45

0,27 -"- 0,21 !0,84

0181 Оэ10 Ов37 13ю20

0,09 5,91 78,4 100,0 98,5 81,5

0,10 6,10 97,78 100,0 98,39 80,92

0,22 11,16 96,10 100,0 96,46 65,40

0,42 12,34 84,5 99,03 93,2 61,4

1,17

0,12

0,21

0,84

Следы н

1Ф

0,08

%Прекращение процесса из-эа резкого снижения производительности и износе футеровки.

Составитель А. Кальницкий

Техред A. Кравчук Корректор Н, Король

Редактор Н, Гунько

Заказ 793/33 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Режим нагреванияэлектродуговой с погружением электродов в коксовый слой; диаметр электродов (d) 75 мм (ld), высота шлакового слоя 100 мм (133d); высота коксового слоя:

5 мм (0,07d) !

О мм (О,ld)

45 мм (О,бс!)

75 мм (1,0d)

85 мм (1,13d)

Режим нагреванияэлектродуговой с погружением электродов в коксовый слой; диаметр электродов 75 мм (ld), высота коксового слоя 45 мм (О,ád) высота шлакового слоя:

20 мм"(0,26d)

25 мм (0,33сl)

115 мм (1,5d)

145 мм (l,ád) Медь Сви- Цинк Желе- Медь Сви- Цинк нец зо нец