Способ регенерации сульфидного шлака
Изобретение относится к металлургии, а именно к технологии регенерации сульфидных шлаков. Целью изобретения является повышение степени регенерации сульфидного шлака за счет более полного окисления сульфида натрия в сульфат натрия. Способ заключается в продувке шлакового расплава кислородсодержащей газовой смесью при 900-1100°С, которую ведут при давлении газовой фазы 0,18-1,27 МПа. При давлении газовой фазы в указанных пределах достигаются минимальные потери сульфида натрия в газовую фазу и повышается степень регенерации сульфида натрия с 40-46% до 69-79% при сохранении чистоты сульфатного слоя по содержанию в нем меди /не более 0,10%/. 1 з.п. ф-лы., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
09) (11) (51)5 С 22 В 7/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВтоеСКоь у СвидательствМ
2 рации сульфидных шлаков. Гель изобретения — повышение степени регенерапии сульфидного шлака эа счет более полного окисления сульфида натрия в суль" фат натрия ° Способ заключается в продувке шлакового расплава кислородсодержащей газовой смесью при 9001100 С, которую ведут при давлении газовой фазы 0,18-1,27 МПа. При давлении газовой фазы в укаэанных пределах достигаются минимальные потери сульфида натрия в газовую фазу и повышается степень регенерации сульфида натрия с 40-463 до 69-797. прн сохранении чистоты сульфатного слоя по содержанию и нем меди (не более
1 0,10Х) . 1 э.п. ф-лы, 2 ил,, табл. с
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4454813/31 02 (22) 04. 07. 88 (46) 30.04,90. Бюл, У 16 (71) Магнитогорский горно-.металлургический институт им. Г,И.Носова (72) А.М.Бигеев, А.И.Ушеров, К,Н,Вдовин, Г, С, Уваровский, В.В. Таркин и Е.Н.Ишметьев (53) 669. 054 .82 (088.8) (56) Brown R.Е., Hakar Н.V., Divilio R.S. Refining molten iron by sulБ.de forming slags and chlorination.Reps. Invest. Buz. Muner Ч.S. Dep Inter, 1975, р. 8065-32. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ СУЛЬ ИДНОГО
ШЛАКА (57) Изобретение относится к металлургии, а военно к технологии регенеИзобретение относится к металлургии, а иченно к технологии регенерации шлаков.
Целью изобретения является повьпшение степени регенерации сульфидного шлака за счет более полного окисления сульфида натрия в сульфат натрия.
Согласно способу регенерации сульфидного шлака, включающему продувку шлакового расплава кислородсодержащей газовой смесью при 900-11 00 С, продувку шлакового расплава. ведут при давлении газовой фазы 0,181,27 МПа.
На фиг. 1 изображен график зависимости количества Na
ММ
Нижняя граница предлагаемого интервала давлений газовой фазы при регенерации сульфидного шлака 0,18 МПа соответствует практически полному Ю прекращению протекания реакции Ю
2(Наг S) + 3(ОД = 2fNazO) + 2 $SOг3 I44 при 900-1100 С (см. фиг. 1, таблицу), а следовательно, прекращению безвозвратных потерь регенерируемого сульфида натрия. При продувке сульф щнэго
% шлака кислородсодержащей газовой смесью при давлении газовой фазы менее
0,18 Г!Па происходит окисление сульйида натрия до 20%,что ведет к значительным потерям сульфида натрия.
1560594
Верхняя граница интервала 1;27 И11а соответствует максимальному давлению, при котором практически не происходит окисления Cu При превьпнении укаэанного предела : (1,27 МПа) остаточная концентрация Иа S в штейне, препятствующая окисле-10 нию CuzS, MnS, FeS>увеличивается (см. фиг. 2, таблицу). Пример 1. В лабораторную печь загрузили 1,6 кг сульфидного .шлака следующего состава, Х: Na FeS 0; Си Я 4. Печь закрыли гермео тичной крышкой, нагрели шлак до 950 С и в течение 7 мин продували расплав технически чистым кислородом, поддерживая .давление внутри агрегата 20 0,15 ИПа. Температура шлака в процессе продувки увеличилась до 1095 С. После окончания продувки расплав выдерживали 10 мин при давлении 0,15 РПа, затеи давление было приве- 25 дено к нормальному, крыпка снята и печь разгерметизирована. Верхний сульфатиый слой слили в чугунную изложницу, нижний слой — в другую. Вес сульфатного слоя составил 1,20 кг (в пе- 30 ресчете на Иа Я 1,20 78:142 =0,66 кг), вес нижнего слоя (штейна) составил 0,83 кг, содержание в нем Иа Я-52,0Х. Содержание Си в сульфатном слое составило 0,01Х, что сравнимо с погрешностью анализа. Степень регенерации NazS составила 0,66:(1,6 0,75) = 55X. Доля Na S, перешедшего в газовую фазу (1,6r0,75 — 0,66 - 0,83х0,520): : (l 6х0,75) 9 OX. 40 Пример 2. В печь загрузили 1,5 кг шлака состава, 7.: Иа Я 79;. FeS 9; CuzS 3. Закрыв печь крьппкой, о шлак нагревали до 940 С и продули в течение 7 мин технически чистым кис- 45 лородом при давлении в агрегате 0,18 МПа. После 10 мин выдержки под давлением 0,18 ИПа расплав разделили на сульфатный слой и штейн. Вес первого составкп 1,73 кг, второго 0,51 кг. Содержание Na 41,9Х, Си в сульфатном слое 0,01X., Степень регенерации ИадS составила 80,27, доля NazS, теряемого с газовой фазОй 1,0Х. Температура шлакового . 55 о расплава в конце продувки была 1110 С. Пример 3. В печь поместили 1,5 кг шлака состава, %! Иа Я 74, FeS 10, CuzS 5. Загерметизировав *ечь, наг рели шпак до 950 С и п родули ег о в течение 7 мин кислородом при давлении в агрегате 1 ИПа, После 10 мин выдерж-. ки под давлением 1 Mfa расплав разделили на сульфатный слой и штейн. Вес сульфатного слоя составил 1,68 кг, штейна - 0,57 кг. Содержание Иа Я в штейне составило 31,6Х Си в сульфатном слое О, 08 . Степень регенерации Иа Я составила 83,17., доля Nazs, теряемого с газовой фазой,- менее 1Х. Температура шлакового расплава в конце продувки составила 1100 С. Пример 4. В печь поместили 1,7 кг шлака состава, : NazS 73; FeS 11у Сц,Я 4. Нагретый до 9450С шлак продули кислородом при давлении в агрегате 1,27 11На в течение 7 мин„ После 10 мин выдержки расплав разделили на сульфатный слой и штейн, Первый весил 1,8? кг, второй - 0,65 кг. Na S в штейне было 31 2Х содержание Си в сульфатном слое составило 0,10Х, Степень регенерации Na S была 83Х доля Иа Я, теряемого с газовой фазой> — менее 1Х. Температура расплава о после продувки составила 1090 С. Пример 5..В печь поместили 1,6 кг шлака состава, X . NazS 76, 4, 3azpbra ness крышко нагрели шлак до 920 С и продули его в течение 7 мин технически чистьм кислородом при давлении в агрегате 1,6 MIIa. После 10 мин выдержки при этом давлении расплав разделили на сульфатный слой и штейн ° Сульфатный слой весил 1,88 кг, штейн — 0,56 кг. Содержание Си в сульфатном слое составило 0,43Х, Иа Я в штейне - 33,47.. Степень регенерации NazS = 83,3Х, переход Иа<Я в газовую Фазу — менее 1Х. Температура расплава к концу продувки была 1105 С. Несмотря на высокую степень регенерации, условия опыта для регенерации сульфидного шлака неприемлемы из"за высокого содержания меди в сульфатном слое (0,437). В таблице представлены результаты, регенерации сульфидных шлаков. Из полученных результатов видно, что при регенерации сульфидных шлаков процесса удаления меди при давлении газовой фазы в пределах 0,18-1,27 MIIa достигаются минимальные потери суль" фида натрия в газовую Фазу (доля Na S, перешедшего в газовую фазу, снижается с 21 до 1Х) и повыпается 605 94 б шлаков процессов обезмеживания черных металлов, Фо рмула из об ре тен ия 1 . Способ ре гене рации сульфидного шлака, включаощий продувку шлакового расплава кислородсодержащей газовой смесью при нагреве о т л и ч а ю— m и и с я тем, что, с целью повышеl0 ния степени регенерации сульфидного шлака за счет более полного окисления сульфида натрия в сульфат натрия, продувку шлакового расплава ведут нри давлении газовой фазы 0,18-1,22 NIa. 15 2. Способ по и. 1 о т л и ч а юшийся тем, что продувку шлакового расплава кислородсодержащей газовой смесью ведут при температуре 90011 00 С, ! 5 степень регенерации cym Аида натрия с 40-4б до б9-79Х при сохранении чистоты сульфатного слоя по содержанию в нем меди (не более 0,10X), Предложенный способ позволяет существенно повысить степень регенерации сульфида натрия из сульфидвых шлаков процессов обезмеживания металлов и снизить потери сульфида натрии в газовую фазу. Кроме того, в процессе регенерации в нижнем слое сульфидов повышается концентрация еульфида меди, что повышает ценность этого продукта как медьсодержащего сырья. Все это ведет к удешевлению процессов рафинирования черных металлов от меди, При этом решается экологический вопрос утилизации конечных сульфидных Содержание, Е Доля в исходном пшаке Na S, пе решедшег в газовую фазу, Х Na S в штейна реганарированного На Я, Х и в атно FeS Cu S ?)а Я лое 4 3 4 4 3 0,08 0,10 0,43 0,08 0,07 1,62 0,22 0,08 1 0,10 2 0,15 3 0,-18 4 0,25 5 1,00 6 1,27 7 1,60 8 1,60 9 160 10 2,03 1! 2,03 ! 2 2,03 74 79 83 74 73 76 76 72 7о 76 )2 6 11 9 I0 9 5I,2 52,0 41,9 47,0 31,6 31,2 33,4 52,4 61,0 32,9 49,4 61,5 2l,0 9,0 1,0 cI,O «1,0 1,0 (),0 «1,0 «1,0 «1,0 «1,0 40,3 55,0 80,2 81,0 83,1 83,0 83,3 61,9 55,2 76,4 63,0 52,4 1560594 P мяа Составитель А.Янковская Редактор T.Лазоренко Техред А,Кравчук Корректор И.Муска Заказ 954 Тираж 493 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР f13035, Иосква, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 10)
