Способ переработки сульфидных свинцовых концентратов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1631 (51)5 С 22 В 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4667829/02, (22) 27.03.89 (46) 28.02.91. Бюл. ¹ 8 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов

"Гинцветмет" (72) В. С. IEbDI(QB Е. И. Калинин, А.М. Астафьев, В. К. Лайкин и Т.M. Абдрахманов (53) 669.431(088.8) (56) Цветные металлы, 1987, № 9, с. 16-18. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУ)Ь<РИДНЫХ

СВИНЦОВЫХ КОНЦЕН .). РАТОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к автогенИзобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки свинецсодержащего сырья сульфидного концентрата совмест о со свинецсодержащими окисленными и сульватными оборотными промпродуктами.

Цель изобретения — улучшение качества штеина с одновременным снижением потерь свинца со шлаком.

Способ включает плавку концентрата с оборотными свинцовыми промпродуктами, известняком и твердым углеродсодержащим восстановителем с получением чернового свинца, штейна, шлака и газов, раздельный их выпуск и последующую переработку, Согласно предлагаемому способу: плавку ведут при соотношении свинца в концентрате к свинцу в промпродуктах (0,9-0,36):1, а подачу углеродсодер2 ным способам переработки сульфидных свинцовых концентратов. Цель - улучшение качества штейна с одновременным снижением потерь свинца со шлаком.

Способ включает плавку свинцовых сульфидных концентратов с оборотными свинцовыми промпродуктами, известняком и твердым углеродсодержащим восстановителем, с получением чернового свинца, штейна, шлака и газов, раздельный выпуск продуктов и их последующую переработку при отношении свинца в концентрате к свинцу в промпродуктах

0 9-0,36:1, а подачу восстановителя производят на ванну шлакового расплава перед его выпуском. 1 табл.

И жащего восстановителя производят на ванну шлакового расплава перед его выпуском.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Сульфидный свинцовый концентрат плавят со свинецсодержащими оборотными промпродуктами, в которых свинец находится в окисленной и сульфатнои формах, в этом случае образуется металлический свинец по следующим реакциям:

PbS+2Pb0 = 3Pb+SO, (1)

РЬ8+Р .SO+= 2РЬ+280г (2)

Кремнезем, находящийся в концентрате, связывается с оксидом свинца и образует силикаты свинца по реакциям:

PbO+S1.O = РЪО S>Og з (3)

2PbO+SiOg=2PbO SiO< (4) 1631097

Pb SOg+S iOg =PbO ° S iOg+SOg+0, 50g, (5)

2Pbsoe+Sioa=2Pbo si02+2sO2+02 9 (6) одновременно идет и термическое разложение сульвата свинца

+80 +0 50 ° (7).

Для уменьшения образования силикатов свинца в шихту вводят известняк, кото10 рый связывает кремнезем по реакциям:

СаСО,+8 О =Саа 8 0 +СО„ (8)

2СаСО +ЬЫ =2СаО.siO<+200, (9)

Пирит, находящийся в концентрате, 15 при плавке диссоциирует с образованием сернистого железа.

Для снижения содержания свинца в шлаках в шихту вводят твердый восстановитель и при подаче его вместе с

20 шихтой наряду с восстановлением оксидов свинца углерод взаимодействует и с кислородом, образовавшемся по реакциям (5) и (6), поэтому значительная часть сернистого железа переходит в штейн, При подаче углеродсодержащего восстановителя отдельно от свинецсодержащих материалов на ванну шлакового расплава образующийся по реакциям (5) и (6) кислород взаимодействует с сернистым железом, переводя железо в шлак по реакции

2FeS+30 +2SiO<=2FeO SiO<+2S0< °

Твердый углерод в этом случае вос-35 станавливает оксиды свинца, железо в окисленном .виде остается в шлаке.

Полученный черновой свинец является товарной продукцией, штейн после выплавки из него основного количества свинца также является товарным продуктом, идущим на.корвертирование. Шлаки подвергаются дальнейшей переработке по известным, освоенньак в промышленности,,металлургическим процессам.

Концентрированные по оксиду серы газы после их очистки от пыпи поступают на производство серной кислоты.

Оборотными промпродуктами являются свинецсодержащие пыли, кеки и их сме-50 си е

Пример 1. Шихту, состоящую из

60 г сульфидного свинцового концентрата, содержащего компоненты, мас.Х: Ъ.461 Си 4,2; Zn 1,2; S 16,5; В О

20,0; Сао 0,9; Fe 7,0; — 140 r свинецсодержащей пыли медного производства следующего состава, мас.Х:

Pb 52 Си 1,6; Zn 6 0; SiO< 1,8;

Fe 0 6; S 11 О; СаО 1 О; — 24 г известняка, содержащего

Сао 52,3%, смешивают и загружают в тигель. После расплавления и выдержки в течение О,S ч при 1250 С содержание свинца в.шлаке составляет 23,4%.

После загрузки на поверхность расплава 4,4 г углерода и выдержке

0,5 ч при 1250оО получено: — 93,6 r чернового свинца, содержащего, мас.Х: Pb 98,5; Си 0,7; — 9,2 г штейна следующего состава, мас.Х: Pb 37,2; Си 41,5; Zn 1,0;

Ре 0,9; $ 16,8; — 55,1 г шлака следующего состава, мас.Х: Pb 1,5; Си 0,5; Zn 15,5;

Fe 9,0; Si0> 26,4; СаО 22,8.

Таким образом, железо, содержащееся в шихте, на 98,4Х перешло в шлак и только на 1,6% в штейн. Свинец распределился следующим .образом: в черновой свинец 91,9%, в штеин 3,4Х, в шлак 0,8%, и с газами в пыль 4;ОХ.

Пример 2. Шихту, состоящую из:

- 60 r концентрата и 24 r известняка с составами, аналогичными приме1

140 r свинцового кека, содержащего следующие компоненты, мас.Х:

Pb 53,8; Fe 0,8; S 11,5; SiO 3,3;

Сао 0,9, смешивают и плавят в тигле с технологическими параметрами, аналогичными примеру 1. Содержание свинца в шлаке 19,8 Х перед загрузкой на поверхность расплайа 4,4 г углерода.

Получено: — 98,1 г чернового свинца, содержащего компоненты, мас.%: Pb

98,5; Си O 7;. — 3,9 r штейна следующего состава, мас.Х: Pb 38,9;

Си 40 8; Fe 1,0; S 16,7; — 50 г шлака следующего состава, мас.Х: Pb

1,5; Си 0,5; Zn 1,4; Fe 1О, 6;

SiOZ 32,2; Саа 24,9.

Таким образом, при плавке свинцового кека железо иэ шихты на 9),2Х переходит в шпак и на 0,8 % в штейн.

Свинец распределился следующим образом: в черновой свинец 93,6Х в штейн

1,5%, в илах 0,73 Х и с газами в пыпь

4,17 Х.

Результаты серии опытов по предлагаемому способу и способу-прототипу приведены в таблице.

Из приведенных данных видно, что плавка сульфидных свинцовых концентратов совместно с оборотными промпроПереход свннца в алак от эвгруаапного с >а!атой>

Копнчество, I к

>в>хте н способ палачн угпаро

Ла в анкту

Содсрванне келеэа в втеяне прн подаче угларола,z

Отновенна

Колнчество свннелсолеркацнх пропухтов в внхте

Способ г.винцо в с ул ьан дно>> концентрате х свннцч в оборотных пронпролуктах

Кек

Пыль нелного пронэволства

Суп ьлв>Лныл хон» центркт отпельно от пихты на поверхность аласовместно с внхтоц совмест- !отдельна но с !от вмяты кв>хтоп !на по верхность влакооого ,расплава кового расплава

2,3

2,0

14

13,1

2,7:1

1,3:1

1,2

1,3

4, 34т

80г

11,36ò

120 г

Иэвестныл

В лабораторных условнях

Предлага>н>ын

1 ° 3 ! ° 1

1,0

О,8

0 ° 79

16,7

0,73

0,78

3,3

1>1

1,О

0,9

0,9

0,9

1,0

0,9,Z,0

2 ° O

2,0 ,2,0

2 ° 0

2,0

2,0

2,0

1,3!

0 ° 9! 1

0,6:1

0,38:1

0,36: 1

0>2: 1

U>36:!

0,37:1

80 г

1 00

120 !

40 !

«2 !

120 г

38

60!

5

16310 дуктами при соотношении свинца в кон центрате к свинцу в промпродуктах в пределах (0,9-0,36):1 и загрузке вос. становителя на ванну расплава позво5 ляют получить штейны с содержанием в них железа 0,9-1,1% и уменьшить переход свинца в шлаки до 0,8 Х.

При уменьшении соотношения меньше

0в36: 1 увеличивается переход свинца в шлак в связи с увеличением количества оксидов свинца в шихте (опыт 6). При увеличении отношения

0,9:1 (опыт 1) за счет недостаточного выделения кислорода при разложении сульфатов получаются богатые по железу штейны и возрастает переход сульфида свинца в шлак.

Предлагаемый процесс проверен на опытной установке. 20

Плавки проводились в электропечи мощностью 250 кВт, данные опытных плавок подтвердили лабораторные испытания . 25

Предлагаемый способ переработки сульфидных свинцовых концентратов по сравнению с прототипом позволяет: получать медно-свинцовые штейны с малым количеством железа 0,9-1,1%, что позволяет извлекать Ьольшую часть свинца из них в виде металлического известными способами, применяемыми

97

6 в промышленности, в то время как при содержании железа в штейне 1!4% штейны конвертируются с переводом свинц; в оЬоротную пыль; снизить переход свинца в шлак с 1,2% от загруженного с шихтой до 0,8 Х, т.е. в 1,5 раза.

Кроме того, способ позволяет вовлечь в производство ьольшее количество промпродуктов металлургических производств, содержащих оксиды и сульфиды свинца 73Х против 2УХ в известном способе.

Формула из о бр ет ения

Способ переработки сульфидных свинцовых концентратов, включающий плавку концентратов с оборотными свинцовыми промпродуктами известняком и твердым углеродсодержащим восстано- вителем с получением чернового свинцав штейна, шлака и газов, раздельный их выпуск и.последующую переработку, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества. штейна с од« новременным снижением потерь свинца со шлаком, плавку ведут при отношении свинца в концентрате к свинцу в промпродуктах (0,9...0,36):1, а подачу восстановителя производят на ван ну шлакового расплава перед его вы-. пуском.