Способ переработки сурьмусодержащего сырья

 

Изобретение относится а области металлургии, в частности к металлургии сурьмы. Способ позволяет повысить качество черновой сурьмы за счет снижения содержания в ней железа и уменьшения содержания сурьмы в отвальном шлаке. Шихта, состоящая из сурьмосодержащего сырья, флюсов, осадителя, восстановителя и оборотных материалов, плавится с получением черновой сурьмы, возгонов, отвального шлака и штейна. Штейн перерабатывается продувкой в расплавке, при этом в расплав вводится кальциевый или кальциевый и натриевый флюсы в качестве, обеспечивающем соотношение в оборотном шлаке Fe:Na:CaO=1: (0,04-0,6): (0,1-0,8), причем сумма Fe+Na+CaO должна быть не менее 50% от общего количества шлака. Образующийся при продувке оборотный шлак возвращается в шихту плавки. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к металлургии сурьмы.

Известен способ переработки сурьмосодержащего сырья, включающий загрузку шихты, состоящий из сурьмосодержащего сырья, флюсов, оборотных материалов и восстановления, плавку шихты с получением черновой сурьмы, штейна и шлака, переработку штейна окислительным обжогом и возврат огарка в шихту.

К недостаткам известного способа относится: - необходимость измельчения штейна перед обжогом, сложная система пылеулавливания и высокий пылевынос при последующей переработке продуктов окислительного обжига; - высокое остаточное содержание серы в огарке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ переработки сурьмусодержащего сырья, включающий загрузку шихты, состоящей из сурьмусодержащего сырья, флюсов, осадителя, восстановителя, оборотных материалов, плавку шихты с получением черновой сурьмы, возгонов, отвального шлака и штейна, переработку последнего продувкой в расплаве и возврат образующегося при продувке оборотного шлака в шихту плавки.

К недостаткам этого способа-прототипа относятся: - получение трудноизмельчаемого оборотного шлака с высоким удельным весом; повышенное остаточное содержание серы (1,85-6%) в оборотном шлаке.

Высокий удельный вес оборотного шлака приводит к преждевременному взаимодействию окисленного железа оборотного шлака со штейном осадительной плавки и повышенному содержанию сурьмы в отвальном шлаке и железа в черновой сурьме.

Заявляемый способ решает задачу улучшения качества черновой сурьмы.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в получении легкоизмельчаемого оборотного шлака с низким остаточным содержанием серы в нем, снижении содержания сурьмы в отвальном шлаке осадительной плавки.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе переработки сурьмусодержащего сырья, включающем загрузку шихты, состоящей из сурьмусодержащего сырья, флюсов, осадителя, оборотных материалов и восстановителя, плавку шихты с получением черновой сурьмы, возгонов, отвального шлака и штейна, переработку последнего продувкой в расплаве и возврат образующегося при этом оборотного шлака в шихту плавки, по предлагаемому решению при продувке штейна в расплав дополнительно вводятся кальциевый или кальциевый и натриевый флюсы в количестве, обеспечивающем соотношение в оборотном шлаке Fe: Na: CaO=1:(0,04-0,6):(0,1-0,8), причем сумма Fe+Na+CaO должна быть не менее 50% от общего количества шлака.

Введение в расплав при продувке штейна кальциевого или кальциевого и натриевого флюсов в указанных для получения в оборотном шлаке железа, натрия и оксида кальция в приведенных соотношениях позволяет получить легкоизмельчаемый оборотный шлак с низким содержанием серы, содержащий необходимые для осадительной пленки флюсы, что обеспечивает улучшение качества черновой сурьмы, снижение содержания сурьмы в отвальном шлаке.

В качестве натриевого флюса при продувке могут быть использованы натрийсодержащие оборотные материалы сурьмяного производства (шлаки рафинирования и др.).

Результаты полупромышленных проверок, проведенных по способу-прототипу и предлагаемому способу, приведены в таблице.

Пример 1. Штейн, полученный при электроплавке сульфидносурьмяного сырья, содержащий, 4,5 сурьмы, 45,5 железа, 32,0 серы, 12,0 натрия, остальное - прочие, в количестве 6,7 т был залит в печь для продувки. В ходе продувки в печь загружались флюсы сода (95% Na₂CO₃) в количестве 1155 кг и известняк (49,1% CaO 7,8% SiO₂) в количестве 2050 кг (опыт 6).

По окончании продувки было получено 7,6 т оборотного шлака, содержащего, 40,1 железа, 16,8 натрия, 13,2 оксида кальция, 1,13 сурьмы, 0,27 серы, остальное прочие. Соотношение Fe: Na: CaO в оборотном шлаке составило 1:0,42: 0,33.

После охлаждения шлак направляется на дробление. Выход класса 50 мм составил 98,6%Дробленый шлак подшихтовывался в шихту осадительной плавки, содержащую штуфной сурьмяный концентрат, флюсы, восстановитель и осадитель. После плавления шихты, содержащей оборотный шлак, были получены: черновая сурьма, содержащая 3,36% железа, отвальный шлак (0,58% сурьмы) и штейн (4,6 сурьмы, 44,8% железа, 32,2% серы, 12,8% натрия, остальное прочие). Полученный штейн также направляется на переработку продувкой в расплаве.

Пример 2. Штейн, полученный при электроплавке сурьмяного сырья, содержащий, сурьма 6,8; железо 52,6; сера 33,1; натрий 3,1; остальное - прочие, в количестве 7,3 т был залит в печь для продувки.

В ходе продувки в печь загружались флюсы шлак рафинирования (сурьма 19,4% железо 18,2% сера 13,6% натрий 21,2% остальное прочие) в количестве 4700 кг и известняк (49,1% CaO, 7,8% SiO₂) в количестве 4770 кг (опыт 7).

По окончании продувки было получено ≈ 10,7 т оборотного шлака, содержащего 43,9% железа, 11,4% натрия, 21,9% оксида кальция, 1,28% сурьмы, 0,31% серы, остальное прочие. Соотношение Fe:Na:CaO составило 1:0,26:0,49. После охлаждения шлак направляется на дробление: выход класса-50 мм 98,3% Дробленый шлак направляется в шихту осадительной плавки, после проплавления которой были получены: черновая сурьма (2,65% железа), отвальный шлак (0,51% сурьмы) и штейн, содержащий, сурьма 6,7; железо 53,0; сера 32,0; натрий 3,0; остальное прочие.

Полученный штейн также перерабатывался продувкой по предлагаемому способу.

Из таблицы и примера конкретного выполнения видно, что предлагаемый способ, по сравнению с прототипом, позволяет снизить содержание железа в черновой сурьме на 2,9 5,8% Снизить содержание сурьмы в отвальном шлаке на 0,2 -0,7%

Формула изобретения

Способ переработки сурьмусодержащего сырья, включающий загрузку шихты, состоящей из исходного сырья, флюсов, осадителя, восстановителя и оборотных материалов, плавку шихты с получением черновой сурьмы, возгонов, отвального шлака и штейна, переработку последнего продувкой в расплаве и возврат образующегося при этом оборотного шлака в шихту плавки, отличающийся тем, что при продувке штейна в расплав дополнительно вводят кальциевый или кальциевый и натриевый флюсы в количестве, обеспечивающем соотношение в оборотном шлаке Fe Na CaO 1 0,04 0,6 0,1 0,8, при этом сумма Fe + Na + CaO составляет не менее 50% от общего количества шлака.

РИСУНКИ

Рисунок 1