Способ производства черновой сурьмы

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству черновой сурьмы. Сущность: способ производства черновой сурьмы включает загрузку шихты, состоящей из сурьмяного сульфидно-оксидного сырья, флюсов, оборотных материалов, осадителя и восстановителя, и плавку шихты в два цикла (периода), первый из которых заканчивается выпуском штейна со шлаком, а второй - выпуском металла со шлаком. Плавку ведут 19-36 ч при продолжительности каждого цикла (периода) 9,5-18 ч, причем толщина остаточного слоя штейна после его выпуска составляет 40-195 мм, а количество осадителя, загружаемого во втором цикле, составляет менее 42% от теоретически необходимого на плавку. Во втором цикле шлак выпускается в количестве менее 45% от общего количества шлака, образующегося за плавку. Выпуск шлака осуществляется после выпуска металла через 1-3 ч после начала первого цикла следующей плавки. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

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

Известен способ производства черновой сурьмы, включающий загрузку шихты, состоящей из сурьмяного сульфидно-оксидного сырья, флюсов, осадителя и оборотных материалов, плавление шихты с образованием шлака, штейна и металла и выпуск продуктов плавки.

Плавка проводится за один цикл продолжительностью 6-9 ч. Продукты плавки выпускаются по окончании цикла.

К недостаткам известного способа относятся: низкий удельный проплав (1 1,5 т/м² сут), высокий переход сурьмы в шлак и штейн ≈4% низкое качество чернового металла (до 20% Fe).

Ближайшим аналогом заявленного способа является способ производства черновой сурьмы, включающий загрузку шихты, состоящей из сурьмяного сульфидно-оксидного сырья, флюсов, оборотных материалов, осадителя и восстановителя, плавление шихты в два цикла, первый из которых заканчивается выпуском штейна со шлаком, а второй выпуском металла со шлаком.

Продолжительность каждого цикла составляет 6 ч, общая продолжительность плавки 12 ч.

Выпуск штейна ведут полностью до появления шлака из штейнового шпура.

Недостатками ближайшего аналога являются: высокий переход сурьмы в шлак и штейн ≈4% низкое качество чернового металла (9,5-15% Fe).

Заявляемый способ решает задачу улучшения качества черновой сурьмы.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в уменьшении перехода сурьмы в шлак и штейн, а также увеличении прямого извлечения благородных металлов в черновой металл. Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе производства черновой сурьмы, включающем загрузку шихты, состоящей из сульфидно-оксидного сурьмяного сырья, флюсов, оборотных материалов, осадителя и восстановителя, плавление шихты в два цикла, первый из которых заканчивается выпуском штейна со шлаком, а второй металла со шлаком, по предлагаемому решению плавку ведут 19-36 ч при продолжительности каждого цикла 9,5-18 ч, причем толщина остаточного слоя штейна после его выпуска должна быть 40-195 мм, а количество осадителя, загружаемого во втором цикле, должно составлять менее 42% от теоретически необходимого на плавку. Во втором цикле шлак выпускается в количестве менее 45% от общего количества шлака, образующегося за плавку. Выпуск шлака, образующегося во втором цикле, осуществляется после выпуска металла через 1-2 ч после начала первого цикла следующей плавки.

Наличие остаточного слоя штейна, снижение количества осадителя во втором цикле и увеличение общего времени плавки и продолжительности каждого цикла создают условия для предотвращения значительного перехода железа в черновой металл.

Снижение количества выпускаемого во втором цикле шлака позволяет снизить потери сурьмы со шлаком и увеличить ее извлечение в черновой металл.

Выпуск шлака, образующегося во втором цикле, после выпуска металла в начале первого цикла следующей плавки позволяет обеднить шлак по сурьме и увеличить извлечение сурьмы в черновой металл.

Результаты полупромышленных плавок, проведенных по способу ближайшему аналогу и предложенному способу, приведены в таблице.

Пример 1 (опыт N 2). В электропечь с площадью пода 15,3 м² загружалась шихта, содержащая по 50% от необходимого на плавку количества штуфного сурьмяно-сульфидного концентрата, соды, известняка и коксика, а также 65% осадителя (железной стружки). Через 10 ч после начала загрузки шихта была проплавлена и проведен выпуск штейна и шлака, образовавшегося в этом цикле. Толщина слоя штейна после выпуска составила 60 мм. За следующий цикл, продолжительностью 10 ч, была загружена оставшаяся часть шихты (50%) и осадителя (35%). После расплавления шихты из печи выпустили шлак, образовавшийся во II цикле, и черновую сурьму. Продукты плавки, общая продолжительность которой составила 20 ч, взвешивались и анализировались на содержание сурьмы, благородных металлов, железа, натрия, серы и шлакообразующих оксидов.

В результате плавки было получено: содержание железа в черновом металле 3,6% переход сурьмы в шлак и штейн 2,6% золота 2% серебра 6,1% Пример 2. В электропечь с площадью пода 15,3 м² загружалась шихта, содержащая 50% компонентов (штуфной сурьмяно-сульфидный концентрат, сода, известняк и коксик) и 70% осадителя (железная стружка), необходимых на плавку. Через 12 ч после начала загрузки шихта была проплавлена и выпущен шлак, образовавшийся в этом цикле, и штейн (опыт N 11). После выпуска штейна был произведен замер ванны: остаточная толщина штейна составила 195 мм. За следующий цикл, продолжительностью 12 ч, была загружена оставшаяся часть шихты (50%) и осадителя (30%). После расплавления шихты из печи выпустили шлак в количестве ≈16% от общего количества, образовавшегося за плавку, и черновую сурьму. Общая продолжительность плавки составила 24 ч. Продукты плавки взвешивались и анализировались.

В результате плавки было получено: содержание железа в черновой сурьме - 3,0% переход сурьмы в шлак и штейн 2,3% золота 1,9% серебра 5,3% Пример 3 (опыт N 19). В электропечь загружалась шихта, содержащая по 60% от необходимого на плавку количества штуфного концентрата, соды, известняка и коксика, а также 77% осадителя (железной стружки). Продолжительность I цикла составила 16 ч.

После расплавления шихты из печи был выпущен шлак, образовавшийся в I цикле, и штейн. Толщина слоя штейна после выпуска составила 180 мм.

За следующий цикл, продолжительность 10 ч, была загружена оставшаяся часть шихты (40%) и осадителя (23%). После расплавления шихты из печи была выпущена черновая сурьма.

Шлак, образовавшийся во II цикле, по окончании плавки не выпускался. Выпуск шлака провели через 2,5 ч после начала I цикла следующей плавки.

В результате плавки было получено: содержание железа в черновом металле 2,8% переход сурьмы в шлак и штейн 2,1% золота 1,8% серебра 5,4%
Как видно из таблицы и примеров конкретного выполнения, предложенный способ по сравнению со способом ближайшим аналогом позволяет:
снизить содержание железа в черновой сурьме на 7,9-10,4%
снизить переход в штейн и шлак сурьмы на 1,2-1,9% золота на 0,8-1,2% серебра на 3,7-4,7%

Формула изобретения

1. Способ производства черновой сурьмы, включающий загрузку шихты, состоящей из сурьмяного сульфидно-оксидного сырья, флюсов, оборотных материалов, осадителя и восстановителя, плавку шихты в два цикла, первый из которых заканчивают выпуском штейна с шлаком, а второй выпуском металла с шлаком, отличающийся тем, что плавку ведут 19 36 ч при продолжительности каждого цикла 9,5 18 ч, причем толщина остаточного слоя штейна после его выпуска составляет 40 195 мм, а во втором цикле загружают осадитель в количестве менее 42% от количества, необходимого на плавку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что во втором цикле шлак выпускают в количестве менее 45% от общего количества шлака, образующегося за плавку.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выпуск шлака, образующегося во втором цикле, осуществляют после выпуска металла через 1 3 ч после начала первого цикла следующей плавки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2