Способ окислительного обжига пирит-содержащих материалов

 

834163

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.12.79 (21) 2854414/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

С 22 В 1/10

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень №20

Дата опубликования описания 06.06.81 (53) УДК 669.046..42 (088:8) по делам изобретений и открытий

В. Г. Фельдман, И. Г. Вихарев, В. П. Куур, B. A. „,Луга цзр(.,.

В. И. Шабалин, О. В. Василевский и А. А. К юшин *

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени " - .-". " <,;," . -", научно-исследовательский горнометаллургический институт " цветных металлов и Казахский политехнический ннетитут им. В. И. Ленина (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ОБЖИГА

ПИРИТСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при комплексной переработке пиритсодержащего сырья.

Известен способ окислительного обжига пиритсодержащих материалов, включающий их тепловую обработку в кипящем слое с подачей в слой окислительного кислородсодержащего газа (1).

Недостатком известного способа являются излишние эксплуатационные затраты.

Цель изооретения — удешевление и упрощение технологии.

Поставленная цель достигается тем, что в способе окислительного обжига пиритсодержащих материалов, включающем их тепловую обработку в кипящем слое с подачей в слой окислительного кислородсодержащего газа, окислительный обжиг ведут с расходом кислорода в дутье

0,08 — 0,2 нм на килограмм пирита в загружаемом сырье.

Способ осуществляется следующим образом.

Пиритсодержащий материал с помощью питателя подается в кипящий слой, создаваемый за счет подачи кислородсодержаще го газа через перфорированную подину реактора. При температуре слоя выше 680 С происходит термическая диссоциация пириД.Я =К/ Я,-Я7ккал, (!)

S причем давление пара серы над пиритом превышает 1 атм. Кислород, содержащийся в газах, в первую очередь взаимодействует с парами элементарной серы, не окисляя пирротина, так как поток серы от частиц сульфида препятствует диффузии кислорода к поверхности сульфидных частиц.

« gq+Q=gO 9я7ккал (I1)

Реакция (11) является источником тепла для протекания реакции (1). При полном окислении элементарной серы, выделяющейся при диссоциации, в слое протекает сум" "" " "" а s,+o,=68.го (и)

По реакции (111) для окисления одного килограмма пирита требуется 0,28 кг или

0,20 нм кислорода, поэтому для предотвра20 щения окисления пирротина количество подаваемого в слой кислорода не должйо превышать этой величины.

Тепловой эффект реакции (I I I) превышает тепловой эффект реакции (I), вслед8341

Скорость загрузки пиритного концентрата, кг/ч

Расход дутья (кислорода в дутье), нм /кг пирита

Температура слоя, С

Выход, Ж, огарка

315

430

500

0,20

78-80

0,145

730

78-80

0,10

680

78-80

9-1 0 циклон пыли

9-1 0

9-1 0 пыли электрофильтра 10-12 10-12 10-12

Содержание в огарке, % железа 58,059,0 57,0-58,5 56,5-58,0

Г серы 33,0-34,0 34,0-36,0 35,5-37,0

Содержание в пыли, %

55,0-57,0 54,0-55,0 52,0-54,0

35,0-36,0 36,0» 38,0 38,0-39,5 железа серы

Содержание в газах, об.7

8oz

Sg

Удельная производительность по концентрату, т/м в сутки

17-18

17-18

1 7-18

2-3

22,7

31,0

36,1 ствие чего процесс может быть проведен при неполном окислении серы, выделяющейся при термической диссоциации пирита.

Нижний предел количества подаваемого в слой кислорода определяется тепловым балансом установки и должен обеспечить температуру слоя не ниже 680 С. В случае отсутствия тепловых потерь расход кислорода может быть снижен до 0,08 нм на килограмм пирита.

При температуре выше 780 С скорость диссоциации пирита велика и время диссо- 1о циации частиц может стать значительно меньше времени пребывания частиц в слое, что приводит к частичному окислению пирротина. Таким образом, для получения пирротина, содержащего менее 4 —,5% окис-, ленного железа, необходимо проводить процесс при 680-780 С. Поскольку процесс может быть проведен при расходе кислорода в дутье меньшем, чем это необходимо для полного окисления элементарной серы, т.е. при избытке пирита в слое по отношению к по- 20 даваемому кислороду, кислород используется.полностью и газы получаются концентрированными по содержанию двуокиси серы.

Кроме того, часть серы (до 50-60% от извлеченной в газ) может быть получена в виде элементарной.

Результаты минералогического анализа показывают, что железо в огарке на 95-98% связано а пирротин и на 2-5% в магнетит, 63

Процесс протекает без затрат топлива и может быть осуществлен в стандартных печах кипящего слоя, оборудованных герметическими узлами загрузки сырья и выгрузки огарка.

Пример. Способ проверен в полупромышленных условиях на печи кипящего слоя цилиндрической формы с рабочим сечением

033 м .

Пиритный концентрат, содержащий 42,543,5% железа и 48-50% серы после сушки до остаточной влажности менее 1% подают в печь из бункера с помощью тарельчатого питателя. Разгрузка огарка проводится через водоохлаждаемую течку, промежуточный бункер-холодильник и водоохлаждаемый шнек. Холодное воздушное дутье в количестве 300 нм /ч подают в слой через подину, снабженную воздухораспределительными соплами с живым сечением 0,7%. Очистка газов от пыли проводится последовательно в циклоне и сухом электрофильтре. Темпепатура слоя регулируется путем изменения скорости загрузки концентрата.

Результаты экспериментов оцениваются по химическому и минералогическому анализу продуктов обжига и их выходу.

В таблице приведены условия экспериментов и их результаты.

Содержание окисленного железа в форме гематита и магнетита в пылях также не превышает 5%.

834163

Формула изобретения (Составитель Л. Рякина

Редактор И. Михеева Техред А. Бойкас Корректор М. Шарошп

Заказ 4011/49 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый способ позволяет провести термическую диссоциацию пиритсодержащих материалов и получить пирротиновый огарок с незначительным содержанием окислов железа.

Способ окислительного . обжига пиритсодержащих материалов, включающий их 10 тепловую обработку в кипящем слое с подачей в слой окислительного кислородсодержащего газа, отличающийся тем, что, с целью удешевления и упрощения технологии, окислительный обжиг ведут с расходом кислорода в дутье 0,08 — 0,2 нмз на килограмм пирита в загружаемом сырье.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1226087, кл. С 22 В 1/10, опублик. 1969.