Способ переработки сульфидного сырья

 

Союз Советск ни

Социалистические

Респубпни

ОПИСАНИ1е

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ (ii) 908888 (61) Дополнительное к авт. свыа-ву(22)Заявлено 03. 11. 78 (р1) 2680152/22-"2 с присоединением заявки Рй(23) Приоритет—

Опубликовано 28 02 82 Бюллетень лй 8

Дата опубликования описания 28. 02. 82 (5l)IVL. Кл, С 22 В 15/02

ГееударетмнныИ квинтет

СССР еа делам иэееретеннй н еткрытнй (53) УДВ(669 332..1(088.8) (72) Авторы изобретения

К. И. Ушаков, М. Е. Хилько, P. И. Фельман, В. И. Садыков, Е. И. Калнин и П. А. Ковган

Государственный научно-исследовательскими ститут цветных металлов "Гинцветмет"! и (7I) Заявитель

/ (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО

СЫРЬЯ

/,-" / = /

/,с с

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии переработки медного, никелевого, медно"никелевого и медно-цинкового сырья шахтной плавкой.

Известен способ переработки суль5 фидного сырья в шахтной печи, включающий плавку сырья совместно с флюсами при подаче кислородсодержащего дутья 11).

Недостатки процесса — низкая степень десульфириэации, низкое содержание сернистого ангидрида в газах после катализа, использование дорогостоящего кокса а также сложность регули1е роввния процесса.

Цель изобретения - снижение стоимости переработки сырья, повышение комплексности его использования, автогенное ведение процесса плавки на обогащенном кислородом дутье и упрощение его регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки сульфидного сырья в шахтной печи, включающем плавку сырья совместно с флюсами при подаче кислородсодержащего дутья, в печи создают кварцевый слой пу1ем введения 0,6-1,3 т кварца на 1 и

2 сечения шахты в области фурм и плавку ведут при удельном расходе кислорода 300-400 нм т сульфидов. 11ри этом для создания слоя в каждую порцию загружаемой шихты вводят кварц с избытком 17-254 по сравнению с расчетным.

Способ осуществляется следующим образом.

Сульфидную руду или окускованный концентрат совместно с флюсами (кварцем и известняком) загружают в шахтную печь. В печи предварительно при выводе ее на режим создают кварцевый слой за счет подачи шихты с избытком кварца. Через фурмы в печь подают обогащенное кислородом дутье и плавку ведут при удельном расходе кислорода 300-400 нм /т сульфидов.

„Г з р (1 ) <() Удельный расход кислорода, раяныи

300-40Г) нм /r сульфидов, является 1г> оптимальным для осуществления процесса. При расходе кислорода менес.

300 нм /т сульфидов получают такие 3 же штейны, как и при работе на воздушном дутье, При повышении у 1ельноЪ го расхода кислорода свыше 400 нм /т сульфидов последний не успевает усваиваться в окислитепьной зоне, нарушает течение процесса в восстановительной зоне, вследствие чего снижается извлечение серы в виде элементарной.

Для создания кварцевого слоя вводят в печь 0,6-1,3 г кварца на 1 м

2 сечения шахты в области фурм за счет 25 подачи в каждую порцию загружаемой шихты кварца с избытком в 17-25 i по сравнению с расчетным. Высота кварцевого слоя обычно равна 0,1-0,2 общей BbtcoTbl столба шихты B печи, ЗВ соста впяющей 3-4 м.

При высоте кварцевого слоя, составляющего менее О, 1 общей высоты столба шихгы в печи ведение процесса на дутье, обогащенно<л кислородом, идет без увеличения степени сокращения по сравнению с достигаемой на воздушном дутье. При высоте кварцевого слоя более 0,2 общей высоты столба шихты ход печи становится холодным и нормальное ведение процесса нарушается.

Т а б л и ц а 1

Содержание меди в штейне, Высота кварцевого слоя, в долях от

>в высоты столба шихты в печи

0,04-0,05

О,06-0,08

О, 1-0, 12

О, 13-0,14

0,I7 0,2

5 7

01-8

14- 18

23-26

55-60

Пр<>Д> KTЫ П>1а Вки равд» ИяЮТ < Я В переднеM горне с полученисм шг и«а и отвального шлака. Отходящи< (<з и.)—

ЧИ ГаЗЫ ПОСПЕ ОЧИСт КИ От ПЬ>ЛИ ПОСТУлают в конденсатор для выд(пеtlия этl(— ментарНой серы, rlocJ>B чего они пригодны для использования в производство серной кислоты.

Кварцевый слой дает воэможность регулировать ход печи таким образом, что форсирование окисления FeS за счет обогащенного кислородом дутья и соответствующее повышение температур в печи не приводит к черезмерному увеличению проппава в ущерб обогащения штейна и одновременно обеспечивает тепловую стабильность процесса Ilt>11 полном исключении углеродистого топлива. При этом нижняя част ь кварцевого слоя вы пол><я ет ту же роль, которую играет в пиритнол1 процессе кварцевая постель, на которой <>ро<)сходит окис лени(расплавл< нных с ц)ьфидов кислород<>м дутья, а (ЗС Р:.«Я» —, Л,".",<)1 fjf!Í, Я <1(< t

Л1 . )ll! дв< жс ><(<Я B rl»чи р 1(Гl, 1 звГ1(tttа елеtl<)т < >1>ых Гзслед(т ви» повышения тел<п(р,>туры начинаетс.я н» б<>лее вы(<>ких Г <)ризон<ах, Г)ри С>аб<>тс на в<>зду шнс>м дут bp..

При этом (зысота кварцевого слоя практически является регулятором степен сокр >щения, дс>стигаемой при плавке. Зависимость содержания меди в штейне, получаемом при плавке руды, выраженной в долях от общей высоты столба шихты в печи, представлены в табл. 1.

Проверку способа осуществляют на промышленной шахтной печи производительностью 70-80 т шихты в сут.

Пример 1 (плавка медной руды). В печь при выводе ее на заданный режим плавки загружают в течение

1-2 смен шихгу с повышенным содержанием кварца (до 27-28У от веса шихты) и создают слой кварца, высота которого составляет 0,1-0,2 от общей высоты столба шихты в печи над уровнем фурм, Затем начинают загрузку шихты, состоящей из 65,8х медной сульфидной руды, содержащей,,,: медь 2,09 или сера 49.2, кварц 23,7 и известняк 10,5. При выводе печи на режим и в ходе работы в заданном режиме в печь подают обогащенное кислородом дуть(, содержащее 28-3 1; кислорода.

Расход дутья, обогащенного кислородом, составляет 1800-2300 нм /т, что

Г>ри пр< ппаве сульфид<>в, примерно равном Гз<>т>учаемому на вс)эдушном ду908888 6 предлагаемого способов для сульфидной медной руды. тье или превышающем его не более чем на 10-20r, соответствует 10001200 нм /т сульфидов. Удельный расход кислорода при этом составляет

300-400 нм /т сульфидов. Через сопла, расположенные на уровне 0,5-0,6м над фурмами, в печь подают природный гаэ со скоростью 45 и/с, при расходе

63,6 нм т сульфидов. з

В таблице 2 представлены сравни- В тельные показатели известного и

Таблица 2

Автогенные режимы

Известный способ

Показатели беэ внутрипечного восстановления 50 с восстановлением S0 коксиком с восстановлением 50@ природным гаэом

Содержание кислорода в дутье, 4 21

30

31,3

6,55

Расход природного газа, нм /т сульфидов

63,6

Удельный проплав сульфидов шихты, т/м сут

42,0

45,3

46,4

43,6

38,2

63,9

69,5

71 7

48 5

70,5

Содержание меди в сульфидной части шихты, i

2,02

2,32

1,93 2,09

3,02

27,4

37,6

30,1

16 ю 3

Степень сокращения

15 93

9, 48 22,0

15, 12

4,03

Содержание меди в шлаке, 0 3

0,21 0,38

0 33

0,28

Расход кокса, от веса шихты 7,7

Содержание меди в штейне, . 11, 04

4 р и м е р 2 (плавка медно-никелевой руды) . При выводе печи на заданный режим плавки кварцевый слой создают за счет подачи шихты, содержащий порядка 2 1-5i кварца. Затем грузят шихты, состоящую из 74,63 медно-никелевой руды, 7,54 известняка и 17,94 кварца.. 10»,1188

Г р<>л.>лжение табл, 2

Показатели

Лвтогенные режимы

Известный; способ!

1 I с восстанов- с восстановлением SO д лением SOq кокеэ внутрипечнога осстановления SO> природным га- 1сиком зом одержание серы в сульфидах, 40,6

46,1

49,2

47,6

45,3

Степень десульфуризации, 70,4

94,1

90 5

92,8

92,6

Извлечение серы в виде элементарной непосредственно при плавке (беэ катализа)> 4

48,77

41, 7 43,0

57,7

65 9

Составитель A.Кальницкий

Редактор Л.Пчелинская Техред p,Лч КорректорИ.Шароши

Заказ 762/32 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП нПатент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый спо.об озволяет значительно снизить стоимост ь переработки сырья эа счет снижения расхода топлива и получения богатых штейнов, а также повысить комплексность использования сырья за счет более полного извлечения серы.

Формула изобретения

1, Способ переработки сульфидного сырья в шахтной печи, включающий плавку сырья с флюсами при подаче кислородсодержащего дутья, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения стоимости переработки сырья, повышения комплексности его использования, автогенного ведения процесса плавки на обогащенном кислородом дутье и упрощения его регулирования, в печи создают кварцевый слой путем введения 0 6- 1 3т

t У кварца на 1м сечения шахты в области фурм и плавку ведут при удельном расходе кислорода 300-400 нм 1т сульфидов.

2. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что в каждую порцию эагру>каемой шихты кварц вводят с избь>т ком 17-253 по сравнению с расчетным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смирнов В.И. Шахтная плавка в металлургии цветных металлов. М., Металлургиэдат, 1965, с.168.