ES2944265T3 - Inyección de oxígeno en tostación de concentrado de mineral en lecho fluidizado - Google Patents

Inyección de oxígeno en tostación de concentrado de mineral en lecho fluidizado Download PDF

Info

Publication number
ES2944265T3
ES2944265T3 ES18797233T ES18797233T ES2944265T3 ES 2944265 T3 ES2944265 T3 ES 2944265T3 ES 18797233 T ES18797233 T ES 18797233T ES 18797233 T ES18797233 T ES 18797233T ES 2944265 T3 ES2944265 T3 ES 2944265T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
oxygen
distribution plate
space
gas
introduction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18797233T
Other languages
English (en)
Inventor
William J Mahoney
Ahmed F Abdelwahab
Jeffrey C Mocsari
Wim Coessens
Dany Bourdeaudhuy
Ozhan Turgut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Praxair Technology Inc
Original Assignee
Praxair Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Praxair Technology Inc filed Critical Praxair Technology Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2944265T3 publication Critical patent/ES2944265T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02—Roasting processes
    • C22B1/06—Sulfating roasting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02—Roasting processes
    • C22B1/10—Roasting processes in fluidised form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B13/00—Obtaining lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0002—Preliminary treatment
    • C22B15/001—Preliminary treatment with modification of the copper constituent
    • C22B15/0013—Preliminary treatment with modification of the copper constituent by roasting
    • C22B15/0017—Sulfating or sulfiding roasting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/34—Obtaining zinc oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/005—Preliminary treatment of ores, e.g. by roasting or by the Krupp-Renn process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
    • C22B5/14—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases fluidised material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)

Abstract

Se inyecta oxígeno en la caja de viento de un tostador de mineral de lecho fluidizado para formar una corriente de gas fluidizante y oxidante con un contenido elevado de oxígeno que se alimenta solo a la zona de alimentación en la que se alimenta el mineral a fluidizar. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Inyección de oxígeno en tostación de concentrado de mineral en lecho fluidizado
Campo de la invención
La presente invención se refiere a la tostación de material sulfuroso metálico, tal como minerales de metal, en lechos fluidizados.
Antecedentes de la invención
En general, los procesos para la tostación en lecho fluidizado de materiales de sulfuro son técnica y comercialmente conocidos. Las materias primas (concentrados de mineral) se introducen en un tostador donde se fluidizan, en un lecho fluidizado que se mantiene pasando aire hacia arriba a través de una rejilla o placa distribuidora que incorpora numerosas boquillas de aire que pasan a través de la rejilla o placa. El gas fluidizante, típicamente aire, contiene oxígeno que reacciona con el material sulfuroso para convertir los sulfuros en óxidos. La profundidad del lecho fluidizado se controla retirando el concentrado tostado ya sea como desbordamiento o subdesbordamiento de lecho. El gas, después de pasar a través del lecho y de fluidizar el lecho, puede contener partículas más finas que se arrastran en el flujo de gas y posteriormente se separan del gas mediante técnicas conocidas, tales como filtros o precipitadores electrostáticos. El gas del lecho contiene dióxido de azufre, por lo que el gas se envía, típicamente, a una planta de ácido sulfúrico. El producto tostado se denomina, generalmente, como calcina. La oxidación de compuestos sulfurosos en el material es autotérmica y el calor en exceso está disponible desde la reacción de oxidación. Los ejemplos de minerales sulfurosos procesados en tostadores de lecho fluidizado incluyen materiales que contienen sulfuros de zinc, cobre, plomo, hierro, níquel y molibdeno.
Puede ser deseable proporcionar que la cantidad de oxígeno que está disponible para interacción con el material sulfuroso sea diferente en diferentes ubicaciones en la rejilla o placa distribuidora, por ejemplo, para ser capaz de manejar diferentes características del material de lecho más cerca de y más lejos desde la zona en donde se introduce el material sulfuroso.
Las técnicas anteriores para variar la cantidad de oxígeno que se pasa al lecho de material sulfuroso han variado, generalmente, el número de pasajes y/o variado el tamaño de los pasajes, a través de la rejilla o placa distribuidora, a través de la que se introduce el gas que contiene oxígeno en el lecho desde el espacio debajo del lecho. Por lo tanto, cuando se desea proporcionar un contenido de oxígeno superior en una región del lecho, se deben proporcionar más pasajes y/o proporcionar pasajes más grandes, en relación con el número de pasajes y/o el tamaño de los pasajes que introducen gas fluidizante que contiene oxígeno a otras regiones del lecho.
Esta técnica se describe en la patente estadounidense n.° 7.044.996, que enseña que un déficit de oxígeno en las inmediaciones del área (la rejilla de introducción) donde se introduce material de lecho en el tostador puede remediarse aumentando el número de boquillas de gas en las inmediaciones de la rejilla de introducción y mediante el uso de boquillas de gas más grandes en las inmediaciones de la rejilla de introducción, en relación con el número de boquillas de gas y el tamaño de las boquillas de gas que se utilizan para introducir gas en el resto de la rejilla. Esta patente se refiere a estas como técnicas para aumentar el “contenido de oxígeno” del gas que se introduce en la rejilla de introducción, pero está claro que esta patente significa por “contenido de oxígeno” la cantidad global total de oxígeno que se introduce a una región u otra en la rejilla. La patente estadounidense n.° 7.044.996 no reconoce en absoluto la innovación que han descubierto los presentes inventores que se refiere al aumento de la concentración real de oxígeno del gas fluidizante que pasa a través de un número limitado seleccionado de los pasajes a través de la rejilla, en relación con la concentración real de oxígeno del gas fluidizante que pasa a través de otros pasajes en otras regiones del lecho. En particular, al comparar la presente invención con la descripción de la patente estadounidense n.° 7.044.996, se puede ver que la patente estadounidense n.° 7.044.996 no contiene ninguna descripción para proporcionar concentraciones de oxígeno tan variadas que pasan a través de varias aberturas en la rejilla, ni ninguna descripción de cómo se podría conseguir proporcionar concentraciones de oxígeno tan variadas. En cambio, la patente estadounidense n.° 7.044.996 enseña solo el uso de solo un solo gas fluidizante que contiene oxígeno gaseoso que pasa a través de cada uno de los pasajes en la rejilla.
El documento SU 620095 A se refiere a un método de tostación de material sulfuroso de metal en forma de partículas en un tostador que comprende una placa de distribución con pasajes de gas y caja de viento debajo de la placa de distribución. El oxígeno se suministra a la caja de viento, además de aire, mediante una conducción de inyección de oxígeno con una pluralidad de boquillas, en donde la conducción no está provista de boquillas en la región debajo de una entrada para material de introducción encima de la placa de distribución.
Breve sumario de la invención
La presente invención se refiere a un método de tostación de material sulfuroso de metal como se define en la reivindicación 1
La presente invención también se refiere a un método de modificación del funcionamiento de un tostador de lecho fluidizado como se define en la reivindicación 3
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de flujo de un proceso para tostación de mineral sulfuroso.
La Figura 2 es una vista en sección transversal lateral de un tostador con el que puede llevarse a la práctica la presente invención.
La Figura 3 es una vista en sección transversal superior del tostador de la Figura 2.
Descripción detallada de la invención
La presente invención es útil en el procesamiento de material sulfuroso de metal, lo que significa material sólido en forma de partículas que contiene uno o más sulfuros de uno o más metales. Los ejemplos preferidos son minerales y minerales mezclados de metales. Los metales presentes, típicamente, en los materiales que se pueden procesar usando esta invención incluyen zinc, cobre, plomo, hierro, níquel y molibdeno. Por ejemplo, cuando el zinc está presente, la reacción global principal al tostarse con oxígeno presente es
ZnS 1,5 O2 ----> ZnO SO2
En la Figura 1 se muestra un tren de procesamiento típico en donde se puede utilizar la presente invención. El material sulfuroso de metal se introduce a través del puerto 1 de introducción en el tostador 2 donde se acumula como lecho 3 soportado por la placa 5 de distribución. Los tostadores con los que se puede poner en práctica la presente invención pueden tener un puerto de introducción, como se muestra, o pueden tener más de un puerto de introducción (cada uno de los que sería como se muestra en las Figuras). La caja de viento 4 está debajo de la placa 5 de distribución. Preferiblemente, la caja de viento 4 constituye un solo espacio unitario indiviso debajo de la placa 5 de distribución, esto es, no debe haber particiones o barreras que dividan la caja de viento 4 en más de un espacio. En esta disposición preferida, no se impide que el gas en cualquier parte en el espacio de la caja de viento 4 sea accesible a los pasajes descritos en la presente descripción a través de la placa distribuidora.
Muchas docenas o incluso cientos (dependiendo el número del tamaño de la placa de distribución) de pasajes 6 se extienden a través de la placa 5 de distribución para permitir que el gas fluidizante fluya desde la caja de viento 4 en el tostador 2 y en el lecho 3 cuando el lecho 3 está presente. Una placa distribuidora puede contener, típicamente, del orden de 100 boquillas por metro cuadrado de superficie de placa distribuidora. El gas 7 que contiene oxígeno se introduce en la caja de viento 4 bajo la fuerza del soplador 7A y fluye en, a través y fuera de los pasajes 6 en el lecho 3, con suficiente impulso para que el gas pase a y fluidice el material del lecho 3, donde el oxígeno en el gas reacciona con el material en el lecho. El gas 7 que contiene oxígeno es, típicamente, aire y puede ser aire enriquecido con oxígeno u otra corriente gaseosa que contenga oxígeno.
La concentración de oxígeno del gas 7 que contiene oxígeno debe estar en el intervalo de 20,9 % en volumen a 40 % en volumen y preferiblemente en el intervalo de 20,9 % en volumen a 28 % en volumen.
En funcionamiento, el oxígeno en el gas 7 que contiene oxígeno reacciona con el material sulfuroso para convertir sulfuros de metal en óxidos de metal y mezclas de óxidos de metal, con el azufre del material sulfuroso convertido para formar dióxido de azufre y usualmente otros óxidos de azufre, sulfitos y/o sulfatos que pueden ser tanto gaseosos como sólidos en forma de partículas. La temperatura a la que ocurren estas reacciones en el lecho fluidizado 3 está, típicamente, en el intervalo de 900 a 970 grados C. Se debe tener cuidado para controlar el flujo de gas fluidizante y oxidante, de modo que la temperatura en el lecho 3 no llegue a ser tan alta que el material de lecho se ablande o funda.
La corriente 10 de material de metal oxídico, oxidado sólido se pasa fuera del tostador 2 a la unidad 12 donde se puede recoger y preferiblemente se enfría. La corriente 8 de gas producida por la tostación se pasa fuera del tostador 2 a la unidad 9 donde la corriente 8 puede enfriarse. El enfriamiento se logra frecuentemente mediante transferencia indirecta de calor con agua para producir vapor. Cualesquiera sólidos que se separen de la corriente 8 en la unidad 9 se pueden pasar como corriente 11 para unirse a la corriente 10, por ejemplo, en la unidad 12.
Los sólidos oxídicos se pasan desde la unidad 12 como corriente 13 para transportarse para uso o para procesamiento adicional, típicamente, para recuperar los valores de metal en los mismos. El gas enfriado que se forma en la unidad 9 pasa desde la unidad 9 como corriente 14 a la unidad 15 de separación de gas-sólido, tal como un ciclón, donde los sólidos en forma de partículas que habían sido arrastrados en la corriente de gas se eliminan y, a continuación, pueden pasarse como corriente 16 que puede pasarse a lo largo para procesamiento adicional. La corriente de gas que se produce en la unidad 15 se pasa como corriente 17 a otra unidad de separación de gas-sólido, tal como un precipitador electrostático 18, para eliminación de los sólidos 19 arrastrados adicionales, formando, de este modo, una corriente limpia 30 que puede transportarse para procesamiento adicional. El procesamiento adicional típico de la corriente 30 implica la introducción de la corriente 30 a una planta que convierte los óxidos de azufre en la corriente 30 en ácido sulfúrico.
La Figura 2 muestra en sección transversal un tostador típico con el que puede llevarse a la práctica la presente invención. El tostador 2 incluye el puerto 1 de introducción a través del que el material sulfuroso de metal se introduce en el tostador 2 donde se acumula como lecho 3 en la placa 5 de distribución. El gas 7 que contiene oxígeno se introduce en la caja de viento 4 y, a continuación, pasa hacia arriba a través de los pasajes 6 en la placa 5 de distribución en el lecho 3. La corriente gaseosa 8 formada por la tostación sale del tostador 2. El producto 10 sólido tostado se pasa fuera del tostador 2 periódicamente o de manera continua.
El material 1 sólido sulfuroso de metal que se introduce en el tostador 2 cae desde el extremo aguas abajo del puerto 1 de introducción y se detiene dentro de la zona 21 de introducción, que se define como el área en la superficie superior del lecho 3 en donde material que se introduce a través del puerto 1 de introducción aterriza (cuando el lecho 3 ya está presente en el tostador 2). La zona de introducción también se puede definir como la sección del lecho que es deficiente en oxígeno en relación con el contenido global de oxígeno en el lecho. Así como puede haber más de un puerto de introducción, como se mencionó anteriormente, puede haber más de una zona de introducción, típicamente, con una zona de introducción distinta para cada puerto de introducción. La zona 21 de introducción también se ve desde arriba en la Figura 3, donde la zona 21 de introducción está debajo de la salida del puerto 1 de introducción. Se muestran los pasajes 6, aunque no se muestran todos los pasajes que estarían presentes en un tostador usado en la práctica real.
En la práctica de la presente invención, la corriente 20 de gas de enriquecimiento portador de oxígeno se proporciona en la caja de viento 4 a través de una pared lateral de la caja de viento 4. En tostadores recién construidos y tostadores que ya se han construido, la corriente 20 se puede proporcionar mediante la perforación de un agujero (o agujeros) a través de un lado de la caja de viento existente 4 e instalando una lanza 23 a mitad de camino a través del agujero, de modo que la salida 24 de la lanza 23 está debajo de la zona 21 de introducción e introduciendo gas de enriquecimiento portador de oxígeno a través de la lanza en la región 21A debajo de la zona 21 de introducción. La concentración de oxígeno del gas 20 de enriquecimiento portador de oxígeno debe estar en el intervalo de 25 % en volumen a 100 % en volumen y preferiblemente en el intervalo de 50 % en volumen a al menos 95 % en volumen, más preferiblemente al menos 99 % en volumen a 100 % en volumen. El uso de oxígeno industrialmente puro (tal como al menos 99 % en volumen de oxígeno) minimiza el tamaño de las lanzas y simplifica el equipo de control de flujo porque no se necesita mezclar oxígeno y aire. Además, la concentración de oxígeno de la corriente 20 debe ser mayor que la concentración de oxígeno del gas 7 que contiene oxígeno.
La corriente 20 se introduce en la caja de viento 4 en una ubicación que está verticalmente debajo de la zona 21 de introducción. La corriente 20 se mezcla con gas que contiene oxígeno en la caja de viento 4 en la región 21A que está debajo de la zona 21 de introducción para formar gas oxidante enriquecido con oxígeno que tiene una concentración de oxígeno que es superior que la concentración de oxígeno del gas que contiene oxígeno. La concentración de oxígeno del gas 22 oxidante enriquecido con oxígeno, que no es necesariamente uniforme en toda la región 21A debajo de la zona 21 de introducción, debe estar en el intervalo de 23 % en volumen a 95 % en volumen y preferiblemente en el intervalo de 25 % en volumen a 75 % en volumen.
El gas oxidante enriquecido con oxígeno (representado como 22) se pasa a través de los pasajes 6 que están debajo de la zona 21 de introducción y, por lo tanto, pasa a la porción del lecho 3 que contiene material sulfuroso de metal que se ha introducido recientemente en el lecho 3 a través del puerto 1 de introducción. El gas que contiene oxígeno (representado como 25) que no se ha mezclado con gas de enriquecimiento portador de oxígeno pasa a través de las aberturas 6 que no están debajo de la zona 21 de introducción. Por lo tanto, la concentración de oxígeno del gas fluidizante que se acopla con el material en el lecho 3 que está en la zona 21 de introducción es superior que la concentración de oxígeno del gas fluidizante que se acopla con el material en el lecho 3 que no está en la zona 21 de introducción. Este resultado se puede lograr incluso si los tamaños (áreas en sección transversal) de los pasajes 6 debajo de la zona 21 de introducción y no debajo de la zona 21 de introducción son los mismos e incluso si el número de pasajes por región unitaria de la placa de distribución que están presentes debajo la zona 21 de introducción es el mismo que el número de pasajes por región unitaria de la placa de distribución que están presentes no debajo de la zona 21 de introducción. Las boquillas fluidizantes son usualmente boquillas convergentes con secciones transversales redondeadas, pero también son eficaces otras configuraciones.
Para formar el gas oxidante enriquecido con oxígeno deseado en la caja de viento 4 debajo de la zona 21 de introducción, la corriente 20 debe introducirse a una velocidad de introducción en relación con la velocidad de introducción del gas 7 que contiene oxígeno, de modo que la mezcla de las corrientes 20 y 7 forme una corriente 22 que tiene la concentración enriquecida deseada de oxígeno. Es posible que el gas fluidizante que se acopla con el material en el lecho 3 que no está en la zona 21 de introducción pueda tener una concentración de oxígeno que es superior, tal como hasta 5 % en volumen superior, que el contenido de oxígeno del gas que contiene oxígeno que se introduce en la caja de viento 4.
La implementación de esta invención utiliza preferiblemente lanzas 23 de oxígeno instaladas en la pared lateral de la caja de viento 4. Las lanzas 23 están diseñadas para emitir corrientes de gas de enriquecimiento de oxígeno que apuntan al gas que contiene oxígeno en el área de la caja de viento 4 debajo de los pasajes que introducen oxidante enriquecido con oxígeno directamente en la zona 21 de introducción. Las corrientes emergen desde una salida 24 en el extremo de cada lanza 23. Cada salida puede ser una sola abertura o múltiples aberturas.
En un procedimiento preferido para diseñar el equipo y las condiciones que logran estos objetivos, es muy útil obtener una comprensión del campo de flujo de fondo del aire (o aire enriquecido con oxígeno) en la caja de viento 4. El campo de flujo de la caja de viento 4 será único para cada tostador y depende de los parámetros de flujo y la geometría de la caja de viento. El flujo de fondo está influenciado, además, por la presencia de soportes estructurales, tales como vigas en I y posiciones de sonda. Un enfoque preferido para realizar esta tarea es simular el flujo de aire en la caja de viento 4 usando dinámica de fluidos computacional (CFD).
El resultado del estudio CFD proporciona, a continuación, el campo de celeridad de fondo en donde deben penetrar los chorros de gas de enriquecimiento portador de oxígeno para interactuar y mezclarse con el gas que contiene oxígeno en la caja de viento 4 para producir gas oxidante enriquecido con oxígeno, que es lo que está previsto que ingrese a los pasajes que introducirán este gas en el lecho 3 en la zona 21 de introducción.
Dado el conocimiento del campo de celeridad de fondo de la caja de viento (desde CFD), la geometría de la caja de viento y la ubicación de la(s) zona(s) de introducción, este procedimiento de diseño puede proceder desde una primera estimación hacia el número de inyectores, posiciones, caudal de oxígeno, diseño de boquilla y posición de inserción de lanza seguida de cálculos adicionales que se realizan iterativamente en las corrientes inyectadas en la caja de viento para optimizar las condiciones en función de los flujos observados en el lecho 3 en la zona 21 de introducción. Después de lograr un resultado satisfactorio, la información de diseño se puede utilizar para la fabricación comercial de lanzas.
La mezcla de las corrientes 7 y 20 para formar la corriente 22 mezclada deseada se puede promover mediante el uso de conductos simples o boquillas convergentes con celeridad subsónica o mediante el uso de inyectores con un par de boquillas convergentes instaladas en la punta para inclinar los chorros para potenciar la cobertura del objetivo de zona de introducción. En su lugar, se podrían utilizar chorros supersónicos, con boquillas convergentes-divergentes para aumentar la penetración de la corriente de introducción de oxígeno a través de la atmósfera de la caja de viento.
Además, las corrientes 7 y 20 deben introducirse a velocidades tales que, teniendo en cuenta la concentración de oxígeno respectiva en cada una de estas corrientes y teniendo en cuenta la velocidad a la que se introduce el material sulfuroso en el tostador y el contenido oxidable de ese material, las corrientes 7 y 20 juntas proporcionan suficiente oxígeno para oxidar completamente el contenido sulfuroso del material que se introduce en el tostador. Preferiblemente, la cantidad de oxígeno que proporcionan las corrientes 7 y 20 debe ser al menos 100 % y preferiblemente al menos 105 %, del requerimiento estequiométrico total del material sulfuroso de metal. Estas cantidades y velocidades se pueden determinar fácilmente a partir del conocimiento de las fórmulas químicas y el contenido del material sulfuroso, combinado con las concentraciones de oxígeno de las corrientes 7 y 20 a utilizar.
La presente invención es especialmente ventajosa porque permite al operador superar la deficiencia de oxígeno en la región del lecho 3 que está en el lado de introducción del horno. El “coeficiente de oxígeno” de un tostador determina la disponibilidad de oxígeno para la tostación completa del concentrado, es decir, la relación de oxígeno total en el gas de proceso al requerimiento de oxígeno de la mezcla de introducción para la formación de óxidos y sulfatos estables en el gas de escape de tostador. En general, el coeficiente de oxígeno en la zona de introducción es más bajo, debido a la alta concentración local de “combustible” sulfuroso (desde la introducción) y esta invención es un método eficaz para abordar este desequilibrio.
También, de manera importante, la invención se puede utilizar para potenciar la capacidad de tostar materias primas de menor calidad, es decir, mezclas de concentrado con una distribución de tamaño de partícula más fina y una mayor concentración de impurezas, especialmente plomo y cobre. El cobre es un componente crítico en la tostación y se comporta de manera diferente al plomo. Cuanto mayor es la impureza de cobre, superior debe ser el coeficiente de oxígeno para evitar la sinterización en el lecho (debido a la fase de fusión a menor temperatura), lo que permite problemas de fluidización. Con cobre alto, el coeficiente de oxígeno debe mantenerse alto para contrarrestar el funcionamiento a temperatura de lecho menor requerida para reducir los fenómenos de aglomeración.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Un método de tostación de material sulfuroso de metal, que comprende
    (A) la introducción de material sólido sulfuroso de metal en forma de partículas a través de un puerto (1) de introducción en un tostador (2) que tiene una placa (5) de distribución que soporta material sólido en forma de partículas introducido en el tostador y que se acumula como un lecho (3) en la placa de distribución, en donde el material se introduce en una zona (21) de introducción encima de la placa de distribución que comprende menos de la totalidad de la superficie superior de la placa de distribución, en donde la zona de introducción es el área en la superficie superior del lecho en el que aterriza el material que se introduce a través del puerto de introducción, en donde el tostador incluye un espacio (4) debajo de la placa de distribución y en donde están presentes pasajes (6) a través de la placa de distribución que tienen entradas que están abiertas al espacio y tienen salidas en la superficie superior de la placa de distribución que están en la zona de introducción, y en donde están presentes pasajes (6) a través de la placa de distribución que tienen entradas que están abiertas al espacio y tienen salidas en la superficie superior de la placa de distribución que no están en la zona de introducción;
    (B) la introducción de gas (7) que contiene oxígeno en el espacio que está debajo de la placa de distribución;
    (C) la inyección de gas (20) de enriquecimiento de oxígeno cuya concentración de oxígeno es superior a la concentración de oxígeno del gas que contiene oxígeno en una región (21A) de dicho espacio que está debajo de dicha zona de introducción y la mezcla de dicho gas de enriquecimiento con gas que contiene oxígeno en dicha región para formar gas (22) oxidante enriquecido con oxígeno en dicha región; y
    (D) la introducción de dicho gas oxidante enriquecido con oxígeno desde dicho espacio a través de pasajes en dicha placa de distribución debajo y en el material sulfuroso de metal en la zona de introducción mientras se introduce dicho gas (25) que contiene oxígeno desde dicho espacio a través de pasajes en dicha placa de distribución que no están debajo de la zona de introducción.
    Un método según la reivindicación 1, en donde el espacio (4) debajo de la placa (5) de distribución está libre de barreras que evitan que el gas (7) que contiene oxígeno que se introduce hacia dicho espacio sea accesible a las entradas de todos de dichos pasajes (6) a través de la placa de distribución.
    Un método de modificación del funcionamiento de un tostador (2) de lecho fluidizado, en cuyo funcionamiento se introduce material sólido sulfuroso de metal en forma de partículas a través de un puerto (1) de introducción hacia un tostador que tiene una placa (5) de distribución que soporta material sólido en forma de partículas introducido en el tostador y se acumula como un lecho (3) en la placa de distribución, en donde el material se introduce en una zona (21) de introducción encima de la placa de distribución que comprende menos de la totalidad de la superficie superior de la placa de distribución, en donde la zona de introducción es el área en la superficie superior del lecho en el que aterriza el material que se introduce a través del puerto de introducción, en donde el tostador incluye un espacio (4) debajo de la placa de distribución, y en donde están presentes pasajes (6) a través de la placa de distribución que tienen entradas que están abiertas al espacio y tienen salidas en la superficie superior de la placa de distribución que están en la zona de introducción, y en donde están presentes pasajes (6) a través de la placa de distribución que tienen entradas que están abiertas al espacio y tienen salidas en la superficie superior de la placa de distribución que no están en la zona de introducción, y se introduce gas (7) que contiene oxígeno en el espacio que está debajo de la placa de distribución, comprendiendo el método
    (A) la inyección de gas (20) de enriquecimiento de oxígeno cuya concentración de oxígeno es superior a la concentración de oxígeno del gas que contiene oxígeno en una región (21A) de dicho espacio que está debajo de dicha zona de introducción y la mezcla de dicho gas de enriquecimiento con gas que contiene oxígeno en dicha región para formar gas (22) oxidante enriquecido con oxígeno en dicha región; y
    (B) la introducción de dicho gas oxidante enriquecido con oxígeno desde dicho espacio a través de pasajes en dicha placa de distribución debajo y en el material sulfuroso de metal en la zona de introducción mientras se introduce dicho gas (25) que contiene oxígeno desde dicho espacio a través de pasajes en dicha placa de distribución que no están debajo de la zona de introducción.
    Un método según la reivindicación 3, en donde el espacio (4) debajo de la placa (5) de distribución está libre de barreras que evitan que el gas (7) que contiene oxígeno que se introduce en dicho espacio sea accesible a las entradas de todos de dichos pasajes (6) a través de la placa de distribución.
ES18797233T 2017-10-13 2018-10-08 Inyección de oxígeno en tostación de concentrado de mineral en lecho fluidizado Active ES2944265T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762571838P 2017-10-13 2017-10-13
US16/139,949 US10745777B2 (en) 2017-10-13 2018-09-24 Oxygen injection in fluid bed ore concentrate roasting
PCT/US2018/054808 WO2019074817A1 (en) 2017-10-13 2018-10-08 OXYGEN INJECTION IN A FLUIDIZED BED ORE CONCENTRATE GRID

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2944265T3 true ES2944265T3 (es) 2023-06-20

Family

ID=66097363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18797233T Active ES2944265T3 (es) 2017-10-13 2018-10-08 Inyección de oxígeno en tostación de concentrado de mineral en lecho fluidizado

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10745777B2 (es)
EP (1) EP3695019B1 (es)
CN (1) CN111201334A (es)
ES (1) ES2944265T3 (es)
FI (1) FI3695019T3 (es)
MX (1) MX2020003443A (es)
PL (1) PL3695019T3 (es)
PT (1) PT3695019T (es)
WO (1) WO2019074817A1 (es)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US620095A (en) * 1899-02-28 Combined hound and brace for wagons
US2825628A (en) 1952-12-12 1958-03-04 Basf Ag Production of gases containing sulfur dioxide
SU620095A1 (ru) * 1976-04-12 1979-09-15 Научно-Производственное Объединение "Энергоцветмет" Печь дл обжига в кип щем слое сульфидных материалов на дутье обогащенном кислороде
SU1659501A1 (ru) 1989-03-24 1991-06-30 Комбинат "Североникель" им.В.И.Ленина Способ автоматического управлени процессом обжига никелевого концентрата с оборотами в кип щем слое
US5123956A (en) 1991-04-12 1992-06-23 Newmont Mining Corporation Process for treating ore having recoverable gold values and including arsenic-, carbon- and sulfur-containing components by roasting in an oxygen-enriched gaseous atmosphere
FI20002496A0 (fi) * 2000-11-15 2000-11-15 Outokumpu Oy Menetelmä kasvannaisen vähentämiseksi pasutusuunin arinalla
CN202792952U (zh) * 2012-07-16 2013-03-13 中国恩菲工程技术有限公司 石煤提钒焙烧炉

Also Published As

Publication number Publication date
MX2020003443A (es) 2020-07-29
EP3695019B1 (en) 2023-03-29
US10745777B2 (en) 2020-08-18
FI3695019T3 (fi) 2023-05-04
PL3695019T3 (pl) 2023-05-29
WO2019074817A1 (en) 2019-04-18
EP3695019A1 (en) 2020-08-19
BR112020006699A2 (pt) 2020-10-06
PT3695019T (pt) 2023-05-15
US20190112687A1 (en) 2019-04-18
CN111201334A (zh) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3832163A (en) Process for continuous smelting and converting of copper concentrates
JPS59166637A (ja) 酸素吹込による単炉中の連続銅製練、転化法
ES2944265T3 (es) Inyección de oxígeno en tostación de concentrado de mineral en lecho fluidizado
FI118540B (fi) Menetelmä ja laitteisto prosessikaasun käsittelemiseksi
ES2726718T3 (es) Método para la tostación parcial de concentrados que llevan cobre y/u oro
ES2747812T3 (es) Un método para convertir material que contiene cobre
US4005856A (en) Process for continuous smelting and converting of copper concentrates
BR112020006699B1 (pt) Métodos para torrefação do material de sulfeto metálico e para modificar a operação de uma torrefadora de leito fluidizado.
NO139925B (no) Fremgangsmaate ved roesting av partikkelformete metallsulfid i en fluidisert sjiktreaktor
US4391632A (en) Process for the separation of lead from a sulfidic concentrate
DE2716082A1 (de) Verfahren zur thermischen behandlung von feststoffen
ES2272552T3 (es) Metodo para la reduccion de una acumulacion sobre una rejilla de un horno de calcinacion.
AU2016289602B2 (en) Process and plant for roasting of dry ore particles in a fluidized bed
FI71952B (fi) Foerfarande foer framstaellning av ett mineralrostgods
US20180105895A1 (en) Process and reactor for arsenic fixation
FI112535B (fi) Laitteisto ja menetelmä kasvannaisen vähentämiseksi pasutusuunin arinalla
EP0478322B1 (en) Pyrometallurgical process for treating a feed material
ES2231565T3 (es) Metodo para la estabilizacion de un lecho fluidizado en un horno de tostacion.
DE3638204A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verhuettung schmelzbarer stoffe wie erzkonzentrat unter ausnuetzung des unverbrauchten reduktionsgases aus dem aufblasprozess im schmelzzyklon
US20160223187A1 (en) Method and arrangement for treating process gas flowing from a pyrometallurgical furnace into a waste heat boiler
Solar et al. Inco's Oxygen Flash Smelting Process for Copper and Nickel Concentrates Off-Gas Handling and Impurity Distributions
DE1921184C3 (de) Verfahren zur Behandlung von Kupfer- und/oder Nickelerzen oder deren Konzentraten
DE4002876A1 (de) Verfahren und einrichtung zur hochtemperaturbehandlung von feinkoernigen feststoffen in einem schmelzzyklon
DD204270A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von ferronickel
PL20605B1 (pl) Sposób otrzymywania siarki.