FI69871B - Foerfarande och anordning foer behandling av sulfidkoncentrat eller -malmer till raometaller - Google Patents

Foerfarande och anordning foer behandling av sulfidkoncentrat eller -malmer till raometaller Download PDF

Info

Publication number
FI69871B
FI69871B FI842883A FI842883A FI69871B FI 69871 B FI69871 B FI 69871B FI 842883 A FI842883 A FI 842883A FI 842883 A FI842883 A FI 842883A FI 69871 B FI69871 B FI 69871B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
zone
slag
conversion
melting
metal
Prior art date
Application number
FI842883A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI69871C (fi
FI842883A0 (fi
Inventor
Teuvo Pekka Tapio Hanniala
Original Assignee
Outokumpu Oy
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 Outokumpu Oy filed Critical Outokumpu Oy
Publication of FI842883A0 publication Critical patent/FI842883A0/fi
Priority to FI842883A priority Critical patent/FI69871C/fi
Priority to US06/753,399 priority patent/US4599108A/en
Priority to AU44800/85A priority patent/AU575415B2/en
Priority to GB08517848A priority patent/GB2161835B/en
Priority to CA000486862A priority patent/CA1247373A/en
Priority to DE19853525710 priority patent/DE3525710A1/de
Priority to JP15709385A priority patent/JPS6137929A/ja
Application granted granted Critical
Publication of FI69871B publication Critical patent/FI69871B/fi
Priority to US06/827,264 priority patent/US4645186A/en
Publication of FI69871C publication Critical patent/FI69871C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/02Obtaining nickel or cobalt by dry processes
    • C22B23/025Obtaining nickel or cobalt by dry processes with formation of a matte or by matte refining or converting into nickel or cobalt, e.g. by the Oxford process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0002Preliminary treatment
    • C22B15/0004Preliminary treatment without modification of the copper constituent
    • C22B15/0006Preliminary treatment without modification of the copper constituent by dry processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/0028Smelting or converting
    • C22B15/0047Smelting or converting flash smelting or converting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0095Process control or regulation methods
    • C22B15/0097Sulfur release abatement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/12Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
    • C22B5/14Dry 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)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

69871
Menetelmä ja laite sulfidirikasteiden tai -malmien käsittelemiseksi raakametalliksi Tämä keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen sulfidirikasteiden tai -malmien käsittelemiseksi raakametalliksi hapettamalla ensin materiaali metallikiveksi ja konvertoimalla saatu metallikivi edelleen raa-kametalliksi samassa käsittely-yksikössä.
Tavanomaisessa kuparivalmistuksessa sulatusyksiköstä saatava sulfidi-nen metallikivi kuljetetaan senkassa sulana happipuhalluskonvertteriin, kuten Pierce-Smith-konvertteriin. Tässä konvertterissa sulfidinen metallikivi muutetaan raakametalliksi edullisesti kahdessa vaiheessa: kuonapuhallusvaiheessa ja rikkaaksipuhallusvaiheessa. Kuitenkin tavanomaisessa kuparivalmistuksessa on haittoja, joita on pyritty poistamaan monin eri tavoin.
Sulan metallikiven siirto sulatusyksiköstä konvertteriin tavanomaisessa kuparivalmistuksessa aiheuttaa rikkidioksidikaasupäästöjä sulattoon. Konvertointi sinällänsä on myös panosprosessi, jossa muodostuville poistokaasuille on suoritettava jäähdytys tavallisesti ilmalaimennuksella ja epäsuoralla jäähdytysmenetelmällä. Näin kulkeutuu suuria määriä laimeita kaasuja kaasukäsittelylaitokseen, joka on suunniteltava kaasu-määrän mukaisesti suureksi verrattuna kaasukäsittelylaitokselta, kuten rikkihappotehtaalta saatavaan tuotemäärään. Konvertoinnissa puhallukseen käytetään paineilmaa eikä siinä myöskään voi käyttää suurta puhal-lusilman happirikastusta, mikä osaltaan lisää käytettyjä kaasumääriä. Tavanomaisessa konvertoinnissa käytetyllä puhallustekniikalla saadaan runsas sekoitus, joka kuitenkin yhdistettynä mitättömään kuonan ja raakakuparin erottumiseen aikaansaa suuret kuparitappiot kuonaan. Edelleen konvertointi perustuu kokemukseen enemmän kuin hallittuun tieteellis-tekniseen prosessointiin. Lisäksi konvertoinnin syklittäisyyden ja jäähdytystekniikan puutteen sekä sulapuhalluksen vuoksi joudutaan usein suorittamaan uudelleenmuuraus konvertterissa.
Tavanomaisen kuparivalmistuksen haittoja on pyritty poistamaan ns. suoralla raakakuparin valmistuksella. Tunnettuja suoravalmistusmenetel- 2 69871 miä ovat kehittäneet mm. japanilainen Mitsubishi ja kanadalainen Noranda. Mitsubishi-prosessi tapahtuu kolmessa toisiinsa kytketyssä uunissa: sulatusuuni ja konvertointiuuni, joiden välissä on sähköuuni sulatusuunin kuonapuhdistusta varten. Menetelmän mukaisesti sula virtaa jatkuvasti sulatusuunista sähköuuniin, josta edelleen sulfidi kivi virtaa sähköuunista konvertteriin ja prosessin lopputuotteena saatava raakakupari ulos konvertterista. Mitsubishi-menetelmän lanssitekniikkaa käyttävässä konvertterissa on kuitenkin alhainen hapen ominaiskapasi-teetti, minkä vuoksi konvertteri joudutaan tekemään noin kolme kertaa vastaavaa tavanomaisen kuparinvalmistuksen konvertteria suuremmaksi.
Raakakuparin valmistus Noranda-prosessilla tapahtuu Pierce-Smith-konvertterin tapaisessa lieriömäisessä uunissa. Granuloitu sulfidinen rikaste ja fluksi viedään uuniin sen panostuspäädyn kautta syötteen peittäessä noin puolet uunissa olevan sulan pinnasta. Puhalluksen suorittaminen ilmalla tai happirikastetulla ilmalla tapahtuu kuten tavanomaisessa vaakasuorassa konvertterissa, sivulla sijaitsevien hormien kautta. Noranda-prosessin mukaisen uunin peräosan pohja on korotettu, minkä ansiosta panostuspäädyn vastaisesta päädystä saadaan ulos vain kuonaa. Sitä mukaa kuin raakakuparia muodostuu, kuparia päästetään pois uunin keskikohdalla olevan laskuaukon kautta; kuonaa sen sijaan tulee ulos jatkuvana virtana. Saatava raakakupari sisältää kuitenkin suuren määrän, noin 1,5 p-% rikkiä, joten raakakupari täytyy erikseen raffinoida ennen elektrolyysiä.
Vaikka raakametallin suoravalmistuksella saadaan vähennetyksi tavanomaisen metallinvalmistuksen haittoja, kuten rikkidioksidikaasujen pääsy työtilaan ja prosessin panoksellisuus, aiheutuu suoravalmistuksesta edellä esitettyjen prosessien yhteydessä mainittujen haittojen lisäksi muita haittoja. Tällaisia ovat mm. saatavan raakametallin korkeat epäpuhtauspitoisuudet sekä muodostuvan kuonan vaikeahko käsittely korkean magnetiittipitoisuuden vuoksi.
US-patentista 4 416 690 tunnetaan kuparin valmistusmenetelmä, jossa sulatusyksiköstä saatava metallikivi ensin kiinteytetään esimerkiksi granuloimalla ja jauhettu kiinteä metallikivi syötetään edelleen happi-puhalluskonvertteriin kuonausaineen kanssa. Tämä tekee mahdolliseksi 3 69871 metallikiven laaja-alaisen käsittelyn ennen konvertointivaihetta ja eliminoi sulan kuljetuksesta aiheutuvat haitat työtilaan virtaavista kaasuista. Koska US-patentin 4 416 690 mukaisesti sulatusyksikkö ja konvertointiyksikkö sijaitsevat kaukana toisistaan, se tekee mahdolliseksi tehdassuunnittelun edullisella tavalla kaikissa olosuhteissa, jotka esiintyvät tietyssä paikassa, mutta samalla kuitenkin erillisistä sulatus-ja konvertointiyksiköistä aiheutuu lisääntyviä henkilökuntakuluja. Samoin eri käsittely-yksiköistä saatavien kuonien puhdistus arvometalleista on hankalasti järjestettävissä, koska taloudellinen käsittelytapa vaatii näiden kahden kuonamäärän yhdistämistä. Edelleen erillinen konvertointiyksikkö vaatii sitä esikuumennettaessa runsaasti ulkopuolista energiaa.
US-patentissa 3 674 463 esitetään jatkuva raakakuparin valmistusmenetelmä, jossa sulatuksesta saatava metallikivi syötetään sulana takaisin sulatusyksikköön muodostettuun konvertointivyöhykkeeseen. Konvertointi-vyöhyke on joko yhteinen sulatusvyöhykkeen kanssa tai siitä erillinen. Konvertointi- ja sulatusvyöhykkeen ollessa toisilleen yhteinen metallikiven syöttö tapahtuu sulatusyksikkönä edullisesti toimivan suspensio-sulatusuunin reaktiokuiluun. Erillisten sulatus- ja konvertointivyöhyk-keiden ollessa kyseessä on US-patentin 3 674 463 kuviossa esitetty mahdollisuus käyttää erityistä konvertointikuilua sinänsä tunnetun suspensiosulatusuunin, liekkisulatusuunin reaktiokuilun ja nousukuilun rinnalla. Sulan käsittelystä aiheutuu kuitenkin haittoja esimerkiksi työtilaan pääsevien rikkidioksidikaasujen muodossa. Lisäksi sulan syöttämisestä aiheutuu, että kaasumäärät ovat suuria konvertointivyöhyk-keellä, jolloin esimerkiksi erillinen konvertointikuilu on rakennettava suureksi kuin myös uunin jälkeiset kaasunkäsittelylaitteistot. Edelleen sulan metallikiven syöttämisestä aiheutuu, että sulfidirikastetta on syötettävä alauuniin reaktiokuilun alaosaan lämpötilan säätämiseksi sopivaksi menetelmän läpiviemiselle.
Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukaisia haittapuolia ja aikaansaada entistä parempi menetelmä sulfidi-rikasteiden tai -malmien käsittelemiseksi sekä laite menetelmän soveltamiseksi niin, että saadaan tuotetuksi raakametallia samasta käsittely-yksiköstä, johon käsiteltävä materiaali syötetään. Keksinnölle on 69871 tunnusmerkillistä se, mikä menetelmän osalta on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1 ja laitteen osalta patenttivaatimuksessa 6.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käsiteltävä sulfidinen rikaste tai malmi yhdessä kuonausaineen ja hapetuskaasun sekä kierrätettävän lento-pölyn kanssa syötetään ensin suspensiosulatusuuniin tuottamaan sula metallikivi, joka tavanomaisessa metallinvalmistuksessa syötetään edelleen happipuhalluskonvertteriin. Keksinnön mukaisesti sen sijaan sula metallikivi otetaan ulos uunista ja sula metallikivi kiinteytetään hienoiksi metallikiven osasiksi edullisesti esimerkiksi granuloimalla tai sumuttamalla. Saatu kiinteä metallikivi tarvittaessa murskataan ja jauhetaan edelleen raekokoon, joka on sopiva materiaalin syöttämiseksi seuraavaan konvertointivaiheeseen. Keksinnön menetelmän mukaisesti kiinteä, sopivan raekoon omaava metallikivi yhdessä kuonausaineen ja hapetuskaasun kanssa syötetään takaisin metallikiven tuottamisessa käytettyyn suspensiosulatusuuniin siihen muodostetun toisen reaktio-kuilun, konvertointikuilun, kautta metallikiven konvertoimiseksi raaka-metalliksi. Raakametalli voi olla edullisesti esimerkiksi blister-kuparia tai nikkelin valmistuksen välivaiheena saatavaa nikkelihienokiveä. Konvertointiin käytetty suspensiosulatusuunin toinen reaktiokuilu on sijoitettu eräässä keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa tavanomaiseen reaktiokuiluun ja nousukuiluun nähden siten, että tavanomainen reaktiokuilu on konvertointiin käytettävän reaktiokuilun ja nousukuilun välissä. Konvertointikuilun käytöllä on mahdollista aikaansaada suspensiosulatusuuniin erillinen konvertointivyöhyke, jonka kaasutila ainakin on yhteinen metallikiven tuottamisvyöhykkeen kanssa. Sen sijaan edullisesti ainakin suspensiosulatusuunin alauunissa sulana olevat metallikivi ja raakametalli on erotettu toisistaan. Konvertointivyöhykkeellä tuotettu raakametalli voidaan siten poistaa oman laskuaukon kautta. Konvertointi-vyöhykkeen kuonan sen sijaan voidaan antaa edullisesti virrata sulatus-vyöhykkeen kuonaan siihen sekoittuen ja poistua uunista sulatusvyöhyk-keen kuonan laskuaukon kautta erilliseen käsittelyyn tai laskea ulos omasta laskuaukostaan ja jäähdyttää, murskata, jauhaa sekä syöttää sulfidisen raaka-aineen kanssa sulatusvyöhykkeel le.
Konvertointikuilun ei välttämättä tarvitse sijaita suspensiosulatusuunin päädyssä, vaan se on yhdistettävissä myös suspensiosulatusuunin sivu- 5 69871 seinämän kautta alauuniin keksinnön mukaisen menetelmän siitä olennaisesti huonontumatta. Tällöin myös suspensiosulatusuunin reaktiokuilun, nousukuilun sekä konvertointikuilun keskinäistä asemaa toisiinsa nähden voidaan muuttaa.
Keksinnön mukaisesti syöttämällä hienojakoinen, kiinteä metallikivi samaan käsittely-yksikköön, jossa myös tuotetaan metallikivi, saadaan hapen hyötysuhdetta parannettua verrattuna US-patentin 4 416 690 mukaiseen menetelmään, koska konvertoinnin ylimäärähappi on mahdollista hyödyntää varsinaisen reaktiokuilun alaosassa tuotettaessa metallikiveä. Lisäksi konvertointiyksikön kuona sekoittuu sulana sulatusvyöhykkeen kuonaan ja kuonasta muodostuu tasalaatuinen, mikä edesauttaa kuonan mahdollista jatkokäsittelyä. Sekoittumisen ansiosta parantuu myös konvertointivyöhykkeen kuonan juoksevuus, jolloin kuonan poisto uunista on helpompaa. Koska keksinnön mukaisen menetelmän edullisessa sovellutusmuodossa konvertointivyöhykkeen kuonasta edullisesti vain sen pinnalla oleva osa pääsee virtaamaan sulatusvyöhykkeelle voidaan myös metallihäviöitä kuonaan olennaisesti vähentää. Näin metallinsaanti raakametallifaasiin lisääntyy.
Käyttäen keksinnön mukaista menetelmää syöttää kiinteä, hienojakoinen metallikivi takaisin samaan käsittely-yksikköön konvertointia varten aikaansaadaan konvertointivyöhykkeelle edullisesti ainoastaan kahden faasin, kuonan ja raakametallin välinen tasapaino. Näin tuotetun raaka-metallin rikkipitoisuus saadaan alhaisemmaksi verrattuna kolmifaasi-tekniikkaa (kuona-kivi-raakametalli) käyttävään menetelmään, kuten on tekniikan tasossa esitetty US-patentin 3 674 463 mukainen menetelmä. Tämän US-patentin 3 674 463 mukaisessa menetelmässä, jossa käytetään erityistä konvertointikuilua, ei sulatusvyöhykkeen ja konvertointivyöhykkeen kuonia ole myöskään erotettu toisistaan, jolloin tuotetun raaka-metallin epäpuhtauspitoisuudet ovat keksinnön mukaisella menetelmällä tuotetun raakametallin epäpuhtauspitoisuuksia suuremmat. Lisäksi syöttämällä kiinteää metallikiveä konvertointikuiluun keksinnön mukaisesti ei tarvitse kontrolloida käsittely-yksikön alauunia lämpötilaa ja happitasoa alauuniin kohdistetulla rikastesyötöllä.
6 69871
Keksinnön mukainen menetelmä antaa siten paremmat mahdollisuudet epäpuhtauksista vapaamman raakametallin tuottamiseen rikasteista, jotka sisältävät epäpuhtauksina esimerkiksi arseenia, antimonia, vismuttia, lyijyä ja sinkkiä. Tuomalla suspensiosulatuksen edut sekä primäärisultaukseen että konvertointiin ja palauttamalla poistokaasuista erotettu lentopöly oikeaan prosessivaiheeseen voidaan keksinnön mukaisella menetelmällä saavuttaa entistä parempi raakametallituote myös runsaasti epäpuhtauksia sisältävistä raaka-aineista.
Suspensiosulatuksessa reaktionopeudet ovat suuria ja kaasujen materiaaliin kohdistuva ns. pesuvaikutus tehokas. Nämä yhdessä mahdollistavat esimerkiksi arseenin, antimonin ja vismutin edullisen haihtumisen. Keksinnön mukaisessa menetelmässä sekä raaka-aineelle että sulatusvyö-hykkeeltä saatavalle kivelle suoritetaan suspensiosulatus, joten sula-tusvaiheessa tuotetun kiven kuparipitoisuus voidaan säätää siten, että epäpuhtauksien poistuminen on mahdollisimman tehokasta. Lyijy ja sinkki oksidoituvat helposti ja oksidina ajautuvat kuonaan. Kuonaantumista säätelee kuparin aktiivisuus kivessä, jolloin kiven kuparipitoisuutta lisäämällä lisääntyy myös lyijy- ja sinkkimäärät kuonassa.
)
Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön erään, edullisen sovellutus-muodon laitekonstruktiota sivultapäin katsottuna sekä siihen liittyvää materiaalien virtauskaaviota, kuvio 2 esittää kaaviomaisesti keksinnön toisen, edullisen sovellutus-muodon laitekonstruktiota ylhäältäpäin katsottuna, kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaisen sovellutusmuodon leikkausta A - A.
Kuvion 1 mukaisesti sulfidinen raaka-aine yhdessä kuonausaineen, fluksin, ja hapetuskaasun sekä lentopölyn kanssa syötetään käsittely-yksikköön, kuten liekkisulatusuuniin, 1 reaktiokuilun 2 kautta sulan metallikiven 5 tuottamiseksi käsittely-yksikön sulatusvyöhykkeen 16 alauuniin 3. Metallikiven muodostuminen tapahtuu sinänsä tunnetulla tavalla, jolloin metallikivifaasin yläpuolelle muodostuu kuonafaasi 6, joka poistetaan laskuaukon 17 kautta. Metallikiven muodostuksesta aiheutu- 7 69871 neet rikkidioksidipitoiset poistokaasut johdetaan ulos käsittely-yksiköstä 1 nousukuilun 4 kautta.
i
Tuotettu metallikivi 5 johdetaan ulos alauunista 3 laskuaukon 18 kautta ja viedään granulointiin 7, jossa metallikivi kiinteytetään pieniksi osasiksi. Saatu granulointituote tarvittaessa murskataan ja jauhetaan laitteilla 8 ja 9 sekä kuljetetaan käsittely-yksikön konvertointikuilun 10 syöttöön. Jauhettu kiinteä metallikivi syötetään edelleen kuonausaineen ja hapetuskaasun kanssa konvertointikuiluun 10, joka kuvion mukaisesti on sijoitettu käsittely-yksikön 1 päätyyn ja jossa syötteestä muodostuu kaksi sula faasia, kuona 11 ja raakametalli 12. Sulafaasit laskeutuvat konvertointivyöhykkeen 15 alauuniin 13, kun taas muodostuneet poisto-kaasut kulkeutuvat sulatusvyöhykkeen alauuniin 3 ja sieltä edelleen nousukuiluun 9. Sulatusvyöhykkeen alauunin 3 ja konvertointivyöhykkeen alauunin 13 välille on muodostettu väliseinä 14, etteivät metallikivi 5 ja raakametalli 12 pääse sekoittumaan toisiinsa. Väliseinä 14 on lisäksi edullisesti niin korkea, ettei sulatusvyöhykkeen kuona 6 pääse virtaamaan konvertointivyöhykkeelle 15, mutta samalla kuitenkin niin matala, että konvertointivyöhykkeen kuonafaasin 11 pinnalla olevan kerroksen on mahdollista virrata sulatusvyöhykkeen alauuniin 3 sekoittuen sen kuonaan 6. Konvertointivyöhykkeen kuona 11 voidaan siten poistaa lasku-aukon 17 kautta. Kuonalle 11 voidaan haluttaessa käyttää myös omaa laskuaukkoa 20. Tuotettu raakametalli 12 sen sijaan poistetaan edullisesti vain sille tarkoitetun laskuaukon 19 kautta.
Kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa konvertointivyöhyke 15 on erotettu sulatusvyöhykkeestä 16 yhdyskana-valla 21. Yhdyskanava 21 on edullisesti siten muotoiltu, että sulavyö-hykkeellä 16 ja konvertointivyöhykkeellä 15 muodostuneiden faasien virtaus toisiinsa nähden tapahtuu kuvion 1 mukaisella tavalla. Näin esimerkiksi konvertointivyöhykkeen kuonan 11 on mahdollista virrata yhdyskanavaa 21 pitkin sulatusvyöhykkeelle 15 sekoittuen sen kuonaan 6.
Keksinnön mukaista menetelmää voidaan tarkastella myös seuraavan, koetuloksiin perustuvan esimerkin avulla.
8 69871
Esimerkki
Sulfidista kuparirikastetta, joka sisälsi 27,9 p-V, kuparia, 28,7 p-V, rautaa, 29,9 p- % rikkiä sekä 6,7 p-% Si02:ta, syötettiin liekkisulatus-uunin reaktiokuiluun yhdessä kuonausaineen ja hapetuskaasun kun .a. Hapetuskaasuna käytettiin happirikastettua ilmaa, jonka happirikasuis-aste oli 37,9 %. Oheisessa taulukossa 1 on esitelty koko keksinnön mukaisen menetelmän ainetase syötettyä rikastetonnia kohti. Taulukon 1 osassa A on esitetty materiaalin syöttö primääriseen liekkisulatusuunin reaktiokuiluun. Liekkisulatusuunin reaktiokuilusta saatavat materiaali-määrät on esitetty taulukon 1 osassa C yhdessä konvertointivyöhykkeen tuotemäärien kanssa. Taulukon 1 osassa B on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän konvertointikuilun syötemäärät.
69871 9
Taulukko 1
Esimerkin mukainen ainetase A Reaktiokuilun syöttö
Rikaste kg 1000
Lentopöly kg 93,7
Kuonausaine kg 93,7
Prosessi-ilma Nm3/t 435,9 - lämpötila oC 200
Tekninen happi Nm3/t 125,0 - lämpötila oC 200
Happirikastusaste % 37,9 B Konvertointikuilun syöttö
Metallikivi kg 396,9 - Cu-sisältö % 70,0
Kuonausaine kg 18,9
Prosessi-iima Nm3/t 26,6 - lämpötila oC 25
Tekninen happi Nm3/t 65,6 - lämpötila oC 25
Happirikastusaste % 74,1 C Alauunit
Metallikivi sulatusvyöhykkeen alauunista kg 396,9 - Cu-sisältö % 70,0
Kuona konvertointivyöhykkeeltä sulatus-vyöhykkeelle kg 62,5 - Cu-sisältö % 8,0
Kokonaiskuona kg 667,2 - Cu-sisältö % 2,3
Raakakupari kg 278,1
Poistokaasut nousukuilusta Nm3/t 609.4 - lämpötila oC 1280 10 69871
Keksinnön menetelmän mukaisesti liekkisulatusuunin alauunista saatava rikas metallikivi (70 p-£ Cu} laskettiin ulos vaiheittain sulatusyksi-köstä. Tämä rikas metallikivi johdettiin välittömästi granulointiin, josta saatava tuote murskattiin ja jauhettiin. Näin saatu, kiinteä, hienojakoinen granulointituote syötettiin edelleen takaisin liekkisulatusuunhn, sen konvertointikuiluun (taulukon 1 osa B). Koska konvertoiritikuilu ja siten myös konvertointivyöhyke sijaitsivat liekkisulatusuunin yhteydessä, ei mitään konvertointivyöhykkeen esikuumennusta tarvittu, vaikka syötteenä käytettiin kiinteää granulointituotetta. Samoin myös pelkästään uunin lämpötilan säätöön käytettävän materiaalin syöttöä konvertointiin ei tarvittu. Keksinnön mukaisen menetelmän lopputuote, raaka-kupari, muodosti konvertointivyöhykkeen alauunin tasapainon suoraan kuonafaasin kanssa, joten tavanomaisen kuparin valmistuksen kolmifaasi-tasapainoa ei syntynyt. Saatu raakakupari poistettiin oman laskuaukon kautta, kun konvertointivyöhykkeen kuonan annettiin virrata ylivuotona sekoittuvaan sulatusvyöhykkeen kuonaan, jotta konvertointivyöhykkeen kuonan poisto prosessista ja sen kuparipitoisuuden säätö olisi helpommin suoritettavissa.
Taulukosta 1 voidaan havaita, että syötetystä kuparisisällöstä saatiin keksinnön mukaisella menetelmällä vähintään n. 94,5 p-% raakakuparina. Vastaava saantiprosent.ti US-patentin 4 416 690 mukaisessa menetelmässä esitettyjen arvojen perusteella on ainoastaan korkeintaan 93,3 %, mikä tuotannon suuruuden huomioiden on olennainen ero.

Claims (8)

69871
1. Menetelmä sulfidirikasteiden tai -malmien käsittelemiseksi raaka-metalliksi samassa käsittely-yksikössä (1), jossa menetelmässä käsittely-yksikön sulatusvyöhykkeella käsiteltävästä sulfidimateriaalista, kuonausaineesta ja hapetuskaasusta muodostetusta syötteestä tuotetaan sula kuonafaasi (6) ja sulfidinen sula metallikivi (5) ja jossa sula kuonafaasi (6) ja sulfidinen sula metallikivi (5) poistetaan omasta laskuaukostaan (17,18) ja jossa menetelmässä uunista poistettu sula metallikivi (5) jähmetetään (7) kiinteiksi osasiksi ja saatu kiinteä metallikivi konvertoidaan raakametalliksi (12), tunnettu siitä, että hienojakoinen, kiinteä metallikivi (5) palautetaan takaisin käsittely-yksikköön (1) konvertointikuilun (10) kautta yhdessä kuonaus-aineen ja hapetuskaasun kanssa metallikiven konvertoimiseksi raakametalliksi, ja että konvertointivyöhykkeen alauuniin (13) aikaansaadaan kahden sulafaasin (11,12) tasapaino ja että poistokaasut sekä konver-tointivyöhykkeeltä (15) että sulatusvyöhykkeeltä (16) poistetaan yhteisen nousukuilun (4) kautta, ja että konvertointivyöhykkeen alauunissa (13) ja sulatusvyöhykkeen alauunissa (3) olevien sulafaasien sekoittuminen on ainakin osittain estetty.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että konvertointivyöhykkeen alauuniin (13) aikaansaadaan konvertointi-kuonan (12) ja raakametallin (11) välinen tasapaino.
3. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulatusvyöhykkeen kuona (6) ja konvertointivyöhykkeen kuona (12) poistetaan saman laskuaukon (17) kautta.
4. Patenttivaatimusten 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulatusvyöhykkeeltä saatava metallikivi (5) ja konvertointivyöhykkeeltä saatava raakametalli (11) on erotettu toisistaan.
5. Jonkin edelläolevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulatusvyöhykkeella tuotettujen faasien (5,6) virtaus konvertointivyöhykkeen alauuniin (13) estetään. '2 69871
6. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, jossa laitteessa on välineet kiinteän syöttömateriaalin sulattamiseksi (16) ja konvertoimiseksi (15) sekä välineet tuotettujen faasien (5,6,11,12) poistamiseksi (17,18,19,20) tunnettu siitä, että käsittely-yksikössä (1) olevien sulatusvyöhykkeen (16) ja konvertointivyöhyk-keen (15) välille on asennettu ainakin yksi erotusväline niin, että vyöhykkeillä (15, 16) on ainakin yhteinen kaasutila (3, 13).
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että erotusväline on väliseinä (14).
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että erotusväline on yhdyskanava (21). PATENTKRAV 69871
FI842883A 1984-07-18 1984-07-18 Foerfarande och anordning foer behandling av sulfidkoncentrat eller -malmer till raometaller FI69871C (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI842883A FI69871C (fi) 1984-07-18 1984-07-18 Foerfarande och anordning foer behandling av sulfidkoncentrat eller -malmer till raometaller
US06/753,399 US4599108A (en) 1984-07-18 1985-07-10 Method for processing sulphide concentrates and sulphide ores into raw material
AU44800/85A AU575415B2 (en) 1984-07-18 1985-07-11 Continuous conversion of copper sulphide ores and concentrates into raw copper
GB08517848A GB2161835B (en) 1984-07-18 1985-07-15 Method and apparatus for processing sulphide concentrates and sulphide ores into raw material
CA000486862A CA1247373A (en) 1984-07-18 1985-07-16 Method and apparatus for processing sulphide concentrates and sulphide ores into raw metal
DE19853525710 DE3525710A1 (de) 1984-07-18 1985-07-18 Verfahren und vorrichtung zum verarbeiten von sulfidkonzentraten und sulfiderzen zu rohmetallen
JP15709385A JPS6137929A (ja) 1984-07-18 1985-07-18 硫化濃縮物及び硫化鉱の処理方法ならびにその装置
US06/827,264 US4645186A (en) 1984-07-18 1986-02-07 Apparatus for processing sulphide concentrates and sulphide ores into raw material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI842883 1984-07-18
FI842883A FI69871C (fi) 1984-07-18 1984-07-18 Foerfarande och anordning foer behandling av sulfidkoncentrat eller -malmer till raometaller

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI842883A0 FI842883A0 (fi) 1984-07-18
FI69871B true FI69871B (fi) 1985-12-31
FI69871C FI69871C (fi) 1986-05-26

Family

ID=8519398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI842883A FI69871C (fi) 1984-07-18 1984-07-18 Foerfarande och anordning foer behandling av sulfidkoncentrat eller -malmer till raometaller

Country Status (7)

Country Link
US (2) US4599108A (fi)
JP (1) JPS6137929A (fi)
AU (1) AU575415B2 (fi)
CA (1) CA1247373A (fi)
DE (1) DE3525710A1 (fi)
FI (1) FI69871C (fi)
GB (1) GB2161835B (fi)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194213A (en) * 1991-07-29 1993-03-16 Inco Limited Copper smelting system
US5301620A (en) * 1993-04-01 1994-04-12 Molten Metal Technology, Inc. Reactor and method for disassociating waste
US5435833A (en) * 1993-09-30 1995-07-25 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process to convert non-ferrous metal such as copper or nickel by oxygen enrichment
US5449395A (en) * 1994-07-18 1995-09-12 Kennecott Corporation Apparatus and process for the production of fire-refined blister copper
US5555822A (en) * 1994-09-06 1996-09-17 Molten Metal Technology, Inc. Apparatus for dissociating bulk waste in a molten metal bath
US6042632A (en) * 1996-01-17 2000-03-28 Kennecott Holdings Company Method of moderating temperature peaks in and/or increasing throughput of a continuous, top-blown copper converting furnace
CN1067370C (zh) * 1997-06-06 2001-06-20 中国石化金陵石油化工公司 一种合成对溴苯甲醛的方法
FI105827B (fi) * 1999-05-14 2000-10-13 Outokumpu Oy Menetelmä ja laite ei-rautametallisulfidien sulattamiseksi suspensiosulatusuunissa korkean ei-rautametallipitoisuuden omaavan kiven ja poisheitettävän kuonan aikaansaamiseksi
CA2395995C (en) * 2000-01-04 2010-05-25 Outokumpu Oyj Method for the production of blister copper in suspension reactor
US6520388B1 (en) 2000-10-31 2003-02-18 Hatch Associates Ltd. Casting furnace and method for continuous casting of molten magnesium
US20060228294A1 (en) * 2005-04-12 2006-10-12 Davis William H Process and apparatus using a molten metal bath
DE112008003678T5 (de) * 2008-02-05 2011-04-28 Obschestvo S Organichennoi Otvetstvennostyu Nauchno-Ekologicheskoe Predpriyatie "Ekosi" Ofen fürs Schmelzen in flüssiger Wanne von Stoffen, die Bunt-, Eisenmetalle und schwer schmelzbare Formationen enthalten
MX2014007646A (es) * 2011-12-22 2015-04-08 Xstrata Technology Pty Ltd Proceso de fundicion.
CN102586618B (zh) * 2012-03-31 2013-08-21 长沙有色冶金设计研究院有限公司 硫铁矿的冶炼工艺
FI125830B (fi) * 2012-12-11 2016-02-29 Outotec Oyj Menetelmä kiven tai raakametallin tuottamiseksi suspensiosulatusuunissa ja suspensiosulatusuuni
RU2542050C1 (ru) * 2013-07-30 2015-02-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ пирометаллургической переработки железосодержащих материалов
WO2015075314A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-28 Outotec (Finland) Oy Process for copper smelting
JP6405709B2 (ja) * 2014-05-29 2018-10-17 住友電気工業株式会社 溶解炉
CN105907987B (zh) * 2016-04-26 2017-10-27 中国瑞林工程技术有限公司 熔炼炉以及采用该熔炼炉制备铜锍的方法
RU2640110C1 (ru) * 2016-12-29 2017-12-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ пирометаллургической переработки оксидных материалов
US11644116B1 (en) 2021-12-15 2023-05-09 Ford Global Technologies, Llc Unitized valve body having flow passages

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3459415A (en) * 1965-10-15 1969-08-05 Vyskumny Ustav Kovu Panenske B Apparatus for the continuous production of converter copper
GB1130255A (en) * 1965-11-22 1968-10-16 Conzinc Riotinto Ltd Reverberatory smelting of copper concentrates
AU4755868A (en) * 1968-12-10 1971-06-10 Monzino Riot Into Of Australia Limited Suspension smelting and refining of metals
US3674463A (en) * 1970-08-04 1972-07-04 Newmont Exploration Ltd Continuous gas-atomized copper smelting and converting
AU463882B2 (en) * 1971-04-29 1975-07-23 Proektny Inauchno-Issledovatelskyinstitut Gipronkel Method of continuous converting of metallurgical melts anda converter furnace to rea lee this method
US4139371A (en) * 1974-06-27 1979-02-13 Outokumpu Oy Process and device for suspension smelting of finely divided oxide and/or sulfide ores and concentrates, especially copper and/or nickel concentrates rich in iron
US4169725A (en) * 1976-04-30 1979-10-02 Outokumpu Oy Process for the refining of sulfidic complex and mixed ores or concentrates
US4169728A (en) * 1978-02-09 1979-10-02 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha Corrosion resistant bright aluminum alloy for die-casting
DE2807964A1 (de) * 1978-02-24 1979-08-30 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur kontinuierlichen konvertierung von ne-metallsulfidkonzentraten
CA1151430A (en) * 1980-02-28 1983-08-09 Charles E. O'neill Reduction smelting process
US4416690A (en) * 1981-06-01 1983-11-22 Kennecott Corporation Solid matte-oxygen converting process
US4470845A (en) * 1983-01-05 1984-09-11 Newmont Mining Corporation Continuous process for copper smelting and converting in a single furnace by oxygen injection
SE451332B (sv) * 1983-03-04 1987-09-28 Boliden Ab Forfarande for framstellning av blisterkoppar
FI67727C (fi) * 1983-06-15 1985-05-10 Outokumpu Oy Foerfarande foer att tillverka raokoppar

Also Published As

Publication number Publication date
AU575415B2 (en) 1988-07-28
US4599108A (en) 1986-07-08
CA1247373A (en) 1988-12-28
FI69871C (fi) 1986-05-26
JPS6350409B2 (fi) 1988-10-07
GB8517848D0 (en) 1985-08-21
FI842883A0 (fi) 1984-07-18
DE3525710C2 (fi) 1988-09-22
DE3525710A1 (de) 1986-01-30
GB2161835B (en) 1988-06-29
JPS6137929A (ja) 1986-02-22
AU4480085A (en) 1986-01-23
GB2161835A (en) 1986-01-22
US4645186A (en) 1987-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI69871B (fi) Foerfarande och anordning foer behandling av sulfidkoncentrat eller -malmer till raometaller
FI64189C (fi) Foerfarande och anordning foer kontinuerlig framstaellning av raokoppar ur sulfidkopparmalm
US3832163A (en) Process for continuous smelting and converting of copper concentrates
WO1996002680A1 (en) Apparatus and process for producing blister copper
US4470845A (en) Continuous process for copper smelting and converting in a single furnace by oxygen injection
CA1159261A (en) Method and apparatus for the pyrometallurgical recovery of copper
EP3143169B1 (en) A method of converting copper containing material
MXPA02006652A (es) Metodo para la produccion de cobre vesicular en un reactor de suspension.
US3437475A (en) Process for the continuous smelting and converting of copper concentrates to metallic copper
FI78506B (fi) Foerfarande och anordning foer kontinuerlig pyrometallurgisk behandling av kopparblysten.
US3847595A (en) Lead smelting process
US5180422A (en) Copper smelting process
US6042632A (en) Method of moderating temperature peaks in and/or increasing throughput of a continuous, top-blown copper converting furnace
US20130340568A1 (en) Production of copper via looping oxidation process
FI67727B (fi) Foerfarande foer att tillverka raokoppar
US4391632A (en) Process for the separation of lead from a sulfidic concentrate
FI66200C (fi) Foerfarande foer framstaellning av raobly fraon sulfidkoncentrat
JP2001335856A (ja) 連続銅製錬炉及び連続銅製錬方法
SU954469A1 (ru) Шихта дл плавки сульфидных медьсодержащих материалов
US20170183748A1 (en) Method and device for processing iron silicate rock
BG64652B1 (bg) Метод за производство на черна мед в суспенсионен реактор

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: OUTOKUMPU OY