FI71339C - Saett att utvinna metaller ur flytande slagg - Google Patents

Saett att utvinna metaller ur flytande slagg Download PDF

Info

Publication number
FI71339C
FI71339C FI823475A FI823475A FI71339C FI 71339 C FI71339 C FI 71339C FI 823475 A FI823475 A FI 823475A FI 823475 A FI823475 A FI 823475A FI 71339 C FI71339 C FI 71339C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
slag
zinc
metals
reduction
metal
Prior art date
Application number
FI823475A
Other languages
English (en)
Other versions
FI823475A0 (fi
FI71339B (fi
FI823475L (fi
Inventor
Sune Eriksson
Gotthard Bjoerling
Original Assignee
Skf Steel Eng Ab
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 Skf Steel Eng Ab filed Critical Skf Steel Eng Ab
Publication of FI823475A0 publication Critical patent/FI823475A0/fi
Publication of FI823475L publication Critical patent/FI823475L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI71339B publication Critical patent/FI71339B/fi
Publication of FI71339C publication Critical patent/FI71339C/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
    • 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
    • C22B5/10Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04Working-up slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16Remelting metals
    • C22B9/22Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
    • C22B9/226Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by electric discharge, e.g. plasma
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Description

1 71339
Menetelmä metallien talteenottamiseksi juoksevasta kuonasta Käsiteltävänä oleva keksintö koskee menetelmää juoksevassa kuonassa oksideihin tai silikaatteihin sidottujen 5 metallien talteenottamiseksi metalli- tai sulfidimuodos-sa pelkistämällä hiilipitoisilla pelkistimillä.
Ei-rautametallurgiassa käytetään menetelmää, josta käytetään nimitystä "slag fuming", sinkin ja muiden helposti haihtuvien metallien talteenottamiseksi oksidien 10 muodossa muissa prosesseissa saaduista juoksevista kuonista. Menetelmä toteutetaan siten, että juoksevaa kuonaa käsitellään tavallisesti panoksittain uunissa, jonka seinät tavallisesti muodostuvat vedellä jäähdytetyistä putkista, puhaltamalla uunin alaosassa olevien hormien 15 kautta hiilijauhetta ja ilmaa stökiometrisenä alimääränä. Tätä ilmaa kutsutaan ensiöilmaksi ja sen avulla osa hiili-jauheesta palaa hiilioksidiksi.Tällä tavoin aikaansaadaan useimmiten endotermisesti tapahtuvissa pelkistysprosesseissa tarvittava lämpöenergia. Tällä tavoin katetaan myös melko 20 huomattava lämpöhäviö uunin seinien kautta.
Loput hiilijauheen sisältämästä hiilestä sekä hiilestä muodostuneet hiilioksidi ja vetykaasu pelkistävät nyt kuonassa olevien haihtuvien metallien kuten sinkin, lyijyn, tinan ja vismutinoksidit. Nämä metallit muodostavat metal-25 lihöyryä, jotka seuraavat ensiöilman ja reaktioiden muodostamien kaasukuplien mukana kuonahauteen pinnalle. Kaasukuplat sisältävät typpeä, hiilen molempia oksideja, vetyä ja vesihöyryä sekä mainittujen metallien höyryjä. Näiden metallien osapinaineet ovat kuitenkin hyvin pieniä ja koska 30 hiilidioksidin ja vesihöyryn osapaineet ovat huomattavan suuria on mahdotonta tiivistää muodostunut sinkkihöyry juoksevaksi metalliksi, koska uudelleenhapettuminen ei ole estettävissä. Muiden metallien osapaineet ovat tavallisesti niin pieniä, että höyryjen tiivistäminen on mahdotonta.
35 Käytännössä sinkki on runsaimmin esiintyvä metalli ja samalla metalli, joka taloudellisesti motivoi käsittelyn.
2 71339
Kuonahauteen päällä olevaan kaasukehään syötetään sellainen määrä toisioilmaa, että sekä hiilioksidi, vety-kaasu että metallihöyryt palavat täysin, jolloin metalli-höyryt muodostavat poistokaasuun hienojakoisen suspension.
5 Vapautuu määrätty määrä lämpöä, joka suunnilleen vastaa lisätyn hiilijauheen palamislämpöä ja tämä lämpö otetaan tavallisesti talteen poistokaasukattilassa ja käytetään vesihöyryn kehittämiseksi. Jos yksikköä kokonaisuudessaan tarkastellaan höyrynkehittimenä,jossa metallioksidien 10 pelkistäminen toimii pelkästään lämmön siirtäjän, on huomattava, että höyrynkehittimenä tämän yksikön hyötysuhde on paljon pienempi kuin tavanomaisilla höyrynkehittimillä.
Slag fuming-prosessissa toimitaan tavallisesti panoksittain ja yhtä panosta käsitellään niin kauan kun 15 talteenotettujen oksidien plus syntyneetn höyryn arvo vastaa hiilijauheen plus muiden kustannusten hintaa. Käsittelyn loppupuolella hiilen ominaiskulutus talteenotetun sinkin tonnia kohti kasvaa hyvin voimakkaasti. Jatkuvatoimisessa käsittelyssä olisi koko ajan käytettävä 20 vähän sinkkiä sisältävää kuonaa, jolloin hiilen ominais- kulutus on suunnilleen kaksi kertaa suurempi kuin keskimääräinen kulutus,joka vastaa noin kahta tonnia hiilijauhetta sinkkitonnia kohti.
Joskin slag fuming-prosessi monasti toimii taloudel-25 lisesti tyydyttävällä tavalla sen huomattavana haittana on, että saatu sekaoksidi, joksi poistokaasukattilan jälkeen suodattamalla erotettua tuotetta kutsutaan, sisältää sinkkiä ja muita metalleja oksideina. Tämä on melko vähäarvoinen metallirikaste, joka vielä kerran on pelkistet-30 tävä metallien täyden arvon saavuttamiseksi. Lisäksi prosessin taloudellisuus edellyttää muodostuneen höyryn hyväksikäyttöä .
Käsiteltävänä olevan keksinnön tarkoituksena on mahdollistaa kuonan metallipitoisuuden konsentroiminen 35 metallien tai sulfidien talteenottamiseksi.
Il 3 71339 Tämä on toteutettavissa alussa kuvatulla, tavalla käsiteltävänä olevan keksinnön avulla, joka pääpiirteit-täin tunnetaan siitä, että lämpöenergia, joka tarvitaan lämpötilan ylläpitämiseksi ja pelkistyksen ja sulfidoimisen 5 suorittamiseksi, syötetään puhaltamalla kuonahauteen pinnan alapuolelle plasmankehittimellä esikuumennettu kaasumäärä, jonka jälkeen haihtuvien metallien höyry tiivistetään tunnettuuntapaan lauhduttimessa ja muodostuneet haihtumattomat metallit ja sulfidit otetaan talteen sulien 10 pisaroiden muodossa, jotka saavat sedimentoitua kuonasta.
Keksintö perustuu samalle periaattelle kuin yllä on esitetty itse pelkistykselle, jossa kiinteä hiili tai hiilioksidi reagoi kuonaan liuenneiden metallioksidi-en kanssa, mutta eroaa täysin lämmönsyötön suhteen. Poisto-15 kaasusta palautetaan määrätty osa, joka ylikuumenee voimakkaasti joutuessaan kulkemaan ns. plasmankehittimen läpi, jossa tapahtuu sähköpurkaus ja kaasun energiasisäl-löksi saadaan esim. n. 5,5 kWh/Nm . Kuuma kaasu puhalletaan kuonaan vesijäähdytteisen hormin kautta ja samasta kuonasta 20 kuonaan puhalletaan hiilijauhetta samoin kierrätetyn poistokaasun avulla. Kuten slag fuming-prosessin yhteydessä kuvattiin talteenotettavien haihtuvien metallien kaasut kerääntyvät nytkin kaasukupliin, mutta erona on että tässä tapauksessa kaasuseosta ei polteta hauteen pinnan yläpuo-25 lella, vaan kaasuseos joutuu lauhduttimeen, jossa metallit tiivistetään juoksevaksi metalliksi. Vaikeasti haihtuvat metallit erottuvat pisaroina ja saavat sedimentoitua.
Koska hiiltä ei kulu palamalla ilman hapen avulla sitä kuluttavat vain kuonassa olevat pelkistyvät oksidit 30 ja jossain määrin lämmönsiirtokaasussa oleva hiilidioksidi ja vesihöyry. Pelkistysreaktiot ovat endotermisiä ja siten pelkistysreaktioiden nopeus ei pelkästään riipu hiilijauheen lisäyksestä, vaan myös kuuman kierrätyskaasun tuomasta lämmöstä, jonka on katettava sekä reaktioenergiatarve että 35 vesijäähdytteisten seinien lämpöhäviö.
71339
Palkistysreaktiot eroavat hieman toisistaan riippuen siitä, halutaanko ottaa talteen haihtuvat metallit, esim. sinkki ja vaikeasti pelkistyvät metallit,, esim. kromi, vaiko vain vaikeasti haihtuvat, suhteellisen helposti 5 pelkistyvät metallit kuten rauta ja lyijy. Sinkkihöyryllä reaktioiden
ZnO + CO - Zn + CO-g 2 ja 10 ZnO + H~ = Zn, + H-0 2 g 2 tasapaino on korkeammissa lämpötiloissa, so. yli n.
1000°C, siirtynyt oikealle ja matalammissa lämpötiloissa se on siirtynyt vasemmalle, so. sinkkihöyryn tiivistäminen hiilidioksidin ja erityisesti vesihöyryn läsnäollessa on vaikeaa. Tällaisissa tapauksissa on siis otettava, huomioon, että pelkistimessä, esim. kivihiilessä, vain hiili toimii pelkistävästi, so. sinkkioksidin kokonaispel-kistys tapahtuu bruttoreaktiokaavion 20
ZnO + C = Z g + CO n3 mukaan. Hiilidioksidi ja vesihöyry pelkistyvät hiili-oksidiksi ja vetykaasuksi. Kivihiilen sisältämä vety 25 löytyy poistokaasusta vetykaasun muodossa. Siksi on mie luiten käytettävä niukasti kaasuja sisältäviä hiililaa-tuja. Yllä mainitut seikat koskevat myös vaikeasti pelkistyviä metalleja, jotka hapettuvat hiilidioksidin ja vesihöyryn vaikutuksesta.
30 Haluttaessa pelkistämällä erottaa vain helposti pelkistyviä metalleja, poistokaasussa voidaan sallia määrättyjä määriä hiilidioksidia ja vesihöyryä. Tässä tapauksessa on edullista käyttää runsaasti kaasuja sisältävää hiiltä.
35 Seuraavassa keksintöä kuvataan tarkemmin suoritettuja kokeita valaisevan esimerkin avulla.
Il 5 71339
Kokeissa käsiteltiin kuonaan, joka sisälsi 16 %
Zn ja 2 % Pb, 1250°C:ssa ja saatiin hylkykuona, joka sisälsi 2,6 % Zn ja 0,06 % Pb, so. kuonatonnia kohti saatiin talteen 140 kg sinkkiä ja 19 kg lyijyä.
5 Käytetty hiilijauhe sisälsi hiiltä ja vetyä painosuhteessa 6:1 ja koska hiilijauheen sisältämä vety ei osallistu pelkistykseen ja koska koko hiilimäärä muodostaa poisto-kaasussa olevan hiilioksidin, tulee CO: n ja I^n tilavuussuhteeksi poistokaasussa 1.
10 Plasmankehittimessä kuumennetun kaasun energiasisäl- tö oli 5,5 kWh/Nm , joka vastaa n. 100 Mkal/kmol kaasua. Lisäksi käytettiin Jderrätyskaasua hiilijauheen puhaltamiseksi uuniin ja tähän tarvittiin 20 % lämmönsiirtokaasusta.
Poistuva kuona muodostaa n. 75 % syötekuonan painosta.
15 Koska poistuva kuona on hieman lämpimämpi kuin syötekuona, oletetaan yksinkrtaisuuden vuoksi, että kummankin kuonan entalpia on sama.
Tavanomaisesta slag fuming-prosessista saatuun kokemusperäiseen arvoon nojautuen laskettiin vesijäähdytteisten 20 uuninseinien läpi tapahtuvan lämpöhäviön olevan 500 Mkal kuonatonnia kohti kahden tunnin aikana ja koska käsittelyaika keksinnön mukaisesti kehitetyssä menetelmässä oli n. yksi tunti, on lämpöhäviöksi saatu 250 Mkal/t kuonaa.
Laskut perustuvat kuonan syötemäärään 1000 kg.
25 Pelkistyksen energiantarve Mkal
Sinkkiä 140 kg 119
Lyijyä 19 kg 3 71339
Poistuvat entalpiat 1250°C:ssa Mkal 2.1 kmol sinkkihöyryä 80 0,1 " lyijyhöyryä 5 5 2,2 CO 21 2.2 " H2 20 X " sLirtokaasua, energia 9,3x 0,2 " siirtokaasua, lämpö 1,9x 248 + 11,2x 10
Energiatase: 248 + 11,2x ? 250 = lOOx 3 X = 5,6 kmol, vastaa 125,4 Nm
Poistokaasutilavuus 13,3 kmol ._ 2,1/13,3 = 15,8 % kaasussa lauhduttimeen 15
Energiantarve on 560 Mkal/t kuonaa, mikä vastaa 400 Mkal/t sinkkiä eli 4650 kWh/t sinkkiä metallina. Kun plasmankehittimen terminen hyötysuhde on 85 %, sähköenergian kulutus on 5470 kWh/t sinkkiä. Tässä kohdin on kuiten-kin myös tähdennettävä, että sinkin tiivistämisen jälkeen poistokaasun energiasisältö on huomattava.
Vertailun vuoksi mainittakoon, että tavanomaisessa slag fuming-prosessissa energiankulutus on n. 14000 Mkal eli n. 16000 kWh/t sinkkiä sinkkioksidina, mutta tämä 2i_ energia on puhdasta lämpöenergiaa. Jos tällaisesta oksi dista valmistetaan elektrolyyttisesti sinkkimetallia, tarvitaan lisäksi lähes 4000 kWh/t sinkkiä sähköenergian muodossa.
Mainittakoon, että syöttämällä energia plasmalla kuu-30 mennetun kaasun muodossa voidaan pelkistystyölle valita optimilämpötila ja koska tässä tapauksessa - slag fuming -prosessiin verrattuna - CO - kaasun osapaine on suurempi, pelkistys helpottuu kuonan pienilläkin sinkkipitoisuuksilla ja pelkistys nopeutuu.
35 Lisäksi, kun kuonan sinkkipitoisuus laskee, tiivis tettävän kaasun sinkkipitoisuus laskee vain hitaasti.
71339 Näistä olosuhteista johtuu, että voidaan edullisesti työskennellä jatkuvatoimisesta siten, ebtä lisätään metal-lirikasta kuonaa ja samalla poistetaan metalliköyhää kuonaa, jolloin lauhdutin voi koko ajan toimia vakio-5 olosuhteissa, mikä on hyvän saannon edellytys tässä osaprosessissa.
Mutta keksintö ei rajoitu vain tässä esitettyihin toteuttamismuotoihin. Eräässä toteuttamismuodossa pelkistin voidaan kuten KIVCET-prosessissa lisätä koksin tai vastaa-10 van muodossa ylhäältä kuonahauteen pintaa kohti. KIVCET- uunissa lämpö syötetään kuonaan upotetuilla elektrodeilla, jotka eivät aiheuta pyörteitä kuonahauhteessa. Siten sinkin erottaminen on hyvin epätäydellistä. Keksinnön mukaisesti kuuman kaasunsisäänpuhallus aiheuttaa hyvin voimakkaan 15 pyörretilan, joka on hyvän sinkkisaannon edellytys. Jos kuona on rikkipitoinen voi metallikiveä saostua. Muussa tapauksessa voidaan metallikiven saamiseksi kuonaan puhaltaa rikkipitoista ainesta.
Erään toisen toteuttamismuodon mukaisesti voidaan 20 hiilijauheen kera puhaltaa kuonaan oksidipitoista ainesta, esim. jähmettynyttä kuonaa tai oksidirikastetta, jolloin laitteistossa voidaan käyttää erilaisia raaka-aineita.
Tämä oksidipitoinen aines voidaan myös lisätä ylhäältä kuonahauteeseen. Sulfidipitoista lisäainesta käsitellään 25 samalla tavoin. Energian ja pelkistimen syöttö on tietenkin sovitettava siten, että sekä näitä aineksia että kuonaa voidaan käsitellä samalla tavoin.
Keksinnön erään lisätoteuttaraismuodon mukaisesti voidaan hyvin vaikeasti haihtuvat metallit tai sulfidit pelkis-30 tää kuonasta. Nämä kerääntyvät tällöin pieninä pisaroina kuonaan ja voidaan eristää joko varsinaisessa pelkistys-uunissa tai esiuunissa,jonka läpi kuona syötetään pelkistys-uunista poiston jälkeen.
Keksinnön sovellutuksiin kuuluu kupari- ja nikkeli-35 teollisuudesta saatavien kobolttirikkaiden konvetterikuo- nien käsittely. Sulatettaessa metallikiveä myös koboltti 71339 rikastuu kuparin ja nikkelin ohella metallikiveen, mutta koska koboltilla on huomattavasti suurempi affiniteetti happeen kuin kuparilla ja nikkelillä, huomattava osa koboltista kuonautuu raudan kanssa puhallettaessa metalliki-5 vi rikastemetallikiveksi. Tavallisesti konvetterikuona jossain määrin pelkistyy sähköuunissa käsiteltäessä pinnalla olevalla koksilla, mutta pyörretila ei ole riittävä kuonan sisältämän koboltin edes tyydyttävään talteenottoon metallikivestä, joka muodostuu erottuneista metalleista 10 ja kuonan sisältämästä rikistä.
Jos sitä vastoin puhalletaan määrätty määrä hiilipi-toista pelkistintä samoin määrätyn sulfidiainesmäärän kera ja samalla syötetään lämpöä plasmalla lämmitetyn poistokaasun välityksellä, voidaan kuonahauteen voimakkaan 15 pyörretilan ansiosta pelkistysaste tarkoin sovittaa siten, että pelkistymällä ei erotu liian paljon rautaa, mikä johtaisi liian niukkapitoiseen kobolttimetallikiveen. Tällä tavoin on myös mahdollista säätää metallikiven rikkipitoisuus, jolloin koboltinkin talteenotto konvetterikuo-20 nasyötteestä voidaan optimoida.
Keksinnön eräs sovellutus on kuonien käsittely, jotka saadaan sulatettaessa kuparirikasteita autogeenisesti, so. lisäämättä polttoainetta. Nämä kuonat sisältävät niin paljon kuparia, että niitä ei voi pitää hylkykuonina, ja siksi 25 niitä käsitellään joko antamalla hitaasti jähmettyä, jauhamalla ja vaahdotusrikastamalla tai pelkistämällä lievästi ja sulfidoimalla sähköuunissa. Ensimmäinen menettely on kallis ja toinen ei ole kovinkaan tehokas, koska pyörretila ei riitä tasapainon saavuttamiseen. Parempia tuloksia 30 saadaan soveltamalla keksinnön tekniikkaa, jolloin pelkis tys- ja sulfidoimisaineet puhalletaan ja energia syötetään plasmalla lämmitetyn poistokaasun välityksellä. Koska tällainen kuona usein sisältää sinkkiä, menetelmä mahdollistaa samalla sinkin talteenoton kellusinkkinä.
35 Lisäesimerkkinä keksinnön soveltamisesta mainittakoon jalometallipitoisen rikkikiisun käsittely.Kun kiisu on
II
9 71339 pasutettu loppuun klooraavan pasutuksen jälkeen, mutta nämä menetelmät, jotka ovat pyro- ja hydrometallurgian yhdistelmä, ovat monimutkaisia ja siten kalliita. Lisäksi platinametalleja ei saada tällä tavoin talteen. Sovelta-5 maila käsiteltävänä olevaa keksintöä voidaan yllä mainitut haitat poistaa. Pasutettava aines puhalletaan kuonahau-teeseen, joka pidetään kuumana syöttämällä siihen kierrätettyä, plasmalla kuumennettua poistokaasua, sekä lyijy-oksidipitoista ainesta ja niin paljon hiilipitoista pelkis-10 tintä, että voidaan pelkistämällä poistaa kaikki lyijy ja rautamäärä, joka vastaa panoksen rikkipitoisuutta. Tällöin saadaan lyijysulate, jossa liuenneina ovat kaikki panoksen jalometallit ja joka lisäksi liuottaa muodostuneet metal-lisulfidit. Jos kiisunpasute, kuten usein tapahtuu, sisäl-15 tää myös pienehköjä määriä muita raskasmetalleja kuten kuparia ja sinkkiä, on rikinlisäys tietenkin sovitettava siten, että myös nämä metallit pystyvät muodostamaan sul-fideja, jotka joko liukenevat lyijysulatteeseen tai muodostavat erillisen metallikivifaasin.
20 Tyhjennyksen jälkeen tai sen aikana lyijysulate ero tetaan ja käsitellään tunnetuin menetelmin jalometallien talteenottamiseksi, jolloin lyijy on poistettava höyrys-tämällä ja muutettava lyijyhilseeksi. Tätä lyijyhilsettä voidaan sopivasti käyttää kuonahauteeseen puhallettavana 25 lyijyoksidipitoisena aineksena. Mahdollisesti muodostuneessa metallikivessä on jonkun verran jalometalleja, erityisesti kultaa, mutta nämä voidaan helposti ottaa talteen tavanomaisten käsittelymenettelyjen avulla.
Samanrakenteiseen uuniin siirtämisen jälkeen voidaan 30 saatua rautarikasta, raakaraudan valmistukseen tarkoitettua kuonasulatetta käsitellä puhaltamalla siihen pelkistimiä. Millään yllä mainitulla menetelmällä ei pystytä hyödyntämään rikkikiisun sisältämää rautaa, joten tämä mahdollisuus on käsiteltävänä olevan keksinnön huomattava lisäetu.
35 Puhaltamalla oksidipitoista ainesta ja määrätty määrä keksinnön mukaista pelkistintä saavutetaan pelkistys- 10 71339 selektiivisyys, johon mikään muu metallurginen menetelmä ei pysty. Tämä on erityisen tärkeää käsiteltäessä pasu-tusainesta, joka saadaan ns. bulkkirikasteesta, joka on valmistettu kompleksisulfidiaineksista ja sisältää sinkin, 5 kuparin ja lyijyn sekä myös raudan sulfideja. Rautasulfidi vaikeuttaa näiden rikasteiden käsittelyä tavanomaisissa metallisulatoissa. Käsiteltäessä keksinnön mukaisessa kuona-hauteessa pelkistys voidaan sovittaa siten, että vain haluttu määrä rautaa erottuu pelkistymällä metallikivi-10 faasista, johon kupari rikastuu ja jonka koostumuksen mukaan myös panoksen rikkipitoisuus on sovitettava. Bulkkirikasteiden ei-rautametalleista on käytännöllisesti katsoen aina eniten sinkkiä,joka tiivistyy kellusinkkinä poistokaasusta. Jos lisäksi kuparipitoisuus on suuri 15 saattaa olla eduksi ottaa kupari talteen hieman rautaa sisältävänä ns. mustakuparina metallikiven asemasta, koska panoksen suuri rikkipitoisuus voi vaikeuttaa sinkin talteenottoa kelluvana metallina. Toisaalta voi kupari kupari-pitoisuuden ollessa pieni liueta lyijyyn muodostamatta 20 metallikivifaasia.
Lyijypitoisuuden ollessa pieni on sopivaa antaa lyijyn liueta metallikiveen tai mustakupariin.Jos panos sisältää arseenia ja/tai antimonia, saattaa olla sopivaa pitää rikkipitoisuus pienenä, jolloin nämä alkuaineet voidaan sitoa 25 speissiin. Muussa tapauksessa ne haihtuvina seuraavat sink- kihöyryn mukana ja likaavat kellusinkin.
Toinen esimerkki keksinnön soveltamisesta on korkealuokkaisen ferrokromin valmistus vähäarvoisesta malmista. Halvin raaka-aine on hienojakoinen ja siinä kromin ja raudan 30 suhde on n. 1,8. Se on sintrattava tai pelletoitava, mutta koksilla suoritetun pelkistyssulatuksen jälkeen siitä saadaan ferrokromi, jossa kuitenkin on vain n. 50 % Cr. Käsiteltävänä olevan keksinnön sovellutukseesa käytetään kahta yllä kuvatuntyyppistä plasmalla kuumennettua kuonauunia.
35 Hienojakoinen kromimalmi tai -rikaste puhalletaan ensimmäiseen uuniin kuonanmuodostajien ja hiilipitoisen pelkistimen alimäärän kera, jolloin pelkistymällä erottuu niin paljon 11 71339 rautaa, että kuonan kromin ja raudansuhteeksi tulee n. 3 ja uunista voidaan tyhjentää hyvälaatuinen raakarauta. Sitten tämä kuona saa valua toiseen uuniin, jossa käytetään niin paljon pelkistintä, että rauta kokonaisuudes-5 saan ja kromin pääosa erottuvat pelkistymällä ja saadaan korkealuokkainen ferrokromi, jonka kromipitoisuus on n.
70 %. Tähän menetelmään liittyy siis eräitä etuja eli voidaan käyttää vähäarvoista raaka-ainetta, raaka-ainetta ei tarvitse agglomeroida, voidaan käyttää kaikkia hiilipitoi-10 siä pelkistimiä ja raaka-aineen raudan ylimäärä voidaan hyödyntää raakarautana.

Claims (6)

713 3 9
1. Menetelmä juoksevassa kuonassa oksideihin tai silikaatteihin sidottujen metallien talteenottamiseksi 5 metalli- tai sulfidimuodossa pelkistämällä hiilipitoisil- la pelkistimillä, tunnettu siitä, että lämpöenergia, joka tarvitaan lämpötilan ylläpitämiseksi ja pelkistyksen ja sulfidoimisen suorittamiseksi, syötetään puhaltamalla kuonahauteen pinnan alapuolelle plasmankehittimellä esi-10 kuumennettu kaasumäärä, jonka jälkeen haihtuvien metallien höyry tiivistetään tunnettuun tapaan lauhduttimessa ja muodostuneet haihtumattomat metallit ja sulfidit otetaan talteen sulien pisaroiden muodossa, jotka saavat sedimen-toitua kuonasta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että hiilipitoinen pelkistin puhalletaan kuonaan samanaikaisesti plasmalla kuumennetun kaasun kanssa.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rikkipitoinen sulfidoimisaine puhal- 20 letaan kuonaan samanaikaisesti plasmalla kuumennetun kaasun kanssa.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä »tunnettu siitä, että kiinteä tai juokseva sulfidoimisaine syötetään kuonahauteen pinnalle.
5. Patenttivaatimuksien 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuonaa käsitellään jatkuvatoimisesta .
6. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että juoksevaa kuonaa käsiteltäes-30 sä siihen samanaikaisesti syötetään muuta oksidipitoista ainesta, jota käsitellään samalla tavoin kuin kuonaa.
FI823475A 1982-04-07 1982-10-12 Saett att utvinna metaller ur flytande slagg FI71339C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8202224 1982-04-07
SE8202224A SE500352C2 (sv) 1982-04-07 1982-04-07 Sätt att utvinna metaller ur flytande slagg

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI823475A0 FI823475A0 (fi) 1982-10-12
FI823475L FI823475L (fi) 1983-10-08
FI71339B FI71339B (fi) 1986-09-09
FI71339C true FI71339C (fi) 1986-12-19

Family

ID=20346488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI823475A FI71339C (fi) 1982-04-07 1982-10-12 Saett att utvinna metaller ur flytande slagg

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4588436A (fi)
JP (1) JPS58177421A (fi)
AU (1) AU549755B2 (fi)
BE (1) BE894677A (fi)
CA (1) CA1200702A (fi)
CS (1) CS273308B2 (fi)
DD (1) DD204268A5 (fi)
DE (1) DE3234311C2 (fi)
ES (1) ES516619A0 (fi)
FI (1) FI71339C (fi)
FR (1) FR2524905B1 (fi)
GB (1) GB2118578B (fi)
IT (1) IT1152931B (fi)
MX (1) MX156918A (fi)
PL (1) PL139606B1 (fi)
PT (1) PT75754B (fi)
SE (1) SE500352C2 (fi)
YU (1) YU237382A (fi)
ZA (1) ZA827878B (fi)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI71770C (fi) * 1985-05-31 1987-02-09 Outokumpu Oy Reducering av smaelt metallurgiskt slagg kontinuerligt i en elektrisk ugn.
JPS6220841A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Dowa Mining Co Ltd 銅転炉▲からみ▼の処理法
GB8523397D0 (en) * 1985-09-21 1985-10-23 Commw Smelting Ltd Recovery of meal values from slags
WO1990015165A1 (en) * 1989-06-02 1990-12-13 Cra Services Limited Manufacture of ferroalloys using a molten bath reactor
US5282881A (en) * 1989-08-24 1994-02-01 Ausmelt Pty. Ltd. Smelting of metallurgical waste materials containing iron compounds and toxic elements
AU633143B2 (en) * 1989-08-24 1993-01-21 Ausmelt Pty Ltd Smelting of metallurgical waste materials containing iron compounds and toxic elements
ZA954458B (en) * 1994-06-10 1996-02-13 Mintek The recovery of metal values from slags
US5634960A (en) * 1995-02-16 1997-06-03 Elkem A/S Scrap melting in a submerged arc furnace
SE505036C2 (sv) * 1995-10-13 1997-06-16 Boliden Mineral Ab Omhändertagande av avfallsprodukter med organiskt innehåll
AP1284A (en) * 1999-02-26 2004-06-19 Mintek Treatment of metal sulphide concentrates by roasting and arc furnace smelt reduction.
AT407263B (de) 1999-04-22 2001-02-26 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum aufarbeiten von stahlschlacken
DE19947343A1 (de) * 1999-10-01 2001-04-12 Abb Schweiz Ag Verfahren zum Schmelzen von schwermetallhaltigen Stoffen
US6264039B1 (en) 1999-10-21 2001-07-24 The University Of Akron Method for precious metal recovery from slag
JP5092615B2 (ja) * 2007-08-07 2012-12-05 住友金属鉱山株式会社 スラグフューミング方法
CN102703684A (zh) * 2012-06-18 2012-10-03 中国恩菲工程技术有限公司 一种焙砂硫化生产低镍锍的方法
SE537235C2 (sv) * 2012-09-21 2015-03-10 Valeas Recycling Ab Förfarande och arrangemang för återvinning av förångningsbara ämnen ur en slagg medelst plasmainducerad förångning
CN105018736B (zh) * 2014-04-28 2017-11-14 中国科学院过程工程研究所 一种碳素铬铁冶炼渣中镁、铝、铬、铁综合回收的方法
RU2621496C2 (ru) * 2015-06-09 2017-06-06 Александр Александрович Веселовский Способ переработки окисленных никелевых руд и отвальных никелевых шлаков химико-термической обработкой
EP4062117B1 (en) 2019-11-22 2023-12-06 Aurubis Beerse Improved plasma induced fuming furnace

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1533094C3 (de) * 1965-10-28 1974-09-12 Kombinat Za Zvetni Metali, Dimiter Blagoev, Plovdiv (Bulgarien) Vorrichtung zum kontinuierlichen Verblasen von Zink und Blei enthaltenden Schlacken und Verfahren zu deren Betrieb
DE1558414B2 (de) * 1966-03-24 1973-04-26 Kombinat Za Zvetm Metali, Dimiter Blagoev, Plovdiv (Bulgarien) Verfahren zum verblasen von buntmetallschlacken
US3891428A (en) * 1966-03-24 1975-06-24 Za Zvetni Metali Dimiter Blago Method for treating non-ferrous metal slag
FR1499547A (fr) * 1966-10-26 1967-10-27 Gnii Tsvetnykh Metallov Procédé pyrométallurgique de traitement des laitiers contenant des métaux non ferreux et rares
BE754673A (fr) * 1969-09-18 1971-01-18 Bechtel Int Corp Procede metallurgique par voie ignee
US3892559A (en) * 1969-09-18 1975-07-01 Bechtel Int Corp Submerged smelting
DE2145247A1 (de) * 1971-09-10 1973-03-22 Balcke Maschbau Ag Verfahren zur beheizung eines schmelzofens, insbesondere eines metallurgischen schlackenverblaseofens und eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2307237C3 (de) * 1972-02-15 1979-01-25 Graenges Ab, Stockholm Verfahren zur Behandlung von Stahlschlacken
SE388210B (sv) * 1973-01-26 1976-09-27 Skf Svenska Kullagerfab Ab Sett vid reduktion av metall ur metalloxider
SE371455B (fi) * 1973-03-26 1974-11-18 Norrbottens Jaernverk Ab
GB1452349A (en) * 1974-03-01 1976-10-13 Roessing Bronze Co Recovery of both brass and zinc from metallurgical residues
GB1565065A (en) * 1976-08-23 1980-04-16 Tetronics Res & Dev Co Ltd Carbothermal production of aluminium
GB1552930A (en) * 1976-11-30 1979-09-19 Gnii Tsvet Metal Method and apparatus for the continuous processing of polymetalic materials
FR2374424A1 (fr) * 1976-12-20 1978-07-13 Inst Tsvetnykh Metallov Gint Procede de transformation complexe continue de matieres premieres polymetalliques et dispositif pour sa mise en oeuvre
US4131451A (en) * 1977-05-10 1978-12-26 Lakernik Mark M Method for removing zinc from zinc-containing slags
US4214897A (en) * 1978-01-13 1980-07-29 Metallurgie Hoboken Overpelt Process for the extraction of non-ferrous metals from slags and other metallurgical by-products
SU855040A1 (ru) * 1979-11-28 1981-08-15 Gel Vitalij Способ переработки шлаков
SE444956B (sv) * 1980-06-10 1986-05-20 Skf Steel Eng Ab Sett att ur metalloxidhaltiga material utvinna ingaende lettflyktiga metaller eller koncentrat av dessa
GB2077768B (en) * 1980-10-29 1984-08-15 Skf Steel Eng Ab Recovering non-volatile metals from dust containing metal oxides

Also Published As

Publication number Publication date
CA1200702A (en) 1986-02-18
ES8308591A1 (es) 1983-10-01
GB2118578A (en) 1983-11-02
AU549755B2 (en) 1986-02-13
CS273308B2 (en) 1991-03-12
FI823475A0 (fi) 1982-10-12
JPS58177421A (ja) 1983-10-18
PL239082A1 (en) 1983-10-10
CS758082A2 (en) 1990-08-14
US4588436A (en) 1986-05-13
IT1152931B (it) 1987-01-14
ZA827878B (en) 1984-06-27
FR2524905B1 (fr) 1987-05-22
FI71339B (fi) 1986-09-09
FR2524905A1 (fr) 1983-10-14
FI823475L (fi) 1983-10-08
SE8202224L (sv) 1983-10-08
JPS634613B2 (fi) 1988-01-29
YU237382A (en) 1985-03-20
PL139606B1 (en) 1987-02-28
PT75754B (en) 1985-07-26
GB2118578B (en) 1986-05-14
AU9006082A (en) 1983-10-13
SE500352C2 (sv) 1994-06-06
IT8223849A0 (it) 1982-10-21
ES516619A0 (es) 1983-10-01
PT75754A (en) 1982-11-01
DE3234311C2 (de) 1985-12-12
DE3234311A1 (de) 1983-10-20
MX156918A (es) 1988-10-14
DD204268A5 (de) 1983-11-23
BE894677A (fr) 1983-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI71339C (fi) Saett att utvinna metaller ur flytande slagg
US3941587A (en) Metallurgical process using oxygen
US4006010A (en) Production of blister copper directly from dead roasted-copper-iron concentrates using a shallow bed reactor
JPS6227138B2 (fi)
US5372630A (en) Direct sulphidization fuming of zinc
CA1086073A (en) Electric smelting of lead sulphate residues
US3734717A (en) Production of phosphorus and steel from iron-containing phosphate rock
US3988148A (en) Metallurgical process using oxygen
KR100227997B1 (ko) 슬래그내 비철 산화 금속을 환원시키는 방법
US4514221A (en) Method of smelting zinc by injection smelting
Pusateri et al. Zinc recovery via the flame reactor process
AU632650B2 (en) Conversion of zinc sulphide to zinc
Nermes et al. Flash smelting of lead concentrates
US4421552A (en) Dead roast-oxide flash reduction process for copper concentrates
US5607495A (en) Oxygen smelting of copper or nickel sulfides
US3990889A (en) Metallurgical process using oxygen
RU2194781C2 (ru) Способ переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо
GB2234528A (en) Zinc recovery process
JPS6156255A (ja) 非鉄金属鉱石または精鉱からの金属回収精錬方法
US20230314076A1 (en) Smelting apparatus and metallurgical processes thereof
US11635257B2 (en) Smelting apparatus and metallurgical processes thereof
JPS6040500B2 (ja) 金属回収方法
FI64191C (fi) Foerfarande foer tillvaratagande av nickel ur nickel-jaern-slagg eller nickelmalm av laog grad
US3988149A (en) Metallurgical process using oxygen
WO2011002465A1 (en) Use of a channel induction furnace to process at least one of a molten metal product, a vapor phase metal product and a slag product from a variety of feed materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: SKF STEEL ENGINEERING AB