FI84365C - Foerfarande foer framstaellning av en jaernfri metallisk kopparprodukt. - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av en jaernfri metallisk kopparprodukt. Download PDF

Info

Publication number
FI84365C
FI84365C FI861105A FI861105A FI84365C FI 84365 C FI84365 C FI 84365C FI 861105 A FI861105 A FI 861105A FI 861105 A FI861105 A FI 861105A FI 84365 C FI84365 C FI 84365C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
copper
slag
iron
concentrate
metal
Prior art date
Application number
FI861105A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI861105A0 (fi
FI84365B (fi
FI861105A (fi
Inventor
Grigori Semion Victorovich
Carlos Manuel Diaz
Charles Edward O'neill
Original Assignee
Inco Ltd
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 Inco Ltd filed Critical Inco Ltd
Publication of FI861105A0 publication Critical patent/FI861105A0/fi
Publication of FI861105A publication Critical patent/FI861105A/fi
Publication of FI84365B publication Critical patent/FI84365B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI84365C publication Critical patent/FI84365C/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
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/0028Smelting or converting
    • C22B15/003Bath 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
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/0028Smelting or converting
    • C22B15/003Bath smelting or converting
    • C22B15/0032Bath smelting or converting in shaft furnaces, e.g. blast furnaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

1 84-5
Menetelmä rautavapaan metallisen kuparituotteen valmistamiseksi
Keksintö koskee menetelmä rautavapaan metallisen 5 kuparituotteen valmistamiseksi, jossa on ainakin yhtä paljon kuparia kuin puoliraakakuparissa.
US-patentissa 4 415 356 (joka vastaa CA-patentti-hakemusta 389 129) kuvataan menetelmää perusmetalleja sisältävien sulfidimateriaalien autogeeniseksi happisu-10 lattamiseksi. Laajaa tunnettua tekniikkaa, joka koskee kupari- ja nikkelisulfidimateriaalien autogeenista sulatusta, on kuvattu US-patentissa 4 415 356 ja siinä kuvattua keksintöä on selostettu seuraavasti: "Keksintö perustuu havaintoon, että hapetussula-15 tuksessa sulatusuunissa syntynyttä metallikivilaatua voidaan säätää jakamalla sulatettava metallisulfidimateriaa-livirta siten, että osa virrasta saatetaan ainakin osittaiseen tai jopa perkipasutukseen, sekoitetaan sitten lisämäärään tuoretta metallisulfidimateriaalia ennen kuin 20 se syötetään liekkisulatusuuniin yhdessä juoksutteen kanssa tavalliseen tapaan. Tämä tekniikka tekee mahdolliseksi tuotetun metallikivilaadun parantamisen ja se soveltuu erityisesti happiliekkisulatukseen." US-patentti 4 415 356 jatkuu esittäen: "Voidaan 25 arvioida, että pasutusvaihe, joka muodostaa osan tästä keksinnöstä, voidaan toteuttaa sellaisessa laitteistossa kuin leijukerrospasuttimessa. Kun näin tehdään saadaan kaasu, joka sisältää vähintään 10 % rikkidioksidia, jota voidaan käyttää rikkihappotehtaan syöttönä. Tällä tavoin 30 pasutetusta rikasteen osasta poistettu rikki voidaan ottaa talteen eikä sitä päästetä ilmakehään. Pasutus leiju-kerroksessa voidaan toteuttaa käyttäen ilmaa hapettimena.
Pasutetun ja kuivan pasuttamattoman rikasteen seos, johon on sekoitettu piipitoista juoksutetta, ruis-35 kutetaan sulatusuuniin happivirrassa. Saatavan metalliki- 2 84 3 c5 ven haluttua koostumusta voidaan säätää säätelemällä kal-siinin ja raa'an sulfidimateriaalin välistä suhdetta syötössä. Annetulla rikasteella lämpötasapainolaskelmat sanelevat kalsiinin ja raa'an sulfidimateriaalin määrät, 5 jotka on syötettävä autogeenisen sulatuksen halutun tuloksen saavuttamiseksi." Näin ollen US-patentissa 4 415 356 kuvataan menetelmää, jossa rikkidioksidi on pasutusvaiheen tuote, ja että piipitoista juoksutetta sekoitetaan pasutetun ja pa-10 suttamattoman rikasteen seokseen ja ruiskutetaan sulatusuuniin. Patentissa tarkastellaan myös mahdollisia muutoksia selostettuun prosessiin seuraavasti: "On edullista perkipasuttaa vain osa sulattimeen syötetystä rikasteesta, sillä tällä tavoin materiaalikä-15 sittely minimoidaan. Niinikään muita sulfidimateriaaleja, jotka vastaavat yleisiltä metallurgisilta ominaisuuksiltaan sulfidirikasteita, esim. uunimetallikiviä, voidaan käsitellä tämän keksinnön ohjeiden mukaisesti. Kuten edellä mainittiin annetulla sulfidimateriaalilla ja an-20 netulla uunilla on käytettävä riittävää määrää happea painoyksikkä kohti sulfideja operaation lämpötasapainon aikaansaamiseksi. Näin ollen annetulla sulfidimateriaalilla lämpötasapainolaskelmat luovat pohjan kalsinoidun ja kalsinoimattoman materiaalin käytetyille suhteellisil-25 le määrille, metallikivilaadulle tai sille, onko annettu sulfidimateriaali käsiteltävissä hapetussulatuksella. Edellä olevasta kuvauksesta käy ilmi, että hapetussula-tus, esim. autogeeninen happiliekkisulatus voidaan suorittaa kahdessa vaiheessa. Niinpä kuparirikaste voidaan 30 liekkisulattaa ensimmäisessä operaatiossa n. 55 %:n me-tallikivilaaduksi samalla, kun tuotetaan kuonaa, joka voidaan heittää pois; metallikivi voidaan rakeistaa, jauhaa ja sulattaa toisessa liekkisulattimessa, jolloin saadaan valkometallia tai raakakuparia ja toisesta liekkisu-35 lattimesta saatu kuona palautetaan ensimmäiseen sulatuso- 3 84365 peraatioon. Vaihtoehtoisesti toisesta operaatiosta saatu kuona voidaan jäähdyttää hitaasti, rikastaa ja palauttaa rikaste takaisin. Kalsiinia voidaan syöttää jompaan kumpaan tai molempiin liekkisulatusoperaatioihin yhdessä 5 sulfidisyötön kanssa lämpötasapainovaatimusten mukaisesti ja siitä saadun tuotteen laadun säätämiseksi."
Nyt on havaittu, että mainitussa patentoidussa menetelmässä käytetyt piidioksidipohjaiset kuonat vaativat vaikean kuonanpuhdistusoperaation sähköuunissa tai kupa-10 rimetallin hitaan jäähdytyksen ja vaahdotuksen kuparin hyvän talteenoton saavuttamiseksi. Lisäksi, kun raakakuparia tuotetaan rautaa sisältävistä materiaaleista, piidioksidipohjaiset kuonat ovat viskooseja ja sisältävät suuria magnetiittiväkevyyksiä.
15 CA-patenttihakemuksessa S.N. 424 742, jätetty 25.3.1983 (vastaa GB-hakemusjulkaisua 2 117 410 A, 12.10.1983) todetaan, että kuparimetallikiviä voidaan au-togeenisesti polttaa hapella liekkiuunissa kalkki-fer-riittikuonan läsnäollessa. Kalkki-ferriittikuonan pääläh-20 de CA-hakemuksen S.N. 424 742 prosessissa on liekkiuuni-kuonan kierrätetty epämagneettinen jae, jota on käsitelty hitaalla jäähdytyksellä, jauhatuksella ja magneettisella erotuksella. Kuonan epämagneettinen jae, joka on kuvattu kierrätettäväksi syötöksi, yhdessä liekkiuuniin tarkoite-25 tun, juuri jauhetun metallikiven kanssa (ja yhdessä kalkkipitoisen juoksutteen kanssa) sisältää pääosan kuonassa olevasta kuparista ja kalsiumista.
US-patentissa 4 416 690 kuvataan kalkkijuoksutteen käyttöä kuparimetallikiven liekkisulatuksessa ja erilais-30 ten jäähdytysaineiden mahdollista käyttöä tässä prosessissa. Tässä patentissa esitetyissä kahdessa esimerkissä ei käytetä mitään jäähdytysainetta eikä siinä mainita spesifisesti mitään prosessissa syntyneen kuonan käsittelystä.
35 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan me netelmä sulfidimateriaalien autogeeniseksi sulattamisek- 4 84365 si, joka menetelmä on parempi kuin US-patenttien 4 415 356 ja 4 416 690 ja CA-patenttihakemukson S.N.
424 742 menetelmät.
Keksintö koskee menetelmää rautavapaan metallisen 5 kuparituotteen valmistamiseksi, jossa on ainakin yhtä paljon kuparia kuin puoliraakakuparissa. Menetelmälle on tunnusomaista, että panostetaan kalkkipitoista jouksutet-ta ja sulfidikuparimalmirikastetta rajoitettuun tilaan ja poltetaan autogeenisesti sanottua malmirikastetta siinä 10 happea sisätävällä kaasulla jäähdytysaineen läsnäollessa, jolloin aikaansaadaan kalkki-emäskuona, joka sisältää olennaisesti kaiken panostettujen materiaalien raudan ja piidioksidin, sulaa kuparimetallia, joka sisältää korkeintaan n. 1,5 % rikkiä, ja rikkidoksidia sisältävää 15 poistokaausa.
Liitteenä oleva kuvio on juoksukaavio tämän keksinnön prosessin edullisesta toteutusmuodosta.
Keksinnön mukaisesti valmistetussa kuparimetalli-tuotteessa on aikain yhtä paljon kuparia kuin puoliraaka-20 kuparissa, joka sisältää pienenmäärän Cu2S-valkometalli- faasia eikä oleellisesti lainkaan rautaa.
Autogeenisssa polttoprosessissa syntyneessä kuonassa olevat arvokkaat kupariosat voidaan ottaa talteen kalkki-emäslietteestä millä tahansa sopivalla tavalla. On 25 edullista käyttää kuonan puhdistusta metallisen kuparin tuottamiseen. Edullisesti kuonasta talteen otetut arvokkaat kupariosat kierrätetään takaisin rajoitettuun tilaan yhdessä juoksutteen ja sulfidivapaan kuparimateriaalin kanssa, joka toimii ainakin osana jäähdytysainetta, joka 30 vaaditaan lämpötilan säädön ylläpitämiseen prosessissa.
Tämän keksinnön mukaisesti käsiteltyjä kuparimal-mirikasteita ovat kalkopyriitti (CuFeS2)-rikaste, kalko-siitti (Cu2S)-rikaste ja muut rikasteet, jotka sisältävät sekakuparimineraalilajeja. Rikasteet sisältävät yleensä 35 merkittäviä määriä piidioksidia, joka on peräisin rikas- 5 84365 teessä olevista sivukivikomponenteista. Kun rautaa on läsnä käsiteltävässä kuparimalmirikasteessa tai missä tahansa jäähdytysaineessa tai muussa materiaalissa, jota syötetään autogeeniseen polttoreaktioon, raudan ja piidi-5 oksidin välisen painosuhteen tulee olla suuri.
Tässä kuvauksessa autogeeninen poltto rajoitetussa tilassa paljastetaan erikoisesti liekkisulatukseksi INCO-tyyppisessä liekkisulatusuunissa, jollaista on kuvattu CA-patentissa 503 446 (vastaa US-patenttia 2 668 107).
10 Tämä keksintö on kuitenkin sovellettamissa minkä tahansa tyyppiseen uunipolttoon, jossa syötön rikki- ja rautasi-sältö, jos niitä lainkaan on läsnä, muodostaa polttoaineen päälähteen, jolla uunin lämpötilaa ylläpidetään ja aikaansaadaan reaktion suorittamiseen tarvittava lämpö.
15 Esimerkkejä sopivista uuneista ovat pyörreuunit, kuilu-uunit jne. Sopivien uunien ainoa peruskriteeri on, että ne pitävät sisällään reagensseja ja nestemäisiä tuotteita ja että ne tekevät mahdolliseksi rikkidioksidia sisältävien kaasumaisten tuotteiden käsittelyn ennen niiden pur-20 kamista ilmakehään.
Tämän keksinnön prosesseissa erityisen hyödyllisiä kalkkipitoisia juoksutteita ovat sammuttamaton kalkki, sammutettu kalkki ja kalkkikivi. On tärkeää, että näissä juoksutteissa on vain vähän magnesiumoksidia, jotta väl-25 tettäisiin mahdollisimman pitkälle korkealla sulavat faasit prosessikuonassa. Samoin jos rauta on minkä tahansa prosessiin tulevan syöttöraaka-aineen komponentti, piidioksidin pitoisuudet ovat tähän prosessiin tulevista syöt-tömateriaaleista tärkeitä siksi, että (A) Fe0-Fe203-Ca0-30 kolmiodiagrammissa on rajoitettu alue, joka edustaa kalk- ki-ferriittikuonia, jotka ovat sulia alle noin 1300°C:n lämpötilassa ja että (B) kalkin reaktio piidioksidin kanssa sulkee pois tällaiset reagoineet kalkit osallistumasta Fe0-Ca0-Fe203-systeemiin. Kuten jäljempänä seloste-35 taan, on edullista, että keksinnön prosessissa tuotetussa 6 84365 kalkki-emäskuonassa ferri-ionien suhde ferroioneihin on korkeintaan noin 2,5, jotta se olisi itsepelkistävä kuparioksidin suhteen, kun kuona on nestemäisessä tilassa. Tämä Fe3+/Fe2*-suhde sallii kuonan nopean jäähdytyksen ja 5 riittävän metallisen kuparin muodostuksen itsepelkistyk-sellä edellyttäen, että kuonan nesteytymislämpötila on riittävän matala, jotta se sallisi pelkistymisen tapahtumisen nestefaasissa. Tämä itsepelkistyminen on erityisen tehokas, jos kuonan Fe203-Fe0-Ca0-osassa on suunnilleen 10 21 p—% CaO, 47 p-% Fe203 ja 32 % FeO ja sisältää jäähdy tettäessä faasin Ca0-Fe0-Fe30(CM). Jos liian paljon kalkkia poistetaan kuonan tästä osasta esimerkiksi 2 Ca0-Si02:na, Fe203-Fe0-Ca0-systeemin sulamispiste ylittää 1300°C ja jos samanaikaisesti Fe3VFe2‘-suhde kasvaa 4CaO-15 Fe0-4Fe203 (CFF) tulee esiin jäähdytettäessä, johon faa siin liittyy tavallisesti kuparin epämieluisan suuri ri-kastusperähäviö kuonan puhdistuksessa. Kuonilla, jotka sisältävät FeO:a suuremman määrän kuin 32 % (painosta) on suurempi alhaisen kalkkimäärän sietokyky Ca0-Fe0-Fe203-20 systeemissä samalla, kun se pitää sulamispisteen alle 1300°C:n. Tällaisia kuonia on kuitenkin vaikea saada, kun autogeenisen sulatusuunin annetussa normaalissa hapetus-ympäristössä .
Edullisena valinnaismenettelynä tämän keksinnön 25 prosesseissa kuonan puhdistus on operaatio, joka tuottaa suoraan metallista kuparia ja erottaa sen kuonasta. Se eroaa täten selvästi yllä selostetun kanadalaisen patenttihakemuksen 424 742 magneettisesta erotusoperaatiosta, jossa kuona jäähdytetään hitaasti, jauhetaan ja saatetaan 30 magneettiseen erotukseen, jolloin saadaan runsaasti nikkeliä ja rautaa sisältävä ferromagneettinen materiaali ja ei-ferromagneettinen, runsaasti rautaa ja kalkkia sisältävä materiaali. Olennaisesti mitään metallista kuparia ei muodostumagneettisessa erotusoperaatiossa. Sitävastoin 35 kuonanpuhdistusoperaatio käsittää kuonan itsepelkistys- 7 84365 vaiheen, jota selostettiin edellä, tai kuonan pelkistys-operaation käyttäen sellaisia reagensseja kuin koksia, rautaa hienojakoisessa muodossa, alumiinimetallia, py-riittiä jne., mitä seuraa pulveroidussa muodossa olevan 5 kuonan vaahdotus. Vaahdotus käyttäen normaaleja ksantaat-titalteenottoaineita, tuottaa rikastusperät, jotka sisältävät keskimäärin n. 0,7 p-% kuparia ja vaahdotustuotteen, joka sisältää jopa 65 % kuparimetallia.
Tämän keksinnön prosessissa käytetty jäähdytysaine 10 voi olla mitä tahansa inerttiä tai oksidipitoista kuparia sisältävää materiaalia. Edullisesti metallinen kupari, joka on valmistettu kuonaa puhdistamalla, on ainakin osa jäähdytysaineesta. Toinen jäähdytys- ja/tai kierrätysmateriaali on liete, joka on muodostettu hienojakoisista 15 osista, jotka on kerätty talteen autogeenisen sulatuksen poistokaasuista. Osa näistä hienojakoisista osista koostuu kuivasta pölystä, joka on erotettu poistokaasusta sykloneilla ja vastaavilla laitteilla. Toinen osa hienojakoisista aineksista muodostuu lietteestä, joka sisältää 20 osittain hapettunutta sulfidisyöttömateriaalia, kipsiä (kalsiumsulfaatti) ja kuparihydroksidia. Liete muodostetaan keräämällä talteen märällä Cottrell-saostuksella ja se kuivataan ennen käyttöä autogeenisessä sulattimessa. Edullisin tämän keksinnön prosessissa käytetty jäähdytys-25 aine on tuote, joka saadaan pasuttamalla tai osittain pa-suttamalla kuparirikastetta (olennaisesti kalkopyriitti-rikastetta). Tämä pasutus voidaan suorittaa pelkällä rikasteella tai kalkkikiven läsnäollessa n. 850-1000°C:n lämpötilassa. Kun pelkkää rikastetta pasutetaan, täysin 30 pasutettu tuote koostuu kupariferriitistä. Kun rikastetta pasutetaan kalkin tai kalkkikiven kanssa, tuote koostuu olennaisesti kalsiumsulfaatin ja kupariferriitin seoksesta osittain pasutetun tuotteen sisältäessä näitä materiaaleja ja jonkin verran lämpömodifioitua sulfidirikas-35 tetta. Näiden kuparia sisältävien jäähdytysaineiden li- 8 84365 säksi inerttejä materiaaleja kuten vettä, kierrätettyä rikkidioksidia, jäähdytettyä kuonaa jne. on myös määrä käyttää jäähdytysaineena.
Tämän keksinnön edullisinta kohtaa kuvataan tar-5 kemmin piirroksen yhteydessä. Viitaten nyt siihen kalko-pyriittirikaste, joka sisältää noin 28 - 30 % kuparia, jaetaan kahteen osaan. Ensimmäisen osa, jota on merkitty X %-rikasteeksi 11, pasutetaan leijukerrospasuttimessa 13 850 - 1000°C:ssa joko sellaisenaan jolloin muodostuu ok-10 sidipitoinen kalsiini 14, joka sisältää pääasiassa
CuFe204:a ja S02:a sisältävä poistokaasu 17 muodostuu kalsiini 14, joka sisältää CuFe204:a, CaS04:a ja CaO, ja hii-lidioksidipoistokaasua 17.
Toinen osa kalkopyriittirikasteesta, jota on mer-15 kitty (100-X)%-rikasteeksi 19, syötetään yhdessä kuonari-kasteen 21 ja lietteen 23 kanssa leijukerroskuivuriin 25. Leijukerroskuivurin 25 tuote 27 syötetään yhdessä kalsii-nin 14 ja kalkin tai kalkkikiven 31 kanssa liekkiuuniin 29 yhdessä polttohapen 30 kanssa. Liekkiuunissa 29 (100-20 X)%-riksteen 19, kalsiinin 14, kuonarikasteen 21, lietteen 23 ja kalkkikiven tai kalkin 31 määrät ovat sellaisessa suhteessa toisiinsa, että liekkiuunin 29 toiminta on autogeenista ilman liiallista lämpöä, joka ylikuumen-taisi kuonan, metallin ja uunin komponentit. Jos liekki-25 uunin 29 toimintaa ei voida pitää käytännössä autogeeni-sena, voidaan käyttää välinettä, kuten alaan normaalisti perehtyneet hyvin tietävät, polttoaineen syöttämiseksi lisälämmön saamiseksi, tai lisäjäähdytysaineen syöttämiseksi lämmön hävittämiseksi. Tämän keksinnön tarkoituk-30 siin on edullista välttää tai minimoida kalkin tai kalkkikiven 15 käyttö leijukerrospasuttimessa 13 ja aikaansaada kaikki tai olennaisesti kaikki kuonan muodostava kalkki suorana kalkkikiven tai kalkin lisäyksenä liekki-uuniin 29.
35 Liekkiuunilla on kolme päätuotetta, kuparimetalli 33, kuona 35 ja poistokaasu 37. Kuparimetalli 33 on 9 84365 edullista pitää puoliraakakuparilaatuna, joka määritellään kuparimetalliksi, jossa on pieni, visuaalisesti havaittava määrä valkometallia (Cu2S). Kuparimetallituote 33 saatetaan tämän jälkeen tavanomaiseen konvertointi-5 tai viimeistelyoperaatioon 39 anodikuparin 41 tuottamiseksi, joka sopii elektrolyyttiseen puhdistukseen. Poistokaasu 37 sisältää rikkidioksidia ja hiilidioksidia (kalkkikiven lisäyksestä) ja kuljettaa mukanaan pölyä 43. Osa pölystä 43 otetaan talteen sykloneistaa tai vastaa-10 vista keräyslaitteista. Pääosa jäljelle jäävästä pölystä 43 saostetaan sähköstaattisesta ja se muodostaa lietteen 23 veden kanssa. Kuten edellä selostettiin liete 23 on syöttömateriaali leijukerroskuivuriin 25. Haluttaessa lietettä 23 voidaan käsitellä epämieluisten komponent-15 tien, kuten vismutin poistamiseksi, ennen kuin se kierrätetään leijukerroskuivurin 25 läpi. Tämä liekkiuunista 29 tulevien poistokaasujen seos soveltuu käytettäväksi rikkihapon valmistuksessa keinona tuottaa höydyllistä tuotetta ja välttää ilmakehän saostumista.
20 Jäähdytettäessä liekkiuunin 29 tuotteena oleva su la kuona 35 pelkistyy itse (kuparin suhteen) edellyttäen, että ferri- ja ferroionien välinen suhde ei ole liian korkea. Tämä kuparin itsepelkistymisessä käytetään hyväksi reaktiota: 25
Cu20 + 3 FeO -> Fe^O^
Jos ferri- ja ferroionien välinen moolisuhde kuonassa 35 on yli noin 3, on todennäköistä, että kuonan 35 kuparisi-30 sältö on suuri, esim. yli noin 12 % ja että huomattava osa tästä kuparisisällöstä on ja pysyy jäähdytettäessä oksidipitoisena kuparina. Toisaalta jos kuonan 35 ferri-ja ferroionien välinen moolisuhde kuonassa 35 on noin 2, kuonan 35 kuparisisältö on todennäköisesti alle 10 % ja 35 jäähdytettäessä pääosa tästä kuparisisällöstä, esim. 90 % ίο 8 4 3 65 on alkuainemuodossa. Kuten piirroksessa on esitettiin, kuona 35 voidaan saattaa pelkistysoperaatioon 45, jos Fe3VFe2,-suhde on liian suuri. Tämä pelkistysoperaatio voi olla tavanomainen kuonan sumutusoperaatio, johon 5 liittyy mitä tahansa saatavissa olevaa hiilipitoista kaasumaista, nestemäistä tai kiinteää pelkistysainetta, ja ilman ruiskutusta pelkistysaineen polttamiseksi osittain. Kuonasumutuksen tuote on raaka kuparimetalli 47, jonkin verran rautaa ja olennaisesti kupariton kuona. Raaka kulo parimetalli kierrätetään liekkiuuniin 29. Vielä edullisemmin pelkistysoperaatioon 45 voi kuulua kuonan 35 saattaminen kosketukseen hienojakoisen koksi- tai metallipel-kistimen kanssa kuonan 35 jäähdytyksen aikana. Pelkistin reagoi hyvin nopeasti niin, että normaaleissa jäähdytys-15 olosuhteissa jäähdytetty kuona 35 tuottaa kiinteän aineen, jossa kupari on läsnä pääasiassa metallimuodossa. Vaihtoehtona hienojakoiselle koksi- tai metallipelkisti-melle voidaan käyttää sulfidipelkistintä, jota saadaan metallisen ja sulfidikuparin muodostuksessa jäähdytetyssä 20 kuonassa 35. Kun kuona 35 on jäähtynyt ja vaahdotukseen sopivassa tilassa, se kellutetaan tavanomaisella tekniikalla vaahdotusyksikössä 49 kuonarikasteen 21 ja rikas-tusperien 51 saamiseksi. Kuonarikaste 21, joka koostuu pääasiassa kuparimetallista, jossa on tai ei ole kupari-25 sulfidia, palautetaan sitten leijukerroskuivurin 25 läpi liekkiuuniin 29.
Kuviossa on kuonan 35 ja vaahdotusyksikön 49 välissä esitetty "hienonnus"-operaatio 53. Kuten tavanomaisessa tekniikassa hienonnus 53 voi sisältää tavalli-30 set murskaus- ja jauhatusvaiheet vaahdotussyötön aikaansaamiseksi. Kuitenkin edellyttäen, että kuonalla 35 on sopiva koostumus, on havaittu, että pelkkä kuonan 35 jäähdytystoimenpide aiheuttaa hienonemista tilaan, joka minimoi tai eliminoi tavanomaiset jauhatusoperaatiot.
35 Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä.
il 84365
Esimerkki I
Kalkopyriittirikastetta liekkisulatettiin puoliraaka-kupariksi puolimittakaavakokoisessa liekkiuunissa yhdessä jauhokoksin kanssa (lämmön täydentämiseksi tehdasmittakaavan 5 uunin täysin autogeenisen toiminnan jäljittelemiseksi) käyttäen seuraavia olosuhteita:
Syöttönopeus, kuparirikastetta 2000 kg/h kalsiinia 500 kg/h
Liekkiuunin lietettä 200 kg/h kalkkikiveä 550 kg/h x) 3 happea 8,5 m
Lämpötila, kylvyn kuona 1500°C
kylvyn metalli 1390°C
liekki 1690°C
15 Liekkisulatusaika 2,8 h kg/kalsiinia/kg kuparirikastetta 0,25 kg/happea/kg kuparirikastetta 0,35 kg/lietettä/kg kuparirikastetta 0,10 ) Ei sisällä jauhokoksin lisäykseen tarvittavaa happea 20 Tässä esimerkissä kalsiini, olennaisesti kuparifer-riitti ja liekkiuunin liete toimivat jäähdytysaineina samoin kuin kuparilähteinä. Olennaisesti kaikki kalkkipitoinen materiaali, joka tuotti kalkkipitoista kuonaa, tuli liekkiuuniin suoraan kalkkikivenä. Uunikäsittely tuotti valkometallilla 25 kyllästettyyn puoliraakakupariin ja kuonaan, jolla oli seu-raavat koostumukset painoprosentteina:
Cu Ni Fe S Si02 CaO Fe3°4
Puolikupari 95 N/A 0,01 0,01 1,4 0,02 30 Kuona 9,6 1,0 33 0,6 3,1 17,0 41 12 84365
Esimerkki II
Kalkopyriittirikasteen liekkisulatus suoritettiin samassa laitteistossa kuin esimerkissä I käytetiin, seuraavissa olosuhteissa: 5 Syöttönopeus, kuparirikaste 2000 kg/h kalsiini 800 kg/h kalkkikivi 640 kg/h happiX^ 8,5 m^
Lämpötila, kylvyn kuona 1420°C
10 kylvyn metalli 1350°C
liekki 1610°C
Liekkisulatusaika 3 h kg/kalsiinia/kg kuparirikastetta 0,40 kg/happea/kg kuparirikastetta 0,35 15 ) Ei sisällä jauhokoksin lisäykseen tarvittavaa happea
Tuotepitoisuudet ilmoitettuna painoprosentteina, olivat seuraavat:
Cu Ni Fe S SiC>2 CaO Fe3°4
Puoliraaka- 2U kupari 96 1,8 0,1 0,5 0,1 0,04
Kuona 8,2 0,9 44 0,3 3,6 19,9 42
Esimerkki III
Toisesta liekkiuunin kuumennuksesta, joka suoritettiin 25 samalla tavoin kuin esimerkeissä I ja II, saatiin talteen neljä kuonaerää, joiden analyysit painoprosentteina olivat:
Kuona % Cu % Ni % Fe % Si % CaO % Si02 % MgO % M^o A 5,64 0,71 43,7 0,46 19,8 6,7 4,8 1,3 B 5,17 0,73 43,4 0,34 20,7 6,1 5,0 1,1 30 C 5,21 0,69 42,8 0,90 22,0 6,3 4,3 1,1 D 5,60 0,97 41,9 0,29 20,3 5,7 6,5 1,1
Kuonat A, B, C ja D puhdistettiin vaahdotustekniikalla edellä kuvatulla tavalla ja kuonille B ja C suoritettiin esipelkis-tys 5 kg:lla ja 10 kg:lla koksia samassa järjestyksessä.
35 Vaahdotuksen tulokset olivat seuraavat: 13 84365
Kuona -100 meshin metalliosat Vahdotusrikaste Rikastusperät %Cu Cu:n talteenotto % Cu Cu:n talteenotto % Cu Cu-häviö-% A 68,8 1,9 46,5 69,7 0,82 11,9 B 77,5 4,4 48,3 67,8 0,77 12,5 5 C 86,9 4,0 49,4 55,2 1,12 18,0 D 89,5 12,5 53,3 57,7 0,76 11,3
Sekä metalli- että vaahdotusrikaste ovat sopivia kuivauksen jälkeen käyttettäväksi jäädytysaineena ja/tai kupari lähteenä liekkiuunissa. Vaadittaessa kuparittomia rikastus-10 periä voitaisiin myös käyttää jäähdytysaineena liekkiuunissa.

Claims (6)

14 84365
1. Menetelmä rautavapaan metallisen kuparituotteen valmistamiseksi, jossa on ainakin yhtä paljon kuparia kuin 5 puoliraakakuparissa, tunnettu siitä, että panostetaan kalkkipitoista juoksutetta ja sulfidikuparimalmirikastetta rajoitettuun tilaan ja poltetaan autogeenisesti sanottua malmirikastetta siinä happea sisältävällä kaasulla jäähdytys-aineen läsnäollessa, jolloin aikaansaadaan kalkki-emäskuona, 10 joka sisältää olennaisesti kaiken panostettujen materiaalien raudan ja piidioksidin, sulaa kuparimetallia, joka sisältää korkeintaan n. 1,5 % rikkiä, ja rikkidioksidia sisältävää poistokaasua.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n -15 n e t t u siitä, että sanottu sulfidikuparimalmirikaste on valittu ryhmästä, johon kuuluvat kalkopyriitti-, borniitti-ja kalkosiittirikasteet ja niiden seokset.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanottu rajoitettu tila on liekkiuuni.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että sanottu kalkkipitoinen juoksute on valittu ryhmästä, johon kuuluvat sammuttamaton kalkki, sammutettu kalkki ja kalkkikivi.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n -25 n e t t u siitä, että sanotussa kalkkipitoisessa kuonassa olevan raudan FeJ+/Fe +-suhde on korkeintaan n. 2,5.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa käytetystä jäähdytysai-neesta sisältää kuparioksidia ja on valittu ryhmästä, johon 30 kuuluvat luonnon oksidikuparimalmit ja sulfidimalmirikasteen pasutettu tuote. is 84365
FI861105A 1985-03-20 1986-03-17 Foerfarande foer framstaellning av en jaernfri metallisk kopparprodukt. FI84365C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA476987 1985-03-20
CA000476987A CA1245058A (en) 1985-03-20 1985-03-20 Oxidizing process for copper sulfidic ore concentrate

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI861105A0 FI861105A0 (fi) 1986-03-17
FI861105A FI861105A (fi) 1986-09-21
FI84365B FI84365B (fi) 1991-08-15
FI84365C true FI84365C (fi) 1991-11-25

Family

ID=4130076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI861105A FI84365C (fi) 1985-03-20 1986-03-17 Foerfarande foer framstaellning av en jaernfri metallisk kopparprodukt.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4802917A (fi)
JP (1) JPS61221338A (fi)
CA (1) CA1245058A (fi)
FI (1) FI84365C (fi)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI83670C (fi) * 1988-03-30 1991-08-12 Ahlstroem Oy Foerreduktion av metalloxidhaltigt material.
JP2682636B2 (ja) * 1988-04-19 1997-11-26 住友金属鉱山株式会社 自熔製錬炉の操業方法
JP2682637B2 (ja) * 1988-04-20 1997-11-26 住友金属鉱山株式会社 自熔炉の操業方法
FI101813B (fi) * 1990-11-20 1998-08-31 Mitsubishi Materials Corp Menetelmä kuparin sulattamiseksi
MY110307A (en) * 1990-11-20 1998-04-30 Mitsubishi Materials Corp Apparatus for continuous copper smelting
GB9211053D0 (en) * 1992-05-23 1992-07-08 Univ Birmingham Oxygen smelting
US5449395A (en) * 1994-07-18 1995-09-12 Kennecott Corporation Apparatus and process for the production of fire-refined blister copper
GB9602036D0 (en) * 1996-02-01 1996-04-03 Univ Birmingham Smelting
JP3682166B2 (ja) * 1998-08-14 2005-08-10 住友金属鉱山株式会社 硫化銅精鉱の熔錬方法
FI120157B (fi) * 2007-12-17 2009-07-15 Outotec Oyj Menetelmä kuparirikasteen jalostamiseksi
FI121852B (fi) 2009-10-19 2011-05-13 Outotec Oyj Menetelmä polttoainekaasun syöttämiseksi suspensiosulatusuunin reaktiokuiluun ja rikastepoltin
RU2495944C1 (ru) * 2012-03-12 2013-10-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Аурум" Способ переработки никельсодержащих сульфидных материалов

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3674463A (en) * 1970-08-04 1972-07-04 Newmont Exploration Ltd Continuous gas-atomized copper smelting and converting
FI52358C (fi) * 1974-11-11 1977-08-10 Outokumpu Oy Tapa valmistaa raakakuparia jatkuvasti yhdessä vaiheessa epäpuhtaasta sulfidisesta kuparirikasteesta tai -malmista .
JPS56133430A (en) * 1980-03-25 1981-10-19 Gnii Tsvetnykh Metallov Treatment of crude sulfide stock material
US4415356A (en) * 1980-10-01 1983-11-15 Inco Limited Process for autogenous oxygen smelting of sulfide materials containing base metals
SE444578B (sv) * 1980-12-01 1986-04-21 Boliden Ab Forfarande for utvinning av metallinnehall ur komplexa sulfidiska metallravaror
US4416690A (en) * 1981-06-01 1983-11-22 Kennecott Corporation Solid matte-oxygen converting process
JPS5950737B2 (ja) * 1981-06-23 1984-12-10 三菱マテリアル株式会社 銅の連続製錬法
GB2117410B (en) * 1982-03-26 1985-08-29 Inco Ltd Process for the continuous production of blister copper

Also Published As

Publication number Publication date
US4802917A (en) 1989-02-07
CA1245058A (en) 1988-11-22
FI861105A0 (fi) 1986-03-17
FI84365B (fi) 1991-08-15
FI861105A (fi) 1986-09-21
JPS61221338A (ja) 1986-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI84366B (fi) Foerfarande foer oxidering av sulfidkopparmetall till en kopparmetallprodukt.
FI84365C (fi) Foerfarande foer framstaellning av en jaernfri metallisk kopparprodukt.
FI84367B (fi) Foerfarande foer framstaellning av kopparmetall.
FI68657B (fi) Foerfarande foer autogen braenning av basmetallsulfidmaterial med en syrehaltig gas
US4519836A (en) Method of processing lead sulphide or lead-zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof
SU1544829A1 (ru) Способ переработки мелкозернистых свинцовых и свинцово-цинковых медьсодержащих сульфидных концентратов
FI78125B (fi) Foerfarande foer behandling av jaernhaltiga koppar- eller koppar/zinksulfidkoncentrat.
FI67572B (fi) Foerfarande foer aotervinning av bly och silver ur bly-silveraoterstoder
US4521245A (en) Method of processing sulphide copper- and/or sulphide copper-zinc concentrates
US4252563A (en) Process for the fuming treatment of metallurgical slag
CA1214647A (en) Process for the continuous production of blister copper
US3091524A (en) Metallurgical process
FI85878B (fi) Foerfarande foer reduktionssmaeltning av material innehaollande grundmetaller.
Opic et al. Dead Roasting and Blast-Furnace Smelting of Chalcopyrite Concentrate
GB2089375A (en) Autogenous oxygen smelting of sulphide materials containing base metals
KR0176230B1 (ko) 납-함유 물질의 처리방법
CA1212842A (en) Method of processing lead sulphide or lead/zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof
RU2094494C1 (ru) Способ переработки пиритсодержащих материалов
RU2061075C1 (ru) Способ получения оксидного молибденового концентрата
SU947211A1 (ru) Способ ковертировани свинецсодержащих медных штейнов
Norman et al. Review of Major Proposed Processes for Recovering Manganese from United States Resources (in Three Parts): 1. Pyrometallurgical Processes
US4457779A (en) Oxidizing flux for simultaneous smelting/converting sulfides of high gangue content
SU1631097A1 (ru) Способ переработки сульфидных свинцовых концентратов
Sharma Industrial Aspects of Inorganic Chemistry
JPH0152454B2 (fi)

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: INCO LIMITED

MA Patent expired