PL104594B3 - Sposob przerobu zuzla tlenkowego z przetopu koncentratow miedzi w piecu zawiesinowym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przerobu zuzla tlenkowego z przetopu koncentratów miedzi w piecu zawiesinowym, bedacy ulepszeniem sposobu wedlug patentu nr 89808.

Znany dotychczas sposób przerobu zuzla tlenkowego pochodzacego z zawiesinowego procesu topienia koncentratów miedzi wedlug patentu nr 89808 tym, ze zuzel ten zawierajacy w procentach wagowych od 5 do % Cu, od 3 do 10% Fe, od 1 do 6% Pb, wystepujace glównie w postaci tlenków, oraz inne skladniki poddaje sie redukcji w piecu elektrycznym. Procesredukcji zuzla prowadzi sie w czasie od 2 do 6 godzin, utrzymujac jego temperature powyzej 1300°C. Do pieca wprowadza sie reduktor w postaci koksiku w ilosci od 3 do 12% wago¬ wych w stosunku do masy przerabianego zuzla, przy czym koksik wprowadza sie na powierzchnie zuzla w sposób ciagly lub porcjami w czasie pierwszych godzin procesu z tym, ze najkrótszy czas wprowadzania koksiku wynosi jedna godzine, a najdluzszy 5 godzin.

Celem przyspieszenia redukcji tlenkowych zwiazków metali oraz zwiekszenia stopnia odmiedziowania zuzla, wprowadza sie korzystnie na powierzchnie zuzla kamien wapienny, lacznie lub oddzielnie z koksikiem, w ilosci od 1 do 10% wagowych zuzla lub karbid w ilosci od 0,2 do 2% wagowych zuzla.

Zuzel zawierajacy ponizej 0,5% wagowych Cu po kazdym cyklu redukcji wypuszcza sie z pieca do kadzi lub granuluje w trakcie spustu w strumieniu wody. Podstawowym produktem procesu osadzajacym sie na trzonie pieca elektrycznego jest stop metaliczny o skladzie w % wagowych: od 70 do 95% Cu, od 3 do 15% Fe, od 4 do 18% Pb, od 0,1 do 2% Zn, od 0,2 do 2% Co, od 0,1 do 2% Ni i inne skladniki. Stop ten jest przerabiany oddzielnie dla uzyskania miedzi czarnej. Pyly z procesu odmiedziowania zuzla zawierajace okolo 60% wagowych olowiu, wystepujacego glównie w formie zwiazków tlenkowych, przerabiane sa odrebnie w kierunku odzysku olowiu.

Istota wynalazku polega na tym, ze do plynnego zuzla przerabianego sposobem wedlug patentu nr 89808 oprócz koksiku Wprowadza sie reduktor o ciezarze wlasciwym wiekszym od ciezaru wlasciwego plynnego zuzla, w ilosci 1-10% wagowych w stosunku do ilosci przerabianego zuzla, przy czym ilosc dodawanego koksiku wynosi 1-12% wagowych. Ciezar wlasciwy plynnego zuzla z zawiesinowego procesu topienia koncentratu2 104594 miedzi zalezy od jego skladu chemicznego i wynosi 3-4 g/cm3. Jako reduktor o ciezarze wlasciwym wiekszym od ciezaru wlasciwego plynnego zuzla stosuje sie stop zelaza z weglem, zawierajacy 1 — 5% wagowych wegla, lub zelazo, lub zelazokrzem, przy czym stop zelaza z weglem stosuje sie w postaci zeliwa albo plynnej lub stalej surówki.

Korzystnie jest wprowadzic dodatkowo do plynnego zuzla gaz obojetny* szczególnie azot w ilosci 1-20 Nm3 na 1 tone zuzla.

Wsadowanie reduktora o ciezarze wlasciwym wyzszym od 3 do 4 g/cm3, w ilosci od 1 do 10% w stosunku do ilosci zuzla, rozpoczyna sie bezposrednio po zalaniu zuzla do pieca elektrycznego i konczy na 15-60 minut przed spustem odmiedziowanego zuzla. Proces odmiedziowania zuzla z zastosowaniem stopu zelaza z weglem, albo zelaza, albo zelazokrzemu przebiega przy obecnosci koksiku na powierzchni plynnego zuzla. Koksik i re¬ duktor o wysokim ciezarze wlasciwym wsaduje sie w tym samym czasie lacznie lub oddzielnie.

Wprowadzenie do zuzla reduktorów o wysokim ciezarze wlasciwym powoduje przyspieszenie redukcji tlenkowych zwiazków metali, a przede wszystkim miedzi w porównaniu ze znanym sposobem wedlug patentu nr 89808. Stop zelaza z weglem, zelazo, zelazokrzem zanurzaja sie w zuzlu w odróznieniu od koksiku, który znajduje sie na jego powierzchni i reaguje tylko z górna powierzchnia zuzla. Zanurzanie sie reduktora w zuzlu zwieksza powierzchnie kontaktu reduktora z zuzlem, czyli powierzchnie reakcji redukcji, a tym samym wzrasta szybkosc procesu odmiedziowania.

Jeszczc szybszy przebieg procesu redukcji tlenków miedzi uzyskuje sie wprowadzajac dodatkowo do zuzla gaz obojetny, który powoduje intensywny ruch zelaza, zwiekszenie powierzchni parowania, a tym samym i ilosci odpedzanego olowiu zawartego w zuzlu.

Przyspieszenie redukcji tlenków miedzi z zuzla powoduje z kolei skrócenie czasu trwania cyklu odmiedzio¬ wania zuzla w piecu elektrycznym, co korzystnie wplywa na zwiekszenie wydajnosci procesu, zwiekszenie trwa¬ losci ogniotrwalego wylozenia pieca i zmniejszenie zuzycia energii elektrycznej. Przyspieszenie redukcji tlenków miedzi powoduje otrzymywanie zuzla odmiedziowanego zawierajacego ponizej 0,4% Cu i korzystnie wplywa na zwiekszenie uzysku miedzi w procesie odmiedziowania w piecu elektrycznym.

W celu blizszego wyjasnienia sposobu przerobu zuzla tlenkowego wedlug wynalazku podajemy ponizsze przyklady: Przyklad I. Do pieca elektrycznego zalewa sie rynnami spustowymi z pieca zawiesinowego 200 ton zuzla o skladzie chemicznym w% wagowych: 12% Cu, 3,5% Pb, 5% Fe,, 32% Sio2, 10%MgO, 17%CaO, 11%A1203, 0,1% Co, 0,1% Ni, 3%K20 i inne skladniki. Temperatura zalewanego zuzla wynosi 1300°C. Po zalaniu zuzla na jego powierzchnie dodaje sie koksik w ilosci 4% w stosunku do wagi zuzla. Równoczesnie zkoksikiem wprowadza sie porcjami 8 ton zeliwa konczac jego wsadowanie na 15 minut przed spustem. Po trzech godzinach odmiedziowany zuzel zawierajacy 0,35% wagowych Cu wypuszcza sie otworami spustowymi do rynien granulacyjnych. Otrzymany w wyniku redukcji stop zawiera w% wagowych: 85% Cu, 5% Pb, 8% Fe, 0,9% Co, 0,6% Ni.

Przyklad II. Do pieca elektrycznego zalewa sie rynnami z pieca zawiesinowego 200 ton zuzla, który zawiera w% wagowych: 20% Cu, 8% Fe, 4% Pb, 0,15% Co, 0,1% Ni, 35%Si02, 9%MgO, 13%CaO, 8% A1203, 3% K20 i inne skladniki. Po zalaniu zuzla na jego powierzchnie dodaje sie koksik w ilosci 4% masy przerabianego zuzla i zalewa rynna do pieca elektrycznego 6 ton surówki. Po dwu i pól godzinach procesu z pieca spuszcza sie zuzel zawierajacy 0,4% wagowych Cu. Stop gromadzacy sie na trzonie pieca zawiera w % wagowych: 84% Cu, 6% Pb, 8% Fe, 0,6% Co, 0,4% Ni. klad III. Do pieca elektrycznego zalewa sie z pieca zawiesinowego 200 ton zuzla o skladzie w% wagowych: 12%Cu, 5,5%Fe, 3,5%Pb, 32%Si02, 10%MgO, 17%CaO, 11% A1203, 0,l%Co, K20 i inne skladniki. Temperaturazalewanego zuzla wynosi 1290°C. Bezposrednio po zalaniu zuzla na jego powierzchnie przez okres dwóch godzin porcjami wprowadza sie 10 ton koksiku i 5 ton zelaza. Po trzech godzinach procesu redukcji spuszcza sie odmieedziowany zuzel, który zawiera 0,37% Cu. Otrzymany w wyniku procesu stop zawiera w % wagowych: 81% Cu, 8% Pb, 9% Fe, 0,7% Co, 0,4% Ni i inne skladniki.

Przyklad IV. Do pieca elektrycznego zalewa sie z pieca zawiesinowego 200 ton zuzla o temperaturze 1300°C, który zawiera w % wagowych: 12% Cu, 5,5% Fe, 3,5% Pb, 32% Si02, 10% MgO, 17% CaO, 11% A12 03, 0,1% Co, 0,1% Ni, 3% K20 i inne skladniki. Po zakonczeniu zalewania zuzla porcjami, jednoczesnie wsaduje sie % koksiku i 2% zelazokrzemu w stosunku do masy zuzla. Po trzech i pól godzinach procesu odmiedziowany zuzel zawiera 0,24% Cu, a wytworzony stop posiada nastepujacy sklad chemiczny w % wagowych: 78% Cu, 11% Fe, 9% Pb, 0,7% Co, 0,5% Ni i inne skladniki.

I Przyklad V. Do pieca elektrycznego zalewa sie rynnami z pieca zawiesinowego 200 ton zuzla o tem¬ peraturze 1300 °C, który zawiera w% wagowych: 20% Cu, 8% Fe, 4% Pb, 0,15% Co, 0,15% Ni, 35%Si02, chemicznym 0,1% Ni, 3%104 594 3 9%MgO, 13%CaO, 8% A1203, 3% K20 i inne skladniki. Po dwóch godzinach od chwili rozpoczecia zalewania zuzla, do zuzla zanurza sie lance, przez które wdmuchuje sie azot w ilosci 3 Nm3 na 1 tone zuzla i równoczesnie wsaduje sie w dwu porcjach 4 tony zeliwa przez okres jednej godziny. Proces odmiedziowania przebiega w obec¬ nosci koksiku. Zarówno wdmuchiwanie azotu jak i wsadowanie zeliwa konczy sie na jedna godzine przed spustem zuzla. Odmiedziowany zuzel zawiera 0,3% wagowych Cu, natomiast stop zawiera w% wagowych: 80% Cu, 6% Pb, 12% Fe, 0,7% Co, 0,5% Ni. 1

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób przerobu zuzla tlenkowego z przetopu koncentratów miedzi w piecu zawiesinowym, zawierajace¬ go glównie w postaci tlenków 5-20% wagowych Cu, 3—10% wagowych Fe, 1—6% wagowych Pb i inne skladniki, droga redukcji w czasie 2—6 godzin w piecu elektrycznym, w temperaturze powyzej 1300°C, z zastosowaniem dodatku koksiku wprowadzanego na powierzchnie zuzla w sposób ciagly lub,porcjami, korzystnie z kamieniem wapiennym w ilosci 1-10% wagowych w stosunku do przerabianego zuzla, wedlug patentu nr 89808, zna¬ mienny t y m, ze do plynnego zuzla wprowadza sie reduktor o ciezarze wlasciwym wiekszym od ciezaru wlasciwego plynnego zuzla, w ilosci 1—10% wagowych, a ilosc dodawamego koksiku wynositl-12% wagowych w stosunku do ilosci przerabianego zuzla.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do plynnego zuzla wprowadza sie gaz obojetny w ilosci 1—20 Nm3 na 1 tone zuzla.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, z n a m i e n n y t y m, ze jako reduktor stosuje sie stop zelaza z weglem zawierajacy 1—5% wagowych wegla, lub zelazo, lub zelazokrzem.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny t y m, ze jako stop zelaza z weglem stosuje sie zeliwo albo surówke w postaci plynnej lub stalej.