Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania miedzi konwertorowej z siarczkowych rud mie¬ dzi, a w szczególnosci przetwarzanie kamienia mie¬ dziowego lub podobnego materialu siarczkowego, od etapu wytapiania poprzez proces konwertoro¬ wy.W trakcie zwykle stosowanego procesu wytwa¬ rzania miedzi wytopiony kamien miedziowy spu¬ szcza sie ze zbiornika urzadzenia wytapiajacego, takiego jak piec plomienny lub zawiesinowy piec hutniczy, do kadzi i transportuje sie do konwer¬ tora. Kamien miedziowy wprowadza sie do kon¬ wertora w stanie plynnym, aby umozliwic prze¬ dmuchiwanie przezen powietrza z dysz zanurzonych w kapieli. W konwertorze przez plynny kamien miedziowy przedmuchuje sie powietrze, które utle¬ nia wystepujace w kamieniu zelazo i siarke, w wyniku czego powstaje zawierajacy zelazo zuzel oraz gazowy dwutlenek siarki. Koncowym produk¬ tem procesu konwertorowego jest miedz konwer¬ torowa. (Podczas transportu plynnego kamienia miedziowego w kadziach wystepuje nieunikniona strata gazowego dwutlenku sianki, który zanieczy¬ szcza atmosfere zakladu. Nie znaleziono dotych¬ czas zadnego skutecznego sposobu dla zapobieze¬ nia ulatniania sie gazów z kadzi. Innym powaz¬ nym zródlem emisji ulatniajacych sie gazów jest samo otoczenie konwertora. Poniewaz konwertory sa piecami obrotowymi, polaczenia miedzy ni¬ mi a kanalami dymowymi odprowadzajacymi gazy 10 20 25 30 sa pod wzgledem mechanicznym zlozone i trudne do zachowania gazoszczelnosci. Produkty emisji ga¬ zów z sasiedztwa pieca mozna zbierac i poddawac obróbce w celu usuniecia tlenków siarki, ale sluza¬ ce do tego urzadzenia sa pod wzgledem mechani¬ cznym zlozone, zas ich budowa i eksploatacja jest kosztowna.Dla mozliwie najpelniejszego ograniczenia emi¬ sji ulatniajacych sie gazów przyjeto stosowanie scislego sprzezenia pieca do wytapiania i pieca konwertorowego. Tak wiec do przesylania plynne¬ go kamienia z pieców do wytapiania do sprzezo¬ nych z nimi pieców konwertorowych zastosowano rynny spustowe przykryte okapami wyciagajacy¬ mi opary. Niestety jednakze sterowanie takimi sprzegnietymi piecami jest utrudnione, zas mecha¬ niczne uszkodzenie w dowolnej czesci ukladu zmu¬ sza do wylaczenia calego ukladu na czas przepro¬ wadzenianaprawy. , Bylo szereg propozycji i kilka realizowanych w praktyce prób przeprowadzania zarówno wytapia¬ nia jak i procesu konwertorowego w jednej, cia¬ glej operacji; ale jak dotychczas wszystkie te usi¬ lowania albo okazywaly sie niepraktyczne z eko¬ nomicznego punktu widzenia, albo tez wykazywaly rózne wady w kontekscie rozpatrywania sposobu prowadzenia wytapiania i procesu konwertorowego w oddzielnych piecach.Wiadomo juz bylo, ze plynny kamien miedzio¬ wy mozna zestalic i przeprowadzic operacje roz- 141 491141 491 drabniania celem przygotowania do dalszej obrób¬ ki. Historycznie biorac dalsza obróbka obejmowala prazenie subtelnie rozdrobnionego stalego kamie¬ nia, po czym wyprazony kamien poddawano lugo¬ waniu. Z kolei staly siarczkowy kamien miedziowy poddawano- prazeniu lufb kalcynowaniu, w celu otrzymania stalych tlenków miedzi, które nastep¬ nie topiono w piecu, z lub bez malego dodatku sta¬ lego siarczkowego kamienia miedziowego, otrzymu¬ jac miedz konwertorowa i zuzel. Sposobów takich juz oddawna zaniechano na rzecz zwyklego prze¬ twarzania, w standardowymi konwertorze, plynne¬ go siarczkowego kamienia miedziowego z operacji topienia, prowadzonej w piecu plomdennnym lub zawiesinowym piecu hutniczym.Ostatnio prowadzone przez firme Outokumpu Oy w Finlandii prace nad tzw. „procesem utleniania- -redukcji" (ujawnionym w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 3 892 560 i 3 948 6139), opieraja sie o wykorzystanie prazenia granulowanego siarczkowego kamienia miedziowe¬ go i/lub granulowanego siarczkowego kamienia ze¬ lazawego do wytwarzania goracych gazów do pra¬ zenia, lcelem wprowadzenia ich do strefy reakcyj¬ nej zawiesinowego pieca hutniczego, celem regu¬ lacji zaleznosci miedzy wydajnoscia utleniania a wydajnoscia wytapiania metalu w zawiesinowym procesie wytapiania. Miedz konwertorowa nie jest produktem tego procesu, jakkolwiek w nowszej li¬ teraturze twierdzi sie, ze miedz konwertorowa mozna wytwarzac w pojedynczym piecu zawiesi¬ nowym, jako produkt jego pracy ciaglej, w pola¬ czonym procesie wytapiania i konwertorowym, w wyniku takiego sterowania reakcjami zachodzacy¬ mi w tym piecu, aby zachodzilo i wytapianie i pro¬ ces konwertorowy. Oczywiscie zaklada sie przy tym wprowadzanie do zawiesinowego pieca hutniczego w charakterze materialu zasilajacego koncentratów siarczkowej rudy miedzi. Rozwiazanie to wykazu¬ je wade wspólna dla wszystkich procesów przewi¬ dujacych polaczone procesy wytapiania i rafinacji w jednym piecu, wynikajaca z faktu, ze metalicz¬ na miedz znajdujaca sie w piecu wybiórczo pochla¬ nia ze strumienia zasilajacego piec zanieczyszcze¬ nia takie, jak arsen, bizmut i antymon. W wielu przypadkach /wystepuja równiez wielkie ilosci zuzli o wysokiej zawartosci miedzi, które trzeba nastep¬ nie przerabiac celem odzyskania miedzi.Przedmiotem wynalazku jest ulepszony sposób wytwarzania miedzi konwertorowej z siarczkowych rud miedzi w reaktorze, do którego wprowadza sie kamien miedziowy, topniki oraz tlen lub po¬ wietrze wzbogacone tlenem, a w poczatkowym okresie doprowadza sie równiez cieplo .potrzebne do zapoczatkowania procesu i z którego usuwa sie powstajacy zuzel i odbiera wydzielajacy sie gazo¬ wy diwutlenek siarki oraz odbiera sie wytworzona miedz konwertorowa.Istota sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze wytopiony w znany sposób kamien miedziowy formuje sie w -drobne zestalone czastki w postaci subtelnie rozdrobnionych wysuszonych czastek wprowadza sie do konwertora wraz z topnikiem w strumieniu tlenu lub powietrza wzbogaconego w tlen. : ^.Koncentraty siarczkowych rud miedzi lub inny material z siarczkowych rud miedzi przetapia sie stosujac znane sposoby w celu otrzymania plyn¬ nego kamienia miedziowego. Jednakze zamiast 5 wprowadzania plynnego kamienia miedziowego bezposrednio do konwertora, jak w znanych spo¬ sobach postepowania, w sposobie wedlug wyna¬ lazku plynny kamien miedziowy formuje sie w drobne czastki albo przez granulowanie, tzn. rozpy- 10 lanie i krzepniecie otrzymywanych kropelek, albo przez zestalanie, a nastepnie kruszenie i mielenie do wielkosci czastek przystosowanych do wprowa¬ dzania do pieca hutniczego, na przyklad zawiesi¬ nowego pieca hutniczego. Pozwala to na duza swo- 15 bode w manipulowaniu kamieniem miedziowym przed etapem procesu konwertorowego i eliminuje zwykly problem utleniania sie gazów. Ponadto po¬ zwala to na swobodne rozplanowanie obiektów za¬ kladu w najkorzystniejszy sposób w konkretnych 20 warunkach istniejacych w dowolnym zakladzie, po¬ niewaz ani z punktu widzenia przestrzeni ani wy¬ magan prowadzenia procesu nie wystepuje wymóg scislego sprzezenia pieca do wytapiania i pieca kon¬ wertorowego. Stale czastki kamienia miedziowego 25 wprowadza sie do pieca konwertorowego wraz z odpowiednia iloscia topnika w (podobny sposób, jak przy wprowadzaniu koncentratów siarczkowych rud miedzi do pieca hutniczego do wytapiania, tzn. pr^y uzyciu wzbogaconego w tlen gazu nosnego. 30 W wyniku tego przetwarzanie kamienia miedzio¬ wego zachodzi z wytworzeniem niezwykle mocno stezonego gazowego SO2, który latwo jest odbie¬ rac i który mozna wykorzystac w produkcji kwasu siarkowego lub siarki elementarnej. Miedz kon- 35 wertorowa posiada czystosc odpowiadajaca czystosci konwencjonalnie otrzymywanej miedzi konwertoro¬ wej i otrzymuje sie ja z pieca konwertorowego wraz z odpowiadajaca iloscia zuzla. Jakkolwiek przy krzepnieciu kamienia miedziowego traci sie 40 nieco ciepla, to nieoczekiwanie stwierdzono, ze cieplo wytwarzane w wyniku utleniania siairki i zelaza zawartych w stalym kamieniu miedziowym wystarcza do dostarczenia zasadniczo biorac cale¬ go ciepla potrzebnego do ponownego stopienia ma- 45 terialu. Co wiecej, uzycie zimnego kamienia mie¬ dziowego umozliwia z kolei zastosowanie w piecu konwertorowym czystego tlenu lub powietrza wzbo¬ gaconego w tlen, zwykle bez niebezpieczenstwa przegrzania, to aas z kolei zapewnia maksymalne 50 stezenie gazowego* S02 otrzymywanego z pieca.Na zalaczonym rysunku zilustrowano opisane roz¬ wiazanie sposobu wedlug wynalazku, uwazano obe¬ cnie za najlepszy sposób prowadzenia tego pro¬ cesu w praktyce; jest to schamat przeplywowy 55 przedstawiajacy korzystne procedury.Wytapianie materialu zawierajacego siarczek miedzi, zwykle otrzymywanego droga flotacji kon¬ centratów siarczkowych rud jniedzi, mozna prowa¬ dzic w dowolny dostepny sposób i przy pomocy do- 60 wolnych dostepnnych urzadzen, na przyklad we wskazany sposób, w którym koncentraty siarczko¬ wej rudy miedzi i topnik wprowadza sie do hut¬ niczego pieca do wytapiania, typowego pieca plo¬ miennego, opalanego przez wprowadzenie paliwa «5 i powietrza i/lub tlenu przy uzyciu zwyklego pal-5 ¦ , ¦ nika, i z którego okresowo spiuszcza sie zuzel, zas gazy odlotowe odprowadza sie do atmosfery lub dalszego wykorzystania.Plynny material zawierajacy siarczek miedzi* którymi typowo jest siarczkowy kamien miedzio¬ wy, odbiera sie z pieca i przetwarza sie w dowol¬ ny dogodny sposób, zapewniajacy jego krzepnie¬ cie i rozdrobnienie. Dla otrzymania subtelnie roz¬ drobnionych, stalych czastek odebranego plynnego kamienia miedziowego mozna zastosowac dowolne urzadzenie. Taki kamien miedziowy mozna granu¬ lowac przez wprowadzanie do wody, albo tez moz¬ na go rozpylac w postaci drobnych kropelek i ze¬ stalac bezposrednio w postaci drobnych czastek, wzglednie mozna go wylewac do odpowiedniego naczynia lub na odpowiednia powierzchnie do ochlodzenia, a po skrzepnieciu kruszyc, rozdrabniac i poddawac mieleniu, az do uzyskania subtelnie rozdrobnionych czastek, uzywajac w tym celu stan¬ dardowych urzadzen do rozdrabniania i mielenia.Kamien miedziowy zawiera miedz, zelazo, siar¬ ke oraz zmienne ilosci drugorzednych skladników metalicznych i niemetalicznych. Po przeprowadze¬ niu do postaci subtelnie rozdrobnionych, stalych czastek, kamien zwykle magazynuje sie do wy¬ korzystania *w nastepnym procesie, jako»ze jest rzecza pozadana posiadanie w rezerwie odpowied¬ niego zapasu przeznaczonego do zasilania w spo¬ sób ciagly i efektywny pieca ido produkcji miedzi konwertorowej.Jak przedstawiono to na rysunku, korzystnie jest najpierw magazynowac subtelnie rozdrobnione cza¬ stki kamienia miedziowego, celem wprowadzenia do etapu suszenia, które mozna przeprowadzac w dowolnym odpowiednim urzadzeniu, takim jak suszarka obrotowa, suszarka fluidyzacyjna, suszar¬ ka pneumatyczna itp. Wysuszony material, zwykle o zawartosci wilgoci ponizej 3*/© wagowych, a czesto w zakresie 0,1 do 0,2% lufo ponizej, prze¬ chowuje sie nastepnie w drugim miejscu sklado¬ wania, celem bezposredniego wprowadzenia, wraz z czystym tlenem lufo powietrzem wzbogaconym w tlen oraz topnikiem, do pieca konwertorowego.IPdec konwertorowy moze to byc piec dowol¬ nego typu, w którym moze przebiegac topienie stalego kamienia miedziowego oraz zachodzic pro¬ ces konwertorowy. Aktualnie za korzystne uwaza sie wykorzystywanie tzw. pieca zawiesinowego, w którym staly kamien miedziowy i topnik sa zawieszone w strumieniu czystego tlenu lub po¬ wietrza wzbogaconego w tlen i tak wprowadzane do wstepnie nagrzanego pieca, w wyniku czego proces konwertorowy przebiega na. zasadzie auto- genicznej, tj, podtrzymywany jest samoistnie. Tym nie mniej strumien zawiesinowy moze byc takze wprowadzany do kapieli kamienia miedziowego przy uzyciu konwencjonalnej lancy tlenowej, zmo¬ dyfikowanej tak, ze mozna nia wprowadzac stale czastki.Z pieca konwertorowego odbiera sie miedz kon¬ wertorowa, jako koncowy produkt procesu, zas gazowy S02 o wysokim stezeniu, w sposób ciagly odprowadza sie do przerobu na kwals siarkowy, w ogólnie przyjety sposób, wzglednie do innego wykorzystania!. Zuzel usuwa sie w zwykly sposób 1491 6 i w razie potrzeby mozna go zawracac do obiegu W przypadku stosowania zasadniczo biorac czy¬ stego gazowego tlenu wytwarza sie dostateczna ilosc ciepla, aby zaspokoic cieplne zapotrzebowanie pro- 5 cesu, tzn. stopienie stalego kamienia miedziowego, utworzenie zuzla i miedzi konwertorowej, jak rów¬ niez, aby dostarczyc dostateczna ilosc ciepla dla utrzymania roboczej temperatury pieca i skompen¬ sowania strat cieplnych pieca. W niektórych przy- 10 padkach moze nawet wytwarzac sie wiecej ciepla, niz jest to potrzebne dla zaspokojenia cieplnego zapotrzebowania procesu. Stwierdzono, ze im nizsza jest zawartosc miedzi we wprowadzanym ka¬ mieniu miedziowym, tym wieksza jest ilosc wy- 15 dzielonego ciepla, przekraczajaca wskazane powyzej zapotrzebowanie cieplne procesu. Podobnie w miare wzrostu zdolnosci przerobowych pieca konwerto¬ rowego, straty cieplne przez sciany, strop i trzon pieca stanowia proporcjonalnie mniejsza czesc^ cie- 20 pla generowanego na tone przetwarzanego kamie¬ nia miedziowego. Wynika stad, ze piec duzej po¬ jemnosci bedzie mial wiekszy nadmiar ciepla w odniesieniu do cieplnego zapotrzebowania procesu, niz piec o mniejszej pojemnosci, przy tym sa- 25 mym skladzie kamienia miedziowego oraz gazu utleniajacego.Stwierdzono takze, ze regulujac sklad wprowa¬ dzonego kamienia miedziowego i zawartosc tlenu w gazie utleniajacym, w uzupelnieniu do wpro- 30 wadzanego kamienia miedziowego, mozna przera¬ biac znacznie wieksze ilosci tzw. „obojetnych" ma¬ terialów zawierajacych miedz. Te „obojetne" mate¬ rialy chlodzace efektywnie wykorzystuja nadmiar ciepla z utleniania kamienia miedziowego do ich 35 stopienia. Kryterium wyboru tych „obojetnych" materialów chlodzacych polega na tym, ze musza one wymagac wiecej ciepla do ich stopienia oraz wytworzenia zuzla z ich skladników zuzlotwór- czych, niz moze wytworzyc sie ciepla w wyniku 40 utleniania siarki, zelazai lub innych pierwiastków wystepujacych w takim materiale w dajacej sie utleniac postaci. Przyklady „obojetnych" materia¬ lów, które spelniaja to kryterium obejmuja, jak¬ kolwiek nie *ograniczaja sie wylacznie do: miedzi 45 cementacyjnej, bogatych w miedz pylów lotnych, zawierajacych miedz koncentratów otrzymanych z przeróbki zawierajacych miedz zuzli,, pozostalosci miedzi z procesów hydrometalurgicznych oraz bo¬ gatych w miedz zuzli tlenkowych. 50 Istnieja równiez inne techniki,- które mozna, wy¬ korzystywac do prowadzenia procesu bez przegrzer wania pieca przy przerobie kamienia miedziowego, w którym wytwarza, sie cieplo w nadmiarze wzgle¬ dem normalnego zapotrzebowania, cieplnego. Jedna 56 ze skutecznych technik polega na wprowadzaniu do pieca drobno rozpylonej wody. Wielkosc wtry¬ sku wody dobiera sie tak, ze'cieplo potrzebne do odparowania wody równe jest nadmiarowi ciepla - wytwarzanemu w konwertorze. Pare wodna od- 60 prowadza sie z pieca wraz z gazowym dwutlen¬ kiem siarki wytwarzanym w procesie konwertoro¬ wym. Alternatywnie do konwertora w trakcie pro¬ cesu wprowadza sie dwutlenek siarki w .postaci gazowej lub cieklej i ogirzewa sie go do tempera- «5 tury roboczej przed utsunieciem z konwertora.V141 491 8 lama efektywna technika, usuniecia, nadmiaru ciepla w konwertorze polega na. ochlodzeniu zuzla pobranego z konwertora i zawrócenia jego czesci do konwertora. Zuzel ten ponownie topi sie zuzy¬ wajac czesc nadmiaru ciepla i sluzac jako obojet¬ ny material chlodzacy, W razie potrzeiby mozna równiez zwiekszyc ilosc ciepla wytwarzanego w konwertorze wprowadza¬ jac do niego wraz z kamieniem miedziowym w strumieniu tlenu, paliwo i podtrzymujacy spala¬ nie tlen.Oprócz umozliwienia najwygodniejszego i efek¬ tywnego rozmieszczenia, urzadzen do wytapiania i prowadzenia procesu konwertorowego w dowol¬ nym zakladzie, sposób wedlug wynalazku pozwala takze na przerób kamienia miedziowego z dwóch luib wiecej pieców hutniczych do wytapiania^ przy czym kamien ten moze posiadac odmienny sklad.Subtelnie rozdrobniony, staly kamien miedziowy z róznych pieców hutniczych do wytapiania, mozna mieszac w celu utworzenia jednego strumienia za¬ silajacego piec konwertorowy, traktowanego jako jednolity pod wzgledem skladu surowiec do pro¬ cesu. Pozwala to na wielka swobode w usytuowa¬ niu i pracy konwertora. Po raz pierwszy umozliwia to zarazem posiadanie centralnego zakladu kon¬ wertorowego, bazujacego na kamieniu miedziowym z jednego' lub wiecej pieców hutniczych do wyta¬ piania, pracujacych w odleglych miejscach. Pro¬ wadzi to do osiagniecia niemozliwych dotychczas do uzyskania ekonomicznych korzysci, wynikaja¬ cych z idealnego rozmieszczenia urzadzen do wy¬ tapiania kamienia: i wytwarzania miedzi konwer¬ torowej.Dla uzyskania danych wskazujacych na charakte¬ rystyki procesu przeprowadzono próby na mala skale, których wyniki przedstawiono w ponizej podanym przykladzie I.Przyklad I. Staly kamien miedziowy zawie¬ rajacy 76;°/o Cu, 2,6tyo Fe i 20,4% S rozdrobniono i zmielono, az do uzyskania takiej wielkosci zia¬ ren, ze wszystkie czastki przechodza przez znor¬ malizowane sito o numerze 3i2i5 wg Tylera. Roz¬ drobniony kamien miedziowy umieszcza sie w urzadzeniu stosowanym do podawania surowca z regulowana predkoscia. Urzadzanie to sklada sie z cisnieniowego pojemnika w ksztalcie leja z do¬ zownikiem slimakowym o regulowanej predkosci roboczej. Kamien miedziowy podawany z dozow¬ nika slimakowego' spada do zasyisacza^ gdzie na¬ stepuje wymieszanie tlenu i kamienia miedziowe¬ go. Mieszanine przesyla sie do pieca doswiadczal¬ nego przez elastyczny przewód o srednicy we¬ wnetrznej '0,915' cm i wprowadza sie do pieca do¬ swiadczalnego osiowym palnikiem o dlugosci 25,4 cm i srednicy 5 cm, wprowadzonym przez sklepie¬ nie pieca doswiadczalnego. Piec doswiadczalny j£st to zaopatrzony w wykladzine ognioodporna cylin¬ dryczny zbiornik, posiadajacy srednice wewnetrz¬ na 61 cm i wysokosc wewnetrzna 89 cm. Piec po¬ siada wykladzine z materialu ogniotrwalego o gru¬ bosci 15,2 cm, O' skladzie tlenek magnezu—tlenek chromu. iPróby przeprowadza sie ogrzewajac najpierw zimny piec do roboczej temperatury rzedu 12i5i0 do' 1380aC, przy pomocy palnika zasilanego mie¬ szanina paliwa, z tlenem. Palnik ten usuwa sie po wstepnym nagrzaniu pieca i na jego miejsce zaklada sie palnik tlenowy, do którego wprowadza 5 sie subtelnie rozdrobniony staly kamien miedzio¬ wy. Kamien wprowadza sie w ilosci 20,7 kg/h w- strumieniu czystego tlenu,, podawanego w ilosci 56,6 l/min. Po wprowadzeniu mieszaniny kamien miedziowym—tlen, ustala sie 'stabilny plomien pa- 10 lacego sie kamienia, miedziowego. iZ plomienia pobierano' próbki gazów, które wskazywaly na prawie l'O»()0/e wykorzystanie tlenu.Typowe gazowe produkty plomienia zawieraly SO2, 02, N2 oraz C02. Azot w próbkach gazów pocho- 15 dzil z nie dajacego sie uniknac rozcienczenia ga¬ zów powietrzem i jest typowy dla malych pieców doswiadczalnych. Temperatura plomienia przekra¬ czala 165€°C, co stanowilo wartosc graniczna dla zastosowanego urzadzenia pomiarowego. Produkty 20 z plomienia zbierano na chlodzonym próbniku i badano pod mikroskopem. Produkty skladaly sie glównie z metalicznej miedzi, z niewielkimi ilos¬ ciami tlenku miedzi i siarczku miedzi.Przyklad II. Ponizej podano typowe zasto- 25 sowanie procesu wedlug wynalazku w rzeczywi¬ stej praktyce przemyslowej;, z podaniem dla ilu¬ stracji konkretnego' bilansu materialowego i cie¬ plnego.Miedz konwertorowa ze stalego kamienia mie¬ so dziowego wytwarza sie sposobem wedlug wyna¬ lazku w procesie ciaglym, z siarczkowego kamie¬ nia miedziowego otrzymywanego w konwencjo¬ nalny sposób przez wytapianie koncentratów siar¬ czkowych rud miedzi. W tym przykladzie jako 35 piec do wytapiania stosuje sie przemyslowy reak¬ tor Noranda, który w firmowym procesie No- randa wytwarzania kamienia miedziowego zuzy¬ wa 1290 ton/dzden koncentratów miedzi, zawiera¬ jacych 26,4P/o miedzi, 26J*/o zelaza, 31,0P/o siarki 40 i i4°/o innych skladników.Kamien miedziowy spuszcza sie z reaktora, No¬ randa w konwencjonalny sposób w temperaturze okolo 1180°C. Zamiast transportowania kadzi z go¬ racym metalem do konwencjonalnego konwertora 45 typu Peirce^Smith, kamien miedziowy chlodzi sie przez granulowanie w strumieniu wody. Nalezy podkreslic, ze granulowanie plynnego kamienia miedziowego jest dobrze znane jako etap w przy¬ gotowywaniu go do przerobu hydrometalurgicz- 50 nego. W tym przykladzie zimny zgranulowany ka¬ mien miedziowy przesyla sie do mlyna kulowego, gdzie jest dalej rozdrabniany tak, ze jego czastki sa mniejsze niz ziarna przechodzace przez sito nr 65 wg Tylera, Z kolei subtelnie rozdrobniony ka- 55 mien miedziowy suszy sie w celu usuniecia calej niezwiazanej wody, w wyniku czego szczatkowa zawartosc wilgoci obnizona zostaje do zakresu 0,1 do 0,2*/o w odniesieniu do wagi wlasnej. Wysuszony kamien miedziowy transportuje sie do jednego lub w wiecej zbiorników magazynowych suchego surow¬ ca, sluzacych do magazynowania surowca przed piecem konwertorowym zasilanym mieszanina ka¬ mien miedziowy—-tlen.Proces konwertorowy zapoczatkowany zostaje «5 przez ogrzanie najpierw konwertora do jego nor-141 491 9 10 malnej temperatury roboczej rzedu 1150 do 138O^C, przy uzyciu konwencjonalnych palników zasilanych paliwem. Po osiaignieciu przez piec jego tempera- /tury roboczej konwencjonalne palniki wyjrnuje sie i mai ich -miejsce instaluje sie palniki zasilane mie¬ szanina kamien miedziowy—tlen.Kamien miedziowy pobiera sie ze zbiorników magazynowych przy scisle regulowanej predkosci.Jednoczesnie do kamienia, miedziowego dodaje sie •topnik wprowadzany do konwertora, korzystnie suchy i drobno zmielony kamien wapienny, w ilosciach uzaleznionych od zawartosci w kaimieniu miedziowym zelaza oraz innych skladników drugo¬ rzednych. W tym przykladzie na kazda tone ka¬ mienia miedziowego1 potrzeba 0.,OI2i7i5 tony kamie¬ nia, wapiennego o zawartosci 5l2*/o C&O. Mieszanine kamienia miedziowego i topnika przesyla sie do palników spalajacych mieszanine kamien miedzio¬ wy!—tlen. Otrzymana mieszanine kamienia mie¬ dziowego i tlenu wdmuchuje sie do pieca., gdzie kaimien miedziowy spala sie z wytworzeniem me¬ talicznej miedzi, zuzla, i gazowego dwutlenku siar¬ ki. Kropelki miedzi i zuzla spadaja do kapieli na trzonie pieca i rozdzielaja sie tam na dwie fazy.Przeplyw tlenu reguluje sie jako funkcje pred¬ kosci wprowadzania kamiendai miedziowego i jego skladu tak, aby uzyskac miedz o pozadanej zawar¬ tosci siarki i tlenu,.Topnik w postaci kamienia wapiennego laczy sie z zelazem zawairtym w kamieniu miedziowym i z mala iloscia miedzi tworzac plynny zuzel. Cie¬ plo wytworzone w wyniku spalania kamienia mie¬ dziowego wystarcza do stopienia stalych czastek kamienia miedziowego, do utworzenia zuzla i do skompensowania, normalnych strat ciepla przez sciany pieca.Bilans materialowy dla tego przykladu wyglada nastepujaco1: ton/ Zawartosc procentowa Wsad /dzien- Cu Fe , S CaO jCOB j^i^ : Kamien miedziowy 456,3 75' , 2,6 ;20,4 (— — Topnik ,11,25 52 44 Tlen , 96,16 — ¦ — — — ¦ — Produkty Miedz kon¬ wertorowa 33^7,47 99,5 0,0 0,50 —. —• Z/ulzel 29,94 15 30,3 0,0 iL5,0 — Gaz odlo¬ towy 186,88 i — — 48,8 — 3,2 Objetosc i sklad gazu odlotowego wynosza od¬ powiednio 46,723 Nm3/imin, o zawartosci 94,8°/o SO2, 0,4% N2, l,6°/o H20 i 3,2% C02. W tym przykladzie proces jest autogeniczny, ale mozna go prowadzic w szerokim zakresie warunków cieplnych. 5 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania miedzi konwertorowej z siarczkowych rud miedzi w reaktorze, do które¬ go wprowadza sie kamien miedziowy, topniki oraz 10 tlen lub powietrze wzbogacone tlenem, przy czym w poczatkowym okresie doprowadza sie równiez cieplo potrzebne do zainicjowania procesu, usuwa powstajacy zuzel i odbiera wydzielajacy sie gazo¬ wy dwutlenek siarki, znamienny tym, ze wyto- 15 piony w znany sposób kamien miedziowy formuje sie w drobne zestalone czastki i w postaci subtel¬ nie rozdrobnionych wysuszonych czastek wprowa- dzadza sie do konwertora wraz z topnikiem w strumieniu tlenu lub powietrza wzbogaconego tle- 20 nem. 2. Sposób wedlug zasrhrz. 1, znamienny tym, ze wytapianie kamienia miedziowego i jego przetwa¬ rzanie na subtelnie rozdrobnione stale czastki pro¬ wadzi sie w miejscu oddalonym od konwertora. 25 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze partie stosowanego subtelnie rozdrobnio¬ nego kamienia miedziowego maja rózny sklad che¬ miczny. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ^ w trakcie procesu konwertorowego odprowadza sie nadmiar ciepla z konwertora. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze nadmiar ciepla odprowadza sie, wprowadzajac do konwertora w trakcie procesu wode w stanie cie- klym, a wytworzona pare wodna odprowadza sie z pieca. * 6. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze nadmiar ciepla odprowadza sie, wprowadzajac do konwertora w trakcie procesu dwutlenek siarki, który odprowadza sie z konwertora po ogrzaniu do roboczej temperatury konwertora. 7. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze nadmiar ciepla odprowadza sie, ochladzajac zuzel usuwany z konwertora i wprowadzajac go ponow¬ nie do konwertora. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do konwertora wraz z podawanym do niego tle¬ nem i kamieniem miedziowym wprowadza sie tak¬ ze material pochlaniajacy cieplo. 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze jako material pochlaniajacy cieplo wprowadza sie material zawierajacy miedz. 10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w razie potrzeby zwieksza sie ilosc ciepla wytwa¬ rzanego w konwertorze, przez wprowadzanie do 55 konwertora wraz z podawanym do niego tlenem i kamieniem miedziowym paliwa i podtrzymuja¬ cego spalanie tlenu. 40 45 50141 491 Koncentrat siarczkowej rudy miedzi topnik powietrze i/lub tlen ^ paliwo -» * r-^gazy odlotowe PIEC HUTNICZY DO WYTAPIANIA | I U-zuzel stopiony kamien miedziowy CHLODZENIE I ROZDRABNIANIE KAMIENIA MIEDZO- WEGO i PRZECHOWYWANIEl KAMIENIA MIEDZIO¬ WEGO SUSZENIE KAMIE¬ NIA MIEDZIOWEGO I PRZECHOW. KAMIE- NIA MIEDZIOWEGO tlen lub powietrze wzboga- cone wtlen topnik PIEC KONWERTOROWY miedz konwertorowa n gazy odlotowe (wysokie stezenie S02) *zuzel Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr fl, 504/87 Cena 130 zl PL