Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania miedzi czarnej ze stopu metalicznego zawierajacego glównie miedz, olów i zelazo a takze w niewielkich ilosciach inne cenne metale, przede wszystkim kobalt i nikiel, powstajacego w procesie redukcyjnej metody przerobu zuzla tlenkowego z przetopu koncentratów miedzi w piecu zawiesinowym. Udzial wagowy poszczególnych skladników w stopie metalicznym jest nastepujacy: Cu - od 70 do 95%, Fe - od 3 do 15%, Pb - od 4 do 18%, Co - od 0,2 do 2,0%, Ni - od 0,1 do 2,0% i inne skladniki. ¦ Dotychczas w praktyce metalurgicznej przerobu koncentratów miedzi nie otrzymuje sie i nie przerabia tego rodzaju stopu metalicznego.Miedz czarna z surowców wtórnych, zawierajacych glównie miedz, a takze olów zelazo, cynk, cyne, aluminium i inne skladniki otrzymuje sie dotychczas w konwertorach ogrzewanych palnikami, przez swiezenie za pomoca powietrza wprowadzanego przez dysze umieszczone na pobocznicy walca konwertora. Dodatkami zuzlotwórczymi wprowadzanymi do konwertora w tym procesie sa skladniki o charakterze kwasnym, najczesciej kwarcyt Olów ze wsadu przeprowadza sie glównie do zuzla, w którym wystepuje on w postaci trwalych zwiazków najczesciej krzemianów olowiu. Metale latwo lotne lub metale których tlenki sa latwolotne na przyklad cynk i cyne odpedza sie glównie do pylów.Wedlug wynalazku sposób otrzymywania miedzi czarnej ze stopu metalicznego polega na tym, ze stop metaliczny poddaje sie swiezeniu w konwertorach opalanych palnikami w dwóch etapach.Pierwszy etap swiezenia obejmuje glównie utlenienie zelaza i innych metali o duzo wiekszym powinowactwie do tlenu niz miedz, jak na przyklad kobalt i przeprowadzenie tych skladników do zuzla. W etapie tym nastepuje takze czesciowe utlenienie i przeprowadzenie do zuzla miedzi, olowiu i innych metali o nizszym od zuzla powinowactwie do tlenu. Okres utleniania zelaza charakteryzuje sie wysokim wzrostem temperatury kapieli. Wysoka temperatura w konwertorze sprzyja dobremu odpedzeniu olowiu w postaci olowiu metalicznego ze stopu i tlenków olowiu z zuzla.Odpedzanie olowiu do pylów zalezne jest nie tylko od temperatury lecz takze od czasu procesu oraz ilosci gazów wprowadzanych przez dysze konwertora i przeplywajacych nad powierzchnia kapieli.Celem przedluzenia okresu utleniania zelaza, a takze zwiekszeniu ilosci gazów przedmuchiwanych przez2 89 969 kapiel metaliczna, oraz zwiekszenia ilosci gazów przeplywajacych nad powierzchnia kapieli, korzystnie w tym okresie wprowadza sie przez dysze konwertora powietrze wzbogacone w azot, maksymalnie do zawartosci 95% objetosciowych N2 w dmuchu. Pod koniec okresu ulteniania zelaza nastepuje czesciowe utlenianie miedzi, olowiu i innych bardziej szlachetnych od zelaza skladników. Miedz, olów i inne utlenione skladniki przechodza do zuzla. Obecnosc tlenków olowiu i tlenków miedzi w zuzlu wplynie bardzo niekorzystnie na trwalosc obmurza ogniotrwalego konwertora. Dla wytworzenia zuzla, który chroni wymurówke konwertora przed szybkim zuzyciem, a równoczesnie sprzyja dobremu odpedzeniu tlenków olowiu do pylów pod koniec okresu swiezenia zelaza dodaje sie do konwertora zasadowe skladniki zuzlotwórcze, którymi sa wapno palone, kamien wapienny, dolomit surowy lub dolomit palony. Zaleznie od warunków prowadzenia procesu i lokalnych mozliwoicl wprowadza sie jeden z podanych skladników zuzlotwórczych. Ilosc dodawanego zasadowego skladnika zuzlotwórczego zalezna jest od skladu chemicznego przerabianego stopu metalicznego, wylicza sie ja jednak Uk, aby zawartosc CaO + MgO w zuzlu z pierwszego okresu swiezenia wynosila od 10 do 40% wagowych, Utlenianie miedzi ze stopu metalicznego i przeprowadzanie tlenków miedzi do zuzla jest zjawiskiem niekorzys¬ tnym, gdyz zmniejsza uzysk miedzi w procesie.Celem obnizenia zawartosci miedzi w zuzlu oraz dla zwiekszenia stopnia odpedzania olowiu z zuzla do pylów, do konwertora wprowadza sie reduktor, najczesciej w postaci koksiku. Ilosc wprowadzonego koksiku zalezna jest od skladu chemicznego przerabianego stopu metalicznego, przede wszystkim od zawartosci w nim olowiu. Po przeprowadzeniu redukcji tlenków miedzi w zuzlu, do konwertora wprowadza sie w formie stalej lub plynnej zuzel zawrotowy z poprzedniego cyklu konwertorowania stopu metalicznego. Równiez w tym okresie procesu do konwertora wprowadza sie reduktor najczesciej w postaci koksiku. Calkowita ilosc wprowadzonego koksiku wynosi od 1 do 10% wagowych, od przerabianego stopu metalicznego. W okresie pracy konwertora z dodatkiem koksiku korzystnie jest doprowadzic do dysz konwertora powietrze wzbogacone w azot. Przy przerobie stopu metalicznego o wysokiej zawartosci olowiu, po okresie redukcji zuzla, do konwertora wprowadza sie za pomoca urzadzenia dozujacego kwasny skladnik zuzlotwórczy najczesciej w postaci kwarcytu. swiezenie stopu metalicznego w pierwszym etapie prowadzi sie do czasu uzyskania w wyjsciowym stopie zawartosci olowiu od 0,5 do 5% wagowych. Nastepnie zlewa sie zuzel zawierajacy od 5 do 30% wagowych miedzi, który przerabia sie znanymi sposobami w procesie odmiedziowania zuzla tlenkowego w piecu elektrycznym lub w przypadku wysokiej zawartosci w nim kobaltu, co zalezne jest od skladu przerabianego stopu, zuzel ten w calosci lub w czesci przerabia sie w oddzielnym urzadzeniu w kierunku odzysku kobaltu.Drugi etap swiezenia stopu metalicznego obejmuje glównie rafinacje miedzi od olowiu, dla otrzymania miedzi czarnej przydatnej do dalszego przerobu w piecach raf inacyjnych anodowych. W tym okresie swiezenia, do konwertora wprowadza sie glównie kwasne skladniki zuzlotwórcze, najczesciej w postaci kwarcytu dla zwiazania w zuzlu przeprowadzonego z kapieli metalowej olowiu. Ilosc wprowadzonego kwarcytu zalezna jest od skladu chemicznego swiezonej kapieli metalowej, przede wszystkim od zawartosci w niej olowiu. Dodatek kwarcytu wylicza sie tak, by zawartosc Si02 w wytworzonym zuzlu wynosila od 5 do 30% wagowych. Proces swiezenia prowadzi sie do czasu uzyskania w otrzymanej miedzi czarnej zawartosci tlenu od 0,6% do 1,5% wagowych. Po zakonczeniu swiezenia zlewa sie zuzel, który zawiera od 20 do 60% wagowych miedzi. Jest to material zawrotowy, który przerabia sie w procesie swiezenia stopu metalicznego w pierwszym etapie swiezenia.Nastepnie zlewa sie miedz czarna, która przerabia sie w procesie rafinacji ogniowej w piecach anodowych. Gazy z procesu swiezenia stopu metalicznego po odpyleniu wyprowadza sie przez komin do atmosfery. Pyly z tego procesu zawierajace ponad 60% wagowych Pb, który wystepuje w formie tlenków, przerabia sie w odrebnym procesie w kierunku odzysku olowiu.Podstawowymi zaletami procesu otrzymywania miedzi czarnej ze stopu metalicznego zawierajacego ylównie miedz, olów i zelazo, sposobem wedlug wynalazku, jest otrzymywanie miedzi czarnej przydatnej do dalszego przerobu w procesie rafinacji ogniowej w piecach anodowych, przeprowadzenie znacznej czesci olowiu do pylów i w ten sposób wyprowadzenie olowiu z obiegu materialów oraz uzyskanie w pylach bogatego w olów koncentratu, latwego do dalszego przerobu w kierunku odzysku olowiu, ze wzgledu na tlenkowy charakter zwiazków olowiu w tych pylach. Dodatkowa zaleta jest to, ze gazy z konwertora, które nie zawieraja szkodliwych zwiazków siarki po oczyszczeniu od pylów sa wyprowadzane do atmosfery.Dla lepszego zobrazowania opracowanego wedlug wynalazku sposobu otrzymywania miedzi czarnej ze stopu metalicznego zawierajacego glównie miedz, olów i zelazo, podaje sie przyklady zastosowania tej metody.Przyklad I. Do nagrzanego do temperatury 1300°C konwertora o pojemnosci 80 ton wyswiezonej miedzi, zalewa sie kadzia o pojemnosci 20 ton stop metaliczny otrzymany z procesu odmiedziowania zuzla tlenkowego w piecu elektrycznym. Temperatura zalewanego stopu wynosi 1280°C. Sklad chemiczny stopu w % wagowych jest nastepujacy: 80% Cu, 10% Fe, 8% Pb i inne skladniki. Stop metaliczny zalewa sie porcjami po 2089 969 3 ton kazda z tym, ze calkowita ilosc zalanego do konwertora stopu wynosi 100 ton. Po zalaniu 40 ton stopu, przystepuje sie do swiezenia, wprowadzajac przez dysze powietrze wzbogacone w azot do zawartosci w nim 88% objetosciowych N2 w dmuchu. Po krótkim okresie swiezenia wynoszacym 10 minut, zalewa sie nastepna porcje stopu metalicznego. Calkowity czas napelnienia konwertora wynosi 90 minut, natomiast okres pracy konwertora pod dmuchem w okresie jego napelniania wynosi 40 minut. Nastepnie swiezy sie stop metaliczny dodajac do konwertora za pomoca urzadzenia dozujacego 7 ton palonego wapna. Po okresie swiezenia wynoszacym 60 minut, do konwertora wprowadza sie za pomoca urzadzenia dozujacego koksik, a nastepnie po 50 minutach swiezenia zuzel zawrotowy z poprzedniego cyklu przerobu stopu metalicznego. Dodatek koksiku wprowadza sie sukcesywnie tak, by zawsze pokrywal powierzchnie kapieli. Calkowity czas swiezenia stopu metalicznego w okresie dodawania koksiku wynosi 100 minut, a calkowita ilosc wporwadzonego koksiku 4 tony. Po odstaniu kapieli w czasie dalszych 15 minut, zlewa sie zuzel do kadzi, którymi transportuje sie go i zalewa do pieca elektrycznego do odmiedziowania. Nastepnie dodaje sie do konwertora urzadzeniem dozujacym kwarcyt w ilosci 2 ion, swiezy sie stop powietrzem w czasie 15 minut i po odstaniu w czasie nastepnych 15 minut zlewa sie zuzel koncowy, który jest materialem zawrotowym do nastepnego cyklu konwertorowania, po czym zlewa sie miedz i kieruje ja do rafinacji anodowej.Przyklad ILSposób zalewania konwertora jak w przykladzie I. Sklad chemiczny stopu w % wagowych Jest nastepujacy: 70% Cu, 15% Fe, 4% Pb i inne skladniki. Do dysz wprowadza sie powietrze. W okresie napelnienia stop swiezy sie w czasie 40 minut. Nastepnie swiezy sie stop w czasie 90 minut, wprowadzajac sukcesywnie kamien wapienny w calkowitej ilosci 10 ton, po czym wprowadza sie za pomoca urzadzenia dozujacego koksik w calkowitej ilosci 2 ton oraz zuzel zawrotowy z poprzedniego cyklu swiezenia. Okres swiezenia przy dodatku koksiku wynosi 40 minut. Po odstaniu kapieli w czasie dalszych 15 minut zlewa sie zuzel z pierwszego okresu swiezenia. Nastepnie do konwertora wprowadza sie kwarcyt w,ilosci 1,2 tony i po swiezeniu w czasie 10 minut i odstaniu kapieli w czasie nastepnych 15 minut, zlewa sie zuzel koncowy, który przerabia sie w konwertorze w nastepnych cyklach swiezenia stopu metalicznego. Miedz wylewa sie do kadzi i transportuje do oddzialu rafinacji anodwej.Przyklad III. Sposób napelniania konwertora jak w przykladzie I. Sklad chemiczny stopu w% wagowych jest nastepujacy: 80% Cu, 3% Fe, 15% Pb i inne skladniki. Do dysz wprowadza sie powietrze wzbogacone w azot do zawartosci 85% objetosciowych N2 w dmuchu. W okresie napelniania stop swiezy sie w czasie 20 minut. Nastepnie wprowadzajac sukcesywnie do konwertora palony dolomit w calkowitej ilosci 2,5 ton, swiezy sie stop w czasie 30 minut. Po tym okresie wprowadza sie koksik sukcesywnie za pomoca urzadzenia zaladowczego. Calkowita ilosc wprowadzonego koksiku wynosi 8 ton, a calkowity czas swiezenia w okresie dodawania koksiku wynosi 150 minut. W okresie wprowadzania koksiku do konwertora dodaje sie zuzel zawrotowy z poprzednich cykli swiezenia stopu metalicznego. Nastepnie po wprowadzeniu kwarcytu w ilosci 1,2 tony i dalszym swiezeniu za pomoca powietrza w czasie 15 minut oraz odstaniu w czasie dalszych 15 minut, dokonuje.sie spustu zuzla z pierwszego okresu swiezenia stopu metalicznego. W drugim okresie swiezenia stopu /wprowadza sie kwarcyt w ilosci 2,5 ton, swiezenie przeprowadza sie za pomoca powietrza w czasie 20 minut, i po 'Odstaniu kapieli w czasie 15 minut zlewa sie zuzel i miedz, po czym przystepuje sie do swiezenia nowej porcji stopu metalicznego. PL