PL95510B1 - Sposob ciaglego wytwarzania surowej miedzi w ie z nierafinowanego koncentratu siarczkowego miedzi - Google Patents

Sposob ciaglego wytwarzania surowej miedzi w ie z nierafinowanego koncentratu siarczkowego miedzi Download PDF

Info

Publication number
PL95510B1
PL95510B1 PL1975182917A PL18291775A PL95510B1 PL 95510 B1 PL95510 B1 PL 95510B1 PL 1975182917 A PL1975182917 A PL 1975182917A PL 18291775 A PL18291775 A PL 18291775A PL 95510 B1 PL95510 B1 PL 95510B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
copper
concentrate
oxygen
raw
sulfur
Prior art date
Application number
PL1975182917A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Outokumpu Oy
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 Outokumpu Oy filed Critical Outokumpu Oy
Publication of PL95510B1 publication Critical patent/PL95510B1/pl

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
    • C22B15/0047Smelting or converting flash smelting or converting

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

Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego wy¬ twarzania surowiej miedzi w jednym etapie w pro¬ cesie zawiesinowym z siarczkowych koncentratów L/lub rud miedzi zawierajacych zanieczyszczenia takie jak olów, antymon, bizmut i arsen.Wiekszosc miedzi na swiecie jest jeszcze obecnie wytwarzana konwencjonalnymi sposobami, zwiaza¬ nymi ze stosowaniem kilku etapów i uzyskiwaniem (produktów posrednich.Stapianie ikoneentratu lub czesciowo prazonego kon¬ centratu oraz dodatków zuzlotwórczych, przeprowai- dzane jest w zasadowych piecach wytopowych, jak piec plomieniowy, [piec elektryczny, lub piec szy¬ bowy, po czym wytworzony siarczkowy kamien* miedziowy jest przenoszony do konwertora w ce¬ lu wytworzenia miedzi konwertorowej. Ostatni sto¬ pien jest zwykle irafinacja na goraco w celu wyre¬ gulowania zawartosci tlenu i siarki. Zuzel tlenko¬ wy wytworzony w zasadowym piecu wytopowym jest albo odrzucany albo obrabiamy dalej, zaleznie od ;zawartosci w nim wartosciowego metalu. Zuzel konwertorowy jest rafinowany albo^ oddzielnie, al¬ bo przez zawracanie go do zasadowego pieca wy¬ kopowego. Przy obróbce nierafinowanych koncen¬ tratów .konwencjonalnymi sposobami, dzieki istnie¬ niu kilku produikt6w posrednich d mozliwosci pro- iwadzenia kazdego procesu czesciowego niezaleznie, mozna latwo uniknac zanieczyszczen w miedzi ano¬ dowej. Dzieje sie tak dlatego, ze w /kazdym pro¬ cesie czesciowym potencjaly siarki i tlenu w sys- ternie sa rózne d przez to mozina selektywnie usu¬ wac szkodliwe skladniki. Z drugiej strony jezeli do przetwarzania stosuje sie sposób wsadowy, war¬ tosci systemu zmieniaja sie podczas postepowania reakcji, co wspomaga tworzenie sie róznych pro¬ duktów posrednich, które mozna usuwac jesli trze¬ ba.Sytuacja zmienia sie calkowicie, gdy stosuje sie procesy ciagle, w których wytwarzany metal jest w równowadze z kamieniem i zuzlem w procesie, lub ma tendencje do osiagniecia takiej równowagi.Jesli chodzi o zanieczyszczenia zawarte w koin^ oentratach miedzi, moga wystepowac /0oza miedzia prawie wszystkie pierwiastki sjposród zanieczysz¬ czen zwykle branych pod uwage. Liczba skladni¬ ków jest w rzeczywistosci mniejsza, (poniewaz nie¬ które nie moga rozpuszczac sie termodynamicznie w stopniu .szkodliwym dla wytwarzanej miedza w warunkach panujacych w procesach bezposrednich.Niektóre izanieczyszczenia sa zwykle skladnikami silnie zuzlotwórczymi, np. Fe, Co, Zn, Or, Ti, Ca, Si, które przechodza w faze krzemianowa. Z drugiej strony 'pozadane jest, by pewne skladniki groma¬ dzily sie w surowej miedzi, na przyklad metale szlachetne, a usuniecie niektórych, przykladowo ni¬ klu, jest stosunkowo proste w procesie elektrolitycz¬ nym. Zanieczyszczeniami uwazanymi zwykle ^za rze¬ czywiscie szkodliwe sa zatem Pb, Sb, As, Bi.Znanych jest wiele procesów, zmierzajacych do 955103 95510 4 uzyskiwania miedzi bezposrednio w plomieniowych piecach wytopowych.Sposób wedlug (patentu finskiego Nr i22 694 jest 3po- sotbem autogenicznego, zasadowego procesu zawie¬ sinowego. Ponadto patenity finslkie Nr. Nr. 45 866 i 47 380 podaja przypadki stosowania tlenu ipod cis¬ nieniem i siarki w kontrolowanych szybach reak¬ cyjnych, dla stworzenia warunków korzystnych do powstawania bialego metalu lufo nawet surowej imie- cM w dolnej czesci pieca. Patenty te zajmuja sie czystymi koncentratami nnedzi i jedynie sugeruja mozliwosc wytwarzania surowej miedzi w piecu plo¬ mieniowym, nie podajac bardziej szczególowych przykladów.Inne, bezposrednie ii/lufo ciagle sposoby wytwa¬ rzania imiedzi, mozna podzielic na djwa rodzaje pod wzgledem utleniania siarczków. Pierwszy z nich do¬ tyczy procesów typu konwertorowego, w których wiekszosc utleniania zachodzi w kapieli pirzy uzyciu dysz lub zerdzi. Drugi rodzaj dotyczy procesów ty¬ pu zawiesiinowego, w których reakcje utleniania za¬ chodza glównie w zawiesinie skladajacej sie z do¬ kladnie rozdrobnionego koncentratu i gazu reak¬ cyjnego.Pierwszym przykladem, o którym nalezy wspom¬ niec wsród procesów typu konwertorowego^ jest sposób Noranda [(patent finski Nir 45 566) w którym surowa miedz jest wytwarzana z koncentratów spo- sobem ciaglym w jednym .urzadzeniu. Kocentraty i dodatki zuzlotwóreze sa podawane ma roztopiona kapiel, a utlenianie przebiega przy uzyciu dysz usytuowanych pod powierzchnia kapieli.Kapiel zawiera podczas operacji ciaglej trzy, nie¬ znacznie rozpuszczajace sie w sobie warstwy u- tworzone z zuzla, kamienia i surowej miiedizi. Zuzel do ewentualnego dalszego oczyszczania i zawiera¬ jaca siarke surowa miedz sa usuwane z (konwerto¬ ra. W .podanym wyzej patencie nie omówiono wy¬ topu z nierafiinowanych koncentratów, ale wedlug artykulu dotyczacego tego samego sposobu (N.J.Themelis, G.C. McKerrow, P. TarassoiCf i GJD. Hol- let — „The Noranda Process for Contiinuous Smel- ting and Convertiing of Copper Coincentrates", 100-ne sympozjum doroczne AIME, Nowy Jork, 1—4 marca 1971 r.), usuwanie ponad 80% olowiu odbywa sie przez wyparowanie z powierzchni zuzla. Wartosc ta jest oparta na zawartosci olowiu w zuzlu i w surowej miedzi, (podanych w tym artykule, gdzie dla koncentratu podano zawartosc olowiu okolo l,2°/o.Jako drugi proces typu konwertorowego mozna wymienic sposób Worcra. Jest on opisany przy¬ kladowo w patencie USA Nir 3 326 671 i w artykule H. K. Worner i inni — „Developments dn WORCRA smedting^converting", raport miedzynarodowego sympozjum zorganizowanego przez Instituition of Mining and Metallurgy, Londyn, 4—6 pazdziernika 1971 r. W procesie tym stapianie koncentratu i do- datków zuzlotwórczych odbywa sie na powierzchni kapieli, a atlenianie odbywa /sie glównie pod po¬ wierzchnia kapieli przy uzyciu zerdzi.Proces przebiega na zasadzie przeciwpradowej, dzieki czemu zuzel i surowa miedz mozna usuwac z przeciwnych konców pieca. Znowu jest malo wzmianek o koncentratach nierafiinowanych. W wymienionym artykule stwierdzono jedynie, ze mo¬ zliwe jest odparowanie 80% olowiu, przy jego o- gólnej zawartosci 2,2% w (koncentracie.Jako trzeci proces konwertorowy mozna wymie¬ nic sposób Mitsubishi. Sposób ten jest opisany przy- (kladowo w fiinskim zgloszeniu patentowym 1307/73 d w artykule T. Suzuki i T. Nagano „Development of New Continuous Copper Smelting Process", wspól- ne sympozjum MMIJ — AIME, 24^-27 maja 1972, W Tokio. Wedlug tego sposobu stosuje sie trzy od¬ dzielne piecie dla stapiania, oczyszczania zuzla i kon¬ wersji, z ciaglym przeplywem materialu pomiedzy piecami.Spalanie siarki jest przeprowadzane za pomoca powierzchniowych zerdzi dmuchowych, przy czym surowa miedz jest wytwarzana w piecu konwerto¬ rowym. Podobnie jak w innych procesach kon¬ wertorowych zawarte sa w piecu trzy warstwy: zu¬ zel, kamien i surowa miedz. Jest to wyraznie za- iznaczone przez zawartosc siarki w surowej miedzi i(0,5 -r-1,0% S), poniewaz rozpuszcza ona siarke w lilosoi bOiskiiej stanu równowagi, jezeli wytwarzanie surdwej miedzi zachodzi przez (utlenianie z rozto¬ pionego kamienia siarczkowego. Jesli chodzi o za¬ nieczyszczenia, wspomniano w zwiazku z procesem Mitsubishi, ze gdy zostaje Osiagnieta wymagana za¬ wartosc miedzi w zuzlu, jak w iprawdziwym piecu konwertorowym, to dla wytworzonej surowej mie- dzi otrzymuje sie zawartosc olOwiu w zakresie 0,2 -^ 0,5%, przy czym zawartosc olowiu w koncen¬ tracie wynosi 1,0 -r- 2,3%. Podobnie, przez zwieksze- imie sitoipnia 'utlenienia mozna zmniejszyc zawartosc (innych zanieczyszczen lotnych, np. As i Sb w su¬ rowej miedzi. W ten stposób zanieczyszczenia moz¬ na usuwac z pieca wraz z pylem.Przy omawianiu zawiesinowych sposobów wy¬ twarzania miedzi bezposredniio z 'koncentratów, o- 40 prócz wymienionych poprzednio mozna jeszcze (WSjpominiec ikilka (innych sposobów. Po pierwsze znany jest sposób Brittinigham (patent finski 45 463), w którym utlenianie do stopnia bialego metalu jest przeprowadzane w szybie (reakcyjnym, po czym 4g bialy metal jest dalej utleniany (d^o surowej (miedzi.Oczyszczanie zuzla moze byc przeprowadzane w tym samym urzadzeniu, w innej sekcji dolnej czesci pie¬ ca. Tak ijak w sposobie (konwertorowym wystepuja trzy fazy zuzel, kamien i surowa miedz. Nie dano 0 zadnych informacji o zachowaniu sie zanieczysz¬ czen.Inna mozliwoscia godna wzmianki jest sposób opracowany iprzez J. C. Yannopouloisa (patent USA 3 674 463), w którym kamien miedziowy, wytwarza- 55 ny podczas pierwszego etapu, obiega dalej w stanie roztopionym, aby utleniac go w tym samym lub w Oddzielnym zbiorniku reakcyjnym. Wedlug tego pa¬ tentu mozliwe jiest uzyskanie metalicznej miedzi i zuzla o malej zawartosci 'wartosciowych metali, 60 przez utrzymywanie warstwy bialego metalu spo¬ miedzy fazami metalu i zuzla. W patencie tym nie .podano niic o zachowaniu sie zanieczyszczen.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wy¬ twarzania surowej miedzi bezposrednio w ogniowym 65 piecu wytopowym z zanieczyszczonego, siarczkowe-5 go koncentratu maiedzi i/lub inudy przez spalanie jej z tlenem lub powietrzem wzbogaconym w tlen.Sposób wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze do szybu reakcyjnego doprowadza sie tak duzo tlenu lub powietrza wzbogaconego tlenem w pro¬ porcji do koncentratu i/lufo rury miedzi, ze koncen- tirat di/lub ruda takiego stopnia, ze ponizej obszaru reakcji powsta¬ je kapiel zawierajaca tylko surowa miedz, i zuzel.Sposób wedlug wynalazku mozna zatem stosowac do ciaglego wytwarzania surowej (miedzi pozba¬ wionej zasadniczo zanieczyszczen, bezposrednio w jednym etapie tak, ze zanieczyszczenia koncentra¬ tu luib rudy sa przenoszone do fazy zuzla. Sposób wedlug wynalazku jest realizowany przez utlenia¬ nie .koncentratu lub rudy w zawiesinie, do takiego stopnda, ze wytop zawiera tylko faze zuzla i faze metalu.Przy omawianiu sposobu wedlug wynalazku olów mozna uwazac za glówne zalndeczyszczenie, ponie¬ waz po pierwsze jest to bardzo szkodliwy skladnik koncentratów miedzi, a po drugie jego [rozklad ma rózne produkty procesu ilustruje stopnie utlenie¬ nia panujace w systemie, a równoczesnie zachowa¬ nie sie dinnych zanieczyszczen. Sposób wedlug wy¬ nalazku (mozna zatem stosowac do eliminowania równiez dnnych niz olów zanieczyszczen z surowej miedzi, jezeli jest to mozliwe termodynamicznie z podobnymi zmianami stopnia utlenienia. Takimi zanieczyszczeniami sa przykladowo Sb, As i Bi.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie do zasto- wania zwlaszcza w przypadkach, gdy ilosc wytwa¬ rzanego zuzla i zawartosc w nim wartosciowych snetaM sa znacznie mniejsze mdz przy stosowaniu koncentratów, które oprócz chalkopirytu zawieraja równiez duze ilosci Innych zwiazków zelaza, np. siarczków i tlenków. Takimi korzystnymi koncen- tiratami miedziowymi sa koncentraty oa bazie chal- klozynowo^digenitowej.Wytnalazek jest opisany ponizej bardziej szcze¬ gólowo na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w przekroju znany piec wytopowy, przeznaczony do przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku, fig. 2 — schematycznie ten sam piec, pracujacy w konwencjonalny sposób w przekroju wzdluz linii I—I na fig. 1, fig. 3 — wykres rów¬ nowagi ukladu sdarkaHmiedz uzyskany w pliecu we¬ dlug fig. 2, fig. 4 przedstawia proporcje siarki i tle¬ nu w surowej miedzi przy róznych cisnieniach czastkowych dwutlenku siarki, fig. 5 — piec sche¬ matycznie w przekroju wzdluz linii I—I z fig. 1, gdy piec ten pracuje sposobem wedlug wynalazku, fig. 6 przedstawia wykres irównowagi ukladu miedz- -4&en uzylskany w piecu z fig. 5, przy czym tempe- naitura jest podana w funkcji zawartosci tlenu, a fig. 7 przedstawia stany równowagi panujace w ukladzie (Cu, Fe, Pb, As, Bi, Sb)-0-S, obliczone na podstawie aktywnosci wlasciwych.Do prób zastosowano doswiadczalny, wytopowy piec ogniowy (fig. 1) o wydajnosci 0,5 -=- 3 t/h. Sred¬ nica szybu reakcyjnego 1 wynosila okolo 1,5 m, a jego wysokosc 3,5 m. Próby przeprowadzonozkil¬ ku róznymi koncentratami, przy wyraznie róznia¬ cych sie stopniach utleniania. Temperatura szybu reakcyjnego wynosila 1300 -r- 1500°C, a temperatura 95510 £0 40 45 50 55 60 95 spustu zuzla i metalu byla w zakresie 1200 -r- 1450°C i 1150 -h 1300°C. Stezenie tlenu w stosowanym po¬ wietrzu wynosilo 21-i-65%. Zaleznie od stosowa¬ nego koncentratu i od wydajnosci chlodzenia szyibu reakcyjnego, mozliwe jest podwyzszenie stezenia tlenu do 95%. Podobnie temperatury moga byc o 100-h300°C wyzsze. Ponizej opisano przyklad próby przeprowadzonej z koncentratem chalkozy- nowo-digenitowym. Podczas tych prób lotny pyl (5—-20%) wsadu wychodzacy z szybu 3, wraz z gla¬ zami, byl zbierany za piecem w zbiorndku d w fil¬ trze elektrycznym i zawracany w calosci do obiegu.Oczywiscie, zwlaszcza gdy zawartosc zanieczysz¬ czen w Jotnym Ryle lub w jego czesci znacznie wzrastala, mozliwe bylo usuniecie pylu z obiegu.Dzieki utrzymywaniu lotnego pylu w obiegu, pro.- duktami wychodzacymi z pieca sa metal, zuzel i pra¬ wie pozbawiony pylu gaz, zawierajacy glównie S02.W takim przypadku zanieczyszczenia musza sie roz¬ dzielic pomiedzy metal i zuzel. Trzeba jednak wziac pod uwage, ze zaleznie od temperatury filtru elektrycznego czesc skladników lotnych moze byc usuwana równiez w postaci gazowej. Zuzel zawie¬ ral zasadniczo krzemian wapnia, przy czym jesli trzeba bylo, dodawano materialy zuzloitwórcze.Poczatkowo piec pracowal przy takim atpsumku tlenu do mieszanki wsadowej (stopien utleniania), ze metaliczna, surowa miedz byla wytwarzana w równowadze z kamieniem miedziowym wysokiego stopnia. W takim przypadku istnialy trzy stopio¬ ne warstwy w dolnej czesci pieca 2, to Jest zuzel, kamien (bialy metal) i surowa miedz. Z pieca usu¬ wano tylko_zuzel i surowa miedz. Stwierdzono, ze zawartosc miedzi w zuzlu byla w takim przypadku minimailna.Wykres podstawowych warunków takiego procesu pokazano na fig. 2. Zawartosc miedzi w zuzlu wy¬ nosi zwykle 5 -H 8%, zaleznie od stopnda utleniania i od wplywu innych szkladndków zuzla na wspól¬ czynnik aktywnosci Cu20. Zawartosc zelaza w ka¬ mieniu moze zmieniac sie w zakresie 0-=-3%, za¬ leznie od zawartosci zelaza w koncentracie i od o- . kresów opóznienia. Zawartosc siarki w surowym metalu wynosi 0,5-i-1,5%, poniewaz uklad pracuje w poblizu stanu równowagi Cu—Cu2S (fig. 3). Za¬ wartosc tleniu wynosi zwykle ponizej 0,1%, ponie¬ waz w iym iprzypadku wystepuje dzialanie w za¬ kresie A, jezeli obserwuje sie sytuacje na podsta¬ wie fig. 4. ».Bilans zestawiony w tabeli 1 zostal obliczony na podstawie dzialania takiego jak powyzej. Okres dzialania wynosil 2,5 dnia. Obrabiano 78 ton kon¬ centratu. Bilans obliczono dla jednej tony koncen- traltu.Jak widac na podstawie analizy kamienia i me¬ talu, surowa miedz byla oddzielana w stanie rów- inowagi z bogatym w miedz kamieniem. Dzieki te- duza ilosc siarki, prawie potrzebna dla równowaga (1,4% S, w równo(wadze 1,6% S) pozostawiona zo¬ stala w surowej miedzi. Z analizy metalu widac, ze nawet po noirmalnej obróbce w piecu anodowym metal nie nadaje sie do elektrolizy, poniewaz daje zbyt duza ilosc zanieczyszczen w miedizi katodowej.Zachowanie sie zanieczyszczen jest przedstawione najwyrazniej w stosunku do olowiu. Jako normalne95510 Tabela 1 Koncentrat Zuzel Kamien Surowa miedz Gaz Ilosc kg 1000 482,0 466,7 Cu •/• 48,6 6,9 80,2 97 kg 486 33,3 452,7 S % 16,3 0,3 16,9 1,4 kg 141 1,4 6,5 133,1 Fe % 3,5 7,1 1,1 0,13 kg. 34,4 0,6 O % 0,1 kg 0,5 Koncentrat Zuzel Kamien Surowa miedz Gaz Pb % ' 2,2 3,2 0,8 1,4 ' kg 22 ,5 6,5 As •/• 0,35 0,4 0,3 0,2 kg 3,5 1,1 0,5 Sb % 0,22 0,3 0,1 0,1 kg 2,2 1,5 0,5 0,2 Bi % 0,04 0,02 0,01 0,06 kg 0,4 ¦ 0,1 0,3 f wymacanie uwaza sie 0,3% Pb w anodzie. Zatem przy dzialaniu opisanego wyzej ukladu, przy za¬ stosowaniu takich samiych wspólczynników rozkla¬ du, koncentrat nie powinien zawierac wiecej niz okolo 0,5%olowiu. 30 Jezeli przeanalizuje sie bardziej szczególowo zja¬ wisko i mechanizm reakcji w szybie reakcyjnym, mozna zauwazyc, ze próbki pobrane z dolnej czesci szybu (reakcyjnego 1 zawieraja jeszcze 2 -r- 4% siar¬ ki. Oznacza to, ze w dolnej czesci pieca 2 przebiega 35 nadal w znacznym stopniu reakcja pomiedzy siarcz- kamad a tlenkami, przy czyim czesc surowej miedzi jetait wytwarzana przez te • reakcje i dzieki temu za¬ wartosc miedzi w zuzlu ustala siie na stosunkowo niskim pozioimie. 4o " Kiedy warunki dzialania pieca zostaja zmienione tak, ze wzrasta stosunek tlenu do wsadu, surowa miedz musi powstawac w dynamicznej równowadze z zuzlem bez warstwy kamienia pomiedzy nimi (fi/g. 5). Na skutek tego zawartosc miedzi w zuzlu wzrasta zwykle do 8 -=-15%, a zawartosc siarki w surowej miedzi wynosi zwykle ponizej 0,5%, zas zawartosc tlenu wzrasta i wynosi 0,2 -r-1,5%, za¬ leznie od temperatury i od zawartosci sdairki. Za¬ wartosc tlenu w metalu kszitalbuje sie zgodnie z wartosciami dla ukladu Cu—Cu2-0 (fig. 6), przy czym zawartosc siarki i •cisnienie dwutlenku siarki oddzialywuja na nia w sposób zaznaczony .na fig. 4, kiedy to ma miejsce przeniesienie do zakresu B.Tabela 2 podaje bilans dla jednej tony koncen¬ tratu, poddanego silniej utleniajacej próbie, prze¬ prowadzonej bez warstwy kamienia, trwajacej oko¬ lo dwóch dni. Ilosc obrabianego koncentratu wy¬ nosila 67 ton.Koncentrat Zuzel Surowa miedz Gazy Ilosc % 1000 507 418,5 ¦— Gu kg 47,3 12 98,5 *- kg 473 608 412,2 — Tabela 2 S % 16,1 0,09 0,2 »— kg 161 0,5 0,8 159,7 Fe % 3,5 6,8 0,07 — kg 34,7 0,4 — O % — — 0,8 — kg — 3,3 — Koncentrat Zuzel Surowa miedz Gaz Pb % 2,9 0,15 kg 29 28,4 0,6 As % 0,4 0,6 0,05 kg 4 6,0 0,2 0,8 Sb % 0,25 0,4 0,03 kg 2,5 2,1 0,1 0,3 Bi | % 0,04 0,07 0,05 ¦ ¦ kg 0,4 0,38 0,029- Gdy piec dzialal w ten sposób, próbki pobrane z dolnej czesci szybu reakcyjnego mialy zawartosc siarki ponizej 1%. Oznaicza to, ze prawie cala siar¬ ka zostala spalona w szybie reakcyjnym i ze rola reakcji zachodzacych w dolnej czesci pieca nie jest 5 w tym przypadku znaczna. Surowa miedz jest za¬ tem wytwarzana juz w szybie reakcyjnym, a nie przez reakcje pomiedzy tlenkami i siarczkami w dolnej czesci pieca. Warunki w piecu sa wyraznie bardziej utleniajace niz w pierwszym podanym io przykladzie, co jest zilustrowane równiez wyzszymi wairtosciami zawartosci miedzi w zuzlu.Jezeli obserwuje sie rozklad zanieczyszczen, mo¬ zna zauwazyc, ze w tych warunkach wiekszosc z nich moze zostac zzuzlowana, poniewaz brak jest ^ innego godnego uwagi sposobu usuwania z proce¬ su skladników lotnych. Podstawy termodynamiczne utleniania i skladniki drugorzedne koncentratu sa pokazane ma fig. 7, gdzie pokazano stany równowa¬ gi panujace w ukladzie (Gu, Fe, Pb, As, Bi, Sb)-0-S, 20 obliczone wedlug aktywnosci wlasciwych. Warunki wytwarzania metalicznej miedzi panuja w zaflcres- kowanym Obszarze na rysunku. Jezeli w piecu pa¬ nuja warunki, przy których pomiedzy surowa mie¬ dzia, a zuzlem wysitepuje warstwa kamienia, dzta- ^ lanie odbywa sie blizej obszaru A na wykresie.Kiedy stopien utleniania wzrasta, dzialanie zbli¬ za sie do obszaru B i równoczesnie nastepuje przejscie do zakresów stabilnosci tlenkowych za¬ nieczyszczen, co wyjasnia czesciowo ich zdolnosc 30 przechodzenia do zuzla. Dla (kazdego skladnika ist¬ nieje oczywiscie zagadnienie wspólczynnika aktyw¬ nosci, który w koncu okresla jego rozklad pomie¬ dzy surowa miedz a zuzel. Powyzsze omówienie podaje jednak termodynamiczne podstawy zachowa- 35 nia sie zanieczyszczen w procesie.Na podstawie wyników podanych w tabeli 2 jest oczywiste, ze otrzymana surowa miedz, po normal¬ nej obróbce w piecu anodowym, jest surowcem od¬ powiednim do wytwarzania wysokiego stopnia ka- 40 tod przez elektrolize. Jesli chodzi o olów, kftóry • stanowil nzeczywiscie podstawowe zanieczyszczenie w opisywanych próbkach, mozna zauwazyc, ze je¬ go zawartosc w koncentracie moze wynosic do 6%, co nie spowoduje jego zawartosci w surowej mie- 45 dzi wiekszej niz 0,3%.Innie zanieczyszczenia, takie jak Zn, Ni i Got mo¬ ga równiez wysltepowac w koncentracie. Jezeli zwiekszy sie stopien utleniania, ich caffioowite przejscie do zuzla nastapi -nawet lepiej niz po- 50 przednio.Na podstawie calosci procesu jest oczywiste, ze otrzymany zuzel nalezy oczyscic z zawartych w nim wartosciowych metali. Oczywiscie oplacalnosc procesu jest tym lepsza, im mniejsze sa ilosci zu¬ zla. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ciaglego wytwarzania surowej miedzi w jednym etapie z nierafinowanego koncentratu siarczkowego miedzi i/lub rud miedzi, zawierajacych zanieczyszczenia takie jak olów, antymon, bizmut i/lub arsen, w którym wprowadza sie dokladnie roz¬ drobniony koncentrat i/lufo rudy miedzi oraz tlen, lub wzbogacone tlenem powietrze, w górna czesc obszaru reakcja, w celu wytworzenia w obszarze re¬ akcji zawiesiny, która podaje sie w wysokiej tem¬ peraturze do dolu, w obszar reakcji, w celu spo¬ wodowania uderzenia tej zawiesiny o wytop pod obszarem reakcji, podczas gdy gazy i lotne pyly zostaja skierowane w bok, przy czym lotne pyly sa w miai?e mozliwosci zawracane do górnej czesci ob¬ szaru reakcji, a zuzel i surowa miedz, które usuwa sie, sa oddzielane od wytopu, znamienny tym, ze do szybu reakcyjnego wprowadza sie w proporcji do koncentratu i/lub nudy miedzi tak duzo tlenu lub wzbogaconego tlenem powietrza, ze koncentrat ii/lub (ruda zostaja utlenione w obszarze reakcji do tego stopnia, ze pod obszarem reakcji wytwarzany jest wytop zawierajacy tylko surowa miedz i zuzel.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze koncentrat i/lub rude miedzi utlenia sie do takiego stopnia, ze czasteczki stopione i stale, zanim uderza o wytop w dolnej czesci pieca, zawieraja co naj¬ wyzej „wagowo 1% siarki, a ponad 60% zelaza za- "Wartego utlenia sie do postaci trójwartosciowej.
3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze kloncentrat ii/lub rude miedzi utlenia sie do^tatoiego stopnia, ze surowa miedz wytwarzana w wyniku reakcji utleniania zachodzacych w szy¬ bie reakcyjnym i dodatkowych reakcji zachodza¬ cych W wytopie w dolnej czesci pieca, takich jak reakcje tlenków z siarczkami i reakcje pomiedzy tlenkami, jest w równowadze dynamicznej z zu¬ zlem i^BFwiera siarki mniej niz 0,5% wagowo, a tle¬ nu 0,2—1,5% wagowo. 4; Sposób wedlug zasitirz. 1 albo 2, znamienny tym, ze na obszarze reakcji szybu reakcyjnego stosuje Sie temperature w zakresie 1300-^1700°C, przy czym temperatura spustowa zuzla wynosi 1250-j-1450°C, a temperatura spustowa surowej miedzi 1150-^1350°C.95510 Ruda lub koncentrat miedzi Tlen Lotny pyl Surowamiedz Zuzel FIG. 1 przestrzen" jMzowa Fzuzel ¦//////. Cu zuzel 'met ¦'met =5-8% =0.1-1,5% =0,3% Fekamien=°-3,/- FIG. 295510 Uklad miedz-siarka 1300 1200 1100 1000 wytop / I yA&U 0,77% _ 1 T" ¦"" ' 'I "^-^'"—1 1 *A dwa wytopy J 1105°C J 1067°C J -J i , i . i *. . 1 Cu p-7» siarka FIG. 3 %{S)Cu FIG. U95510 przestrzen gazowa zuzel 1» Cuzuzel=8-150/« Smet <0 57o Ornet SW-157. FIG. 5 Uklad miedz-tlen 1300 T/°C t 1100 1000 •" 1 wytop / -0,39% - p T -1|- 1 / / / 1 1 l 1 \ 1 / / /i.57o „i - .1 i | . • | -ii A dwa wytopy J 1200°C 1065°C \ - .. ., 1,.,. 1 _l 1 , 1 Cu p-7ptlen FIG. 695510 / / / / m&y PbO, Pb \/ A !.. - /oPi&S i p^/jcy/ FeCT/aSb _i L -6 -5 Log PS2 FIG. 7 PL PL
PL1975182917A 1974-11-11 1975-08-25 Sposob ciaglego wytwarzania surowej miedzi w ie z nierafinowanego koncentratu siarczkowego miedzi PL95510B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI743266A FI52358C (fi) 1974-11-11 1974-11-11 Tapa valmistaa raakakuparia jatkuvasti yhdessä vaiheessa epäpuhtaasta sulfidisesta kuparirikasteesta tai -malmista .

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL95510B1 true PL95510B1 (pl) 1977-10-31

Family

ID=8508218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1975182917A PL95510B1 (pl) 1974-11-11 1975-08-25 Sposob ciaglego wytwarzania surowej miedzi w ie z nierafinowanego koncentratu siarczkowego miedzi

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4030915A (pl)
AU (1) AU497653B2 (pl)
CA (1) CA1057061A (pl)
DE (1) DE2536392B2 (pl)
FI (1) FI52358C (pl)
PL (1) PL95510B1 (pl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4416690A (en) * 1981-06-01 1983-11-22 Kennecott Corporation Solid matte-oxygen converting process
SE451332B (sv) * 1983-03-04 1987-09-28 Boliden Ab Forfarande for framstellning av blisterkoppar
IN164687B (pl) * 1984-08-16 1989-05-13 Voest Alpine Ag
DE3429972A1 (de) * 1984-08-16 1986-02-27 Norddeutsche Affinerie AG, 2000 Hamburg Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen pyrometallurgischen verarbeitung von kupferbleistein
CA1245058A (en) * 1985-03-20 1988-11-22 Grigori S. Victorovich Oxidizing process for copper sulfidic ore concentrate
CA1245460A (en) * 1985-03-20 1988-11-29 Carlos M. Diaz Oxidizing process for sulfidic copper material
US5449395A (en) * 1994-07-18 1995-09-12 Kennecott Corporation Apparatus and process for the production of fire-refined blister copper
DE19605289A1 (de) * 1996-02-13 1997-08-14 Lehmann Riekert Achim Herstellung von Kupfer aus gereinigten Erzkonzentraten
RS49863B (sr) * 2000-01-04 2008-08-07 Outokumpu Oyj, Postupak za proizvodnju blister bakra u suspenzionom reaktoru
FI116069B (fi) * 2002-06-11 2005-09-15 Outokumpu Oy Menetelmä raakakuparin valmistamiseksi
BG64652B1 (bg) * 2002-06-24 2005-10-31 Outokumpu Oyj Метод за производство на черна мед в суспенсионен реактор
CN110438346A (zh) * 2019-07-30 2019-11-12 山东恒邦冶炼股份有限公司 一种侧吹炉处理高砷矿的方法
CN110923455B (zh) * 2019-12-13 2021-06-01 洛南环亚源铜业有限公司 粗铜吹炼工艺

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3460817A (en) * 1963-09-30 1969-08-12 Geoffrey Joynt Brittingham Furnace for continuous treatment of sulphide copper ores
FI45866C (fi) * 1969-01-14 1972-10-10 Outokumpu Oy Sulfidimalmien sulatuksessa käytettävä menetelmä.
FI48202C (fi) * 1971-09-17 1974-07-10 Outokumpu Oy Menetelmä ja laite hienojakoisten oksidi- ja/tai sulfidimalmien sekä r ikasteiden suspensiosulattamiseksi.
US3796568A (en) * 1971-12-27 1974-03-12 Union Carbide Corp Flame smelting and refining of copper
FI49846C (fi) * 1972-10-26 1975-10-10 Outokumpu Oy Sulfidimalmien tai -rikasteiden liekkisulatuksessa käytettävä menetelm ä ja laite.

Also Published As

Publication number Publication date
DE2536392A1 (de) 1976-05-20
FI52358C (fi) 1977-08-10
DE2536392B2 (de) 1976-09-02
US4030915A (en) 1977-06-21
FI52358B (pl) 1977-05-02
CA1057061A (en) 1979-06-26
AU8405275A (en) 1977-02-24
AU497653B2 (en) 1978-12-21
FI326674A (pl) 1976-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL95510B1 (pl) Sposob ciaglego wytwarzania surowej miedzi w ie z nierafinowanego koncentratu siarczkowego miedzi
US20230357887A1 (en) Copper/tin/lead production
ES2289525T3 (es) Recuperacion de metales no ferrosos a partir de residuos de cinc.
KR20200088453A (ko) 개선된 건식 정련 공정
US11739394B2 (en) Copper production process
EP0801136B1 (de) Verfahren zum Reduzieren von oxidischen Schlacken oder Verbrennungsrückständen über einem Eisenlegierungsbad
PL110045B1 (en) Process for manufacturing converter copper
FI68657C (fi) Foerfarande foer autogen braenning av basmetallsulfidmaterial med en syrehaltig gas
US11746395B2 (en) Solder production process
CN106332549B (zh) 吹炼含铜材料的方法
JP7208912B2 (ja) 粗半田の改善された製造法
PL114447B1 (en) Method of manufacture of converter copper from antimonycontaining copper raw materials
DE1483154B1 (de) Vorrichtung und Verfahren fuer das kontinuierliche Schmelzen von Kupferkonzentraten im Gleichstrom und ihre Umwandlung in metallisches Kupfer
US4478394A (en) Apparatus for the separation of lead from a sulfidic concentrate
CA1060217A (en) Process for separating nickel, cobalt and copper
US2182129A (en) Metallurgy
RU2784865C2 (ru) Улучшенный способ производства припоя
JPS58161734A (ja) 硫化物精鉱から金属鉛を生成する方法
JPH0152454B2 (pl)
Tan Challenges to Treat Complex Zinc Concentrate and Latest Technical Development
US20190256947A1 (en) Processing of clinker containing polymetallic raw materials
SE542917C2 (en) Treatment of ferric iron based material comprising zinc and sulfur
GB2113253A (en) High intensity lead smelting process
Tan et al. Thermodynamic modeling of kivcet lead process
PL104591B1 (pl) Sposob przerobu odpadow z rafinacji ogniowej olowiu surowego