RO115365B1 - Procedeu si instalatie pentru obtinerea metalelor usor volatile - Google Patents

Procedeu si instalatie pentru obtinerea metalelor usor volatile Download PDF

Info

Publication number
RO115365B1
RO115365B1 RO94-01657A RO9401657A RO115365B1 RO 115365 B1 RO115365 B1 RO 115365B1 RO 9401657 A RO9401657 A RO 9401657A RO 115365 B1 RO115365 B1 RO 115365B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
furnace
furnaces
reduction furnace
converter
copper
Prior art date
Application number
RO94-01657A
Other languages
English (en)
Inventor
Timo Talonen
Heikki Eerola
Antti Roine
Original Assignee
Outokumpu Research 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 Research Oy filed Critical Outokumpu Research Oy
Publication of RO115365B1 publication Critical patent/RO115365B1/ro

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
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/16Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes with volatilisation or condensation of the metal being produced
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B19/00Combinations of furnaces of kinds not covered by a single preceding main group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/04Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by aluminium, other metals or silicon
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14Charging or discharging liquid or molten material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Invenția se referă la un procedeu și la o instalație pentru obținerea metalelor ușor volatile din sulfurile acestora, fiind utilizate în special la obținerea cuprului, zincului și sau a plumbului.
Sunt cunoscute procedee pentru obținerea, pe cale pirometalurgică, a zincului, cadmiului și cuprului sau a altor metale ușor volatile, care constau din reducerea sulfurilor metalelor respective cu ajutorul cuprului, în care caz se formează o mată de cupru și vapori ai metalelor respective, vapori care sunt supuși unor procese tehnologice de condensare. în cazul acestor procedee, mata de cupru este scoasă în mod continuu din spațiul de reacție și este transferată în interiorul unui alt agregat metalurgic pentru a oxida sulful din mată, reacție în urma căreia rezultă cuprul metalic. Cuprul, din cuptorul de reducere, erste evacuat continuu, fiind returnatîn spațiul de reacție menționat pentru a înlocui cuprul consumat la reducerea sulfurilor metalice.
Substanțele, sub formă de oxizi, din materia primă, sau substanțele care eventual sunt oxidate în cadrul procesului tehnologic pirometalurgic, formeză un strat de zgură în cuptor, strat care, de asemenea, trebuie evacuat, fie priodic, fie în mod continuu din cuptorul care este folosit drept spațiu de reacție.
De asemenea, mai este cunoscut un procedeu ( brevet Finlanda nr. 92 2301] de obținere a zincului care utilizează drept spațiu de reacție un cuptror electric. în cuptor există, în principal, două straturi de topitură; un strat fiind constituit din cupru metalic, care se află pe fundul cuptorului electric; cel de al doilea strat fiind constituit din mata de cupru, acest strat este situat deasupra stratului de cupru metalic, iar un al treile strat este stratul de zgură, situat deasupra stratului de mată de cupru. Materia primă, conținând sulfuri, este alimentată în stratul de cupru, pe cale pneumatică, prin intermediul unei lănci tubulare. Gazul purtător utilizat este azotul sau un alt gaz inert corespunzător. Ca rezultat al reacțiilor care au loc în stratul de cupru, se formează o mată de cupru care se ridică deasupra stratului de cupru în stare topită și intră în stratul de mată, strat amplasat deasupra acestuia. Straturile de mată și de zgură servesc drept rezistor în cazul trecerii curentului electric spre electrozi, generându-se energia termică necesară procesului pirometalurgic de obținere a metalelor respesctive. Mata de cupru formată poate fi transformată în cupru și în zgură, conform unor procedee cunoscute, utilizându-se un utilaj, de asemenea, cunoscut sub denumirea de convertizor Pierce-Smith.
Aceste procedee prezintă dezavantajul că nu permit realizarea unui proces continuu de producere a metalelor respective. Mata de cupru este scoasă din cuptorul electric în șarje, iar cuprul este transferat din convertizor în cuptorul electric tot în șarje.
Sunt cunoscute instalații pentru obținerea metalelor ușor volatile (brevet Anglia nr. 2.048.309), alcătuite dn două cuptoare adiacente cu reverberație, din care unul este amplasat ceva mai sus decât celălalt cuptor. Concentratul este alimentat într-un strat de mată de cupru în stare topită, mată aflată în cuptorul amplasat la o înălțime mai mică. Sulfura de zinc din concentat este transformată în zinc metalic, acesta părăsind cuptorul sub formă volatilizată. Mata de cupru, formată în cuptor, este recirculată cu ajutorul unui gaz lift, prin intermediul unei camere sub depresiune, în cuptorul aflat la o înălțime mai mare unde mata de cupru, sau o parte a acesteia, este oxidată, cu ajutorul oxigenului alimentat în cuptor, (a cupru metalic, care, datorită gravitației, circulă înapoi în cuptorul de topire amplasat la o înălțime mai mică. Căldura necesară reacțiilor endoterme care au loc în cuptorul de topire și pentru pompa de vid este obținută prin
RO 115365 Bl circularea unei mari cantități de mată în cuptorul aflat la o înălțime mai mare care servește drept convertizor, sau mata de cupru poate fi încălzită suplimentar cu ajutorul unor arzătoare. Pe de altă parte, aceste instalații sunt complicate din punct de vedere constructiv, fiind greu de condus și întreținut. 5o
Alte instralații cunoscute (brvet RO nr. 72699] sunt alcătuite dintr-un reactor pentru o baie de metal topit, care are o manta metalică căptușită cu un strat de material refractar. Peste stratul de metal topit, aflat pe fundul reactorului, se află un strat de zgură. Zgura absoarbe o mare cantitate din sulful conținut în materiile prime utilizate și componentele, sub formă de cenușă, rezultate în timpul procesului de prelucrare. 55 Materiile prime utlizate, în cazul procesului, sunt intoduse în stratul de metal topit prin intermediul unor guri de alimentare, dispuse la partea inferioară a reactorului, în căptușeala refractară. Duzele de alimentare se realizează, de obicei din țevi metalice concentrice, putându-se folosi și țevi cu secțiune eliptică sau alte țevi cu secțiune corespunzătoare. 6o
Zgura de desulfurare se scurge printr-un canal de evacuare într-un sapțiu de liniștire, ajungând apoi într-un vas de reacție pentru desulfurare. Metalul lichid se scurge prin canalul respectiv înapoi în reactorul cu metal topit. Canalul de evacuare se află amplasat sub nivelul superior liber la zgurii.
Spațiul de liniștire din canalul de evacuare a zgurii permite picăturilor de metal 65 topit, antrenate de zgură, să se depună complet. Separarea completă a picăturilor de metal topit din zgură, înainte ca aceasta să ajungă în vasul de reacție pentru desulfurare este importanantă, deoarece prezența anumitor cantități de materie metalică topită sub formă de picături, fin distribuite, are efefct negativ în procesul de desulfurare. Datorită prezenței picăturilor de metal lichid procesul de desulfurare decurge mai greoi, în special 70 din cauză că oxigenul introdus este consumat parțial de aceste picături șl fac aproape inposibilă controlarea procesului de desulfurare a zgurei. Din cauza unui eventual aport de căldură, datorită arderii metalului în vasul de reacție, temperatura din vasul de reacție nu mai poate fi reglată în limitele dorite. Dimensiunea spațiului de liniștire trebuie în așa fel aleasă încât să realizeze un timp suficient de straționare a zgurii în acest spațiu. La 7 5 un proces rapid de gazeificare a cărbunelui, deci, o cantitate mare de zgură, spațiul de liniștire trebuie dimensionat la niște valori mai mari decât în cazul gazeificărilor obișnuite, între secțiunea liberă a canalului de evacuare și cea a spațiului de liniștire trebuie să fie un raport de cel puțin 1:10.
în vasul de reacție pentru desulfurare se introduce, prin duza de la partea 80 inferioară, oxigen sau un mediu care conține oxigen pentru oxidarea zgurii. Zgura, din vasul de reacție este dirijată, prin intermediul unui canal, înapoi în reactorul care conține metalul lichid. Atât canalul de dirijare a zgurii cât și duza de insuflare pentru desullfurare, sunt amplasate în zidăria refractară de la partea inferioară a vasului de reacție.
Această instalație nu poate fi utilizată la producerea mealelor ușor volatile. 8 5 în prezent se mai utilizează și convertizoare cu funcționare continuă, în care mata de cupru curge în flux continuu de la cuptorul de topire pe un jgheab spre cuptorul de prelucrare. In mod caracteristic, în cazul acestui convertizor, există permanent trei straturi. Unul din aceste straturi este constituit din cupru metalic aflat pe fundul convertizorului. Peste acest strat de cupru se află un strat de mată, iar la suprafață se 9o află stratul de zgură. Convertizarea are loc sub forma unui proces continuu, prin insuflarea aerului sau a aearului îmbogățit cu oxigen, prin duze răcite, pe suprafața
RO 115365 Bl metalului lichid. Zgura formată este evacuată continuu de pe suprafața metalului topit. Cuprul format este scos în flux continuu de pe fundul cuptorului de convertizare.
în cazul acestor concvertizoare, cuprul format trebuie evacuat din convertizor la un nivel atât de scăzut încât greutatea proprie a cuprului nu este suficientă pentru a-l determina să curgă înapoi în reactorul de reducere, ci trebuie scurs într-un vas intermediar pentru a fi reintrodus în circuit.
Problema care apare la obținerea matalelor ușor volatile din materii prime sub formă de sulfuri constă în necesitatea de a se utiliza operații tehnologice complicate de recirculare a materiilor care iau parte la reacțiile chimice care au loc pentru obținerea metalalelor respective
Problema a fost rezolvată cu ajutorul uni procedeu care utilizează un concentrat de sulfuri a cel puțin unia din metale volatile, concentrat care este alimentat într-o baie de metal topit aflată într-un cuptor de reducere, în care metalele ușor volatile, conținute în concentrat, sunt transformate într-o formă metalică și sunt scoase din cuptor sub formă de vapori. Mata topită și zgura sunt recirculate într-un convertizor pentru a transforma sulfura de metal din nou în metal, apoi zgura formată în convertizor este evacuată din acesta și metalul format în convertizor este recirculat la cuptorul de reducere, cuptoarele respective fiind interconectate prin intermediul a cel puțin unui canal, iar cel puțin unul din capetele acestui canal este cufundat în topitură în așa fel încât recircularea materialelor între cuptoare să fie realizată prin intermediul schimbărilor produse în presiunea metalostatică și volumele straturilor de topitură, datorită reacțiilor chimice care au loc.
Instalația pentru realizarea prtocedeului este alcătuită din două cuptoare din care cel electric este utilizat drept cuptor de reducere, iar celălalt este un convertizor și servește drept cuptor pentru oxidarea matei supusă procesului de prelucrare, aceste cuptoare pot fi amplasate la aceeași înălțime sau la înălțimi diferite, iar canalul de legătură dintre aceste cuptoare poate fi orizontal sau înclinat, în așa fel încât capătul acestuia, aflat spre cuptorul de reducere, se află, fie la un nivel mai ridicat, fie la un nivel mai redus decât capătul său aflat spre convertizor. Modul de amplasare și construcția acestui canal trebuie astfel determinate încât să să nu se poată realiza o legătură directă între spațiile de gaz ale cuptoarelor respective și metalul format,cuprul, din convertizor. Cuprul trebuie să poată fi recirculat prin trecere liberă în cuptorul electric de reducere. Această condiție impune ca celeălalt capăt al canalului de trecere trebuie să fie cufundat în permanență în topitură, indiferent dacă topitură este metal, mată sau zgură.
Materia primă, conținând sulfuri și care conține cel puțin unul din metalele zinc, plumb sau cadmiu, de preferință zinc, este injectată în cuptorul de reducere cu ajutorul unei lănci, iar mata formată este oxidată în convertizor cu oxigenul insuflat în interiorul convertizorului tot cu ajutorul unei lănci.
Instalația, în altă variantă de realizare, are cuptoarele interconectate cu ajutorul a două canale tubulare din care cel de la nivelul mai scăzut este plasat în așa fel încât capătul lui, cel mai apropiat de cuptorul de reducere, este complet amplasat în stratul de cupru, iar celălalt capăt, cel amplasat spre convertizor, se află complet imersat în stratul de cupru aflat în convertizor. Canalul superior este amplasat în așa fel încât unul din capetele sale este în cuptorul de reducere la o asatfel de înălțime, încât suprafața superioară a stratului de mată și nivelul inferior al stratului de zgură se află în zona deschiderii canalului, și, astfel, atât mata cât și zgura au posibilitatea să se scurgă prin
RO 115365 Bl deschiderea acestui canal. Acest canal superior poate fi în mod efectiv orizontal, fie înclinat, asfel încât capătul său din spre cuptorul de reducere poate fi sau mai ridicat sau no mai coborât decât capătul din spre convertizor.
Pentru evacuarea zgurii, convertizorul a mai fost prevăzut cu o gură de evacuare amplasată la un nivel care poate fi utilizat cel puțin pentru reglarea a cel puțin unui capăt al canalului superior dintre converizor și cuptorul de reducere, pentru a fi în permanență complet cufundat în zgură și/sau mată pentru a preveni amestecarea gazelor din 145 cuptorul de reducere cu cele din convertizor.
într-un alt exemplu de realizare, cuptorul electric și convertizorul pot fi părți componente ale unuia și aceluiași agregat metalurgic, fiind separate cu un perete despărțitor prevăzut cu orificiile respective pentru a putea realiza fazele procesului de obținere a metalelor respective. 1:0
Dacă aceste canale, cele dintre cuptorul de reducere și convertizor, se pot bloca în timpul exploatării, cuptoarele pot fi dispuse în mod avantajos în colțuri, cu canalele în unghi. în acest caz, canalele sunt formate, în mod avantajos, din două elemente dispuse în unghi drept unul față de celălalt. în ambele părți, pe diferite laturi ale unghiului, se pot prevedea orificii, care se pot închide în mod obișnuit, prin care se pot înlătura diferitele 155 blocaje apărute în timpul funcționării
Procedeul și instalația, conform invenției,prezintă următoarele avantaje:
- permit trecerea continuă a cuprului din convertizor în cuptorul de reacție;
- asigură o productivitate ridicată;
-reduc numărul de faze de prelucrare; iso
- sunt sigure în exploatare.
Invenția va fi prezentată în continuare în legătură și cu fig. 1 ...3, care reprezintă;
-fig. 1, secțiune prin ansamblu de cuptoare în prima variantă de realizare;
-fig.2, secțiune prin ansamblu de cuptoare în altă variantă de realizare;
-fig.3, secțiune prin ansamblu de cuptoare în ultima variantă de realizare. 165
Procedeul, conform invenției, constă din supunerea unei materii prime, care conține sulfuri a cel puțin unui metal volatil, unor reacții chimice în interiorul a cel puțin două cuptoare. Datorită valorilor diferite ale presiunilor din cuptoarele respective, se realizează o schimbare a volumelor straturilor de topitură în cuptoare, ceea ce face ca recircularea diferitelor faze topite între cuptoare să se realizeze numai cu ajutorul 17 o diferenței de presiune din cuptoarele respective
Materia primă de pornire, conținând sulfuri și care conține cel puțin unul din metalele volatile ca de exemplu zincul, plumbul sau cadmiul, de preferință zincul și eventual plumbul și cadmiul, sub formă de sulfură, este injectat într-o baie de metal topit, de exemplu cupru, aflată într-un cuptor de reducere cu ajutorul unei lănci. Ca rezultat al 175 reacțiilor chimice care se produc, cantitatea de cupru începe să se micșoreze datorită faptului că se formează mata datorită sulfurării cuprului. Când metalul topit, cuprul, este transformat în mată, densitatea medie a materialului topit din cuptorul de reducere se micșorează și nivelul topiturii din cuptor tinde să crească. Creșterea presiunii metalostatice duce la transferarea matei în convertizor. Mata, în convertizor, este iso oxidată cu oxigen, aer sau cu amestecul acestora. Gazul de oxidare este introdus în convertizor prin intermediul unei lăci, fază în urma căreia are loc transformarea matei în cupru metalic. Cuprul metalic, fiind mai greu, se depune pe fundul convertizorului. Pe măsură ce procesul continuă, suprafața stratului de cupru ajunge la o asemenea
RO 115365 Bl înălțime, încât noua cantitate de cupru trece prin cădere liberă în cuptorul de reducere. Zgura formată în timpul procesului este evacuată periodic printr-o gură de evacuare. Vaporii metalici formați în cuptorul de reducere, cum ar fi zincul, plumbul, eventual cadmiul, sunt evacuați pe la partea superioară a cuptorului de reducere. Bioxidul de sulf și celelalte gaze sunt evacuate prin alt orificiu.
Când straturile topite din ambele cuptoare ajung la echilibru, după începerea procesului, înălțimea suprafeței topiturii din convertizor se stabilizează la un nivel definit de înălțimea la care este amplasat orificiul de evacuare a zgurii, iar înălțimea suprafeței topiturii din cuptorul de reducere se adaptează nivelului definit de suprafața topiturii din convertizor datorită existenței canalului superior care face legătura dintre cele două cuptoare. Grosimea strturilor de topitură sunt astfel stabilite, încât în convertizor, la înălțimea canalului inferior, presiunea metalostatică, determinată de straturile de cupru, mată și zgură, este egală cu presiunea determinată de straturile de curu, rnată și zgura aflate la o înălțime corespunzătoare în cuptorul de reducere.
Instalația pentru realizarea procedeului, în prima variantă de realizare, prezentată în fig. 1, este formată din niște cuptoare A.B, unul din aceste cuptoare A este un cuptor electric pentru reducere, iar cel de al doilea cuptor B este un convertizor în care are loc oxidarea matei. Cuptoarele A și B pot fi dispuse la același nivel sau la nivele diferite și sunt în legătură prin intermediul unui canal de legătura 1. Forma și construcția canalului de legătură 1 sunt decisive în desfășurarea procesului, dar poziția acestui canal 1 poate fi efectiv orizontală sau poate fi înclinată asfel încât, un capăt a al său, amplsat spre cuptorul de reducere A, să fie la un nivel mai ridicat sau mai scăzut decât un nivel al celui de al doilea capăt b amplasat spre cuptorul de oxidare B. Esențial este ca acest canal 1 să fie situat în așa fel încât, să nu existe o legătură directă între niște spații c și d ale cuptoarelor A și B pentru a permite unei anumite cantități de metal topit 2, de exemplu cupru, format în cuptorul B, să curgă liber în cuptorul A electric. Aceasta înseamnă că cel puțin un capăt al canalului 1 trebuie să se afle în permanență cufundat în topitură, indiferent dacă această topitură este metalul topit 2, o mată 3 sau o zgură
4. în practică, ambele capăete a și b ale canalului 1 sunt, de obicei, cufundate în topitură. în ambele cuptoare A și B stratul cel mai de jos este cel de metal topit 2,iar peste acest strat 2 se află stratul de mată 3, strat 3 care este acoperit de stratul de zgură 4.
Materia primă, de exemplu sulfurile care conțin cel puțin un metal volatil, este injectată în cuptorul de reducere A prin intermediul unei lănci 5. Ca rezultat al reacțiilor chimice care au loc în cuptorul de reducere A, cantitatea de metal topit 2 din acest cuptor A începe să se micșoreze, deoarece se formează mata de cupru, în urma procesului de sulfurare a cuprului. Când metalul topit 2 este transformat în mată, densitatea medie a acesteia se micșorează și nivelul topiturii din cuptorul de reducere A tinde să crească. Creșterea presiunii metalostatice duce din nou la transferarea matei 3 în spațiul cuptorului B. în acest cuptor B, mata 3 de cupru este oxidată și trasformată în cupru metalic cu ajutorul unui curent de oxigen, sau al unui amestec de aer și oxigen, introdus în spațiul cuptorului B prin intermediul unei lănci 6. Cuprul format, fiind mai greu, se depune pe fundul cuptorului B. Pe măsură ce procesul continuă, nivelul stratului
RO 115365 Bl de cupru ajuge la o asemenea înălțime, încât acesta trece liber, prin canalul 1, spre cuptorul de reducere A. Stratul de zgură 4, mărindu-se datorită reacțiilor din cuptorul de oxidare B, face ca surplusul de zgură formată să fie evacuată prin intermediul unei guri de descărcare e.
Vaporii metalici, rezultați în urma reacțiilor care au loc în cuptorul de reducere A, sunt evacuați pe la partea superioară a cuptorului A, prin intermediul unui orificiu f, iar bioxidul de sulf, precum și celelalte gaze rezultate din reacțiile care au loc în cuptorul de oxidare B, sunt evacuate prin intermediul altui orificiu g.
Instalația conform invenției, în altă variantă de realizare, prezentată în fig. 2, este alcătuită tot din două cuptoare A și B, dar legătura dintre aceste cuptoare A și B este realizată prin intermediul a două canale tubulare 7 și 8. Canalul tubular inferior 8 este astfel amplast, încât un capăt h, cel din spre cuptorul de reducere A, se află complet în interiorul stratului 2 de cupru, iar celălalt capăt i, amplasat spre cuptorul de oxidare B, se află complet imersatîn stratul 2 de cupru topit. Capătul h, cel amplasat spre cuptorul de reducere A, poate fi amplasat și mai sus, astfel încât să fie înglobat, parțial, în stratul 3 de mată. Canalul superior 7 este asfel poziționat încât, un capăt j este în cuptorul de reducere A la o astfel de înălțime, încât suprafața stratului de mată 3 și nivelul inferior al stratului de zgură 4 se află în zona deschiderii canalului, și, asfel, atât mata cât și zgura pot să treacă prin această deschidere a canalului superior 7. Canalul superior 7 poate avea o poziție efectiv orizontală sau înclinată, dar trebuie respectată condiția ca poziția capătului j din spre cuptorul de reducere A să fie mai coborâtă sau mai ridicată decât poziția celuilalt capăt k, amplasat spre cuptorul de oxidare B.
Ca și în cazul primei variante de realizare, cuptorul de oxidare B este prevăzut cu o gură e pentru evacuarea zgurii 4, zgură aflată peste stratul de mată 3. Stratul de mată 3 nu trebuie a fi evacuat deoarece mata de cupru se oxidează în acest cuptor B cu ajutorul oxigenului sau aerului combinat cu oxigenul, aduse cu ajutorul lăncii 6. Gura de evacuare e este amplasată la o înălțime care poate fi utilizată pentru reglarea poziției cel puțin a unui capăt j al canalului superior 3, pentru ca acesta să fie în permanență complet scufundat în statul de zgură 4 și/sau stratul 3 de mată, pentru a preveni amestecarea gazelor din cuptorul de reducere A cu cele din cuptorul de oxidare B.
Când toate straturile 2,3,4 din cele două cuptoare a și B au ajuns la echilibru, după pornirea procesului, înălțimea suprafeței stratului de zgură 4 din cuptorul de oxidare este determinată de nivelulu gurii de evacuare e, iar nivelul suprafeței stratului de zgură 4 din cuptorul de reducere A este definită de nivelul topiturii din cuptorul de reducere A sau de canalul superior 7 care face legătura dintre cuptorul de oxidare B și cuptorul de redcere A. Grosimea straturilor sunt astfel definite, încât în cuptorul de oxidare, la înălțimea canalului inferior 8, presiunea metalostatică, determinată de straturile de cupru 2, de mată 3 și de zgură 4, este egală cu presiunea metalostatică determinată de straturile de cupru 2, de mată 3 și de zgură 4 aflate la înățimea corespunzătoare în cuptorul de reducere A.
Când materia primă, conținâd sulfuri, este alimentată în cuptorul de reducere A prin lancea 5 și prin insuflarea simultană de oxigen sau aer îmbogățit cu oxigen, cantitatea de cupru din cuptorul de reducere A începe să se micșoreze, din cauza
230
235
J0
245
250
255
260
265
270
RO 115365 Bl transformării acestuia în mată, datorită sulfurării cuprului. în cuptorul de oxidare B, mata de cupru recirculată, se transformă în cupru metalic, ca urmare a reacției de convertizare. în cursul desfășurării procesului, densitatea medie a topiturii conținută în cuptorul de reducere A se micșorează, iar densitatea medie a topiturii din cuptorul de oxidare B se mărește. Datorită acestui fapt, balanța presiunilor din canalul de legătură dintre cele două cuptoare A și B este perturbată, iar cuprul începe să curgă liber din cuptorul de oxidare B în cuptorul de reducere A. Respectiv, mata formată în cuptorul de reducere A și eventual zgura încep să curgă liber prin canalul de legătură spre cuptorul de oxidare B. Această circulație se produce continuu atât timp cât procesul are loc.
în cazul instalației conform invenției, în ală variantă de realizare,nefigurată, cuptorul de reducere și cuptorul de oxidare fac corp comun, spațiile unde are loc reducerea, respectiv, oxidarea sunt separate prin intermediul unui perete despărțitor. Comunicarea dintre spațiile respective făcându-se prin unul sau mai multe orificii.
Instalația conform invenției, în ultima variantă de realizare, prezentată în fig. 3, poate avea unul sau mai multe cuptoare de oxidare B, conectate la cuptorul de reducere A prin intermediul unor canale. Cuptoarele de oxidare B pot fi amplasate în colțurile cuptorului de reducere A, iar canalele de legătură 9,10 sunt în unghi. Aceste canale 9, 10 sunt alcătuite, în mod avantajos, din două elemente dispuse în unghi drept unul față de celălalt. Pe diferite laturi ale fiecărui element s-au prevăzut niște orificii I, astupate în mod obișnuit, utilizate pentru înlăturarea eventualelor blocaje care pot apare în timpul procesulului. Aceste blocaje se pot înlătura cu mijloace cunoscute, folosind jet de oxigen, mijloace utilizate curent în cazul blocajelor din industria metalurgică, în cazul în care se utilizează mai multe cuptoare de oxidare B, câte două pentru fiecare cuptor de reducere A, unul din aceste cuptoare de oxidare B poate fi inclus în proces, iar cel de al doile poate fi în întreținere

Claims (11)

  1. Revendicări
    1. Procedeu pentru producerea metalelor ușor volatile, de exemplu a zincului, plumbului sau cadmiului în mod continuu prin intermediul a două cuptoare legate între ele, caracterizat prin aceea că, un concentrat de sulfuri al cel puțin unui metal ușor volatil este alimentat într-o baie de metal topit aflată într-un cuptor de reducere, metalele ușor volatile conținute în concentratul respectiv sunt transformate în formă metalică și îndepărtate din cuptor sub formă de vapori, iar mata de sulfură de metal topită și zgura formate în cuptor sunt recirculate în interiorul unui convertizor pentru transformarea inversă a sulfurii de metal în metal, zgura formată fiind evacuată din convertizor, iar metalul format în convertizor este recirculat spre cuptorul de reducere, aceste recirculări ale materialelor în cuptoare se fac prin intermediul unui singur canal care realizează legătura dintre cele două cuptoare și care are cel puțin unul din capete imersatîn topitură astfel încât, recircularea materialelor între cuptoare este determinată de modificările presiunii hidrostatice și de volumele straturilor topite, determinate de de reacțiile chimice ce au loc în cuptoare.
  2. 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, ambele capete ale canalului sunt cufundate în topitură.
    RO 115365 Bl
  3. 3. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, metalul topit 315 folosit este cuprul.
  4. 4. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, fazele procesului se realizează într-un cuptor de reducere un convertizor, situate practic la același nivel.
  5. 5. Instalație pentru realizarea procedeului conform revendicării 1, cuprinzând cel 32 o puțin două cuptoare legate apropiat, un cuptor de reducere un convertizor, caracterizată prin aceea că, cuptoarele (A și B] exploatate la presiune normală.
  6. 6. Instalația conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că, canalul (1), care interconectează cuptoarele (A, B] este astfel plasat, încât ambele sale capete (a,
    b] sunt cufundate în straturile (2, 3, 4) de topitură. ?ie sunt interconectate prin intermediul unui singur canal (1) care are cel puțin un capăt [al în așa fel dispus încât să fie cufundat în straturille (2,3,4) de topitură conținută în cuptoarele respective (A,B), iar cuptorul de reducere (A) este un cuptor electric.
  7. 7. Instalație conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că, canalul (1), care interconectează cuptoarele (A,B) este asfel construit încât poziția acestuia să fie 32 3 practic orizontală.
  8. 8. Instalație conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că, canalul (1), care interconecteze cuptoarele (A,B) este asfel consruit încât capătul acestuia (a), cel mai apropiat de cuptorul de reducere (A), este situat mai jos decât celălat capăt (b) cel mai apropiat de convertizor (B). 335
  9. 9.Instalație conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că, canalul (i), care interconectează cuptoarele (A,B) este astfel construit încât capătul (b), cel mai apropiat de convertizor (B), să fie situat mai jos decât capătul (a) cel mai apropiat de cuptorul de reducere (A).
  10. 10. Instalație conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, la cuptorul 310 de reducere (A) sunt conectate mai multe convertizoare (B).
  11. 11. Instalație conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, amintitele cuptoare (A,B) sunt astfel dispuse încât acestea să afle, practic, la același nivel.
RO94-01657A 1993-10-14 1994-10-13 Procedeu si instalatie pentru obtinerea metalelor usor volatile RO115365B1 (ro)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI934550A FI934550A0 (fi) 1993-10-14 1993-10-14 Foerfarande och ugnkonstruktion foer anvaendning i processer i vilka laettflyktiga metaller produceras

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO115365B1 true RO115365B1 (ro) 2000-01-28

Family

ID=8538783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO94-01657A RO115365B1 (ro) 1993-10-14 1994-10-13 Procedeu si instalatie pentru obtinerea metalelor usor volatile

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP0652294B1 (ro)
JP (1) JP3574192B2 (ro)
KR (1) KR100346288B1 (ro)
CN (1) CN1081783C (ro)
AU (1) AU681692B2 (ro)
BG (1) BG62097B1 (ro)
BR (1) BR9404075A (ro)
CA (1) CA2117958A1 (ro)
DE (1) DE69426144T2 (ro)
ES (1) ES2151916T3 (ro)
FI (1) FI934550A0 (ro)
NO (1) NO302532B1 (ro)
PE (1) PE22195A1 (ro)
PL (1) PL305428A1 (ro)
RO (1) RO115365B1 (ro)
RU (1) RU2117058C1 (ro)
ZA (1) ZA947392B (ro)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102321808A (zh) * 2011-09-28 2012-01-18 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种富氧侧吹双区熔炼炉
CN104561565B (zh) * 2015-01-29 2016-03-23 中南大学 一种锌冶炼中性浸出渣还原浸出镉的方法
WO2023154976A1 (en) * 2022-02-16 2023-08-24 Glencore Technology Pty Limited Method for processing zinc concentrates

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2858205A (en) * 1954-07-26 1958-10-28 Panmetals And Processes Inc Continuous method for reducing oxidic zinc ores indirectly by means of carbon and apparatus for carrying out the method
US3463630A (en) * 1966-03-03 1969-08-26 Lamar S Todd Process for producing zinc and related materials
GB2048309B (en) * 1979-03-09 1983-01-12 Univ Birmingham Method of recovering non-ferrous metals from their sulphide ores
AT395656B (de) * 1990-11-19 1993-02-25 Voest Alpine Ind Anlagen Anlage zur herstellung von fluessigen metallen
JPH04183828A (ja) * 1990-11-20 1992-06-30 Mitsubishi Materials Corp 銅の製錬方法
FI93659C (fi) * 1992-05-20 1995-05-10 Outokumpu Research Oy Menetelmä helposti haihtuvien metallien, kuten sinkin, lyijyn ja kadmiumin valmistamiseksi sulfidiraaka-aineista

Also Published As

Publication number Publication date
CN1106130A (zh) 1995-08-02
JPH07188797A (ja) 1995-07-25
AU7412094A (en) 1995-05-04
BR9404075A (pt) 1995-06-13
NO943870D0 (no) 1994-10-13
NO943870L (no) 1995-04-18
CA2117958A1 (en) 1995-04-15
DE69426144D1 (de) 2000-11-23
EP0652294B1 (en) 2000-10-18
KR950012022A (ko) 1995-05-16
ZA947392B (en) 1995-05-15
JP3574192B2 (ja) 2004-10-06
PL305428A1 (en) 1995-04-18
CN1081783C (zh) 2002-03-27
ES2151916T3 (es) 2001-01-16
PE22195A1 (es) 1995-08-09
BG99106A (bg) 1995-11-30
NO302532B1 (no) 1998-03-16
BG62097B1 (bg) 1999-02-26
RU2117058C1 (ru) 1998-08-10
AU681692B2 (en) 1997-09-04
RU94036744A (ru) 1997-04-10
FI934550A0 (fi) 1993-10-14
DE69426144T2 (de) 2001-05-17
KR100346288B1 (ko) 2002-12-11
EP0652294A1 (en) 1995-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100396071B1 (ko) 금속및금속합금제조방법및그장치
NO140503B (no) Kontinuerlig fremgangsmaate til utvinning av raakobber, -nikkel, -kobolt eller -bly fra sulfidkonsentrater og apparat til utfoerelse av fremgangsmaaten
EP0648849B2 (en) Copper refining furnace
US4315775A (en) Continuous melting and refining of secondary and/or blister copper
FI115774B (fi) Pyrometallurginen systeemi ja vähän pölyävä menetelmä sulien kirjometallimateriaalien kylvyn sulattamiseksi ja/tai konvertoimiseksi
KR101414499B1 (ko) 공정 가스의 처리 방법 및 처리 장치
RO115365B1 (ro) Procedeu si instalatie pentru obtinerea metalelor usor volatile
CN114182110A (zh) 侧吹熔炼装置和熔炼方法
RU2144092C1 (ru) Медеплавильное устройство
US4414022A (en) Method and apparatus for smelting sulfidic ore concentrates
RU2060284C1 (ru) Способ получения штейна и/или металла и устройство для его осуществления
EA007445B1 (ru) Способ получения черновой меди
US4456231A (en) Apparatus for refining lead
US3687656A (en) Method of treating metal ores and ore concentrates
CN1025793C (zh) 连续熔炼铜的设备
Sehnalek et al. Continuous converting of copper mattes
US5131944A (en) Method and apparatus for treating zinc concentrates
US4895595A (en) Direct smelting process for non-ferrous metal sulfide ores
RO121648B1 (ro) Echipament pentru alimentarea cu material solid şi gaz oxidant într-un cuptor de topire în suspensie
FI96123C (fi) Menetelmä ja uunikonstruktio käytettäväksi prosesseissa, joissa tuotetaan helposti haihtuvia metalleja
US5611989A (en) Method for producing easily volatile materials
JP2001335856A (ja) 連続銅製錬炉及び連続銅製錬方法
CN216585147U (zh) 侧吹熔炼装置
SU1131910A1 (ru) Устройство дл рафинировани металла
PL204407B1 (pl) Sposób pirometalurgicznego wytwarzania miedzi w konwertorze