RU1801137C - Способ переработки высококремнистых малокальциевых сульфидных свинцовых концентратов - Google Patents

Abstract

Использование: цветна  металлурги , приготовление шихты дл  свинцовой шахтной плавки. Сущность: высококремнистые свинцовые сульфидные концентраты смешивают с кальцийсодержащими флюсами при соотношении массовых концентраций СаО к SiOa. равном 1-1,5, после чего их смешивают с другими свинцовыми концентратами , оборотными материалами, железо-; кремнийсодержащими флюсами, топливом. Шихту окатывают, подвергают агломерации и шахтной плавке. В качестве кальцийсодержащих флюсов используют гидроксидные, карбонатные и сульфитно- сульфатные соединени  кальци  или их смеси , 2 табл.

Description

Ј

Изобретение относитс  к цветной металлургии и может быть использовано на свинцовых заводах при приготовлении агломерационных свинцовых шихт.

Цель изобретени  - снижение потерь с$инца со шлаками шахтной плавки путем повышени  восстановительной способности агломерата.

. Цель достигаетс  тем, что в известном способе переработки высококремнистых м алокальциевых сульфидных свинцовых концентратов, включающем их смешивание с другими свинцовыми концентратами, обо- рЬтными свинцовыми материалами, желе- 3JO-, кремне- и кальцийсодержащими флюсами, причем в качестве последних используют преимущественно гидроокисные, карбонатные и сульфитно- сульфатные сое- д1инени  кальци , а также топливом, скаты- вание шихты, ее агломерирующий обжиг и ирахтную плавку агломерата, высококремнистые концентраты предварительно смешивают с полным количеством или частью кальцийсодержащих флюсов, причем смешивание ведут при соотношении массовых концентраций соединений кальци  в перерасчете на окись кальци  к окиси кремни  в смеси, равном 1,0-1,5, после чего смесь подают на дальнейшее смешивание с остальными компонентами шихты.

Как показывает расчет, число контактов между частицами высококремнистых концентратов и кальцийсодержащих флюсов в за вл емом техническом решении значительно (в 3-6 раз) превышает число контактов между указанными компонентами в известном решении, что практически гарантирует протекание реакции взаимодействи  между ними в процессе агломерирующего обжига.

Сопоставительный анализ за вл ембго решени  с прототипом показывает, что за вл емый способ переработки высококремнистых малокальциевых сульфидных

00

о

GO

VJ

со

свинцовых концентратов отличаетс  от известного способа предварительным смешиванием данных концентратов с полным количеством или частью кальцийсодержэ- щих флюсов до соотношени  массовых кон- центраций окиси кальци  к окиси кремни  в смеси, равном 1,0-1,5; смешиванием с остальными компонентами шихты не высококремнистыхконцентратов и кальцийсодержащих флюсов порознь как индивидуальных компонентов, а их предварительно приготовленной смеси.

При сравнении за вл емого решени  не только с прототипом, но и с другими известными способами приготовлени  и аг- ломерации свинцовых шихт, не обнаружено решени , обладающего признаками, сходными с признаками, отличающими за вленное решение от прототипа: предварительным смешиванием высоко- кремнистых малокальциевых сульфидных свинцовых концентратов с кальцийсодер- жащими флюсами в за вленном соотноше- нии и подачей полученной смеси на смешивание с остальными компонентами шихты.

Таким образом, при реализации за вленного решени  обеспечиваетс  распределение в агломерационной шихте не частиц смеси окиси кремни  SI02 и окиси кальци  СаО порознь, как в известном способе , а комплексом контактирующих между собой частиц СаО Si02, которые в процессе агломерирующего обжига превращаютс  в частицы силиката кальци  в соответствии с реакцией

nCaO+Si02 nCaO Si02(1) где п . 1-2. Температура начала реакции (1) равна 500°С.

Поскольку высококремнистые свинцо- вые концентраты могут содержать окись железа , последн   при контакте с частицами окиси кальци  образует феррит кальци 

СаРе20з + СаО СаРв204.(2)

Однако ввиду большого химического средства окислов кремни  и кальци  феррит кальци  тут же разлагаетс  кремнеземом высококремнистого концентрата по реакции

СаРе204 + SiO Са5Юз+Ре20з(3).

Следовательно, окись кальци  св зывает кремнезем высококремнистого концентрата и в присутствии окиси железа.

Таким образом, использование за вл емого технического решени  затрудн ет об- разование силикатов свинца при спекании шихты и способствует образованию свободной окиси свинца, поскольку окись кремни  в соответствии с реакци ми (1) - (3) будет

св зана в силикат кальци  раньше, чем она вступит во взаимодействие с окисью свинца . Если же силикаты свинца все же успеют образоватьс , они тут же начинают реагировать с наход щимис  с ними в контакте частицами окиси кальци  и распадаютс  с выделением свободной окиси свинца согласно реакци м

РЬЗЮз + СаО СаЗЮз + РЬО;(4) РЬЗЮз+ 2СаО -Si02 2CaSi03 + PbO. (5)

Дальнейшее взаимодействие образовавшихс  при спекании шихты силикатов и ферритов кальци  между собой и с другими шлаковыми компонентами шихты (окислами цинка, магни , алюмини , железа и т.п.) приводит к тому, что при остывании расплавленных фаз шлаковые компоненты кри- сталлизуютс  в форме сложного силикатного минерала - цинкового мелили- та и железного минерала - феррофранкли- нита, образующих тугоплавкий каркас, в который заключена полученна  в результате обжига свободна  окись свинца с примесью небольших количеств силиката свинца, что позвол ет получить качественный агломерате высокой температурой разм гчени  и высокой восстановительной способностью.

Способ осуществл ют следующим образом .

Указанные количества высококремнистых концентратов и кальцийсодержащих флюсов смешивают в смесителе любого типа , например в дезинтеграторе, тарельчатом или барабанном смесителе. В процессе смешивани  частицы наход щихс  между собой в контакте разнородных материалов (концентрат и флюс) слипаютс , сцепл ютс .

Предварительно приготовленную смесь концентрата и флюса затем подают в штабельный шихтарник дл  дальнейшего смешивани  с остальными компонентами шихты, в том числе с оставшимс  количеством кальцийсодержащего флюса. Смешивание в штабельном шихтарнике осуществл ют известным способом , прин тым дл  данного производства, причем гра- нулы смеси высококремнистого концентрата и кальцийсодержащего флюса про вл ют себ  как единый материал и не распадаютс  на исходные компоненты.

Приготовленную в штабельном шихтарнике шихту агломерации подают на гра- нул цию и увлажнение в смеситель-окомкователь, (например, в барабанный гранул тор), после чего подвергают агломерирующему обжигу.

Полученный агломерат плав т в восстановительной шахтной печи.

П р и м е р 1, Перерабатывают штабель свинцовой шихты массой 3360 т, в том числе , т: концентрат № 1 (высококремнистый) 340; концентрат № 2 1150; концентрат № 3 340; концентрат Ns 4 50; концентрат Ms 5 45; оборотные свинцовые материалы 610; железосодержащие флюсы 220 (в том числе железный флюс 40; железокремниевый флюс 180); гранулированный (оборотный) шлак 170; известн к 170; известь 25. Химический состав шихтовых материалов приведен в табл. 1, Все шихтовые материалы, в том числе и высококремнистый концентрат № 2, тщательно перемешивают между собой в ц)табельном шихтарнике. Смесь концентра- трв и других материалов (шихту) окатывают в:бэрабанном гранул торе и подвергают аг- лрмерирующему обжигу на агломашине фирмы Дурги с площадью спекани  75 м2. Полученный агломерат, имеющий темпера- туру начала разм гчени  650°С, плав т в шахтной восстановительной печи. Черно- врй свинец (веркблей) направл ют на рафинирование , а шлак на фьюмингование. Содержание свинца в шлаке составл ет 2,04% (прототип).

i Остальные примеры по прототипу (2-4), характеризующие различные соотношени  в сококремнистого концентрата и кальций- сЬдержащих флюсов, приведены в табл. 2.

; Пример. В услови х примера 1 перерабатывают штабель свинцовой шихты м|ассой 2900 т, содержащий, т: концентрат Гф 1 (высококремнистый) 320; концентрат № № 3 200; N 4 50; Ns 6 200; оборотные сринцовые материалы 825; известн к 125; известь 50; кеки очистных сооружений 30; железосодержащие флюсы 150. Химиче- с(сий состав шихтовых материалов пред- с|авлен в табл. 1.

Высококремнистый концентрат в коли- чфстве 320 т тщательно перемешивают с 5 т известн ка, 25 т извести и 30 т кеков очистных сооружений. Масса смеси 431 т. Отношение массовых концентраций окиси кальци  к окиси кремни  в полученной смеси равно

0,0097 320 -I- 0,53 56 + 0,592 25 + 0,375 30

0,178 320 +0,01 56 +0.0104 25 +0,039 30

- 58834 0,998 1.

58,95

Указанную смесь (431 т) подают в штабельный шихтарник, где смешивают с ос- тфльными компонентами шихты, т.е. с концентратами Ns 2 (950 т), Ns 3 (200 т), № 4 (50 т) и Ns 6(200т), оборотными материалами (825 т), железосодержащими флюсами (150 т) и с оставшимис  из кальцийсодержащих флюсов 75 т известн ка и 25 т извести. Полученную шихту окатывают в барабанном

0 5 0 5

0

5 0

5

0

5

гранул торе и обжигают на агломашине. Температура начала разм гчени  агломерата 800°С. Содержание свинца в шлаке 1,55%.

Остальные примеры (5,6,8 - 15), характеризующие различные соотношени  высо- кокремнистого концентрата и кальцийсодержащих флюсов, а также отношени  в смеси массовых концентрацией окиси кальци  к окиси кремни , приведены в табл.2.

Как видно из приведенных примеров, положительный эффект (снижение потерь свинца со шлаками шахтной плавки) возникает только выше нижней границы за вл емого интервала и не увеличиваетс  за пределами верхней границы интервала. Таким образом, за вл емый количественный признак дл  этого способа  вл етс  существенным .

Использование предлагаемого способа переработки свинцовых сульфидных концентратов с повышенным содержанием окиси кремни  позвол ет по сравнению с известным способом улучшить такие качественные показатели свинцового агломерата, как восстановительную способность (вос- становимость), температуру начала разм гчени , а при использовании тонкодисперсных кальциевых флюсов и его пористость. В результате облегчаетс  процесс шахтной плавки, повышаетс  его производительность и снижаетс  содержание свинца в шлаке.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ переработки высококремнистых малокальциевых сульфидных свинцовых концентратов, включающий их смешивание с другими свинцовыми концентратами , оборотными свинцовыми материалами , железо-, кремний- и кальцийсодержащими флюсами, причем в качестве последних используют преимущественно гидроксидные, карбонатные и сульфитно-сульфатные соединени  кальци  или их смеси, а также топливом, окатывание шихты, ее агломерирующий обжиг и шахтную плавку агломерата, отличающий- с   тем, что, с целью сокращени  потерь свинца со шлаками путем повышени  восстановительной способности агломерата, высококремнистые концентраты предварительно смешивают с полным количеством или частью кальцийсодержащих флюсов, причем смешивание ведут при соотношении массовых концентраций соединений кальци  во флюсе в пересчете на окись кальци  к окиси кремни  в смеси, равном i,u- 1,5, после чего смесь подают на дальнейшее смешивание с остальными компонентами.

   Состав шихты, результаты агломерирующего обжига и шахтной плавки

   Таблица 1

   Таблица 2

   Продолжение табл. 2