RU2093593C1

RU2093593C1 - Method of autogenous ore and non-ferrous metal concentrate smelting

Info

Publication number: RU2093593C1
Application number: RU95106566A
Authority: RU
Inventors: Валерий Валентинович Мечев; Светлана Павловна Сухолискина; Павел Валерьевич Мечев
Original assignee: Валерий Валентинович Мечев; Светлана Павловна Сухолискина; Павел Валерьевич Мечев
Priority date: 1995-04-25
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 1997-10-20
Also published as: RU95106566A

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: method of smelting ores and copper, nickel, lead, and zinc concentrates involving reduction treatment of effluent sulfur gas and slag smelt, wherein effluent gas is reduced by generator gas from steam-oxygen coal gasification on autogenous slag fusion, coal gasification and reduction slag treatment are performed simultaneously under controlled pressure developed from slag smelt in heat furnace. EFFECT: enhanced efficiency of process.

Description

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано в металлургии меди, никеля, свинца, цинка, других металлов. Известна большая группа автогенных процессов, к достоинствам которых относятся более низкие затраты энергии как на сам процесс плавки, так и на получение серы из более богатых газов. Наиболее отработана взвешенная плавка, запатентованная финской фирмой Оутокумпу (патент N 54147, кл. C 22 B 5/14, 1978). The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals and can be used in the metallurgy of copper, nickel, lead, zinc, and other metals. A large group of autogenous processes is known, the advantages of which include lower energy costs both for the melting process itself and for the production of sulfur from richer gases. The most worked-out weighted smelting patented by the Finnish company Outokumpu (patent N 54147, class C 22 B 5/14, 1978).

В патенте предложена и осуществлена на практике на многих заводах мира утилизация серы из газов путем из восстановления пылеуглем и бензином. In the patent, it is proposed and put into practice at many factories around the world that sulfur is recovered from gases by recovery from dust and coal and gasoline.

В России на Норильском комбинате внедрена схема восстановления богатых газов природным газом. Газ предварительно подвергают конверсии. In Russia, the Norilsk Combine has introduced a scheme for the recovery of rich gases with natural gas. The gas is preliminarily converted.

Шлаки автогенных процессов, как правило богатые, требуют специальных методов обеднения. Стремление обеднять шлаки в печи плавки не дает должного эффекта. Отвальные шлаки получают, если их обедняют путем восстановления и отстоя в отдельном агрегате. Серу получают путем восстановления отходящих газов в аптейке печи и далее в специальном реакторе. Подача в аптейк природного газа при температуре 20^oC снижает температуру процесса, получение конверсированного газа сжигания части его, на некоторых заводах природный газ отсутствует. Использовать бензин очень дорого, от угля отказались из-за образования настылей в газоходах печей.Slags of autogenous processes, usually rich, require special depletion methods. The desire to deplete the slag in the smelting furnace does not give the desired effect. Dump slag is obtained if it is depleted by recovery and sludge in a separate unit. Sulfur is obtained by reducing exhaust gases in the pharmacy of the furnace and then in a special reactor. The supply of natural gas to the pharmacy at a temperature of 20 ^o C reduces the temperature of the process, the production of converted gas by burning part of it, in some plants there is no natural gas. It is very expensive to use gasoline; coal was abandoned due to the formation of accretions in the gas ducts of the furnaces.

Целью настоящего изобретения является создание более рационального с теплотехнической, экологической, технологической и, в конечном счете, экономической точки зрения процесса с использованием угля любого типа для восстановления серы из газов и обеднения шлаков. The aim of the present invention is to create a more rational from the heat engineering, environmental, technological and, ultimately, economic point of view of the process using coal of any type to restore sulfur from gases and depletion of slag.

Указанная цель достигается тем, что для восстановления газов и получения элементной серы используется газ от газификации угля, а уголь газифицируется преимущественно за счет избыточного тепла отвальных шлаков плавки, одновременно идет восстановительная обработка шлака и его обеднение. Газификацию угля проводят под давлением расплава печи плавки. Газификацию можно проводить как на воздушном, обогащенном кислородом дутье, так и на парокислородном дутье, а также с использованием других газовых смесей. This goal is achieved by the fact that to recover gases and obtain elemental sulfur, gas from coal gasification is used, and coal is gasified mainly due to the excess heat of the waste melting slags, while the slag is being regenerated and depleted. Coal gasification is carried out under the pressure of the melt of the smelting furnace. Gasification can be carried out both on an air blast enriched with oxygen, and on a vapor-oxygen blast, as well as using other gas mixtures.

Способ позволяет увеличить производительность печей плавки за счет интенсификации обеднения шлака, разделения продуктов плавки, использовать дешевый уголь/можно и торф/ для восстановления серы из газов, использовать избыточное тепло отвальных шлаков. The method allows to increase the productivity of smelting furnaces due to the intensification of slag depletion, separation of smelting products, use cheap coal / it is possible and peat / to restore sulfur from gases, use the excess heat of waste slag.

Пример 1. При переработке никельсодержащих медных концентратов в печи ПЖВ с обеднением шлака в самой печи при производительности 57 т/м²•сут при загрузке 2,5% угля в зону обеднения получены шлаки, содержащие 0,65 0,7% меди, газы зоны обеднения содержали 1,8 1,9% сернистого ангидрида, до 0,8% CO, остальное CO₂, O₂, N₂. Газы зоны обеднения разбавили газы печи плавки с 65 70% до 47 49% по содержанию SO₂. Степень восстановления сернистого ангидрида составила при использовании 8 тыс. м³. природного газа -47%
При работе с модельным газификатором угля при давлении 1,5 ати, при 3,8 т/час угля (20% от веса шлака) было получено 9 тыс. м³ генераторного газа, содержащего -72% CO. Шлаки имели содержание меди 0,27% Сернистый ангидрид был восстановлен на 51,7% Скорость обеднения шлака была в 1,7 раза выше.Example 1. When processing nickel-containing copper concentrates in the ПЖВ furnace with slag depletion in the furnace itself at a productivity of 57 t / m ² • day, 2.5% of coal was loaded into the depletion zone, slags containing 0.65 0.7% copper, gases were obtained the depletion zones contained 1.8 1.9% sulfur dioxide, up to 0.8% CO, the rest was CO ₂ , O ₂ , N ₂ . The gases from the lean zone diluted the gases from the smelting furnace from 65–70% to 47–49% in terms of SO ₂ . The degree of recovery of sulphurous anhydride was 8 thousand m ³ when used. natural gas -47%
When working with a model coal gasifier at a pressure of 1.5 atm, at 3.8 t / h of coal (20% of the weight of slag), 9 thousand m ^{3 of} generator gas containing -72% CO were obtained. Slags had a copper content of 0.27% Sulfur anhydride was reduced by 51.7%. The rate of depletion of slag was 1.7 times higher.

Пример 2. В опытной печи производительностью 28 т/м²•сут при простом отстаивании были получены следующие результаты по содержанию меди:
22 мин 1,2% меди,
30 мин 0,8% меди,
60 мин 0,7% меди.Example 2. In an experimental furnace with a productivity of 28 t / m ² • day with simple settling, the following results were obtained on the copper content:
22 min 1.2% copper
30 min 0.8% copper
60 min 0.7% copper.

При продувке шлака парокислородной смесью с загрузкой на поверхность шлака 15,5% угля за 10 мин дутья были получены шлаки, содержащие 0,47-0,51% меди. Газы после обеднения содержали серу в форме H₂S.When the slag was purged with an oxygen-vapor mixture with loading 15.5% of coal on the slag surface in 10 minutes of blasting, slag containing 0.47-0.51% copper was obtained. The gases after depletion contained sulfur in the form of H ₂ S.

Claims

A method for autogenous smelting of non-ferrous ores and concentrates of non-ferrous metals, including the recovery treatment of exhaust sulfurous gases and slag melt, characterized in that the exhaust sulfurous gases are regenerated by generating gas from steam-oxygen gasification of coal on a molten slag bath of autogenous smelting, while coal gasification and slag recovery treatment are carried out simultaneously under controlled pressure created by the slag melt in the smelting furnace.