RU2263719C1 - Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства - Google Patents
Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263719C1 RU2263719C1 RU2004111476A RU2004111476A RU2263719C1 RU 2263719 C1 RU2263719 C1 RU 2263719C1 RU 2004111476 A RU2004111476 A RU 2004111476A RU 2004111476 A RU2004111476 A RU 2004111476A RU 2263719 C1 RU2263719 C1 RU 2263719C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferrous metals
- matte
- heavy non
- charge
- mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии меди, никеля и кобальта. Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов включает их сушку, смешение для получения шихты, содержащей тяжелые цветные металлы, кальций и магний, с сульфидирующим реагентом, углеродсодержащим восстановителем и кварцевым песком и ее восстановительно-сульфидирующую плавку. Для снижения материальных затрат на переработку сырья в качестве сульфидирующего реагента используют сульфат натрия, соотношение которого к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте составляет (1,3-1,7):1. Соотношение кварцевого песка к сумме масс кальция и магния в шихте, составляющее (1,25-1,60):1, и количество взятого углеродсодержащего восстановителя от 20,8 до 30,8% от суммы масс тяжелых цветных металлов в шихте обеспечивают повышение извлечения металлов за счет снижения вязкости шлака. 3 табл.
Description
Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии меди, никеля и кобальта.
Известен способ переработки окисленных никелевых руд, включающий агломерацию или брикетирование, восстановительно-сульфидирующую плавку на штейн в присутствии сульфидирующего реагента (гипса, пирита или маломедистого колчедана), конвертирование штейна и последующую гидрометаллургическую переработку обогащенной кобальтом массы [2, 3, 4].
Недостатком этого способа является низкое извлечение кобальта из руды, большие материальные затраты при плавке.
Известен способ переработки вторичных материалов, в том числе оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства, совместно с первичными, включающий их сушку, брикетирование, восстановительно-сульфидирующую плавку на штейн в присутствии сульфидирующего реагента и последующую гидрометаллургическую переработку штейна с разделением содержащихся в нем металлов и получением из них солей или чистых металлов. При этом в качестве сульфидирующего реагента используют пирит или гипс [1].
Недостатком этого способа является введение в шихту в составе сульфидирующего реагента железа или кальция и необходимость их удаления со шлаками или кеками, что существенно снижает извлечение полезных металлов.
Известен способ переработки окисленных никелевых руд, включающий их восстановительно-сульфидирующий обжиг с применением в качестве сульфидизатора сульфата натрия с последующей шахтной плавкой на штейн [6].
Недостатком этого способа является относительно низкая степень сульфидирования никеля и железа. Способ не применялся в промышленных масштабах.
Наиболее близким к предлагаемому является способ перерабтки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства, включающий их сушку, брикетирование, восстановительно-сульфидирующую плавку с введением в качестве сульфидирующего реагента элементарной серы [5].
Недостатком способа-прототипа является повышенная вязкость шлака при плавке, что приводит к снижению извлечения полезных металлов, а также относительно высокая цена сульфидирующего реагента.
Техническим результатом изобретения является повышение извлечения металлов за счет снижения вязкости шлака и снижение материальных затрат на переработку сырья.
Технический результат достигается при использовании способа переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства, включающий их сушку, смешение для получения шихты, содержащей тяжелые цветные металлы, кальций и магний с сульфидирующим реагентом, углеродсодержащим восстановителем и кварцевым песком и ее восстановительно-сульфидирующую плавку.
В качестве сульфидирующего реагента используют сульфат натрия, являющийся отходом гидрометаллургического производства никелевых солей, солей хрома и других металлов. Сульфат натрия в 3 раза дешевле элементарной серы.
Соотношение массы сульфата натрия к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте составляет (1,3-1,7):1.
Уменьшение загрузки сульфата натрия ниже 1,3:1 к сумме масс тяжелых цветных металлов приводит к образованию металлизированной фракции в штейне, что затрудняет последующую гидрометаллургическую переработку его.
Увеличение загрузки сульфата натрия более 1,7:1 к сумме масс тяжелых цветных металлов приводит к увеличению массовой доли железа в штейне и увеличению затрат.
В шихту вводят кварцевый песок из расчета от 1,25:1 до 1,60:1 к сумме масс кальция и магния в шихте.
Снижение загрузки кварцевого песка ниже 1,25:1 и увеличение ее выше 1,60:1 к сумме масс кальция и магния в шихте приводит к увеличению вязкости шлака и снижению извлечения полезных металлов.
Третьим элементом шихты является углеродсодержащий восстановитель (например, графитовая мелочь), который вводят в количестве от 20,8 до 30,8% к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте.
Снижение загрузки восстановителя ниже 20,8% приводит к уменьшению извлечения металлов в штейн.
Повышение загрузки восстановителя выше 30,8% от суммы масс тяжелых цветных металлов ведет к увеличению затрат.
После плавки получают штейн с суммой массовых долей тяжелых цветных металлов не менее 55% и массовой долей серы от 20,9 до 25,5%. Извлечение полезных металлов в штейн от 90 до 99,5% (в способе-прототипе от 88,1 до 99,3%).
Пример 1. Гидратно-карбонатный осадок из отстойника засоленных стоков гидрометаллургического никелевого производства смешивали с осадком, полученным при очистке никелевых растворов от железа, и с осадком, полученным при автоклавном выщелачивании сульфидной никель-кобальтовой массы, и сушили в трубчатой печи до остаточной влажности 0,5%. Химический состав смеси в пересчете на сухой вес, %:
| никель 22,0 | кальций 5,0 |
| кобальт 2,2 | магний 0,5 |
| медь 0,5 | кремний 0,6 |
| железо 3,5 | сера 1,5 |
| Исходная влажность | 65% |
Высушенный осадок смешивали в смесителе с сульфатом натрия, мелким речным песком и графитовой стружкой. Количество сульфата натрия в шихте варьировали в соотношении от 1,3:1 до 1,8:1 к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте, а количество речного песка и восстановителя поддерживали постоянным соответственно в соотношении 1,6:1 к сумме масс кальция и магния в шихте и 20% от суммы масс тяжелых цветных металлов в шихте. Шихту плавили в отапливаемом природным газом конвертере на штейн при температуре от 1350 до 1400°С. Результаты приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||||
| № п/п | ПОКАЗАТЕЛИ | Отношение массы сульфата нитрия в шихте к сумме масс тяжелых цветных металлов | |||||
| 1,2:1 | 1,30:1 | 1,40:1 | 1,55:1 | 1,70:1 | 1,80:1 | ||
| 1. | Извлечение никеля в штейн, % | 93,2 | 95,0 | 97,0 | 97,9 | 97,0 | 97,0 |
| 2. | Извлечение кобальта в штейн, % | 72,0 | 74,5 | 78,8 | 80,3 | 78,6 | 75,0 |
| 3. | Извлечение меди в штейн, % | 95,0 | 96,4 | 98,0 | 98,5 | 98,3' | 98,0 |
| 4. | Массовая доля никеля в штейне, % | 62,5 | 61,3 | 60,6 | 59,2 | 58,4 | 56,1 |
| 5. | Массовая доля кобальта в штейне, % | 5,9 | 5,8 | 5,5 | 5,4 | 4,6 | 4,2 |
| 6. | Массовая доля меди в штейне, % | 1,27 | 1,25 | 1,21 | 1,18 | 1,11 | 1,06 |
| 7. | Массовая доля железа в штейне, % | 6,3 | 6,6 | 7,5 | 8,7 | 8,7 | 8,3 |
| 8. | Массовая доля серы в штейне, % | 16,0 | 17,0 | 21,0 | 22,5 | 24,0 | 24,5 |
| Выделения сернистого ангидрида в атмосферу не замечено. | |||||||
Пример 2. Высушенный осадок из примера 1 смешивали в смесителе с сульфатом натрия в соотношении 1,55:1 к сумме масс тяжелых цветных металлов, речным песком в соотношении 1,6:1 к сумме масс кальция и магния в шихте. Добавку в шихту восстановителя варьировали от 15 до 30% к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте. Шихту плавили на штейн в отапливаемом природным газом конвертере при температуре от 1350 до 1400°С. Результаты приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||||||
| № п/п | ПОКАЗАТЕЛИ | Массовая доля восстановителя, % к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте | ||||
| 12,0 | 18,0 | 20,0 | 25,8 | 30,0 | ||
| 1. | Извлечение никеля в штейн, % | 95,0 | 97,0 | 97,9 | 98,0 | 98,0 |
| 2. | Извлечение кобальта в штейн, % | 72,5 | 76,2 | 80,3 | 80,2 | 80,1 |
| 3. | Извлечение меди в штейн, % | 90,4 | 94,0 | 94,5 | 94,6 | 94,6 |
| 4. | Массовая доля никеля в штейне, % | 58,3 | 59,1 | 59,2 | 60,4 | 60,0 |
| 5. | Массовая доля кобальта в штейне, % | 4,8 | 5,4 | 5,5 | 5.6 | 5,6 |
| 6. | Массовая доля меди в штейне, % | 1,25 | 1,20 | 1,18 | 1,11 | 1,11 |
| 7. | Массовая доля железа в штейне, % | 6,7 | 6,8 | 8.6 | 8,6 | 8,6 |
| 8. | Массовая доля серы в штейне, % | 20,7 | 21,0 | 24,5 | 24,0 | 24,5 |
Пример 3. Высушенный осадок из примера 1 смешивали в смесителе с сульфатом натрия в соотношении 1,55:1 к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте, графитовой стружкой в количестве 20% от суммы масс тяжелых цветных металлов в шихте.
Добавку в шихту речного песка вырьировали от соотношения 1:1 до 2,2:1 к сумме масс кальция и магния в шихте. Шихту плавили на штейн в отапливаемом природным газом конвертере при температуре от 1350 до 1400°С. Результаты плавки приведены в таблице 3.
| Таблица 3 | ||||||
| № п/п | ПОКАЗАТЕЛИ | Соотношение массы кварцевого песка к сумме масс кальция и магния в шихте | ||||
| 1:1 | 1,25:1 | 1,6:1 | 1,9:1 | 2,2:1 | ||
| 1. | Извлечение никеля в штейн, % | 94,9 | 96,9 | 97,4 | 97,3 | 95,0 |
| 2. | Извлечение кобальта в штейн, % | 74,6 | 75,4 | 80,0 | 77,0 | 74,8 |
| 3. | Извлечение меди в штейн, % | 90,0 | 93,5 | 94,0 | 93,5 | 90,6 |
| 4. | Массовая доля никеля в штейне, % | 56,0 | 56,0 | 60,0 | 59,0 | 55,0 |
| 5. | Массовая доля кобальта в штейне, % | 4,5 | 4,5 | 5,5 | 5,3 | 4,5 |
| 6. | Массовая доля меди в штейне, % | 1,1 | 1,1 | 1,2 | 1,2 | 1.1 |
| 7. | Массовая доля железа в штейне, % | 9,0 | 8,8 | 6,7 | 6,7 | 6,7 |
| 8. | Массовая доля серы в штейне, % | 20,0 | 23,0 | 23,5 | 23,4 | 25,0 |
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Металлургия вторичных тяжелых цветных металлов. / И.Ф.Худяков, А.П.Дорошкевич, С.В.Карелов - М.: Металлургия, 1987, стр.257-260.
2. Металлургия меди, никеля и кобальта, часть II / В.И.Смирнов, А.А.Цейдлер, И.Ф.Худяков, А.И.Тихонов. - М.: Металлургия, 1966, стр.28-31, 44-47, 68.
3. Совершенствование шахтной плавки окисленных никелевых руд / И.Д.Резник. - М.: Металлургия, 1983, стр.106-130.
4. Технологическая инструкция по производству никеля из окисленных никелевых руд огневым способом. ТИ 00194547-173232-01-96. ОАО "Комбинат Южуралникель", г.Орск, 1996.
5. Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства / Патент №2186132 с приоритетом от 21.09.2000 г.
6. Восстановительно-сульфидирующий обжиг с применением сульфата натрия для переработки Буруктальской никелевой руды / С.П.Тациенко - Л.: ЛПИ им. М.И.Калинина, 1987, автореферат диссертации.
Claims (1)
- Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства, включающий их сушку, смешение с сульфидирующим реагентом, углеродсодержащим восстановителем и кварцевым песком для получения шихты, содержащей тяжелые цветные металлы, кальций и магний, и ее восстановительно-сульфидирующую плавку, отличающийся тем, что в качестве сульфидирующего реагента используют сульфат натрия, соотношение которого и суммы масс тяжелых цветных металлов в шихте составляет (1,3-1,7):1, при этом соотношение кварцевого песка и суммы масс кальция и магния в шихте составляет (1,25-1,60):1, а углеродсодержащий восстановитель берут в количестве от 20,8 до 30,8% от суммы масс тяжелых цветных металлов в шихте.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004111476A RU2263719C1 (ru) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004111476A RU2263719C1 (ru) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004111476A RU2004111476A (ru) | 2005-10-20 |
| RU2263719C1 true RU2263719C1 (ru) | 2005-11-10 |
Family
ID=35862733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004111476A RU2263719C1 (ru) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2263719C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2595169C1 (ru) * | 2015-04-21 | 2016-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ получения кобальта с использованием горючих сланцев |
-
2004
- 2004-04-14 RU RU2004111476A patent/RU2263719C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2595169C1 (ru) * | 2015-04-21 | 2016-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ получения кобальта с использованием горючих сланцев |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004111476A (ru) | 2005-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101345063B1 (ko) | 니켈 함유 합금철의 제조 방법 | |
| Ke et al. | Sulfidation behavior and mechanism of zinc silicate roasted with pyrite | |
| JP2018532047A (ja) | 還元剤である鉄とフラックスである炭酸ナトリウムの再生及び再利用を伴う直接還元によって、金属を含有する硫化鉱物の精鉱から金属を抽出するための方法 | |
| US3790366A (en) | Method of flash smelting sulfide ores | |
| Mombelli et al. | Jarosite wastes reduction through blast furnace sludges for cast iron production | |
| CN103993164A (zh) | 氧硫混合铅锌多金属同时冶化分离的方法 | |
| Wang et al. | Comprehensive recovery of zinc, iron and copper from copper slag by co-roasting with SO2–O2 | |
| Wang et al. | Recovery of high-grade copper matte by selective sulfurization of CuO–Fe2O3–SiO2–CaO system | |
| CN102304597B (zh) | 一种利用硫酸渣炼铁的方法 | |
| CA1086073A (en) | Electric smelting of lead sulphate residues | |
| RU2263719C1 (ru) | Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства | |
| Ruan et al. | Utilization and detoxification of gypsum sludge by replacing limestone in reduction smelting of high lead slag | |
| RU2282672C1 (ru) | Способ восстановления свинца | |
| RU2395598C1 (ru) | Способ переработки концентратов, содержащих благородные металлы и сульфиды | |
| RU2693245C1 (ru) | Способ восстановления свинца из оксисульфатных шламов аккумуляторных батарей | |
| RU2186132C2 (ru) | Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства | |
| RU2244028C1 (ru) | Способ обеднения шлаков плавки окисленных никелевых руд | |
| RU2308495C1 (ru) | Способ переработки концентратов, содержащих благородные металлы и сульфиды | |
| Liao et al. | Study on recovering iron from smelting slag by carbothermic reduction | |
| RU2485189C1 (ru) | Способ переработки окисленных золотомышьяковистых руд | |
| RU2255126C1 (ru) | Термогидрометаллургический способ комплексной переработки медного концентрата колчеданных руд с извлечением цветных и благородных металлов | |
| SU1677078A1 (ru) | Способ обеднени шлаков медеплавильного производства | |
| Xia | Recovery of zinc from zinc ferrite and electric arc furnace dust. | |
| Kenzhaliyev et al. | Deparation of dump slags at the Balkhash copper smelting plant | |
| US4076523A (en) | Pyrometallurgical process for lead refining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060415 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060415 |
|
| RZ4A | Other changes in the information about an invention |