RU2359046C1 - Processing method of copper sulphide materials on blister copper - Google Patents

Processing method of copper sulphide materials on blister copper Download PDF

Info

Publication number
RU2359046C1
RU2359046C1 RU2008101279/02A RU2008101279A RU2359046C1 RU 2359046 C1 RU2359046 C1 RU 2359046C1 RU 2008101279/02 A RU2008101279/02 A RU 2008101279/02A RU 2008101279 A RU2008101279 A RU 2008101279A RU 2359046 C1 RU2359046 C1 RU 2359046C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copper
slag
furnace
oxygen
depletion
Prior art date
Application number
RU2008101279/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Борисович Цымбулов (RU)
Леонид Борисович Цымбулов
Лев Шлемович Цемехман (RU)
Лев Шлемович Цемехман
Михаил Викторович Князев (RU)
Михаил Викторович Князев
Original Assignee
ООО "Институт Гипроникель"
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 ООО "Институт Гипроникель" filed Critical ООО "Институт Гипроникель"
Priority to RU2008101279/02A priority Critical patent/RU2359046C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2359046C1 publication Critical patent/RU2359046C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method can be used for melting of sulphide copper materials on blister copper, including nickel-bearing. Method of continuous processing of copper including nickel-bearing sulphide materials includes oxidising fusion in furnace of sulphide material jointly with flux with receiving of blister copper, slag, concentrated by SO2 gases at specific consumption of oxygen in the range 150-240 nm3 per 1 ton of processing dry sulphide material. After melting it is implemented depletion of received slag. Slag depletion is implemented uninterruptedly on reducing stage in reducing zone of furnace at usage for it mixture of oxygen-containing gas and hydrocarbon fuel at discharge coefficient of oxygen (α) in the range from 0.5 up to 0.9.
EFFECT: increasing of direct extraction of copper into blister.
5 cl, 2 dwg, 3 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способу переработки медных, в том числе никельсодержащих, сульфидных материалов на черновую медь.The present invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to a method for processing copper, including nickel-containing, sulfide materials into blister copper.

Известен способ (US 4802916, МПК С22В 15/00) получения черновой меди из медного концентрата от разделения файнштейна, согласно которому концентрат на первой стадии подвергают взвешенному конвертированию с получением получерновой меди, в которой содержится 4-6% Ni и 2-3% S, а затем получерновую медь конвертируют до черновой меди в конвертере финишного конвертирования, используя верхнюю продувку кислородсодержащим газом и донное перемешивание инертным газом (азотом). К недостаткам известного способа следует отнести недостаточно высокую степень утилизации серы, так как ее утилизация на операции финишного конвертирования экономически нецелесообразна, а также образование свернутых никелевых шлаков, которые в настоящее время переводятся в жидкотекучее состояние путем обработки медно-никелевым штейном с добавкой дорогостоящего ферросилиция.A known method (US 4802916, IPC С22В 15/00) for producing blister copper from copper concentrate from separation of Feinstein, according to which the concentrate in the first stage is subjected to weighted conversion to obtain blister copper, which contains 4-6% Ni and 2-3% S and then the semi-rough copper is converted to blister copper in a finish conversion converter using overhead purging with oxygen-containing gas and bottom stirring with an inert gas (nitrogen). The disadvantages of this method include the insufficiently high degree of sulfur utilization, since its utilization at the finishing conversion operations is not economically feasible, as well as the formation of rolled nickel slags, which are currently being converted into a liquid state by treatment with copper-nickel matte with the addition of expensive ferrosilicon.

Известен способ непрерывной плавки сульфидных медьсодержащих концентратов (SU 1734389, МПК 6 С22В 15/00), предполагающий с помощью верхней подачи кислородсодержащего дутья получение трехслойной ванны расплава, состоящей из шлака, штейна и получерновой меди. Высоту слоя штейна в печи поддерживают постоянной за счет выдержки стабильного соотношения сульфидной шихты и кислорода, а высоту слоев шлака и получерновой меди регулируют путем выпуска из печи. К недостаткам известного способа следует отнести необходимость конвертирования получаемой меди, содержащей 1,5-2,5% серы и 5-6% никеля. При конвертировании образуется свернутый никелевый медьсодержащий шлак, который крайне неудобен в процессе дальнейшей переработки (не дробится, трудно опробуется) и с которым теряется значительное количество механически запутавшейся металлической меди. Кроме того, к недостаткам следует отнести практическую нецелесообразность утилизации серы на операции финишного конвертирования, а сама технология плавки в трехслойном режиме на получерновую медь позволяет утилизировать только 93-95% содержащейся в сульфидном концентрате серы.A known method for the continuous melting of sulfide copper-containing concentrates (SU 1734389, IPC 6 C22B 15/00), which involves using a top supply of oxygen-containing blast to obtain a three-layer melt bath consisting of slag, matte and semi-copper. The height of the matte layer in the furnace is kept constant by maintaining a stable ratio of sulfide charge and oxygen, and the height of the slag and semi-copper layers is controlled by discharge from the furnace. The disadvantages of this method include the need to convert the resulting copper containing 1.5-2.5% sulfur and 5-6% nickel. When converting, rolled-up nickel copper-containing slag is formed, which is extremely inconvenient during further processing (not crushed, difficult to test) and with which a significant amount of mechanically entangled metallic copper is lost. In addition, the practical impracticability of sulfur utilization for finishing conversion operations should be attributed to shortcomings, and the technology of smelting in three-layer mode on semi-copper copper allows to utilize only 93-95% of sulfur contained in sulfide concentrate.

Известен способ непрерывного конвертирования жидких и твердых сульфидных материалов (RU 2071982, МПК 6 С22В 15/06). Способ включает загрузку сульфидных материалов в печь, подачу кислородсодержащего дутья в слой штейно-металлошлаковой эмульсии через горизонтальные дутьевые устройства, расположенные равномерно в боковых стенках печи, удаление жидких продуктов конвертирования из печи. Недостатком указанного способа является возможность периодического образования между слоями шлака и меди промежуточного слоя штейна. Наличие промежуточного слоя штейна неизбежно приводит к образованию не черновой, а получерновой меди. Поскольку допускается периодическое получение получерновой меди, данная технология непрерывного конвертирования должна предусматривать и обязательную в этом случае операцию финишного конвертирования. Недостатки такого конвертирования идентичны недостаткам двух вышепредставленных способов: нецелесообразность утилизации серы на операции финишного конвертирования и образование свернутых никелевых шлаков в случае переработки медных никельсодержащих материалов. В случае получения в печи не получерновой, а черновой меди недостатком технологии следует считать невысокое прямое извлечение меди в черновую медь, так как операция обеднения образующегося при окислительной плавке шлака технологией не предусматривается.A known method of continuous conversion of liquid and solid sulfide materials (RU 2071982, IPC 6 C22B 15/06). The method includes loading sulfide materials into the furnace, supplying oxygen-containing blast to the matte-metal-slag emulsion layer through horizontal blowing devices located uniformly in the side walls of the furnace, and removing liquid conversion products from the furnace. The disadvantage of this method is the possibility of periodic formation between the layers of slag and copper of an intermediate layer of matte. The presence of an intermediate layer of matte inevitably leads to the formation of not rough, but semi-rough copper. Since periodic semi-copper production is allowed, this continuous conversion technology should also include the obligatory final conversion operation in this case. The disadvantages of this conversion are identical to the disadvantages of the two above methods: the inappropriateness of sulfur utilization for finishing operations and the formation of rolled nickel slags in the case of processing nickel-containing copper materials. In the case of obtaining not sinter, but blister copper in the furnace, the technology should be considered as a drawback of low direct copper extraction into blister copper, since the technology does not provide for the depletion of slag formed during oxidative smelting.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической и технологической сущности является способ (RU 2169202, МПК 7 С22В 15/00) переработки медного концентрата на черновую медь, включающий загрузку шихты, продувку расплава с образованием шлака и черновой меди и выпуск этих продуктов плавки. При этом окислительную плавку концентрата ведут при соотношении загрузки концентрата и подачи кислородсодержащего газа в пределах 1,0-1,3 от теоретически необходимого для окисления всей серы и примесей (Fe, Ni, Со) до оксидов, а перед выпуском шлака, который осуществляют периодически, проводят операцию обеднения шлака, меняя соотношение загружаемого концентрата и кислородсодержащего дутья в пределах 0,3-1,0 от теоретически необходимого для окисления всей серы и примесей (Fe, Ni, Co) до оксидов. При этом добиваются снижения содержания оксидной меди в шлаке с 35 до 22%.Closest to the invention according to the technical and technological essence is a method (RU 2169202, IPC 7 С22В 15/00) for processing copper concentrate into blister copper, including loading the charge, blowing the melt to form slag and blister copper, and releasing these smelting products. In this case, oxidative smelting of the concentrate is carried out at a ratio of concentrate loading and supply of oxygen-containing gas in the range of 1.0-1.3 from theoretically necessary for the oxidation of all sulfur and impurities (Fe, Ni, Co) to oxides, and before slag is released, which is carried out periodically , carry out the operation of depletion of slag, changing the ratio of the loaded concentrate and oxygen-containing blast in the range of 0.3-1.0 from theoretically necessary for the oxidation of all sulfur and impurities (Fe, Ni, Co) to oxides. At the same time, they achieve a reduction in the content of copper oxide in the slag from 35 to 22%.

Данный способ имеет следующие недостатки.This method has the following disadvantages.

Достаточно высокое остаточное содержание меди в шлаке после операции обеднения. Это связано с тем, что при восстановлении шлака сульфидным концентратом в шлак переходят по обменным реакциям железо, кобальт и часть никеля концентрата, что на фоне снижения концентрации в шлаке меди приводит к заметному увеличению в шлаке концентраций железа и никеля. При попытках более глубокого восстановления шлака по меди концентрации железа и никеля в шлаке еще больше возрастают и происходит выпадение из шлака твердой железо-никелевой шпинели в результате насыщения ею гомогенного силикатного расплава. Следствием нахождения в шлаке значительных количеств твердой шпинели является, как известно, неизбежное вспенивание шлака и создание аварийной ситуации.A sufficiently high residual copper content in the slag after the depletion operation. This is due to the fact that upon reduction of the slag with a sulfide concentrate, iron, cobalt and part of the nickel concentrate pass into the slag by exchange reactions, which, against the background of a decrease in the concentration in copper slag, leads to a noticeable increase in the concentration of iron and nickel in the slag. When attempts are made to restore copper slag more deeply, the concentrations of iron and nickel in the slag increase even more and solid iron-nickel spinel precipitates out of the slag as a result of saturation of the homogeneous silicate melt with it. The consequence of the presence of significant amounts of hard spinel in the slag is, as you know, the inevitable foaming of slag and the creation of an emergency.

Непостоянство уровней шлака и черновой меди в печи, что связано с периодичностью чередующихся операций окислительной плавки и обеднения шлака в одном печном пространстве. Поскольку зона нахождения черновой меди в печи футеруется огнеупорным кирпичом (зона шлака является кессонированной), непостоянство уровней шлака и меди предполагает периодический контакт агрессивного, из-за высокого содержания оксидной меди (на окислительной стадии концентрация меди достигает 35 мас.%), шлакового расплава с огнеупорной футеровкой с быстрым износом последней.The variability of the levels of slag and blister copper in the furnace, which is associated with the frequency of alternating operations of oxidative smelting and depletion of slag in one furnace space. Since the blister copper zone in the furnace is lined with refractory bricks (the slag zone is coffered), the inconsistency of the slag and copper levels suggests periodic contact of the aggressive, due to the high content of oxide copper (copper concentration reaches 35 wt.% At the oxidation stage), slag melt with refractory lining with quick wear of the latter.

Совмещение в одном печном пространстве двух процессов (окислительной плавки и обеднения шлака) приводит к непостоянству состава продуктов плавки (меди, шлака, отходящих газов) и делает весьма сложным автоматический контроль управления такой технологией.The combination of two processes in one furnace space (oxidative smelting and slag depletion) leads to inconsistency in the composition of the smelting products (copper, slag, exhaust gases) and makes automatic control of such technology very difficult.

Задачей изобретения является разработка способа непрерывной переработки сульфидных медных материалов на черновую медь. Техническим результатом является увеличение прямого извлечения меди в черновую медь, максимальная утилизация серы, поддержание уровней шлака и меди в печи на постоянном уровне.The objective of the invention is to develop a method for the continuous processing of sulfide copper materials into blister copper. The technical result is to increase the direct extraction of copper into blister copper, maximize sulfur utilization, maintaining slag and copper levels in the furnace at a constant level.

Заявленный технический результат достигается тем, что в способе переработки медных сульфидных, в том числе никельсодержащих материалов, включающем окислительную плавку сульфидного материала совместно с флюсами с получением черновой меди, шлака, концентрированных по SO2 газов при удельном расходе кислорода в пределах 150-240 нм3 на 1 т перерабатываемого сухого сульфидного материала и обеднение шлаков окислительной стадии, согласно изобретению обеднение шлака ведут непрерывно в восстановительной зоне печи, используя для этого смесь кислородсодержащего газа и углеводородного топлива при коэффициенте расхода кислорода (α) в пределах от 0,5 до 0,9.The claimed technical result is achieved in that in a method for processing copper sulfide, including nickel-containing materials, including oxidative smelting of sulfide material together with fluxes to produce blister copper, slag, SO 2 concentrated gases with specific oxygen consumption in the range of 150-240 nm 3 per 1 ton of dry sulphide material being processed and depletion of the oxidizing stage slags, according to the invention, slag depletion is carried out continuously in the reduction zone of the furnace using an oxygen mixture odosoderzhaschego gas and hydrocarbon fuels with a coefficient of oxygen consumption (α) in the range from 0.5 to 0.9.

На окислительную стадию процесса возможно дополнительно подавать уголь.It is possible to additionally supply coal to the oxidation stage of the process.

На окислительную стадию процесса возможна дополнительная подача углеводородного топлива.An additional supply of hydrocarbon fuel is possible at the oxidative stage of the process.

На окислительную стадию процесса совместно с SiO2-содержащим флюсом возможна подача СаО-содержащего флюса из расчета получения шлаков с отношением SiO2/CaO от 3/1 до 1/1, причем суммарный расход флюсов на окислительную плавку определяется из соображений поддержания в шлаке окислительной стадии суммы концентраций железа, никеля и кобальта не более 30 мас.%.At the oxidizing stage of the process, together with a SiO 2 -containing flux, CaO-containing flux can be supplied based on the production of slags with a SiO 2 / CaO ratio of 3/1 to 1/1, and the total flux consumption for oxidative smelting is determined from the considerations of maintaining oxidative melting in the slag stage total concentration of iron, Nickel and cobalt is not more than 30 wt.%.

На стадию обеднения шлака наряду с углеводородным топливом может быть подан твердый уголь с расходом 0,1-5% от массы восстанавливаемого шлака.At the stage of depletion of slag along with hydrocarbon fuel can be fed hard coal with a flow rate of 0.1-5% by weight of the recovered slag.

В предлагаемом нами способе плавку сульфидного материала (концентрата, гранулированного или дробленого штейна) ведут в две стадии, каждую из которых осуществляют в отдельной зоне печи с разделенными газовыми пространствами. На первой стадии осуществляют процесс окислительной плавки, на второй стадии - восстановительное обеднение шлакового расплава. Процесс осуществляется непрерывно, продукты плавки: шлак и черновая медь, выпускаются непрерывно. Например, для выпуска меди может быть предусмотрено сифонное устройство, шлак непрерывно сливается через сливной порог, расположенный на определенной высоте печи. Непрерывность осуществления окислительной и восстановительной стадий создает предпосылки для поддержания постоянства уровней в печи шлака и черновой меди, что является важным преимуществом процесса, позволяющим надежно защищать огнеупорную футеровку от разрушения агрессивным шлаком окислительной стадии (см. недостатки способа-прототипа RU 2169202).In our proposed method, sulphide material (concentrate, granular or crushed matte) is melted in two stages, each of which is carried out in a separate zone of the furnace with separated gas spaces. At the first stage, the oxidative melting process is carried out, at the second stage, the reductive depletion of the slag melt is carried out. The process is carried out continuously, smelting products: slag and blister copper, are produced continuously. For example, a siphon device may be provided for the release of copper, the slag is continuously drained through a drain threshold located at a certain furnace height. The continuity of the oxidation and reduction stages creates the prerequisites for maintaining the constancy of the levels in the furnace of slag and blister copper, which is an important advantage of the process that allows you to reliably protect the refractory lining from destruction by aggressive slag of the oxidative stage (see the disadvantages of the prototype method RU 2169202).

На окислительную стадию подаются медный сульфидный материал, SiO2 и СаО-содержащие флюсы, твердый уголь (в случае возникновения дефицита тепла при плавке), кислородсодержащее дутье (смесь технологического кислорода и воздуха) и жидкое или газообразное углеводородное топливо. Последнее подают также в случае необходимости, т.е. при дефиците тепла в процессе плавки. Удельный расход кислорода на окислительную стадию процесса поддерживается в пределах 150-240 м3/т сухого сульфидного материала и рассчитывается как отношение расхода кислорода к расходу сульфидного материала (на сухую массу). При этом расход кислорода по отношению к сульфидному материалу рассчитывается как разность общего расхода кислорода за вычетом расхода кислорода, пошедшего на сжигание твердого и/или газообразного (жидкого) топлива. Расход кислорода на сжигание топлива рассчитывается, исходя из полного сжигания последнего. Ниже представлено уравнение для расчета удельного расхода кислорода:Copper sulfide material, SiO 2 and CaO-containing fluxes, hard coal (in case of heat deficiency during smelting), oxygen-containing blast (a mixture of process oxygen and air) and liquid or gaseous hydrocarbon fuel are fed to the oxidation stage. The latter is also served if necessary, i.e. with heat deficiency during the melting process. The specific oxygen consumption for the oxidation stage of the process is maintained within 150-240 m 3 / t of dry sulfide material and is calculated as the ratio of oxygen consumption to the consumption of sulfide material (per dry weight). In this case, the oxygen consumption in relation to the sulfide material is calculated as the difference in the total oxygen consumption minus the oxygen consumption that was used to burn solid and / or gaseous (liquid) fuel. The oxygen consumption for fuel combustion is calculated based on the complete combustion of the latter. Below is the equation for calculating the specific oxygen consumption:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
- расход кислорода на окислительную зону печи, нм3/ч;
Figure 00000002
- oxygen consumption for the oxidation zone of the furnace, nm 3 / h;

%O2 - объемная доля кислорода в технологическом кислороде;% O 2 - volume fraction of oxygen in the process oxygen;

Vвозд - расход воздуха на окислительную зону печи, нм3/ч;V air - air flow to the oxidation zone of the furnace, nm 3 / h;

QCxHy - расход углеводородного топлива, нм3/ч;Q CxHy — consumption of hydrocarbon fuel, nm 3 / h;

КCxHy - коэффициент, характеризующий тип топлива для условий его полного сжигания (например, для природного газа он равен 2,1, для пропан-бутана - 5,8 и т.д.);To CxHy - coefficient characterizing the type of fuel for conditions of its complete combustion (for example, for natural gas it is 2.1, for propane-butane - 5.8, etc.);

QC - расход твердого углеродистого восстановителя, т/ч;Q C - consumption of solid carbonaceous reducing agent, t / h;

КC -коэффициент, характеризующий тип твердого восстановителя (содержание в нем углерода и летучих) для условий его полного сжигания;K C is a coefficient characterizing the type of solid reducing agent (the content of carbon and volatiles in it) for the conditions of its complete combustion;

WC - массовая доля влаги в твердом углеродистом восстановителе;W C - mass fraction of moisture in a solid carbonaceous reducing agent;

Qсульф - расход сульфидного материала, т/ч;Q sulf - consumption of sulfide material, t / h;

WСульф - массовая доля влаги в сульфидном материале, т/ч;W Sulf - the mass fraction of moisture in the sulfide material, t / h;

Количество кислорода, подаваемого на окисление сульфидного материала, рассчитывается, исходя из необходимости полного окисления серы, металлов-примесей (например, железа, никеля, кобальта) и частичного окисления меди до оксида меди (I). В зависимости от состава перерабатываемого сульфидного материала удельный расход кислорода на реализацию окислительной стадии процесса может изменяться в пределах, указанных выше. Снижение удельного расхода кислорода ниже 150 нм3/т приводит к неполному окислению серы, металлов-примесей, и, следовательно, получаемая медь является не черновой, а получерновой и требует дополнительной операции конвертирования. Повышение удельного расхода кислорода свыше 240 нм3/т приводит к неоправданному переокислению меди и, следовательно, повышенному расходу углеводородного топлива на восстановительной стадии. Кроме того, возможно расслоение шлака с образованием очень агрессивного для огнеупорной футеровки промежуточного слоя на основе оксида меди (I) между слоями черновой меди и шлака.The amount of oxygen supplied to the oxidation of the sulfide material is calculated based on the need for the complete oxidation of sulfur, impurity metals (for example, iron, nickel, cobalt) and the partial oxidation of copper to copper oxide (I). Depending on the composition of the sulfide material being processed, the specific oxygen consumption for the implementation of the oxidative stage of the process may vary within the limits indicated above. The decrease in the specific oxygen consumption below 150 nm 3 / t leads to the incomplete oxidation of sulfur, impurity metals, and, therefore, the resulting copper is not rough, but semi-rough and requires an additional conversion operation. An increase in the specific oxygen consumption above 240 nm 3 / t leads to unjustified reoxidation of copper and, consequently, an increased consumption of hydrocarbon fuel in the reduction stage. In addition, it is possible to stratify the slag with the formation of an intermediate layer based on copper oxide (I) very aggressive for refractory lining between blister copper and slag layers.

На восстановительной стадии реализуется процесс восстановления шлакового расплава, поступающего с окислительной стадии, газовой смесью, состоящей из кислорода, воздуха и углеводородного топлива. При этом соотношение топлива и воздушно-кислородной смеси подбирают таким образом, чтобы коэффициент расхода кислорода (α) находился в пределах от 0,50 до 0,90. Коэффициент (α) рассчитывается следующим образом:At the reduction stage, the process of reduction of the slag melt coming from the oxidizing stage by a gas mixture consisting of oxygen, air, and hydrocarbon fuel is implemented. In this case, the ratio of fuel to air-oxygen mixture is selected so that the oxygen consumption coefficient (α) is in the range from 0.50 to 0.90. The coefficient (α) is calculated as follows:

Figure 00000003
Figure 00000003

гдеWhere

VO2 - расход кислорода на восстановительную зону печи, нм3/ч;V O2 — oxygen consumption in the reduction zone of the furnace, nm 3 / h;

%O2 - объемная доля кислорода в технологическом кислороде;% O 2 - volume fraction of oxygen in the process oxygen;

Vвозд - расход воздуха на восстановительную зону печи, нм3/ч;V air - air flow to the recovery zone of the furnace, nm 3 / h;

QCxHy - расход углеводородного топлива, нм3/ч;Q CxHy — consumption of hydrocarbon fuel, nm 3 / h;

КCxHy - коэффициент, характеризующий тип топлива для условий его полного сжигания.To CxHy - coefficient characterizing the type of fuel for the conditions of its complete combustion.

Дополнительно в восстановительную зону может загружаться твердый углеродистый восстановитель в количестве от 0,1 до 5% от массы шлака. Это делается при возникновении дефицита тепла. В этом случае коэффициент α следует увеличивать, и может возникнуть ситуация, когда восстановительного потенциала оказывается недостаточно для обеспечения требуемой степени восстановления меди из шлака. Тогда необходимый восстановительный потенциал достигается дополнительным вводом на стадию обеднения твердого угля. Кроме того, ввод угля позволяет сэкономить часть углеводородного топлива.Additionally, a solid carbonaceous reducing agent in an amount of 0.1 to 5% by weight of the slag can be loaded into the reduction zone. This is done in case of heat shortage. In this case, the coefficient α should be increased, and a situation may arise when the reduction potential is not enough to provide the required degree of copper recovery from slag. Then the necessary reduction potential is achieved by additional input to the stage of depletion of hard coal. In addition, the introduction of coal allows you to save part of the hydrocarbon fuel.

Цель восстановительной стадии - обеспечить частичное восстановление оксидной меди из шлакового расплава, не допустив при этом насыщение шлака железо-никелевой шпинелью (магнетитом). Для этого, во-первых, используют углеродсодержащие восстановители, эффективно разрушающие шпинели. Во-вторых, сами эти восстановители в отличие от сульфидного концентрата не содержат в заметных количествах элементов (железа, никеля, кобальта и пр.), способных окисляться и тем самым увеличивать вероятность образования в шлаке шпинелей. В-третьих, при плавке в шихту добавляют СаО-содержащий флюс, увеличивающий предел растворимости в шлаке шпинелей.The purpose of the recovery stage is to provide partial recovery of oxide copper from the slag melt, while not allowing the saturation of the slag with iron-nickel spinel (magnetite). For this, firstly, carbon-containing reducing agents are used that effectively destroy spinels. Secondly, these reducing agents themselves, unlike sulfide concentrate, do not contain appreciable amounts of elements (iron, nickel, cobalt, etc.) that can oxidize and thereby increase the likelihood of formation of spinel in the slag. Thirdly, during melting, CaO-containing flux is added to the charge, which increases the solubility limit in spinel slag.

Недопустимость очень глубокого восстановления шлака по меди диктуется конечной целью процесса - получением кондиционной по содержанию металлов-примесей черновой меди. В случае глубокого восстановления шлака в восстановительной зоне печи вместе с медью будет восстановлена часть примесных металлов (например, железа, никеля и кобальта). Создание относительно невысокого восстановительного потенциала в восстановительной зоне печи обеспечивает условия, при которых восстанавливается практически только одна медь.The inadmissibility of a very deep recovery of copper slag is dictated by the ultimate goal of the process - to obtain blister copper that is conditional on the content of metal impurities. In the case of deep reduction of slag in the reduction zone of the furnace, a part of the impurity metals (for example, iron, nickel and cobalt) will be reduced together with copper. The creation of a relatively low reduction potential in the reduction zone of the furnace provides the conditions under which practically only copper is reduced.

Повышение коэффициента расхода кислорода (α) свыше 0,90 приводит к невозможности восстановления меди из шлакового расплава. Понижение коэффициента расхода кислорода ниже 0,50 приводит к глубокому восстановлению меди, что в свою очередь приводит к восстановлению и части металлов примесей. Аналогично объясняется и выбранный диапазон расхода твердого углеродистого восстановителя. При расходе твердого восстановителя ниже 0,1% не происходит восстановления меди из шлака, при расходе более 5% восстанавливаются в значительных количествах металлы-примеси. При этом качество черновой меди ухудшается, и такую медь перед рафинированием необходимо подвергать операции конвертирования. Поддержание коэффициента расхода кислорода и расхода твердого восстановителя в указанных выше пределах позволяет обеспечить требуемую степень восстановления меди из шлакового расплава при незначительном восстановлении металлов примесей, что не сказывается существенным образом на качестве черновой меди.An increase in the oxygen consumption coefficient (α) above 0.90 leads to the impossibility of reducing copper from the slag melt. Lowering the oxygen consumption coefficient below 0.50 leads to a deep reduction of copper, which in turn leads to the reduction of some of the metal impurities. Similarly, the selected flow rate range of the solid carbonaceous reducing agent is also explained. At a consumption of solid reducing agent below 0.1%, copper does not recover from slag, at a consumption of more than 5%, impurity metals are reduced in significant quantities. In this case, the quality of blister copper is deteriorating, and such copper must be subjected to conversion operations before refining. Maintaining the coefficient of oxygen consumption and consumption of solid reducing agent in the above ranges allows us to provide the required degree of copper recovery from slag melt with a slight reduction of impurity metals, which does not significantly affect the quality of blister copper.

ПримерExample

Испытания новой технологии выполняли с медным никельсодержащим концентратом от разделения файнштейна на опытно-промышленной двухзонной печи Ванюкова (фиг.1), построенной в 2005 г на комбинате «Североникель», принадлежащем ОАО «ГМК «Норильский Никель».Tests of the new technology were carried out with copper nickel-containing concentrate from Feinstein separation at the Vanyukov pilot industrial dual-zone furnace (Fig. 1), built in 2005 at the Severonickel plant owned by MMC Norilsk Nickel.

Общая площадь пода двухзонной печи Ванюкова составляет 11,4 м2. Площадь окислительной зоны - 4,7 м2, площадь восстановительной зоны - 4,7 м2, площадь сифона - 2,0 м2. Окислительная зона печи снабжена 6 фурмами (4 основных, 2 дополнительных в торце печи), восстановительная зона - 4 фурмами. Конструкция фурм, их расположение, а также количество подаваемого через них воздушно-кислородного дутья и топлива идентичны промышленным, что позволяет с высокой степенью достоверности прогнозировать процессы окисления и восстановления по результатам испытаний на опытно-промышленной печи. Рабочие пространства зон печи разделены водоохлаждаемыми перегородками, металлическая фаза в печи - общая, системы газоудаления - раздельные. Газы зоны окисления, содержащие SO2, направляются на сернокислотное производство, газы зоны восстановления, содержащие СО и Н2, дожигаются воздухом через специально установленные в верхнем ряду кессонов фурмы и систему организованных подсосов, очищаются от пыли в электрофильтре и выбрасываются в атмосферу. Сифон печи имеет оригинальную конструкцию и предусматривает возможность выпуска черновой меди как в непрерывном режиме, так и периодически. Уровень сливного порога для непрерывного удаления шлака из печи находится на высоте 2200 мм от пода печи, уровень меди в агрегате поддерживался на высоте 800-900 мм.The total hearth area of the Vanyukov dual-zone furnace is 11.4 m 2 . The area of the oxidation zone is 4.7 m 2 , the area of the reduction zone is 4.7 m 2 , the siphon area is 2.0 m 2 . The oxidation zone of the furnace is equipped with 6 tuyeres (4 main, 2 additional at the end of the furnace), the reduction zone is equipped with 4 tuyeres. The design of the tuyeres, their location, as well as the amount of air-oxygen blast and fuel supplied through them are identical to the industrial ones, which makes it possible to predict oxidation and reduction processes with a high degree of reliability according to the results of tests on a pilot industrial furnace. The working spaces of the furnace zones are separated by water-cooled partitions, the metal phase in the furnace is shared, the gas removal systems are separate. The gases of the oxidation zone containing SO 2 are sent to sulfuric acid production, the gases of the reduction zone containing CO and H 2 are burned with air through tuyeres specially arranged in the upper row of coffers and a system of organized suction, are cleaned of dust in the electrostatic precipitator and emitted into the atmosphere. The furnace siphon has an original design and provides for the possibility of producing blister copper both continuously and periodically. The level of the drain threshold for continuous removal of slag from the furnace is located at an altitude of 2200 mm from the hearth of the furnace, the level of copper in the unit was maintained at an altitude of 800-900 mm.

Состав перерабатываемого медного концентрата, мас.%: Cu 67-67,5; Ni 3,8-3,9; Со 0,23-0,25; Fe 4,4-4,6; S 21,2-21,5. Содержание влаги 6,5%. В качестве флюсов использовали кварцит и известняк. Содержание в кварцевом флюсе SiO2 73,0 мас.%, содержание в известняке СаО 53,6 мас.%. В качестве твердого топлива использовали антрацит. Содержание в антраците, мас.%: С 79,4; S 2,6. В качестве углеводородного топлива и восстановителя использовали пропан-бутановую смесь. Содержание в пропан-бутановой смеси, мас.%: пропан и пропилены 40-48; бутан и бутилены 48 - 57; этан и этилены 0,8-2,9. Кислородсодержащее дутье состояло из смеси технологического кислорода и компрессорного воздуха.The composition of the processed copper concentrate, wt.%: Cu 67-67.5; Ni 3.8-3.9; C 0.23-0.25; Fe 4.4-4.6; S 21.2-21.5. The moisture content is 6.5%. Quartzite and limestone were used as fluxes. The content of silica flux SiO 2 73.0 wt.%, The content of limestone CaO 53.6 wt.%. Anthracite was used as solid fuel. The content in anthracite, wt.%: C 79.4; S 2.6. As a hydrocarbon fuel and a reducing agent used propane-butane mixture. Content in propane-butane mixture, wt.%: Propane and propylene 40-48; butane and butylenes 48-57; ethane and ethylenes 0.8-2.9. The oxygen-containing blast consisted of a mixture of process oxygen and compressor air.

Производительность по концентрату составляла 4-5 т/ч. В ходе испытаний переработано 1977 т медного концентрата. Печь проработала в режиме отработки технологии в течение 22 суток.The concentrate productivity was 4-5 t / h. During the tests, 1977 tons of copper concentrate were processed. The furnace worked in the technology development mode for 22 days.

Фиг.1 - схематическое изображение двухзонной печи Ванюкова: 1 - окислительная зона; 2 - восстановительная зона; 3 - сифон; 4, 5 - аптейки восстановительной и окислительной зон; 6, 7 - газоходы восстановительной и окислительной зон; 8 - горелка; 9 - сливной шлаковый порог; 10 - шпур для выпуска меди; 11 - аварийный шпур; 12, 13 - водоохлаждаемые перегородки; 14 - фурмы; 15 - фурмы для дожига отходящих газов; 16 - медные кессоны; 17 - закладные медные холодильники.Figure 1 - schematic representation of a dual-zone furnace Vanyukov: 1 - oxidizing zone; 2 - recovery zone; 3 - siphon; 4, 5 - pharmacies of the reduction and oxidizing zones; 6, 7 - flues of the reducing and oxidizing zones; 8 - burner; 9 - drain slag threshold; 10 - hole for the release of copper; 11 - emergency hole; 12, 13 - water-cooled partitions; 14 - tuyeres; 15 - tuyeres for afterburning of exhaust gases; 16 - copper caissons; 17 - embedded copper refrigerators.

В окислительную зону печи непрерывно загружали концентрат и смесь кварцевого и известкового флюсов, антрацит. Расход кварцевого флюса составлял 8-15% от концентрата, расход известняка - 5-10% от концентрата, расход антрацита - 2,5-3,0% от концентрата. Через фурмы в боковых стенках печи подавали воздушно-кислородную смесь с общим расходом 2100-2500 нм3/ч. Обогащение дутья по кислороду составляло от 85 до 93%. Через часть фурм для компенсации тепловых потерь печи малого масштаба подавали пропан-бутановую смесь с расходом 210-250 нм3/ч.Concentrate and a mixture of quartz and lime fluxes, anthracite, were continuously charged into the oxidation zone of the furnace. Quartz flux consumption was 8-15% of the concentrate, limestone consumption was 5-10% of the concentrate, anthracite consumption was 2.5-3.0% of the concentrate. An air-oxygen mixture was supplied through tuyeres in the side walls of the furnace with a total flow rate of 2100-2500 nm 3 / h. The oxygen blast enrichment ranged from 85 to 93%. A propane-butane mixture with a flow rate of 210-250 nm 3 / h was fed through a part of the tuyeres to compensate for the heat loss of a small-scale furnace.

В процессе опытно-промышленных испытаний отрабатывали как только окислительную стадию процесса, так и основной двухстадиальный вариант технологии: окислительная плавка и обеднение шлаков. При отработке окислительной стадии в зоне восстановления поддерживали соотношение кислорода и пропан-бутановой смеси, обеспечивающее неизменность состава образующегося в окислительной зоне шлака (α=0,91-0,95). Типичные составы черновой меди и шлака, полученных при удельных расходах в диапазоне от 198 до 206 нм3/т, представлены в таблице 1.In the process of pilot tests, both the oxidation stage of the process and the main two-stage technology variant were worked out: oxidative smelting and slag depletion. During the development of the oxidation stage in the reduction zone, the ratio of oxygen and propane-butane mixture was maintained, which ensured that the composition of the slag formed in the oxidation zone was unchanged (α = 0.91-0.95). Typical blister copper and slag compositions obtained at specific costs in the range from 198 to 206 nm 3 / t are presented in table 1.

Таблица 1
Составы черновой меди и шлаков, полученных в результате опытно-промышленных испытаний окислительной стадии процесса
Table 1
Compositions of blister copper and slag obtained as a result of pilot tests of the oxidative stage of the process
U, нм3U, nm 3 / t Содержание в черновой меди, мас.%Content in blister copper, wt.% Содержание в шлаке, мас.%The content in the slag, wt.% Ni Ni CuCu СоWith FeFe SS OO Ni Ni CuCu СоWith FeFe SiO2 SiO 2 CaOCaO 206 206 0.37 0.37 98.8598.85 0.0040.004 0.020.02 0.050.05 1.351.35 6.56.5 24.824.8 0.520.52 17.517.5 29.629.6 12.012.0 203203 0.420.42 98.7698.76 0.0040.004 0.020.02 0.040.04 1.181.18 7.77.7 22.222.2 0.590.59 17.317.3 25.125.1 11.611.6 198198 0.380.38 98.7998.79 0.0050.005 0.060.06 0.030.03 0.880.88 8.08.0 19.819.8 0.610.61 17.917.9 29.029.0 10.410.4 202202 0.370.37 98.8598.85 0.0040.004 0.020.02 0.050.05 1.051.05 7.67.6 21.621.6 0.600.60 17.317.3 25.725.7 11.211.2 205205 0.520.52 98.4998.49 0.0050.005 0.030.03 0.060.06 1.241.24 7.47.4 23.823.8 0.590.59 16.916.9 25.225.2 12.712.7 Ср. знач.Wed value 0.410.41 98.7598.75 0.0050.005 0.030.03 0.050.05 1.141.14 7.47.4 22.422.4 0.580.58 17.417.4 26.926.9 11.611.6

При реализации варианта технологии получения черновой меди в две стадии в восстановительной зоне поддерживали коэффициент расхода кислорода в пределах, обеспечивающих частичное восстановление меди из шлакового расплава. В окислительной зоне процесс вели без изменения, т.е. как при испытаниях только окислительной стадии. В восстановительную зону подавали кислородно-воздушную смесь с общим расходом 1100-1500 нм3/час. Обогащение дутья по кислороду составляло от 85 до 93%. Расход пропан-бутановой смеси составлял 240-260 нм3/час. Коэффициент расхода кислорода (а) изменялся в пределах от 0.90 до 0,50.When implementing a variant of the technology for producing blister copper in two stages in the reduction zone, the oxygen consumption coefficient was maintained within the limits providing partial recovery of copper from the slag melt. In the oxidation zone, the process was conducted without change, i.e. as in tests of the oxidative stage only. An oxygen-air mixture was supplied to the reduction zone with a total flow rate of 1100-1500 nm 3 / h. The oxygen blast enrichment ranged from 85 to 93%. The consumption of the propane-butane mixture was 240-260 nm 3 / hour. The oxygen consumption coefficient (a) ranged from 0.90 to 0.50.

Составы полученных в результате реализации полного варианта технологии шлаков и черновой меди (объединенной в печи в результате протекания процессов в окислительной и восстановительной зонах) представлены в таблице 2.The compositions obtained as a result of the implementation of the full version of the technology of slag and blister copper (combined in a furnace as a result of processes in the oxidation and reduction zones) are presented in table 2.

Фиг.2 - микроструктуры шлака после обеднения медным концентратом по способу-прототипу (а) и по предлагаемому способу (б).Figure 2 - the microstructure of the slag after depletion of copper concentrate according to the prototype method (a) and the proposed method (b).

1 - силикатное стекло; 2 - железо-никелевая шпинель (находится в расплаве в твердом состоянии); 3 - корольки металлической меди.1 - silicate glass; 2 - iron-nickel spinel (in the melt in the solid state); 3 - kings of metallic copper.

Таблица 2
Составы получаемых черновой меди и шлака в результате испытаний полного (в две стадии) варианта технологии
table 2
Compositions of blister copper and slag obtained as a result of testing a full (in two stages) technology version
Коэф-т α в восст.
зоне
Coefficient t in rest.
zone
Содержание в черновой меди, мас.%Content in blister copper, wt.% Содержание е в шлаке, мас.%The content of e in the slag, wt.%
Ni Ni CuCu СоWith FeFe SS OO NiNi CuCu СоWith FeFe SiO2 SiO 2 CaOCaO 0,79 0.79 0,470.47 98,598.5 0,0050.005 0.03 0.03 0,05 0.05 0,53 0.53 7.7 7.7 8.0 8.0 0,72 0.72 21,1 21.1 31,3 31.3 17,9 17.9 0,780.78 0,420.42 99,099.0 0,0050.005 0,020.02 0,030,03 0,880.88 8,58.5 8,08.0 0,710.71 20,820.8 32,532,5 14,914.9 0,780.78 0,550.55 98,898.8 0,0050.005 0,020.02 0.050.05 0,720.72 8,48.4 9,69.6 0,720.72 21,521.5 33,733.7 15,515,5 ср. знач.Wed value 0,480.48 98,898.8 0,0050.005 0,020.02 0,040.04 0,710.71 8,28.2 8,58.5 0,720.72 21,121.1 32,532,5 16,116.1

Примечание: удельный расход кислорода в окислительной зоне поддерживался в пределах 195-205 нм3/т.Note: the specific oxygen consumption in the oxidation zone was maintained in the range of 195–205 nm 3 / t.

Таким образом, предлагаемый процесс окислительной плавки медного никельсодержащего концентрата, совмещенный с процессом непрерывного обеднения шлака окислительной стадии в восстановительной зоне печи, позволяет в 2,5-3 раза снизить концентрацию меди в шлаке по сравнению со способом-прототипом RU 2169202 (опробованным на том же сульфидном материале - медном концентрате от разделения файнштейна) при сохранении качества черновой меди по содержанию в ней никеля на том же уровне. Такое значительное снижение концентрации меди становится возможным в результате того, что для восстановления шлака применяются углеводороды и твердый уголь, т.е. восстановители, эффективно разрушающие шпинели и сами не содержащие в заметных количествах элементов (железо, никель, кобальт и пр.), способных окисляться и увеличивать вероятность образования шпинелей. Кроме того, в предлагаемом способе в шихту вводится СаО-содержащий флюс, который увеличивает предел насыщения силикатного шлакового расплава железо-никелевой шпинелью. Все это в отличие от способа-прототипа, использующего обеднение сульфидным концентратом, позволяет даже при весьма существенном снижении концентрации меди в шлаке сохранять гомогенность шлакового расплава и гарантировать стабильность протекания процесса без вспенивания расплава.Thus, the proposed oxidative smelting process of copper nickel-containing concentrate, combined with the process of continuous depletion of slag of the oxidizing stage in the reduction zone of the furnace, allows to reduce the concentration of copper in the slag by 2.5-3 times in comparison with the prototype method RU 2169202 (tested on the same sulphide material - copper concentrate from Feinstein separation) while maintaining the quality of blister copper in the nickel content in it at the same level. Such a significant decrease in copper concentration becomes possible as a result of the use of hydrocarbons and hard coal for slag recovery, i.e. reducing agents that effectively destroy spinels and do not themselves contain appreciable amounts of elements (iron, nickel, cobalt, etc.) that can oxidize and increase the likelihood of spinel formation. In addition, in the proposed method, CaO-containing flux is introduced into the charge, which increases the saturation limit of the silicate slag melt with iron-nickel spinel. All this, in contrast to the prototype method that uses depletion of sulfide concentrate, allows even with a very significant decrease in the concentration of copper in the slag to maintain the homogeneity of the slag melt and guarantee the stability of the process without foaming the melt.

В качестве примера на фиг.2 представлены микроструктуры шлаковых расплавов, полученных в результате обеднения шлаков исходным медным концентратом в способе-прототипе и газовой смесью кислорода и углеводородного топлива в предлагаемом способе.As an example, figure 2 presents the microstructure of slag melts obtained by depletion of slag with the original copper concentrate in the prototype method and a gas mixture of oxygen and hydrocarbon fuel in the proposed method.

Из сравнения микроструктур отчетливо видно, что в случае обеднения медным концентратом в шлаке присутствует значительное количество железо-никелевой шпинели, не наблюдающейся в шлаке, обедняемом по предлагаемому способу.From a comparison of the microstructures it is clearly seen that in the case of depletion of copper concentrate in the slag there is a significant amount of iron-nickel spinel, not observed in the slag, depleted in the proposed method.

Таким образом, в результате выполненных опытно-промышленных испытаний было установлено, что прямое извлечение меди из концентрата в черновую медь составляет 95,5%, извлечение серы в концентрированные по SO2 газы - 99,6%. Температуру шлака поддерживали на уровне 1300-1400°С, температуру черновой меди -1150-1200°С.Thus, as a result of the pilot industrial tests, it was found that the direct extraction of copper from the concentrate into blister copper is 95.5%, the recovery of sulfur in SO 2 concentrated gases is 99.6%. The temperature of the slag was maintained at 1300-1400 ° C, the temperature of blister copper -1150-1200 ° C.

В таблице 3 представлены другие примеры реализации плавки медного концентрата в двухзонной печи Ванюкова за пределами оптимальных диапазонов указанных выше параметров.Table 3 presents other examples of the implementation of the smelting of copper concentrate in a two-zone Vanyukov furnace beyond the optimal ranges of the above parameters.

Таблица 3
Результаты переработки медного концентрата от разделения файнштейна в двухзонной печи Ванюкова при отклонении параметров от оптимальных значений.
Table 3
The results of the processing of copper concentrate from the separation of Feinstein in a two-zone Vanyukov furnace with deviation of parameters from optimal values.
Отклонение параметра от оптимальногоDeviation of the parameter from the optimal Состав черновой меди, мас.%The composition of blister copper, wt.% Состав шлака, мас.%The composition of the slag, wt.% КомментарийComment NiNi CuCu СоWith FeFe SS OO NiNi CuCu СоWith FeFe SiO2 SiO 2 CaOCaO U<150нм3
(50 нм3/т)
U <150nm 3 / t
(50 nm 3 / t)
7,907.90 87,787.7 0,040.04 0,070,07 1,101.10 0,100.10 2,82,8 4,74.7 0,860.86 26,826.8 30,230,2 12,312.3 Получена получерновая медь со значительным содержанием серы и никеля. Требуется операция конвертирования такой меди перед анодным рафинированием Между слоями шлака и получерновой меди в печи диагностирован слой штейна, содержащего, мас.%: Ni 3,4; Cu 76,6; Со 0,12; Fe 0,35; S 19,5.Obtained semi-copper with a significant content of sulfur and nickel. An operation is required to convert such copper before anode refining Between the layers of slag and semi-copper in the furnace, a matte layer is diagnosed containing, wt.%: Ni 3,4; Cu 76.6; With 0.12; Fe 0.35; S 19.5.
U>240 нм3/т (245 нм3/т)U> 240 nm 3 / t (245 nm 3 / t) 0,120.12 99,399.3 <0,01<0.01 <0,01<0.01 <0.01<0.01 2,102.10 6,26.2 38,338.3 0,190.19 14,014.0 19,719.7 6,06.0 Между слоями шлака и черновой меди диагностирован слой оксидной фазы на основе Cu2O, агрессивной по отношению к огнеупорной футеровке. Содержание в оксидной фазе, мас.%: Ni 3,5; Cu 70,5; Со 0,19; Fe 8,1; S 0,096. Извлечение меди в черновую медь на окислительной стадии процесса снизилось по сравнению с окислительной плавкой при оптимальных значениях U с 89 до 75%.Between the layers of slag and blister copper, a layer of the oxide phase based on Cu 2 O, which is aggressive with respect to the refractory lining, was diagnosed. The content in the oxide phase, wt.%: Ni 3,5; Cu 70.5; C 0.19; Fe 8.1; S 0.096. The extraction of copper into blister copper at the oxidative stage of the process decreased compared with oxidative smelting at optimal values of U from 89 to 75%. α>0,9 (0,95) U=206 нм3α> 0.9 (0.95) U = 206 nm 3 / t 0,380.38 98,898.8 <0,01<0.01 0,080.08 0,030,03 1,251.25 5,65,6 25,225,2 0,400.40 17,517.5 25,525.5 11,511.5 Обеднение шлака по меди не произошло. Шлак окислительной зоны практически идентичен по составу шлаку восстановительной зоны и содержал, мас.%: Ni 5,5; Cu 25,7; Со 0,40; Fe 17,6; SiO2 24,4; CaO 11,5.Copper slag depletion did not occur. The slag of the oxidizing zone is almost identical in composition to the slag of the reducing zone and contained, wt.%: Ni 5.5; Cu 25.7; Co 0.40; Fe 17.6; SiO 2 24.4; CaO 11.5. α<0,5 (0,45) U=199 нм3α <0.5 (0.45) U = 199 nm 3 / t 1,561,56 97,197.1 0,050.05 0,400.40 0,020.02 0,570.57 6,16.1 2,82,8 0,650.65 21,721.7 35,435,4 15,215,2 Получена медь с повышенным содержанием никеля. Требуется операция конвертирования перед анодным рафинированием с образованием свернутых никелевых шлаков.Received copper with a high nickel content. A conversion operation is required before anode refining to form coiled nickel slags.

Примечание: в двух верхних примерах представленные составы шлака и меди характеризуют работу только окислительной зоны печи, в двух нижних примерах составы шлака и меди характеризуют работу двухзонной печи, т.е. состав шлака после обеднения, а состав меди относится к объединенной металлической фазе печи.Note: in the two upper examples, the compositions of slag and copper represent the operation of only the oxidation zone of the furnace, in the two lower examples, the compositions of slag and copper describe the operation of a dual-zone furnace, i.e. the composition of the slag after depletion, and the composition of copper refers to the combined metal phase of the furnace.

Claims (5)

1. Способ непрерывной переработки медных и никельсодержащих медных сульфидных материалов, включающий окислительную плавку в печи сульфидного материала совместно с флюсами с получением черновой меди, шлака, концентрированных по SO2 газов при удельном расходе кислорода в пределах 150-240 нм3 на 1 т перерабатываемого сухого сульфидного материала и обеднение этого шлака, отличающийся тем, что переработку ведут в печи с двумя зонами - окислительную плавку ведут в окислительной зоне, а обеднение шлака ведут непрерывно в восстановительной зоне печи при использовании для этого смеси кислородсодержащего газа и углеводородного топлива при коэффициенте расхода кислорода (α) в пределах от 0,5 до 0,9.1. A method for the continuous processing of copper and nickel-containing copper sulfide materials, including oxidative smelting in a furnace of sulfide material together with fluxes to produce blister copper, slag, SO 2 concentrated gases with specific oxygen consumption in the range of 150-240 nm 3 per 1 ton of dry dry sulfide material and depletion of this slag, characterized in that the processing is carried out in a furnace with two zones - oxidative smelting is carried out in the oxidizing zone, and slag depletion is carried out continuously in the reduction zone of the furnace and when using a mixture of oxygen-containing gas and hydrocarbon fuel for this with an oxygen flow coefficient (α) in the range from 0.5 to 0.9. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на окислительную плавку дополнительно подают уголь.2. The method according to claim 1, characterized in that the oxidizing melting is additionally fed with coal. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на окислительную плавку дополнительно подают углеводородное топливо.3. The method according to claim 1, characterized in that the oxidative smelting is additionally fed hydrocarbon fuel. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на окислительную плавку совместно с SiO2-содержащим флюсом подают СаО-содержащий флюс из расчета получения шлаков с отношением SiO2/CaO от 3/1 до 1/1, причем суммарный расход флюсов на окислительную плавку определяют из условий поддержания в шлаке суммы концентраций железа, никеля и кобальта не более 30 мас.%.4. The method according to claim 1, characterized in that the CaO-containing flux is fed to the oxidative smelting together with the SiO 2 -containing flux based on the production of slags with a ratio of SiO 2 / CaO from 3/1 to 1/1, and the total flux consumption for oxidative smelting is determined from the conditions of maintaining in the slag the sum of the concentrations of iron, nickel and cobalt is not more than 30 wt.%. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на обеднение шлака совместно с углеводородным топливом подают твердый уголь. 5. The method according to claim 1, characterized in that for the depletion of slag together with hydrocarbon fuel serves hard coal.
RU2008101279/02A 2008-01-09 2008-01-09 Processing method of copper sulphide materials on blister copper RU2359046C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008101279/02A RU2359046C1 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Processing method of copper sulphide materials on blister copper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008101279/02A RU2359046C1 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Processing method of copper sulphide materials on blister copper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2359046C1 true RU2359046C1 (en) 2009-06-20

Family

ID=41025908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008101279/02A RU2359046C1 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Processing method of copper sulphide materials on blister copper

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2359046C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625621C1 (en) * 2016-04-01 2017-07-17 Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" Method of continuous processing copper nickel-containing sulfide materials for blister copper, waste slag and copper-nickel alloy
RU2633410C2 (en) * 2013-07-23 2017-10-12 Сян Гуан Коппер Ко., Лтд. Method and device for producing blister copper
RU2639195C1 (en) * 2016-12-02 2017-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method of processing of nickel-containing sulfide copper concentrates
US10781505B2 (en) * 2015-06-12 2020-09-22 Glencore Technology Pty Ltd Method for treating copper concentrates

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633410C2 (en) * 2013-07-23 2017-10-12 Сян Гуан Коппер Ко., Лтд. Method and device for producing blister copper
US9867878B2 (en) 2013-07-23 2018-01-16 Yanggu Xiangguang Copper Co., Ltd. Method and device for producing crude copper
US10781505B2 (en) * 2015-06-12 2020-09-22 Glencore Technology Pty Ltd Method for treating copper concentrates
RU2625621C1 (en) * 2016-04-01 2017-07-17 Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" Method of continuous processing copper nickel-containing sulfide materials for blister copper, waste slag and copper-nickel alloy
WO2017171581A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" Method for continuously converting nickel-containing copper sulphide materials
CN109477161A (en) * 2016-04-01 2019-03-15 诺里尔斯克尼克尔矿业冶金公开联合股份公司 The method of the nickeliferous copper sulphide material of continuous converting
US20190119783A1 (en) * 2016-04-01 2019-04-25 Publichnoe Aktsionernoe Obschestvo "Gorno- Metallurgicheskaya Kompaniya Norilsky Nikel" Method for continuously converting nickel-containing copper sulphide materials
US11441207B2 (en) * 2016-04-01 2022-09-13 Publichnoe Aktsionernoe Obschestvo “Gorno-Metallurgicheskaya Kompaniya Norilsky Nikel” Method of continuously processing nickel-containing copper sulphide materials
RU2639195C1 (en) * 2016-12-02 2017-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method of processing of nickel-containing sulfide copper concentrates

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8101153B2 (en) Method for the valorisation of zinc-and sulphate-rich residue
RU2476611C2 (en) Extraction of metals from wastes containing copper and other metals of value
EP1589121A1 (en) Battery recycling
BR112020013037A2 (en) method for removing phosphorus from a substance containing phosphorus
RU2359046C1 (en) Processing method of copper sulphide materials on blister copper
US11441207B2 (en) Method of continuously processing nickel-containing copper sulphide materials
KR101189182B1 (en) Method for separating vanadium from vanadium-containing melt
CN106332549B (en) Process for converting copper-containing materials
EP0557312B1 (en) Direct sulphidization fuming of zinc
RU2401873C1 (en) Procedure for processing oxidated nickel ore
SU1544829A1 (en) Method of processing fine-grain lead and lead-zinc copper-containing sulfide concentrates
RU2542042C2 (en) Depletion of copper-bearing slags
US9725784B2 (en) Production of copper via looping oxidation process
WO2021072562A1 (en) Zero-waste process that uses final slag from copper smelting to produce commercial products
KR101189183B1 (en) Recovery method of valuable metals from spent petroleum catalysts
EP0427699B1 (en) Method and apparatus for treating zinc concentrates
RU2347994C2 (en) Furnace for continuous melting of sulphide materials in molten pool
JP7476871B2 (en) Metal manufacturing methods
US5192487A (en) Apparatus for treating zinc concentrates
CN110205432B (en) Method for producing iron-sulfur alloy
RU2697681C1 (en) Method of processing manganiferous raw material
RU2520292C1 (en) Processing of sulphide copper-lead-zinc materials
US2879158A (en) Method for the separation of impurities from cobalt-containing materials
JP4274067B2 (en) Method for removing impurity metal from copper alloy and slag fuming method using the same
RU2354710C2 (en) Method for complex reprocessing of metal iron concentrate, containing nonferrous and precious metals