RU2469114C1 - Tin-containing material processing method - Google Patents

Tin-containing material processing method Download PDF

Info

Publication number
RU2469114C1
RU2469114C1 RU2011111924/02A RU2011111924A RU2469114C1 RU 2469114 C1 RU2469114 C1 RU 2469114C1 RU 2011111924/02 A RU2011111924/02 A RU 2011111924/02A RU 2011111924 A RU2011111924 A RU 2011111924A RU 2469114 C1 RU2469114 C1 RU 2469114C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tin
furnace
melt
carrier gas
slag
Prior art date
Application number
RU2011111924/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011111924A (en
Inventor
Роман Валерьевич Старых
Павел Сергеевич Серёгин
Лев Шлёмович Цемехман
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "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 Общество с ограниченной ответственностью "Институт Гипроникель" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Институт Гипроникель"
Priority to RU2011111924/02A priority Critical patent/RU2469114C1/en
Publication of RU2011111924A publication Critical patent/RU2011111924A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2469114C1 publication Critical patent/RU2469114C1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method involves melting of oxide raw material containing less than 20 wt % of tin and distillation of tin in sulphide shape from oxide molten metal at using elementary sulphur; besides, the process is performed in neutral or weakly oxidising atmosphere with supply of CaO-containing flux and at bubbling of molten slag in electric furnace of alternating or direct current or in melting furnace of reflection type, or in bubbling-type unit in the form of Vanyukov furnace, or inclined rotary TBRC converter, or the furnace of Ausmelt or Isasmelt type, or horizontal or vertical converter by supplying carrier gas containing elementary sulphur; flux is taken in quantity of 1-30% of weight of tin-containing material, as carrier gas there used is nitrogen or air, or mixture of air and hydrocarbon fuel, or argon; supply of elementary sulphur to carrier gas is performed in liquid or solid dust-like or steam-like form.
EFFECT: improving the process efficiency; reduction of power consumption at tin distillation stage and reduction of tin losses with dump slag.
5 cl, 2 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к пирометаллургическому извлечению олова из оксидных концентратов или вторичного сырья, и может быть использовано для возгонки олова в сульфидной форме.The invention relates to the field of metallurgy of non-ferrous metals, in particular to pyrometallurgical extraction of tin from oxide concentrates or secondary raw materials, and can be used for sublimation of tin in sulfide form.

Известен способ извлечения олова из оловянных концентратов при использовании восстановительной плавки с углем в электрической или шахтной печи. Плавку проводят при температуре выше 1400°С для обеспечения содержания олова в отвальном шлаке ниже 1% масс. Кислотность шлака поддерживается на уровне 1-1,25, расход восстановителя составляет до 120% от расчетного для восстановления всего окисленного олова шихты до металлического олова и окислов железа шихты до закиси железа (А.с. СССР №127420).A known method of extracting tin from tin concentrates using reducing smelting with coal in an electric or shaft furnace. Melting is carried out at a temperature above 1400 ° C to ensure the tin content in dump slag is below 1% of the mass. The slag acidity is maintained at the level of 1-1.25, the reducing agent consumption is up to 120% of the calculated value for the reduction of all oxidized tin of the charge to metal tin and iron oxides of the charge to iron oxide (AS USSR No. 127420).

Данный способ применяется для переработки богатых оловянных концентратов, содержащих свыше 40% олова, и не может быть применен для переработки бедного сырья. Кроме того, недостатками способа являются продолжительность и энергоемкость процесса, а также высокое содержание железа в получаемом металлическом сплаве.This method is used for processing rich tin concentrates containing over 40% tin, and cannot be used for processing poor raw materials. In addition, the disadvantages of the method are the duration and energy intensity of the process, as well as the high iron content in the resulting metal alloy.

Также известен способ химико-металлургического обогащения некондиционного оловянно-полиметаллического сырья, основанный на возгонке оксидов и сульфидов металлов из расплавов (фьюмингование). Например, на горно-металлургическом предприятии «Альпен Функ» в Германии бедные оловянные концентраты и оловосодержащие продукты из отвалов металлургического производства смешивают с сульфидизатором (пирротином), гранулируют, сушат, подвергают плавке при 1200-1400°С и фьюмингованию (продувке расплава воздухом с целью возгонки летучих оксидов и сульфидов цветных металлов). Пылеобразные возгоны, содержащие олово, свинец, мышьяк и прочее, улавливают в конденсаторной системе, гранулируют, сушат, подвергают обжигу для удаления мышьяка и затем используют в качестве оловянного концентрата для получения олова известными способами. При содержании олова в сырье до 7% масс. получают концентрат, содержащий до 60% олова при его извлечении в концентрат 96% (Патент SU №1776065, С22В 25/02).Also known is a method of chemical and metallurgical enrichment of substandard tin-polymetallic raw materials, based on the sublimation of metal oxides and sulfides from melts (fuming). For example, at the Alpen Funk mining and metallurgical enterprise in Germany, poor tin concentrates and tin-containing products from metallurgical dumps are mixed with a sulfidizing agent (pyrrhotite), granulated, dried, subjected to melting at 1200-1400 ° C and fumigation (blowing the melt with air to sublimation of volatile oxides and sulfides of non-ferrous metals). Dusty sublimates containing tin, lead, arsenic and others are captured in a capacitor system, granulated, dried, calcined to remove arsenic, and then used as tin concentrate to produce tin by known methods. When the tin content in the raw material is up to 7% of the mass. get a concentrate containing up to 60% tin when it is extracted into a concentrate of 96% (Patent SU No. 1776065, С22В 25/02).

К недостаткам способа, помимо низкой производительности, следует отнести периодичность процесса и, следовательно, значительное изменение состава отходящих газов во времени, что негативно сказывается на производительности и эффективности работы системы улавливания возгонов и очистки отходящих газов.The disadvantages of the method, in addition to low productivity, include the periodicity of the process and, consequently, a significant change in the composition of the exhaust gases over time, which negatively affects the performance and efficiency of the system for capturing sublimates and cleaning the exhaust gases.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической и технологической сущности является способ переработки оловосодержащих материалов во фьюминговой печи, включающий совмещенную плавку и продувку расплава при загрузке твердых материалов в печь в течение первых 40-90% времени технологического цикла переработки с отношением загружаемой твердой шихты к весу остаточного расплава в пределах 1:30-1:60 в 1 мин и подачей топливно-воздушной смеси в зависимости от содержания серы в расплаве с коэффициентом расхода воздуха 0,9-1,7 (А.с. СССР №469351).Closest to the proposed invention in technical and technological essence is a method of processing tin-containing materials in a fuming furnace, including combined melting and purging of the melt when loading solid materials into the furnace during the first 40-90% of the processing cycle time with the ratio of the loaded solid charge to the residual weight the melt within 1: 30-1: 60 in 1 min and the supply of the fuel-air mixture depending on the sulfur content in the melt with an air flow coefficient of 0.9-1.7 (AS USSR No. 469351 )

Способ принят за ближайший аналог (прототип).The method adopted for the closest analogue (prototype).

Способ имеет следующие недостатки.The method has the following disadvantages.

Необходимость вовлечения в переработку значительных объемов пирита в качестве сульфидизатора при работе с окисленными оловосодержащими концентратами или полупродуктами, характеризующимися низким содержанием серы, обусловливает низкую производительность процесса.The need to involve significant volumes of pyrite as a sulfidizing agent in the processing of oxidized tin-containing concentrates or intermediates characterized by a low sulfur content causes a low productivity of the process.

Создание восстановительной атмосферы в барботажном агрегате (сжигание значительного количества топлива в неоптимальных с точки зрения выделения тепла условиях), а также необходимость использования твердого восстановителя (кокс, уголь и др.) в количестве до 250 кг на тонну перерабатываемого концентрата приводят к высокой энергоемкости процесса.The creation of a reducing atmosphere in a bubbler unit (burning a significant amount of fuel under conditions that are not optimal from the point of view of heat generation), as well as the need to use a solid reducing agent (coke, coal, etc.) in an amount of up to 250 kg per ton of processed concentrate lead to a high energy intensity of the process.

Достижение остаточного содержания олова в шлаке на уровне 0,3-0,5% масс. ограничено прежде всего не технологическими, а экономическими причинами (при получении более низкого остаточного содержания олова резко возрастают расход топлива и сульфидизатора, а также продолжительность периода фьюмингования (возгонки)). Указанный недостаток способа является причиной высоких потерь олова с отвальными шлакамиThe achievement of the residual tin content in the slag at the level of 0.3-0.5% of the mass. it is limited primarily by technological rather than economic reasons (when a lower residual tin content is obtained, fuel and sulfidizer consumption sharply increase, as well as the duration of the fuming (sublimation) period). The specified disadvantage of the method is the cause of high losses of tin with waste slag

Задачей изобретения является увеличение производительности, снижение энергоемкости фьюминг-процесса, направленного на переработку бедного оловосодержащего сырья с низким содержанием серы, а также снижение потерь олова с отвальными шлаками процесса.The objective of the invention is to increase productivity, reduce the energy intensity of the fuming process, aimed at the processing of poor tin-containing raw materials with low sulfur content, as well as reducing losses of tin with waste slag process.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение производительности процесса, снижение энергетических затрат на переделе возгонки олова и снижение потерь олова с отвальным шлаком.The technical result of the claimed invention is to increase the productivity of the process, reducing energy costs in the redistribution of sublimation of tin and reducing losses of tin with dump slag.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки оловосодержащих материалов, включающем плавку оксидных концентратов или вторичного сырья, содержащих менее 20% масс. олова, и возгонку олова в сульфидной форме из оксидного расплава, согласно заявленному способу процесс ведут в нейтральной или слабоокислительной атмосфере с подачей СаО-содержащего флюса и барботирование шлакового расплава путем подачи газа-носителя, содержащего элементарную серу.The technical result is achieved by the fact that in the method of processing tin-containing materials, including the melting of oxide concentrates or secondary raw materials containing less than 20% of the mass. tin, and the sublimation of tin in sulfide form from an oxide melt, according to the claimed method, the process is conducted in a neutral or slightly oxidizing atmosphere with the CaO-containing flux supplied and the slag melt bubbled by supplying a carrier gas containing elemental sulfur.

Количество подаваемого флюса составляет 1-30% от массы оловосодержащего материала.The amount of flux supplied is 1-30% by weight of tin-containing material.

В качестве газа, содержащего элементарную серу, возможно использовать газ-носитель азот, или воздух, или смесь воздуха и углеводородного топлива, или аргон.As a gas containing elemental sulfur, it is possible to use a carrier gas, nitrogen, or air, or a mixture of air and hydrocarbon fuel, or argon.

Возможна подача элементарной серы в газ-носитель в жидком, или твердом (пылеобразном), или парообразном виде.It is possible to supply elemental sulfur to the carrier gas in liquid or solid (dusty) or vaporous form.

Процесс может быть осуществлен в электропечи переменного или постоянного тока, или в плавильной печи отражательного типа, или в агрегате барботажного типа: печь Ванюкова, или наклонный вращающийся конвертер TBRC, или печь типа Ausmelt или Isasmelt, или горизонтальный или вертикальный конвертер.The process can be carried out in an AC or DC electric furnace, or in a reflective type melting furnace, or in a bubble-type unit: Vanyukov’s furnace, or TBRC inclined rotary converter, or Ausmelt or Isasmelt type furnace, or horizontal or vertical converter.

Сущность заявленного способа заключается в следующем.The essence of the claimed method is as follows.

Процесс возгонки проводят в плавильном агрегате, обеспечивающем температуру расплава выше 1200°С (например, в электропечи). С ростом температуры расплава интенсивность возгонки сульфида олова увеличивается.The sublimation process is carried out in a melting unit providing a melt temperature above 1200 ° C (for example, in an electric furnace). With increasing melt temperature, the intensity of sublimation of tin sulfide increases.

Подача элементарной серы в оксидный расплав (сульфидирование олова) осуществляется с помощью погруженной в расплав фурмы с графитовым или водоохлаждаемым металлическим наконечником.Elemental sulfur is fed into the oxide melt (tin sulfidation) by means of a lance immersed in the melt with a graphite or water-cooled metal tip.

Сульфидирование олова оксидного расплава протекает с выделением SO2, образующегося при восстановлении окисленного олова. Параллельно процессам сульфидирования олова возможно протекание процессов сульфидирования железа с образованием штейна, а также процессов сульфидирования некоторых примесных компонентов (медь, свинец), встречающихся в оловянных концентратах. Необходимо отметить, что сульфидирование заметного количества железа с образованием штейна на основе системы Fe-S наблюдается при снижении содержания олова в оксидном расплаве ниже 0,3-0,5% масс. Содержание олова в образующемся при этом сульфидном расплаве ниже 0,05-0,10% масс.Sulfidation of tin oxide melt proceeds with the release of SO 2 formed during the reduction of oxidized tin. In parallel with the processes of tin sulfidation, iron sulfidation processes with the formation of matte are possible, as well as sulfidation processes of some impurity components (copper, lead), which are found in tin concentrates. It should be noted that sulfidation of an appreciable amount of iron with the formation of matte based on the Fe-S system is observed when the tin content in the oxide melt decreases below 0.3-0.5 wt%. The tin content in the resulting sulfide melt is below 0.05-0.10% by mass.

Оловосодержащие возгоны улавливаются известными способами (электрофильтры, рукавные фильтры и проч.), после чего направляются на переработку по известным технологиям.Tin-containing sublimates are captured by known methods (electrostatic precipitators, bag filters, etc.), after which they are sent for processing using known technologies.

SO2-содержащий отходящий газ процесса после пылеочистки направляется на получение серной кислоты и (или) нейтрализацию.The SO 2 -containing process exhaust gas after dust cleaning is directed to the production of sulfuric acid and (or) neutralization.

Слабоокислительная или нейтральная атмосфера процесса, обеспечиваемая при минимальном расходе или отказе от подачи восстановителя, обеспечивает минимальный уровень сульфидирования железа и его переход в расплав штейна. Добавка к расплаву СаО-содержащего флюса обеспечивает легкоплавкость и низкую вязкость расплава даже при высоком содержании в нем высших окислов железа. Низкая вязкость шлакового расплава способствует интенсификации процесса возгонки сульфидированного олова. Использование SiO2-содержащих флюсов нежелательно, так как рост содержания диоксида кремния способствует росту вязкости шлака, а также снижению термодинамической активности олова в шлаковом расплаве за счет образования силикатов олова. Снижение термодинамической активности олова в шлаке негативно сказывается на интенсивности и глубине возгонки сульфидированного олова из шлакового расплава.A slightly oxidizing or neutral atmosphere of the process, provided with a minimum consumption or refusal to supply a reducing agent, provides a minimum level of sulfidation of iron and its transition into molten matte. The CaO-containing flux additive to the melt provides fusibility and low viscosity of the melt even with a high content of higher iron oxides in it. The low viscosity of the slag melt contributes to the intensification of the process of sublimation of sulfated tin. The use of SiO 2 -containing fluxes is undesirable, since an increase in the content of silicon dioxide promotes an increase in the viscosity of slag, as well as a decrease in the thermodynamic activity of tin in the slag melt due to the formation of tin silicates. A decrease in the thermodynamic activity of tin in slag adversely affects the intensity and depth of sublimation of sulfidized tin from slag melt.

Совокупность заявленных приемов и параметров процесса сульфидирования и возгонки олова из оксидных расплавов позволяет обеспечить извлечение олова даже из бедных оловянных концентратов и полупродуктов, содержащих менее 5-10% масс. олова на уровне 80-85% отн. Содержание олова в отвальном шлаке при этом составляет около 0,2-0,3% масс.The combination of the claimed methods and parameters of the process of sulphidation and sublimation of tin from oxide melts makes it possible to extract tin even from poor tin concentrates and intermediates containing less than 5-10% of the mass. tin at the level of 80-85% rel. The tin content in the dump slag is about 0.2-0.3% of the mass.

Обоснование параметровJustification of the parameters

Проведение процесса возгонки сульфидов олова из расплава при температуре выше 1200°С обеспечивает полноту сульфидирования всех оксидных форм олова расплава, высокую скорость процесса и, следовательно, его производительность. Снижение температуры ниже 1200°С приводит к увеличению вязкости и возможной гетерогенизации оксидного расплава, что негативно сказывается на интенсивности и глубине возгонки олова. С ростом температуры вязкость расплава и необходимое количество флюса снижаются, интенсивность и глубина возгонки олова увеличиваются.The process of sublimation of tin sulfides from the melt at a temperature above 1200 ° C ensures the completeness of sulfidation of all oxide forms of tin melt, high speed of the process and, therefore, its productivity. Lowering the temperature below 1200 ° C leads to an increase in the viscosity and possible heterogenization of the oxide melt, which negatively affects the intensity and depth of sublimation of tin. With increasing temperature, the melt viscosity and the required amount of flux decrease, the intensity and depth of sublimation of tin increase.

Процесс реализуется в электропечи переменного или постоянного тока, плавильной печи отражательного типа или в агрегате барботажного типа (печь Ванюкова, наклонный вращающийся конвертер TBRC, Ausmelt, горизонтальный конвертер и проч.), однако наиболее предпочтительными агрегатами являются плавильные агрегаты, предусматривающие возможность погружения сверху в расплав вертикальной или наклонной фурмы подачи элементарной серы. Использование бокового дутья менее предпочтительно из-за высокой агрессивности серосодержащего газа к кессонам, а также неудобства обслуживания горизонтальных фурм.The process is implemented in an AC or DC electric furnace, a reflective type melting furnace, or in a bubble-type unit (Vanyukov’s furnace, TBRC inclined rotary converter, Ausmelt, horizontal converter, etc.), however, the most preferred units are melting units that allow immersion from above into the melt vertical or inclined lance feeding elemental sulfur. The use of side blast is less preferable due to the high aggressiveness of the sulfur-containing gas to the caissons, as well as the inconvenience of servicing horizontal tuyeres.

Количество элементарной серы, подаваемой в расплав, составляет 1,5-2,0 килограмма на 1 килограмм олова расплава, из которых:The amount of elemental sulfur supplied to the melt is 1.5-2.0 kilograms per 1 kilogram of tin melt, of which:

- до 20% подаваемой серы не усваивается расплавом и покидает ванну в элементарном виде;- up to 20% of the supplied sulfur is not absorbed by the melt and leaves the bath in an elementary form;

- до 20% подаваемой серы расходуется на удаление из расплава кислорода, в форме SO2, связанного с оловом;- up to 20% of the supplied sulfur is spent on the removal of oxygen from the melt, in the form of SO 2 associated with tin;

- до 40% подаваемой серы расходуется на удаление из расплава кислорода в форме SO2, связанного с железом;- up to 40% of the supplied sulfur is spent on removal of oxygen from the melt in the form of SO 2 bound to iron;

- до 20% подаваемой серы расходуется на сульфидирование железа и формирование штейна;- up to 20% of the supplied sulfur is spent on sulfidation of iron and the formation of matte;

- до 20% подаваемой серы расходуется на сульфидирование олова;- up to 20% of the supplied sulfur is spent on tin sulfidation;

- до 5% подаваемой серы переходит в шлаковый расплав.- up to 5% of the supplied sulfur goes into the slag melt.

Расход газа-носителя, необходимого для подачи 1 тонны элементарной серы в расплав, не превышает 150-200 нм3. Необходимо отметить, что расход газа-носителя элементарной серы обусловлен особенностями установки по подаче элементарной серы в расплав и может быть близким нулю при подаче в расплав парообразной серы, температура которой выше температуры кипения серы.The flow rate of the carrier gas required to supply 1 ton of elemental sulfur to the melt does not exceed 150-200 nm 3 . It should be noted that the flow rate of the carrier gas of elemental sulfur is due to the particularities of the installation for supplying elemental sulfur to the melt and can be close to zero when vaporous sulfur is supplied to the melt, the temperature of which is higher than the boiling point of sulfur.

Способ иллюстрируется примерамиThe method is illustrated by examples.

Предлагаемый способ возгонки олова в сульфидной форме из оксидных расплавов апробирован в условиях лабораторных и пилотных испытаний.The proposed method for the sublimation of tin in sulfide form from oxide melts was tested under laboratory and pilot tests.

Пример 1. Лабораторные испытания, направленные на удаление олова из силикатно-кальциевого расплава при подаче в него элементной серы в газообразном виде через специальное устройство, реализованы с навеской концентрата в 100 грамм при температуре 1450°С. Поставленные опыты моделировали высокотемпературную возгонку олова из шлака при его сульфидировании в промышленной печи.Example 1. Laboratory tests aimed at removing tin from a calcium silicate melt by supplying elemental sulfur in a gaseous form to it through a special device, were carried out with a 100 gram sample of the concentrate at a temperature of 1450 ° C. The experiments performed simulated the high-temperature sublimation of tin from slag during its sulfidation in an industrial furnace.

Исходный оловосодержащий концентрат, подаваемый на плавку, содержал (% масс.): Sn - 8,5; Fe - 36,6; Сu - 0,7; Pb - 2,5; S - 0,4; SiO2 - 10,1; Al2O3 - 7; MnO - 2,6; CaO - 0,6; TiO2 - 1,7.The initial tin-containing concentrate fed to the smelting contained (% wt.): Sn - 8.5; Fe - 36.6; Cu - 0.7; Pb - 2.5; S is 0.4; SiO 2 - 10.1; Al 2 O 3 - 7; MnO - 2.6; CaO - 0.6; TiO 2 - 1.7.

В шихту вводилось различное количество оксида кальция от 10 до 30%, что соответствует отношению CaO/SiO2 от 1 до 3. Элементарная сера вводилась равномерно в ходе эксперимента общим количеством от 5 до 20% (от массы концентрата). Расплавленная сера подавалась в расплав специальным устройством с интенсивностью подачи 0,055-0,222 грамма в минуту. Восстановитель не подавался, так как его подача повлекла бы разрушение магнетита, интенсивное восстановление и последующее сульфидирование окисленного железа с образованием штейна.A different amount of calcium oxide was introduced into the charge from 10 to 30%, which corresponds to a CaO / SiO 2 ratio of from 1 to 3. Elemental sulfur was introduced uniformly during the experiment with a total amount of 5 to 20% (by weight of the concentrate). The molten sulfur was fed into the melt with a special device with a feed rate of 0.055-0.222 grams per minute. The reducing agent was not supplied, since its supply would entail the destruction of magnetite, intensive reduction and subsequent sulfidation of oxidized iron with the formation of matte.

Продолжительность каждого опыта в данной серии - 90 минут.The duration of each experiment in this series is 90 minutes.

Экспериментальные данные проведения данной серии экспериментов приведены в таблице 1.The experimental data for this series of experiments are shown in table 1.

Как видно из приведенных данных, за 90 минут удается довести остаточное содержание олова в шлаке до значений менее 0,3% масс. и получить извлечение олова в возгоны свыше 96,0%.As can be seen from the above data, in 90 minutes it is possible to bring the residual tin content in the slag to values less than 0.3% of the mass. and get the extraction of tin in sublimates over 96.0%.

Увеличение подачи извести приводит к изменению выхода шлака со 101 до 123% от массы концентрата. Однако изменение выхода шлака имеет иной характер, нежели в случае подачи пирита в качестве сульфидизатора, а именно выход шлака несколько сокращается при подаче в расплав большего количества серы. Это объясняется увеличением выхода штейна (при одинаковом количестве СаО). Как следует из приведенных результатов, извлечения олова свыше 95% удается достичь при подаче в шихту 20-30% извести и 10-20% серы в газообразном виде.An increase in the supply of lime leads to a change in the output of slag from 101 to 123% by weight of the concentrate. However, the change in the slag yield is of a different nature than in the case of supplying pyrite as a sulfidizing agent, namely, the slag yield is somewhat reduced when more sulfur is fed into the melt. This is due to an increase in the yield of matte (with the same amount of CaO). As follows from the above results, tin recovery of more than 95% can be achieved by feeding 20-30% lime and 10-20% sulfur in a gaseous form to the charge.

Расход элементарной серы уточнялся при проведении пилотных испытаний, так как усвоение газовой серы расплавом в большой степени зависит от конструктивных особенностей плавильного (возгоночного) агрегата и механизма подачи серы в расплав.The consumption of elemental sulfur was specified during pilot tests, since the assimilation of gas sulfur by the melt to a large extent depends on the design features of the melting (sublimation) unit and the mechanism for supplying sulfur to the melt.

Пример 2. Пилотные испытания реализованы на пилотной установке, включающей электропечь мощностью 50 кВ·А, объемом 50 кг по шлаковому расплаву и установку по плавке, возгонке и подаче в расплав в парообразном виде элементарной серы. Температура в печи при проведении испытаний контролировалась оптическим пирометром и регулировалась изменением электрических параметров (напряжение, подводимое к электродам, ток в цепи электродов). Температура парообразной серы, подаваемой в расплав в токе азота, составляла 400°С. Расход газа-носителя элементарной серы (азот) составлял 0,1-1,0 нм3/час. Количество серы, подаваемой в расплав, составляло 1,2-6,0 кг/час.Example 2. Pilot tests were implemented on a pilot installation, including an electric furnace with a capacity of 50 kV · A, a volume of 50 kg for slag melt and a plant for melting, sublimation and feeding into the melt in vaporous form of elemental sulfur. The temperature in the furnace during testing was controlled by an optical pyrometer and regulated by changing the electrical parameters (voltage supplied to the electrodes, current in the electrode circuit). The temperature of vaporous sulfur supplied to the melt in a stream of nitrogen was 400 ° C. The flow rate of the carrier gas of elemental sulfur (nitrogen) was 0.1-1.0 nm 3 / h. The amount of sulfur supplied to the melt was 1.2-6.0 kg / h.

Исходный оловосодержащий концентрат, подаваемый на плавку, содержал (% масс.): Sn - 8,5; Fe - 36,6; Сu - 0,7; Pb - 2,5; S - 0,4; SiO2 - 10,1; Al2O3 - 7; MnO - 2,6; CaO - 0,6; TiO2 - 1,7.The initial tin-containing concentrate fed to the smelting contained (% wt.): Sn - 8.5; Fe - 36.6; Cu - 0.7; Pb - 2.5; S is 0.4; SiO 2 - 10.1; Al 2 O 3 - 7; MnO - 2.6; CaO - 0.6; TiO 2 - 1.7.

В таблице 2 приведено сравнение показателей, достигаемых при возгонке олова из оксидного расплава фьюминг-процессом (способом, принятым за прототип) и при использовании заявляемого способа.Table 2 shows a comparison of the indicators achieved by sublimation of tin from an oxide melt by the fuming process (the method adopted for the prototype) and when using the proposed method.

Как видно, в результате предлагаемого способа возгонки олова из оксидных расплавов при его сульфидировании элементарной серой достигнуто извлечение олова в возгоны на уровне 95% при остаточном содержании олова в оксидном расплаве на уровне 0,2% масс. и содержании олова в возгонах на уровне 50% масс. Исходный оксидный расплав, подвергаемый возгонке по предлагаемому способу, характеризовался в 1,3-2 раза меньшим содержанием олова, чем оксидный расплав, перерабатываемый по способу-прототипу.As can be seen, as a result of the proposed method for the sublimation of tin from oxide melts during its sulfidation with elemental sulfur, tin recovery in sublimates of 95% was achieved with a residual tin content in the oxide melt of 0.2% by weight. and the content of tin in the sublimates at the level of 50% of the mass. The initial oxide melt subjected to sublimation according to the proposed method, was characterized by 1.3-2 times lower tin content than the oxide melt processed by the prototype method.

Предлагаемый способ обеспечивает высокую производительность за счет глубокой и интенсивной возгонки олова из шлакового расплава, процесс характеризуется низкой энергоемкостью и обеспечивает низкое остаточное содержание олова в отвальных шлаках, что влечет за собой снижение капитальных и эксплуатационных затрат при реализации предлагаемого способа по сравнению с действующими методами.The proposed method provides high productivity due to the deep and intense sublimation of tin from slag melt, the process is characterized by low energy consumption and provides a low residual tin content in dump slag, which entails a reduction in capital and operating costs when implementing the proposed method compared to existing methods.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет реализовать возгонку олова в сульфидной форме из оксидных расплавов, в том числе полученных при плавке низкосортных оловосодержащих концентратов, или вторичного сырья (шлаков, клинкера, дроссов и др.). Полученные при плавке возгоны олова перерабатываются по известным технологиям.Thus, the claimed invention allows to realize the sublimation of tin in sulfide form from oxide melts, including those obtained during the melting of low-grade tin-containing concentrates, or secondary raw materials (slag, clinker, dross, etc.). The tin sublimates obtained during smelting are processed using known technologies.

Таблица 1Table 1 Показатели экспериментов по сульфидированию силикатно-кальциевых шлаков элементарной серойIndicators of experiments on sulfidation of calcium silicate slag by elemental sulfur No. Подача CaO, % от к-таCaO supply,% of set Подача серы, % от к-таSulfur supply,% of set Содержание Sn в шлаке по ходу эксперимента (мин), % масс.The content of Sn in the slag during the experiment (min),% mass. выход штейна, %matte yield,% выход шлака, %slag yield,% извлечение олова, %tin recovery,% 0'0 ' 30'thirty' 60'60 ' 90'90 ' 1one 1010 55 7,217.21 4,204.20 2,542.54 1,681.68 0,950.95 101,98101.98 78,378.3 22 1010 1010 7,287.28 2,832.83 1,331.33 0,790.79 1,801.80 101,76101.76 89,989.9 33 1010 15fifteen 7,187.18 1,921.92 0,620.62 0,340.34 2,552,55 101,31101.31 95,795.7 4four 1010 20twenty 7,327.32 1,001.00 0,230.23 0,120.12 3,203.20 100,85100.85 98,698.6 55 20twenty 55 6,666.66 3,433.43 1,651.65 1,131.13 0,630.63 112,98112.98 84,084.0 66 20twenty 1010 6,456.45 2,182.18 0,800.80 0,440.44 1,201.20 112,37112.37 93,893.8 77 20twenty 15fifteen 6,506.50 1,421.42 0,440.44 0,180.18 1,701.70 111,98111.98 97,597.5 88 20twenty 20twenty 6,716.71 0,730.73 0,130.13 0,060.06 2,132.13 111,56111.56 99,199.1 99 30thirty 55 6,156.15 3,003.00 1,321.32 0,720.72 0,320.32 123,10123.10 88,988.9 1010 30thirty 1010 6,146.14 2,152.15 0,690.69 0,210.21 0,600.60 122,46122.46 96,896.8 11eleven 30thirty 15fifteen 6,086.08 1,491.49 0,390.39 0,050.05 0,850.85 122,34122.34 99,399.3 1212 30thirty 20twenty 6,226.22 0,680.68 0,110.11 0,020.02 1,071,07 122,13122.13 99,799.7

Таблица 2table 2 Сравнение технологических параметров фьюминговой печи и сульфидирования в пилотной печи постоянного токаComparison of technological parameters of the fuming furnace and sulfidization in a pilot DC furnace ПараметрParameter Ед. измеренияUnits measuring ФьюмингованиеFuming Предлагаемый способThe proposed method 1one Содержание олова в исходном оксидном расплаве, подвергаемом фьюмингованиюThe content of tin in the initial oxide melt subjected to fuming % масс.% of the mass. 8-158-15 6,0-6,56.0-6.5 22 Остаточное содержание олова в шлакеResidual tin content in slag % масс.% of the mass. 0,3-0,50.3-0.5 0,1-0,30.1-0.3 33 Извлечение олова в возгоныExtraction of tin into sublimates %% 92-9692-96 95-9895-98 4four Содержание олова в возгонахThe content of tin in sublimates % масс.% of the mass. 50-6050-60 50-6050-60 55 Содержание серы в отвальном шлакеSulfur content in dump slag % масс.% of the mass. 0,1-0,30.1-0.3 1,5-3,01.5-3.0 66 Содержание SO2 в отходящем газеThe content of SO 2 in the exhaust gas % об.% vol. 0,5-1,50.5-1.5 5-205-20 77 Количество серы, выводимой с отходящими газамиThe amount of sulfur discharged with exhaust gases кг/т оловаkg / t tin 500-600500-600 800-1500800-1500 88 Удельный выход шлака в конце процесса фьюмингованияSpecific slag yield at the end of the fuming process т/т к-таt / t 1,15-1,351.15-1.35 0,85-1,050.85-1.05 99 Удельный выход штейнаMatte specific yield кг/т к-таkg / t 30-5030-50 80-20080-200 1010 Удельный расход известиSpecific lime consumption кг/т к-таkg / t 200-250200-250 200-250200-250 11eleven Удельный расход пиритаSpecific pyrite consumption кг/т к-таkg / t 150-250150-250 -- 1212 Удельный расход коксаSpecific Coke Consumption кг/т к-таkg / t 150-200150-200 -- 1313 Удельный расход мазутаSpecific fuel oil consumption кг/т к-таkg / t 150-200150-200 -- 14fourteen Удельный расход серы элементнойSpecific sulfur consumption of elemental кг/т к-таkg / t -- 200-250200-250 15fifteen Удельный объем отходящих газовSpecific volume of exhaust gases м3/т к-таm 3 / t 1500-22001500-2200 400-800400-800 1616 Удельный расход технологической электроэнергии на плавку шихтыSpecific consumption of technological electricity for melting the charge кВтч/т к-таkWh / t -- 850-900850-900 1717 Удельный расход технологической электроэнергии на плавление и испарение серы элементарнойSpecific consumption of technological electricity for melting and evaporation of elemental sulfur кВтч/ т к-таkWh / t -- 25-3025-30 18eighteen Удельный расход азота на транспортировку серыSpecific nitrogen consumption for sulfur transportation м3/т к-таm 3 / t -- 100-200100-200

Claims (5)

1. Способ переработки оловосодержащих материалов, включающий плавку оксидных концентратов или вторичного сырья, содержащих менее 20 мас.% олова, и возгонку олова в сульфидной форме из оксидного расплава, отличающийся тем, что процесс ведут в нейтральной или слабоокислительной атмосфере с подачей СаО-содержащего флюса и при барботировании шлакового расплава путем подачи газа-носителя, содержащего элементарную серу.1. A method of processing tin-containing materials, including the melting of oxide concentrates or secondary raw materials containing less than 20 wt.% Tin, and sublimation of tin in sulfide form from an oxide melt, characterized in that the process is conducted in a neutral or slightly oxidizing atmosphere with a CaO-containing flux and while sparging the slag melt by supplying a carrier gas containing elemental sulfur. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что флюс берут в количестве 1-30% от массы оловосодержащего материала.2. The method according to claim 1, characterized in that the flux is taken in an amount of 1-30% by weight of tin-containing material. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве газа-носителя используют азот, или воздух, или смесь воздуха и углеводородного топлива, или аргон.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier gas used is nitrogen, or air, or a mixture of air and hydrocarbon fuel, or argon. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что подачу элементарной серы в газ-носитель осуществляют в жидком, или твердом пылеобразном, или парообразном виде.4. The method according to claim 3, characterized in that the supply of elemental sulfur to the carrier gas is carried out in a liquid, or solid dusty, or vaporous form. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что процесс ведут в электропечи переменного или постоянного тока, или в плавильной печи отражательного типа, или в агрегате барботажного типа в виде печи Ванюкова, или наклонного вращающегося конвертера TBRC, или печи типа Ausmelt или Isasmelt, или горизонтального или вертикального конвертера. 5. The method according to claim 4, characterized in that the process is carried out in an electric furnace of alternating or direct current, or in a reflective type melting furnace, or in a bubble-type unit in the form of a Vanyukov furnace, or an inclined rotary TBRC converter, or an Ausmelt or Isasmelt furnace , or horizontal or vertical converter.
RU2011111924/02A 2011-03-29 2011-03-29 Tin-containing material processing method RU2469114C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011111924/02A RU2469114C1 (en) 2011-03-29 2011-03-29 Tin-containing material processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011111924/02A RU2469114C1 (en) 2011-03-29 2011-03-29 Tin-containing material processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011111924A RU2011111924A (en) 2012-10-10
RU2469114C1 true RU2469114C1 (en) 2012-12-10

Family

ID=47079018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011111924/02A RU2469114C1 (en) 2011-03-29 2011-03-29 Tin-containing material processing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2469114C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111440959A (en) * 2020-03-05 2020-07-24 吉林吉恩镍业股份有限公司 Method for adjusting metallurgical flue gas components of smelting furnace

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU469351A1 (en) * 1972-01-28 1977-11-25 Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Гипроникель" Method of reprocessing tin-containing materials
US4259106A (en) * 1978-05-11 1981-03-31 Outokumpu Oy Process for the roasting and chlorination of finely-divided iron ores and concentrates containing non-ferrous metals
SU717920A1 (en) * 1978-09-04 1984-12-23 Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель" Method of processing tin-containing materials
SU1116733A1 (en) * 1981-08-07 1986-06-15 Усть-Каменогорский Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции Свинцово-Цинковый Комбинат Им.В.И.Ленина Method of treating tin-containing leaden industrial products
CN85101919A (en) * 1984-02-07 1987-01-10 波利顿股份公司 By contain tin and/reclaim the method for precious metals in the zinc raw material
RU2115749C1 (en) * 1997-06-24 1998-07-20 Институт новых химических проблем РАН Method for processing tin-containing slags
RU2333268C2 (en) * 2006-10-31 2008-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of tin manufacturing from cassiterite concentrate

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU469351A1 (en) * 1972-01-28 1977-11-25 Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Гипроникель" Method of reprocessing tin-containing materials
US4259106A (en) * 1978-05-11 1981-03-31 Outokumpu Oy Process for the roasting and chlorination of finely-divided iron ores and concentrates containing non-ferrous metals
SU717920A1 (en) * 1978-09-04 1984-12-23 Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель" Method of processing tin-containing materials
SU1116733A1 (en) * 1981-08-07 1986-06-15 Усть-Каменогорский Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции Свинцово-Цинковый Комбинат Им.В.И.Ленина Method of treating tin-containing leaden industrial products
CN85101919A (en) * 1984-02-07 1987-01-10 波利顿股份公司 By contain tin and/reclaim the method for precious metals in the zinc raw material
RU2115749C1 (en) * 1997-06-24 1998-07-20 Институт новых химических проблем РАН Method for processing tin-containing slags
RU2333268C2 (en) * 2006-10-31 2008-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of tin manufacturing from cassiterite concentrate

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011111924A (en) 2012-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2839045B1 (en) Method for processing slags of non-ferrous metallurgy
RU2633428C2 (en) Method and device for copper slag collection
AU2008299386B2 (en) Process for recovering platinum group metals using reductants
JP2016191128A (en) Copper smelting slag treatment method
CN102634653A (en) Side-blowing material-smelting production method
US8133295B2 (en) Method and apparatus for lead smelting
RU2109077C1 (en) Method for treatment of zinc sulfide or other zinc-containing materials, method for partial oxidation of materials containing zinc oxide, zinc sulfide and iron sulfide, method for treatment of initial material containing zinc sulfide and iron sulfide
KR100291250B1 (en) Process for reducing the electric steelworksdusts and facility for implementing it
RU2469114C1 (en) Tin-containing material processing method
FI78506C (en) Method and apparatus for continuous pyrometallurgical treatment of copper blisters
KR100322393B1 (en) Method of making high grade nickel mats from nickel-containing raw materials, at least partially refined by dry metallurgy
WO2008002114A1 (en) Method for reprocessing lead-containing materials
US6395059B1 (en) Situ desulfurization scrubbing process for refining blister copper
RU2055922C1 (en) Method for reprocessing sulfide noble metal-containing antimonial raw material
JP2009167469A (en) Method for treating copper-containing dross
AU2006299743C1 (en) Method and apparatus for lead smelting
JP2016191115A (en) Method of treating copper smelting slag
RU2100459C1 (en) Method of processing antimony sulfide raw material containing precious metals
WO2024172686A1 (en) Method for the pyrometallurgical processing of sulphide ores and concentrates
KR0176230B1 (en) Method of reprocessing lead-containing materials
JPH07116530B2 (en) Method for melt desulfurization of zinc sulfide concentrate
Opic et al. Dead Roasting and Blast-Furnace Smelting of Chalcopyrite Concentrate
RU2618282C1 (en) Method of processing materials containing platinum metals
EA048054B1 (en) DEVICE FOR PYROMETALLURGICAL PROCESSING OF SULFIDE ORES AND CONCENTRATES
CA2876819C (en) Method for treating combustible material and installation