SU1098968A1 - Способ обеднени шлаков медного и медно-никелевого производств - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ОБЕДНЕНИЯ ШЛАКОВ. МЕДНОГО И МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВ, включаюошй обработку жидкого шлака восстановителем и сульфидизатором , отстаивание образовавшейс  массы и слив обедненного шлака и штейна, отличающийс  тем, что, с целью снижени  потерь цветных металлов со шлаками и исключени  расхода ферросилици  и флюса, в качестве восстановител  используют отходы производства алюмини  электролизом в виде анодного осадка в количестве 2-10% от массы обедн емого шлака. 2. Способ по п. 1,отличающ и и с   тем, что анодный осадок предварительно измельчают до крупности 0,5-5 мм. (Л с

Description

:о

00

со а:

00 Изобретение относитс  к цветной металлургии, к способам обеднени  шлаков и может быть использовано дл извлечени  цветных металлов из шлаков медного и медно-никелевого производства . Известен способ обеднени  медьсо держащих шлаков, состо щий в том, что измельченные до 15 мм твердые шлаки медеплавильного производства смешивают с измельченными до 3 мм отвальными солевыми шлаками алюмини евого производства и пиритом. Содер жание в полученной таким образом шихте отвальных солевых шпаков 5-20 пирита - до 10%. Шихту расплавл ют и выдерживают при температуре плавлени  дл  взаимодействи  реакционно способных компонентов. При перерабо ке жидкого шлака медеплавильного производства смесь отвальных солевы шлакйв алюминиевого производства и пирита в тех же процентных содержани х загружают на поверхность жидко ванны и вдувают в расплав -с помощью инертного газа. После загрузки смес шлак нагревают до 1300°С и отстаива ют с последующим раздельным удалени ем штейна и обедненного шлака. В ре зультате обеднени  получены шлаки с содержанием 0,08-0,1% и штейны 3 ,7-6,1% меди l . Однако этим способом получают, при глубоком обеднении шлака, штейны с низким содержанием меди, дл  кото рых процесс конвертировани  не рацио нален из-за повышенного выхода конвертерных шлаков . Дл  глубокого извлечени  цветных металлов из шлаков медеплавильного производства необходимо полностью восстановить мёгнети и получить металлизированный железом штейн, что не достигаетс  указанными добавками солевых алюминиевых шпаков (менее 2% металлического алюмини  от массы обедн емого шлака), Наиболее близким к изобретению по технической сути  вл етс  способ обе нени  шлаков медноникелевого производства , состо щий в том, что в качестве восстановит.ел  шлака используют смесь ферросилици  и твердого углеродистого топлива при их весовом отношении 1:(2-8), и процесс ведут при 1200-1300°С. Целесообразно вводить ферросилиций с содержанием кремни  50-75% (например, ФС-45, ФС-75) или некондиционный ферросилиций, содержащий 50-70% кремни . Расход дробленого (0,1-5мм) ферросилици  поддерживают в пределах 0,3-0,9% от массы обедн е мого шлака. При обеднении конверторного шлака смесью антрацитового штыба и ферросилици , содержащего 75% кремни , в весовом отношении 8:1 с последующей заливкой в печь штейна (20-30% от веса шлака) или загрузкой сульфидного материала (высокосернистой сульфидной руды в количестве 25-35% от веса шлака ) и 1,5-2,0 ч выдержки при 12001250С извлечение кобальта достигает 80-85%, никел  95-98%. При обеднении шлака в печь загружеиот кварцевый флюс 2 . К недостаткам известного способа следует отнести расход дефицитного и дорогосто щего ферросилици  и относительно невысокое извлечение кобальта . Цель изобретени  - снижение потерь цветных металлов со шлаками и исключение расхода ферросилици  и флюса. Поставленна  цель достигаетс  тем/ что согласно способу обеднени  шлаков медного и медно-никелевого производств , включающему обработку жидкого шлака восстановителем и сульфидизатором , отстаивание образовавшейс  массы и слив обедненного шлака и штейна, в качестве восстановител  используют отходы производства алюмини  элекролизом в виде анодного осадка в количестве 2-10% от массы обедн емого шлака. Причем анодный осгщок предварительно измельчают до крупности 0,5-5 мм. Анодный осадок, содержащий, %;А1 25-55; Си 15-50; Ре 1-30; Si 1-15 в насто щее врем  используют дл  производства черновой меди. При этом за счет окислени  кислородом воздуха со шлаками безвозвратно тер ютс  алюминий и железо, которые могли бы быть использованы в качестве восстановительных агентов обеднительной смеси. Способ осуществл ют следующим образом , В плавильный агрегат, например электропечь, заливают жидкий (Т 1200-1250°С) шлак. После чего ввод т измельченный до 0,5-5 мм анодный осадок в количестве 2-10% от массы обедн емого шлака. За счет присутствующих в анодном осадке алш1иини , кремни  и отчасти железа проход т процессы восстановлени  окислов цветных металлов (в основном NiO и СоО), а также разрушение: магнетита. Наход щиес  в анодном осадке сплавы меди и железа способствуют коагул ции взвеси цветных металлов, повыша  степень их извлечени  в штейн. Степень металлизации штейна регулируют подачей в шлаковый расплав сульфидизатора (пиритный концентрат, высокосерниста  сульфидна  руда, бедный штейн и др.), расход которого состошл ет 5-10% от массы шлака и ниже, чем в известном способе в 3-6 раз. После отстаивани  расплава в

течение 60-90 мин обедненный шлак и штейн сливают.

При обеднении твердых шлаков их предварительно измельчают до 20-50 мм и направл ют в печь дл  расплавлени  (Т 1200-1250 С) . Дальнейшие технологические операции провод т аналогично .

Реакции восстановлени  окислов металлов алюминием и кремнием экзотермичны , в результате чего температура шлакового расплава возрастает на 50-100°G (до 1300-1350°С), сокращаютс  тепловые затраты на обеднение. Возрастает также теклература штейновой фазы, повЕЗша  его жидкотекучесть и улучша  услови  выпуска из плавильного агрегата.

Измельчение анодного осадка до 0,5-5 мм обеспечивает при введении его в расплав увеличение относительной поверхности соприкосновени  шлаквосстановитель и высокую эффективность процесса восстановлени .

Расход анодного осадка, как восстановител , определ етс  количеством в шлаке магнетита и окислов цветных металлов. Оптимальный расход, определенный экспериментальным путем, составл ет 2-10% от массы перерабатываемого шлака. Уменьшение расхода , анодного.осадка (менее 2%) снижает степень извлечени  цветных металлов, а увеличение расхода (более 10%) приводит к чрезмерной металлизации штейна за счет восстановленного из шлака железа, что нежелательно, так как может привести к настылеобразованию.

Пример 1.В лабораторной электропечи сопротивлени  в нейтральной атмосфере плав т 500 г измельченного конвертерного шлака медно-никел вого производства, содержащего, %: Си 1,14 ; Ni 1,15 ; Со .0,30 . В расплав шлака при 1250 С ввод т 20 г анодного осадка производства алюмини электролизом, измельченного до 0,55 мм и содержащего, %: Al 55, Си 43, Fe 1, Si 1. Дополнительно в шлаковый расплав загружают 25 г пиритного концентрата . Расплав шлака отстаивают в течение 60 мин, после чего отбирают пробы шлака и штейна дл  химического анализа.

Пример услови х по примеру 1 в расплав шлака ввод т 50 г анодного осадка, содержащего, %:

А1 25 Си 50) Fe 22; Si 3. Дополнительно в шлаковый расплав загружают 40 г пиритного концентрата.

Пример 3. В услови х по примеру 1 в расплав шлака ввод т 10 г анодного осадка, содержащего, %: А1 45; Си 15; Fe 30, Si 10. Дополнительно в шлаковый расплав загружают 50 г пиритного концентрата.

Пример 4.В услови х по примеру 1 в расплав шлака ввод т 40 г анодного осадка, содержащего, %: А1 41V Си ЗЗ; Fe 19; Si 7. Дополнительно в шлаковый расплав загружают 40 г пиритного концентрата.

Пример 5.В услови х по примеру 1 в расплав шлака ввод т 3р. г анодного осадка, содержащего, %: А1 30; Си 29; Fe 26; Si 15. Дополнительно в шлаковый расплав загружают. 40 г пиритного концентрата.

Результаты опытов по примерам 1-5 приведены в табл, 1.

Предлагаемый способ обеднени  шлаков по сравнению с известным обладае следующими преимуществами.

За счет использовани  более сильного комплексного восстановител  в анодном осадке сплавов меди и железа промывающих шлаковый расплав, и снижени  механических потерь цветных металлов по предлагаемому способу извлечени  цветных металлов, %: медь 89-94; никель 97-98,3; кобальт 9697 ,5 (по известному способу, %: никель 95-98; кобальт 80-85).

По известному способу расход кварцевого флюса 4% от массы обедн емого шлака, а по предлагаемому, за счет образовани  окислов кремни  и алюмини  при реакции восстановлени , повышающих межфазное нат жение на границе раздела фаз шлак - штейн и улучшающих разделение, продуктов плавки, расход флюса исключен.

По известному способу расход компонентов обеднительной смеси, кг/т шлака: ферросилиций 4; углеродистое топливо 32, а по предлагаемому, за счет замены смеси ферросилици  и углеродистого топлива анодным осадком с расходом 20-100 кг/т шлака, расход указанных компонентов исключен.

По известному способу расход сульфидного материала 350 кг/т шлака, а по предлагаемому за счет содержани  в анодном осадке сплавов меди и железа , промывающих шлаковый расплав 50-100 кг/т шлака.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнени с известным-приведены в табл. 2.

Таблица

Claims (2)

1. СПОСОБ ОБЕДНЕНИЯ ШЛАКОВ. МЕДНОГО И МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВ, включающий обработку жидкого шлака восстановителем и сульфидизатором, отстаивание образовавшейся массы и слив обедненного шлака и штейна, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь цветных металлов со шлаками и исключения расхода ферросилиция и флюса, в качестве восстановителя используют отходы производства алюминия электролизом в виде анодного осадка в количестве 2-10% от массы обедняемого шлака,

2. Способ поп. ^отличающийся тем, что анодный осадок предварительно измельчают до крупности 0,5-5 мм. $ ω с □о со