SU1312115A1 - Способ переработки медных и медно-цинковых сульфидных концентратов - Google Patents

Description

113

Изобретение относитс  к цветной металлургии, преимущественно к медно- цинковой подотрасли, и может быть использовано при переработке полиметаллических концентратов, содержащих редкие, рассе нные и благородные металлы .

Известен способ переработки сульфидных концентратов с получением обедненных шлаков tlj.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  способ переработки медных и меднсЗ-цинковых сульфидных концентратов, включающий плав- ку их во взвешенном состо нии с основными флюсами при расходе кислорода 0,3-0,36 нм на 1 кг железа, 0,69- 0,84 нмЗ на 1 кг серы, 0,17-0,2 нм на 1 кг цинка, 0,08-0,11 нм на 1 кг меди, восстановление высокоосновного расплава и обеднение шлака ,

Недостатком обоих способов  вл етс  невозможность глубокого обезмежи- вани  шлакового расплава из-за существенного увеличени  степени восстановлени  железа, большие энерго- и трудовые затраты на измельчение шлака до размера частиц флотационной крупности вследствие высокой проч- ности шлакового монолита.

Целью изобретени   вл етс  повышение извлечени  меди из шлака, упрощение операции ее извлечени  за счет получени  саморассыпающихс  шлаков и сокращение энергозатрат.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу переработки медных -и медно-цинковых сульфидных концентратов , включающему плавку их во взвешенном состо нии с основными флюсами при расходе кислорода О, 3-0,36 нм на 1 кг железа, 0,69-0,84 нм на 1 кг серы, 0,17-0,21 нм на 1 кг цинка, 0,08-0,11 нм на 1 кг меди, восстанов ление высокоосновного расплава и обеднение шлака, процесс ведут с добавкой силикатного флюса из расчета получени  восстановленного шлака с весовым отношением двуокиси кремни  к окиси кальци  от 0,15 до 0,54, а восстановленный шлаковый расплав охлаждают до температуры полного затвердевани  со скоростью от 0,5 до 60 град/мин.

С целью повьш1ени  скорости десуль- фуризацйи шихты силикатный флюс ввод т в- шлаковьш расплав перед стадией его восстановлени , с целью предот5

11

0

5

0 З 0 5

52

вращени  снижени  скорости восстановлени  и снижени  температуры плавлени  шлакового расплава силикатный флюс ввод т в шлак после его восстановлени .

При плавке медного или медно-цин- кового концентрата в присутствии окиси кальци  (около 25 мас.% от массы концентрата) сульфиды железа, цинка, а также меди образуют легкоплавкие эвтектики. При расходе кислорода 0,30- 0,36 нм- на 1 кг железа, 0,69- 0,84 нм на 1 кг серы, 0,17-0,21 нм на кг цинка, 0,08-0,11 нм на 1 кГ меди обеспечиваютс  быстрое и полное окисление всех сульфидов и переокисление железа. Добавленный в шихту силикатный флюс (двуокись кремни ) начинает взаимодействовать с окисью кальци  преимущественно в нижней зоне факела с образованием двукальцие- вого силиката, раствор ющегос  в ок- сисульфидном и ОКС1-ЩНОМ .расплавах. Образование двукальциевого силиката снижает раствор ющее действие окиси кальци  на сульфиды цинка и железа, однако этот эффект невелик, и скорость десульфуризации при содержании в расплаве до 15 мае Л дв.уокиси кремни  снижаетс  примерно на 25 по сравнению со скоростью десульфуризации при нулевых (менее 1%) содержани х двуокиси кремни  в расплаве. Из всех присутствующих в полиметаллическом сырье в заметных количествах компонентов (железо, цинк, медь, свинец) окиспы кальци  и кремни  обладают наивысшим сродством друг к другу, поэтому Б процессе плавки дву- кальциевый силикат образуетс  прежде всего в количествах, определ емых компонентом, вз тым с недостатком (например, в чистом двукальциевом силикате содержитс  34,88% двуокиси кремни  и 65,12% окиси кальци , т.е. в весовой пропорции 1:1,867). При охлаждении высокоосновных (известко- вистых) шлаков одной из главных составл ющих его фаз  вл етс  двукаль- циевый силикат. При этом в структуре твердого.шлака могут возникать механические напр жени  за счет происход щего в твердом Ca2Si04 при 675 С полиморфного - -презращениЯр сопровождаемого увеличением объема эт.ой фазы на 10-12%. Реализуютс  эти напр жени  в виде растрескивани  матрицы шлака (нарушени  его сплошности) при услови х, определ емых критичес31

КИМ содержанием двукальциевого силиката , размерами его кристаллов и составом матрицы, вмещающим эти кристаллы . Критические содержани  чистого двукальциевого силиката в зависи- мости от размера его кристаллов найдены дл  следующих синтетических веществ: фа лита, феррита кальци , магнетита , оливина и стекла. Эти исследовани  показывают, что с увеличени- ем диаметра зерна двукальциевого силиката количество его дл  самопроизвольного разрушени  сплошности объекта должно понижатьс .-В ферритной матрице (феррит кальци , магнетит) разрушающий эффект достигаетс  при меньшем количестве Ca2SL04, чем в силикатной основе (фа лите, оливине или стеклофазе). Независимо от количества и размера зерен двукальциево- го силиката А-у-превращение его может быть предотвращено стабилизирующим действием различных примесей, в том числе и цветными металлами.

При плавке медного или медно-цин- кового концентрата по предлагаемому способу и последующем восстановлении оксидного расплава содержание в нем суммы цветных металлов (медь, цинк, свинец) может быть доведено до 1-3% без заметного восстановлени  окислов железа до металла. При более глубоком восстановлении расплава начинает заметно образовыватьс  металлическое железо, что нецелесообразно, посколь ку сопр жено с загр знением донной фазы (белого матта, черновой меди) железом с соответствующим увеличением температуры плавлени  этой фазы и повышением выхода шлака от рафини- ровани  медьсодержащей фазы. Кроме того, в мало восстановленных пшаках (содержание суммы цветных металлов Bbmie 3 мас.%) вьщел ющийс  при охлаждений расплава двукальциевый си- ликат содержит заметные количества цветных металлов, что стабилизирует его высокотемпературную форму и предотвращает - -превращение , вследствие чего эффекта саморассы- пани  шлакового монолита не наблюда- ют. Восстановленные до суммы цветных металлов 1-3 мас.% оксидные расплавы при охлаждении ведут себ  аналогично искусственно полученным расплавам, не содержащим цветных металлов.

При содержании в оксидном расплаве суммы меди, свинца и железа ниже

154

1-3 мас.% окислы этих металлов не стабилизируют высокотемпературную форму, двукальциевого силиката и при охлаждении до (соответствует полному затвердеванию всей массы шлака и зависит от его состава) со скоростью от 0,5 до 60 град/мин при минимальном содержании двукальциевого силиката в расплаве 10 мас.% (3,5 мас.% или 10 мас.% двуокиси кремни  от массы окиси кальци  в шлаке ) охлажденна  масса самопроизвольно рассыпаетс . При этих услови х кристаллы двукальциевого силиката имеют диаметр 100-60 мкм. При содержнии двукальциевого силиката ниже 10 мас.% от массы расплава не достигаетс  критическое количество двукальциевого силика та дл  спонтанного разрушени  матрицы шлака при самых медленных скорост х охлаждени , которые могут быть эффективно реализованы на практике (ниже 0,5 град/мин) При содержании в охлажденной массе менее 10 мас.% двукальциевого силиката возникающие за счет -I -npe- вращени  двукальциевого силиката внутренние механические напр жени  кристаллической решетки.оказываютс  недостаточными дл  разрушени  шлакового монолита. Максимальное содержание двукальциевого силиката йе должно превьшать 40 мас.% от массы расплава (15 или 50 мас.% двуокиси кремни  от .массы окиси кальци  в шлаке). При этом, согласно термографическим исследовани м их температура плавлени  составит 1300-1340 0. Минимальну скорость охлаждени  (0,5 град/мин) определ ют из практических соображе- НИИ, поскольку при охлаждении со скоростью, ниже прин той, весь процесс охлаждени  до полного затвердевани  завершаетс  минимум за 20 ч, что представл етс  нецелесообразным. Верхний предел скорости охлаждени  (60 град/мин) определ етс  тем, что закалка в воде или охлаждение со скоростью 70 -град/мин расплава, содержащего более 10 мас.% (3,5 мас.% двуокиси кремни ), не вызывает рассыпани  твердого шлака из- за малых размеров кристаллов двукальциевого силиката ( 40 мкм), не обеспечивающих нарушени  сплошности монолита при прин том нижнем пределе содержаний двукальциевого силиката в данных шлаках.

51

Соотношение окиси кальци  и двуокиси кремни  в шлаках во всех случа х не должно быть ниже двух, поскольку уменьшение его до более низких пределов не обеспечивает кристаллизацию достаточно чистой инверсионной фазы двукальциевого силиката, вызывающей саморазрушение шлакового монолита .

Способ осуществл етс  следующим образом.

Медный или медно-цинковьй сульфидный концентрат смешивают с кальциевым и силикатным флюсами из расчета получени  шлакового расплава, содержащего 10-40 мас.% Ca2Si04 (3,5-15мас.% двуокиси кремни ). Полученную шихту направл ют в вертикальную кислородную горелку, расположенную в своде шахты и подвергают кислородно-факельной плавке при степени десульфуризации 90-100%, Полученный оксидный расплав направл ют в электропечь, где под, воздействием загружаемого восстановител  и высокой температуры цинк (частично свинец) переходит в парогазовую фазу и затем улавливаетс  в виде металла или окиси после дожигани  паров цинка. Черновую медь (или белый матт), собирающуюс  под слоем шлака5 направл ют на рафинирование, а обедненньй шлак (1-3% суммы меди, свинца и цинка) выпускают из печи и охлаждают со скоростью от 0,5 до 6Q град/мин до температуры полного затвердевани  1050-1150°С (величина скорости охлаждени  при температуре ниже указанной роли не играет). Поспе охлаждени  шлаковьм монолит самопроизвольно рассыпаетс  до размера частиц флотационной крупности. После контрольного измельчени  из шлака

извлекают медь методами обогащени .

1

По второму варианту кислородно- факельную плавку .ведут только в присутствии кальциевых флюсов, а си.пи- катный флюс, например шлак от конвертировани  медного штейна или рафинировани  черновой меди, добавл ют в необходимых количествах перед стадией восстановлени  расплава, чем одновременно достигаетс  обезмеживание вводимого конвертерного шлака на последующей стадии восстановлени  и обеспечиваетс  повьшаение скорости десульфуризации шихты на стадии кислородно-факельной плавки концентрата.

156

По третье1«гу варианту кислородно- факельной плавке также подвергают концентрат только в смеси с кальцие-- вым флюсом, а силикатный флюс ввод т

в оксидный расплав после его углетер- мического восстановлени , например в виде шлаков фьюминговани  или других промпродуктов с низким содержанием цинка (цинк слабо извлекаетс  при

флотации). Этш-5 достигаетс  то, что вводимьй флюс содержит медь в концентраци х (около 0,4 мас.%)5 превышающих извлекаемый при флотации минимум , тем самым расплав не разубоживаетс  по основному извлeкaeмo ry компоненту (меди) после добавки к нему силикатного флюса.

Пример 1. Устанавливают ми- - нимальное содерхкание двукальциевистого силиката в охлажденном шлаке, выше которого наблюдаетс  саморассыпание шлакового монолита.

В опытах используют искусственные расплавы, имитирующие полностью восстаиовленный шлак (окисль цинка, ке- ди и свинца в них отсутствовали). Расплавы готов т из чистых окислов железа, кальци  и гсремни , которые смешивают в необходимых пропорци х .

и плав т в защитной газовой среде

(аргон) при до гомогенизации жидкости (изотермическа  вьщержка 15 мин). Полученный расплав охлаждают с необходшуюй скоростью или под- вергают закалке в воде. Охлаж/денную массу исследуют под микроскопом и микрорентгеноспектральным методом.

0

0

Опыты показывают, что при плавке смеси окислов, мас.%: закись железа 10,80; окись л{елеза 59,40| окись кальци  26,70; двуокись кремни  3,10 и последующем охлаждении расплава в воде (скорость охлажде ш  выше 2000 град/мик) или со скоростью 0,2.. 0,5, 20 или 60 град/мин образуютс  твердые массы:, состо щие в закаленной в воде пробе из криста;титов размером 2-3 мкм и стеклофазы, в медленно охлажденных - из поликристаллических агрегатов с размером кристаллов соответственно 00, 85, 60, 40 мкм. По данным микроскопии и микрозонд.и- ровани  медленно охлажденные шлаки г состо т из компонентов, %: .

8; CaO-FejOj 5; 2CaO-FeoOj 41; Уе,; 39,9 Вокруг зерен двукальциевого силиката не обнаруживают трещин даже при самых низких скорост х охлажде25

713121

ни  (0,2 град/мин). Следовательно,8% в шлаке ниже критического его содержани  при максимальном росте кристаллов (размер кристаллов 100 мкм), в результате чего шлакова  5 матрица остаетс  неповрежденной и лак не рассыпаетс .

Пример 2. Устанавливают минимальное содержание двукальциевого силиката в охлажденном шлаке и не- О обходимую скорость его охлаждени , при которых обнаруживаетс  эффект саморассыпани  шлакового монолита.

Опыты провод т по методике, опи- санной в примере 1. 5

Результаты опытов показывают, что из расш1ав1|енной смеси окислов,мае.%: зйкись железа 12,4; окись железа 57,3j окиСь кальци  25,6; двуокись кремни  4,7 при охлаждении со ско- 20 ростью 0,5, 20 и 60 град/мин образуетс  рыхлый порошок (выход зерен фракции 40 мкм составл ет бодее 50%), состо щий из компонентов, %: Ca25iO 13,5; 2CaO-Fe2.0e 31,1; СаО-РегОз 15,4; Fej04. 40. Закалка в воде или охлаждение со скоростью 70 град/мин не вызывает рассыпани  шлака, т.е. способствует стабилизации высокотемпературной уз-формы двукальциевого -30 силиката.

Таким образом, из результатов опытов, приведенных в примерах 1 и 2, необходима  дл  достижени  эффекта саморассыпани  шлаков минимальна  35 величина содержани  в них двукальциевого силиката определ етс  как среднее значение, равное 0мас.% CaiSi04 (3,5 мае,, двуокиси кремни ) в шлаке, а максимальное его содержание огра- 40 ничено температурой плавлени  получаемого и составл ет 40 мас.% (15 мас.% двуокиси кремни ). При этом скорость охлаждени  расплава до температуры полного затверде- вани  массы должна составл ть 0,5- 60 град/мин, причем минимальную скорость охлаждени  (0,5 град/мин) определ ют из практических соображений: при скорости охлаждени  ниже прии - 0 той на охлаждение расплава до температуры его полного затвердевани  требуетс  минимум 20 ч, что представл етс  нецелесообразным.

Пример 3. Устанавливают 5 верхний предел необходимой степени осстановлени  оксидного расплава по ветным металлам (меди и цинку), при

5

1

О

5

0 0

5 0

158

которой про вл етс  эффект саморассыпани  шлаков.

Опыты провод т по методике, описанной в примере 1j в качестве объектов исследовани  используют оксидный расплав состава, приведенного в примере 2, в котором часть закиси железа замещают окислами цинка и меди. Опыты показывают, что добавка к проплавленной смеси 2,2 мас.% окиси цинка и 2 мас.% окиси меди вместо соответствующего количества закиси железа при последукнцем охлаждении ее со скоростью 0,2, 0,5 20 или 60 град/ /мин не вызывает рассыпани  затвердевшей массы, хот  образующиес  фазы аналогичны фазам примера 2 по качественному составу и размеру кристаллов двукальциевого силиката (около 40 мкм). Замедление скорости охлаждени  до 0,2 град/мин, способствующее укрупнению кристаллов двукальциевого силиката до 100 мкм, эффекта разрушени  пшакового монолита также не обеспечивает. Введение в исходную смесь 1 мас.% окиси цинка и 1 мас.% окиси меди (вместо 2,2 мас.% ZnO и 2 мас.% СиО) уже не оказывает вли ние на разрушающее действие превращени  двукальциевого силиката, и шлак после охлаждени  с указанными Bbmie скорост ми до температуры полного его затвердевани  (1050-1150 С) саморассыпаетс  под вли нием внутренних напр жений. Это указывают на то, что высокие содержани  цветных металлов в ферриткальциевьгх расплавах (сумма окислов меди и цинка 4,2 мас.% и выше) стабилизируют высокотемпературную /i-форму двукальциевого силиката и тем самым предотвращают саморазрушение затвердевшего шлака. При-суммарном содержании окислов меди и цинка в расплаве, равном 2 мас.%, стабилизирующее действие этих окислов не про вл етс  на /з-у-превращени  двукальциевого силиката, и после охлаждени  расплава со скоростью 0,5- 60 град/мин шлаковьш монолит рассыпаетс  под вли нием внутренних напр жений .

Таким образом, дл  верхнего предельного содержани  суммы цветных металлов в восстановленном шлаке можно прин ть среднее значение 3 мас.%, ниже которого достигаетс  положительный , эффект.

9 :1312 :

Пример 4. Устанавливают нижний предел содержани  суммы цветных еталлов в восстановленном шлаке (1 мас.%), который определ ют слеующим образом.г

Согласно пр мым измерени м температуры черновой меди при выпуске ее из полупромышленной установки (1200- ) в ней может быть растворено 5-10 мас.% железа, удал емого затем ю при рафинировании черновой меди в силикатный шлак состава, мас,%: двуокись кремни  30-40; железо 30-40, медь около 10, т.е. массовое отношение двуокиси кремни  к железу в этом J5 лаке равно 1:1. Этот шлак дл  извлечени  из него меди целесообразно использовать как оборотный материал, поэтому количество поступающей с ним в шихту двуокиси кремни  (равное по 20 массе количеству металлического железа и меди) должно соответствовать допустимым пределам содержани  двуокиси кремни  в получаемом при кислородно-взвешенной плавке шихты шлс1ке 25 (3,5-15 мас.% двуокиси кремни ). Это условие выполн етс  практически всега даже при максимальных содержани х меди в концентрате, поскольку ее выход от массы концентрата не превыша- 30 ет выхода шлака, а допустимое содерание железа в черновой меди (5 мас„% при ) в свою очередь численно не превышает необходимое содержание двуокиси кремни  в шлаке кислородно- j взвешенной плавки концентрата. По этой причине максимальна  степень восстановлени  окисленного шлака- (сумма цветных металлов) полностью определ етс  моментом насыщени  чер- 40 новой меди металлическим железом при минимальной температуре меди (1200 С, 5 мас.% железа в меди). Дл  определени  допустимой степени восстанов- ени  шлака (минимального содержани  45 в нем суммы цветных металлов), отвечающей .насыщению черновой меди металическим железом, восстанавливают коксом окисленный шлак (5,7 мас.% меди и 9,8 мас.% цинка) и определ ют 50 содержание суммы меди и цинка в этом шлаке (содержание свинца в нем на пор док меньше содержани  меди) и железа в получаемой при восстановленирз черновой меди.55

Результаты опытов по восстановлению коксом окисленного высокоосновного расплава (5,7 мас.% Си, 9,8 мас.% n) приведены в таблице.

510

Из приведенных в таблице данных

.видно, что при суммарном содержании в шлаке меди и цинка, равном 1 мас.% чернова  медь насыщена по металлическому железу примерно на 50%, поэтому учитыва  возможные на практике колебани  технологических параметров, это состо ние прин то за предельно возможное по содержанию суммы цветных металлов в оксидном расплаве (1 мас.%).

При кислородно-взвешенной плавке цинк переходит в шлак, а медь распредел етс  между шлаком и черновым металлом так, как ecjm бы растворимость окислов меди в шлаке не превьшала 5-8 мас.% меди. Поэтому приведенные в таблице данные по извлечению меди должны быть скорректированы с учетом выхода шлака и содержани  меди в концентрате , в то врем  как данные по извлечению цинка практически полностью отвечают возможност м предлагаемого способа.

Таким образом, из примеров 3 и 4 следует, что дл  суммарного содержани  меди и цинка (а также других цветных металлов) в восстановленном шлаке, при котором достигаетс  эф- фект саморассыпани : холодных шлаков, можно прин ть 1-3 мас.% суммы меди и цинка.

Пример 5. Устанавливают техническую нецелесообразность извлечени  цветных металлов из окисленных (невосстановленньЕх) шлаков методом флотации.

Опыты провод т на полупромышленном агрегате производительностью по шихте 1 т/ч. Цд  этого партию сульфидного медно-цинкового концетрата весом 200 т смешивают с кварцевым песком и известн ком из расчета получени  при полном окислении сульфидной серы оксидного расплава, содержащего , мас.%: закись железа 62; двуокись кремни  11; окись кальци  27. Полученную шихту подвергают кислородно-факельной плавке при степей десульфуризации, близкой к 100%. Полученный оксидный расплав перетекает в электротермическую зону, котора  работает как отстойник (без подачи восстановител  на поверхность оксидного расплава). В результате этого получают чернов ую медь и шлак состава, мас.%: медь 7,5; свинец 3,1; цинк 10,5; железо 35; сера 0,05, двуокись кремни  8; окись кальци  20.

1113

При охлаждении со скоростью 0,5 град/ /мин из данного шлака кристаллизуютс  в виде крупных зерен (более 85 мкм) следующие фазы, %: Ca2S04 23; (Zn,Ca)0-Fe203 20; ) Ю; (Zn,Fe)0-FejOj 42,. и металлическа  медь 4. Установлено, что данный шлак имеет уа-форму двукальциевого силиката , содержит, мас.%: цинк 0,25; же-, лево 0,5,, свинец 0,54 Наличие у5 Формы двукальциевого силиката предотвращает саморассыпание данных шлаков вследствие стабилизации yj-y-превра- щени  примес ми цветных металлов и высоким содержанием ферритной матри- цы (сумма ферритов в данном шлаке 75-85%). Кроме того, только часть окисленной меди при охлаждении выдел етс  в виде корольков металла (флотируема  форма) за счет обменной ре акции

СиО + 2FeO Си + ,

друга  часть сохран етс  в виде нефлотируемого окисла - делафоссита CuO FejOj.

Таким образом, обезмеживание окисленных ферриткальциевых шлаков методом флотации проводить нецелесообразно из-за низкого содержани  флотируемых форм меди (около 50 отн,%) при высоком ее общем содержании в шлаке, а также из-за необходимости больших затрат на дробление шлака.

Пример 6. Устанавливают техническую целесообразность извлечени  ценных металлов из восстановленных саморассыпающихс  шлаков.

Подготовку шихты и кислородно-факельную плавку ее ведут аналогично примеру 5. Полученный оксидный расплав , содержащий, мас.%: медь 7,5; свинец 3,1; цинк 10,5; железо 35; сера 0,05, двуокись кремни  8; окись капьци  20, восстанавливают в электропечи с помощью зеркала ванны 3,. В результате кислородно-факельной плавки и восстановлени  расплава получают черновую медь и восстановленные шлаки, содержащие, мас.%: медь 0,75; свинец 0,01; цинк 0,8; железо 45,2; сера 0,05; двуокись кремни  10,3; окись кальци  25,85. При охлаждении этих шлаков со скоростью 2 град/мин до температуры полного

их затвердевани  они кристаллизуютс  с образованием компонентов, %: 30; 2CaO-Fe203 12;. (Zn,Fe)0 56; металлическа  медь 0,5; метал

0 5 0

5

0

0

0

5

1512

лическое железо 1. При таком режиме охлаждени  до 90% вьщелившихс  кристаллов двукальциевого силиката имеют размеры 45-50 мкм, одновременно с этим до 70% присутствующей в расплаве окиси меди переходит в корольки металла (флотируема  форма меди) по реакции

СиО + 2FeO « Си + FejOj благодар  наличию в восстановленном расплаве большого количества (56%) закиси железа. Кристаллы двукальциевого силиката в таком шлаке имеют низкое содержание цветных металлов, что не преп тствует превращению CajSiO при температуре около из ft,- в V-форму. Поскольку содержание крупных кристаллов двукальциевого силиката в полученном шлаке значительно выше критического (10% в шлаке) дл  данной крупности кристаллов в шлаковой матрице, /i-j npeB- ращение вызывает разрушение этой матрицы до порошка флотационной крупности . Доизмельчение шлака перед флотацией не требует больших энергетических затрат, так как выход фракции 43 мкм (меньше крупности корольков меди) составл ет значительную долю от массы шлака (55-80%). Согласно предварительным лабораторным опытам из такого шлака в медньш продукт может быть извлечено около 70% меди, т.е. в хвостах флотации содержание ее составл ет 0,2 мас.%. I . В случае гранул ции (закалки) восстановленного шлака в воде не происходит разрушени  гранул шлака, по- скольку не происходит образовани  кристаллов двукальциевого силиката достаточно крупных размеров. Содержание образующихс  в закаленной массе мелких кристаллов (меньше 5 мкм) двукальциевого силиката при его общем содержании в пшаке 30 мас.% значительно меньше его критического содержани  дл  таких мелких кристаллов (больше 50% Ca2Si04 в шлаке), при котором может наблюдатьс  разрушение гранул шлака. Кроме того, в процессе закалки реакци  перехода окиси меди в металлическую медь (СиО + 2Fe Си + ) не успевает пройти сколько-нибудь заметно и медь остаетс  распределенной по всему объему закаленной гранулы.

Таким образом, в предлагаемом способе переработки медных и медно-цин13

ковых сульфидных концентратов по сравнению с известным при медленном . охлаждении на воздухе происходит выделение и укрупнение корольков меди внутри матричной основы шлака до фло- тационной крупности. Реализаци  ft-f превращени  двукал ьциевого силиката при температуре ниже с увеличением объема фазы на 10% вызывает самоизмельчение шлака, что существен- О но снижа ет затраты на его дробление, достигаетс  глубокое обеднение отвального шлака (до 0,2% меди), повышаетс  качество шлака как возможного сырь  дл  цементной промышленности, черновой металлургии и закладки выемок в шахтах.

I. Сумма .содержаний меди и цинка в шлаке, мас,%

Содержание железа в полученной черновой меди, мас.%

Содержание железа в черновой меди, отн.% от допустимого ее содержани  при (5 мас,%)

Извлечение меди из шлака в черновой металл, отн.%

Извлечение цинка в возгоны, %

4,0

3,0

2,5 1„5 1,0

3,4

5,8

0,5

0,17 Oj29 0,41 1,,27 2,31 4,95

8,2 25р4 46,2 99,0

63,2 76,3 79,8 89.,3 94,4 97,4

79,6 83,2 86,2 90,8 93J 96,4

Составитель А. Кальницкий Редактор Н. Гунько Техред М.Ходанич Корректор И. Эрдейи

Заказ 1937/25 Тираж 605Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул.. Проектна , 4

5

О 1514

Преимущество предлагаемого способа переработки медных и медно-цинко- вых сульфидных концентратов по сравнению с известным заключаетс  в снижении затрат на дробление шлака и до- измельчени  методом флотации

Снижение потерь меди на 0,2-0,3% за счет ее флотации из самоизмельченного шлака позволит дополнительно извлечь 2-3 кг меди на каждую тонну шлака.

Кроме toro, обедненные шлаки можно использовать в качестве сырь  в других отрасл х, промьшшенностй, например , в качестве сырь  при производстве цемента, в качестве наполнител  при закладке выемок в шахтах.

3,0

2,5 1„5 1,0

0,5

5,8

8,2 25р4 46,2 99,0

Claims (1)

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ

   И МЕДНО-ЦИНКОВЫХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, включающий плавку их во взвешенном состоянии с основными флюсами при расходе кислорода 0,30-0,36 нм^ на 1 кг железа, 0,69-0,84 нм³ на 1 кг серы, 0,17-0,21 нм³ на 1 кг цинка, 0,08-0,11 нм³ на 1 кг меди, восстановление высокоосновного расплава и обеднение шлака, о тличающийс я тем, что, с целью повышения извлечения меди из шлака, упрощения операции ее извлечения за счет получения саморассыпающихся шлаков и сокращения энергозатрат, процесс ведут с добавкой силикатного флюса из расчета получения восстановленного шлака с весовым отношением двуокиси кремния к окиси кальция от 0,15 до 0,54, а восстановленный шлаковый рас- с плав охлаждают до температуры полного затвердевания со скоростью от 0,5 до 60 град/мин.

   SU „„ 1312115