SU595409A1 - Способ электропечного обеднени олов нных расплавленных шлаков - Google Patents

Description

.1

Изобретение относитс  к цветной металлургии , в частности к способам обеднени  оловосодержащих шлаков.

Известен способ обеднени  конвертерных шлаков медно-никелевого производства путем плавки в электродуговой печи под слоем твердого углеродистого восстановител  на ванне жидкого штейна (извлекаюш,а  фаза) без перемешивани  {.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ электропечного обеднени  олов нных расплавленных шлаков перед фыомингованием под слоем твердого углеродистого восстановител  на -металлической извлекающей фазе 2.

Однако такие способы имеют малую скорость обеднени  шлаков по содержанию ценных цветных металлов, особенно при низких температурах, ниже 1250°С.

Цель изобретени  - увеличение удельной производительности шлакоперерабатываюш,их устаиовок, снижение эксплуатационных затрат .

Достигаетс  это тем, что обеднение ведут при соотношении по весу между извлекающей фазой и обедн емым шлаком 1 : (2-5) в присутствии интерметаллического восстановител  и при перемешивании путем подачи в расплав газообразных продуктов неполного сгорани  углеродистого топлива с коэффициентом расхода воздуха 0,8-0,9 и расходом продуктов сгорани  5-10 на 1 т шлака, что позвол ет увеличить удельную производительность шлакоперерабатывающих установок и снизить эксплуатационные затраты.

В качестве добавки в расплав интерметаллических восстановителей олова используют железо, чугун, кремний, ферросилиций, оловосодержащие гартлинги, железистые съемы п др.

Обеднение оловосодержащих шлаков ос}ществл ют на металлической извлекающей фазе, при этом расходуют пнтерметаллические восстановители в зависимости от содержани  олова в шлаке, например в количестве 1-4% ферросилици  (с 77% кремни ) от веса шлака , при содержании в нем олова соответственно 5-20 вес. %, т. е. на каждые 5 вес. % олова в шлаке рас.ходуетс  1 вес. % ферросилици .

Указанный расход газа (продуктов неполного сгорани  топлива) ускор ет процессы восстановлени  окислов олова интерметаллическими восстановител ми, способствует коагул ции мелкодисперсных корольков металлического олова в жидком шлаке и обеспечивает более полное выделение их в донную извлекательную фазу.

Соотношение между донной металлической извлекающей фазой и обедн емым шлаком в

печи по весу расплава поддерживают в пределах от 1 :2 до I : 5. При этом создаютс  наиболее благопри тные услови  дл  перемешивани  жидких фаз, восстановлени  и выделени  олова в донную фазу.

Содержание свинца в составе олов нносвинцовой металлической извлекающей фазы от 25 до 70 вес. %, соответственно содержание олова в сплаве составл ет 70-25 вес. % при содержании прочих примесей (медь, железо , цинк, благородные и другие металлы) до 5 вес. % от суммы олова и свинца.

Благодар  такому составу извлекающей фазы цри прочих равных услови х растворимые потери олова в железистых щлаках минимальны .

Обработку щлакового расплава в электропечи ведут при 1050-1240°С в течение 30- 90 мин, в зависимости от содержани  олова в исходном расплаве.

Пример 1. Полученные в результате восстановительной плавки в руднотермической дуговой электропечи олов нных концентратов л :елезистые богатые оловом щлаки с содержанием , например, около 15 вес. % олова и 18 вес. % закиси железа после проплава определенного количества концентрата коп т в печи до создани  в ней ванны щлака глубиной около 1000 мм в количестве 10 т (в зависимости от площади пода печи) и о бедн ют в этой же печи, где плав т концентрат, следующим образом.

На ванну щлакового расплава в печь загружают твердый углеродистый восстановитель- коксик в количестве, необходимом дл  создани  и поддержани  в период обеднени  на поверхности щлакового расплава сло  коксика толщиной около 150 мм (с учетом восстановител , который остаетс  в нечи после плавки концентратов). В электропечи после восстановительной плавки концентратов кроме щлака оставл ют черновое олово в количестве 2 т (избыточное черное олово выпускают из печи ), что составл ет соотнощение по весу между извлекающей фазой и щлаком 1 ; 5.

Расплав в электропечи разогревают до 1240°С и загружают в него интерметаллический восстановитель - ферросилиций, крупностью 15 мм и содержанием 77 вес. % кремни , в количестве 3% от веса щлака, т. е. 300 кг.

Одновременно с загрузкой в расплав ферросилици  щлак в ванне перемещивают путем вдувани  в него сверху (через погружную фурму) продуктов сгорани  природного газа с коэффициентом расхода воздуха а 0,8 и абсолютным расходом продуктов сгорани  5 на 1 т обедн емого щлака. Операцию перемещивани  ванны расплава и его нагрева (до 1240°С) в электропечи производ т до получени  в обедненном щлаке не более 3 вес. % олова. Окончание операции обеднени  контролируют с помощью редиаометрического экспресс-анализа проб щлака, отбираемых из печи, на содержание в нем олова.

В рассматриваемом примере содержание

олова в обедненном щлаке, равное 3 вес. %,

при содержании в нем около 20 вес. % закиси

железа достигаетс  через 90 мин от начала

загрузки ферросилици .

По окончании операции обеднени  щлак из электропечи выпускают до уровн  щлаковой летки, расположенной -на 200 мм выще поверхности металла, и затем в жидком виде

направл ют во фьюминговую печь, дл  доработки его до отвального щлака, содержапдего 0,1-0,15% олова, известным методом.

После этого в электропечи наплавл ют из концентратов новую порцию богатого щлака,

процесс обеднени  повтор ют неоднократно.

По окончании операции обеднени  металл

из электропечи выпускают и направл ют на

рафинирование от железа, например, путем

центрифугировани . Полученные при этом

железистые съемы загружают в электропечь в период обеднени  щлака, использу  содержащиес  в них железо и другие металлы в качестве интерметаллических восстановителей олова. Черновое олово по известной технологии перерабатывают до марочного олова.

Пример 2. Процесс обеднени  щлака осуществл ют также, как в примере 1, за исключением того, что на 10 т щлака с содержанием в нем 15 вес. % олова в электропечи оставл ют 5 т черного олова, что составл ет соотнощение по весу между извлекающей фазой и щлаком 1 :2, перемещивают расплав продуктами сгорани  природного газа с коэффициентом 0,9 расхода воздуха и расходом продуктов сгорани  в количестве 10 на 1 т обедн емого щлака. При этом за 60 мин продолжительности периода обеднени  щлака (вместо 90 мин в примере 1) при прочих равных услови х (состав и количество обедн емого щлака, расход интерметаллических восстановителей и пр.) содержание олова в обедненном щлаке достигает почти 3 вес. % и закиси железа 20 вес. %. Пример 3. Обеднение оловосодержащих

щлаков производ т в отдельной от плавки олов нных концентратов электропечи и на металлической извлекающей фазе, содержащей , кроме олова, значительное количество свинца, следующим образом.

В дуговой электропечи рудно-термического типа наплавл ют олов нно-свинцовый металлический сплав следующего состава: 65 вес. % свинца и 35 вес. % олова, в количестве 5 т. Из другой печи, где плав т оловосодержащие

материалы, в электропечь обеднени  заливают 10 т богатого оловом железистого щлака с содержанием 15 вес. % олова и 18 вес. % закиси железа, что составл ет соотнощение по весу 1 :2 между извлекающей фазой и щлаком . Электропечь включают под токовую нагрузку и расплав разогревают до 1240°С. Одновременно в расплав загружают 300 кг ферросилици  с содержанием 77 вес. % кремни  и перемещивают расплав в электропечи продуктами сгорани  природного газа с коэффициентом расхода воздуха ,8 и абсолютным расходом продуктов сгорани  5 на 1 т шлака.

После обработки шлака в течение 30 мин на олов нно-свинцовой извлекающей фазе содержаиие олова в обедненном шлаке снижают до 1 вес. % при содержании в нем 20 вес. % закиси железа.

Обедненный шлак выпускают из электропечи н направл ют на фьюминго-вую установку. Далее из печи по част м выпускают 2,5 т олов нно-свинцового сплава и разливают его в ковши.

Затем в электропечь загружают или заливают 2,5 т свежей порции олов нно-свннцового сплава (65 вес. % свинца и 35 вес. % олова ), заливают следуюш,ие 10 т исходного богатого оловом шлака и операцию обеднени  шлака в электропечи повтор ют.

Черновой металлический сплав, выпущенный из электропечи, охлаждают в ковшах, снимают с него железистые съемы или гартлинг , которые затем загружают в электропечь в качестве интерметаллических восстановителей в очередной операции обеднени  шлака. Свинцово-олов нный сплав после его рафинировани  от вредных примесей направл ют дл  изготовлени  припоев или других олоБ нно-свинцовых изделий.

Длительность операции фьюминговани  предварительно обедненных шлаков с содержанием в них 1-3 вес. % олова и 20 вес. % закиси железа до отвальных шлаков, содержащих 0,1 -15 вес. % олова, составл ет около 2 ч. Фьюмингование же богатых шлаков с содержанием 15 вес. % олова длитс  6-9 ч, т. е. суммарное врем  процесса обеднени  шлаков в электропечи и на фьюминговой установке до отвальных шлаков в 2-3 раза меньше , чем при фьюминговании необедненных богатых шлаков.

Таким образом, применение предложенного способа электропечного обеднени  богатых олов нных шлаков перед их фьюмингованием позвол ет увеличить не менее чем в два раза общую производительность металлургических

агрегатов, перерабатывающих шлаки, и соответственно обеспечивает снижение эксплуатационных затрат.

Кроме того, предварительное перед фьюмингованием обеднение олов нных шлаков повышает пр мое извлечение олова из концентратов в металл, уменьшает количество олова, переход щее в возгоны, и этим самым повышает КПД пылеулавливающих установок н снижает безвозвратные потерн олова.

По предварительным расчетам применение предлагаемого способа электронечного обеднени  олов нных шлаков перед фьюмингованием только на одном предпри тии позволит получить экономический эффект в сумме, не менее 250 тыс. руб. в год.

Способ может быть использован п дл  обеднени  кобальтосодержащих шлаков медно-никелевого производства.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 112307, кл. С 22В 7/04, 1956.

2.Пветные металлы. 1971, № 5, с. 29-32.