SU773109A1 - Сульфидизатор дл плавки руд и концентратов цветных металлов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к переработке руд и концентратов с извлечением цветных метсцгпов в штейн, например к шахтной плавке окисленных никелевых руд. Известен.сульфидизатор дл  шахтной плавки окисленных никелевых руд включающий фосфогипс (основа), восстановитель , окислы железа, пирита 2-15% от веса фос(1югипса 1 . К недостаткам указанного способа относитс  вьщеление в газовую фазу летучих соединений фтора, а также сернистого ангидрида, загр зн ющих окруж цо1цую среду, в результате разл жени  фосфата в фосфогипсе , сульфата кальци  и пирита. Цель изобретени  - предотвращени загр знени  окружающей среды летучи ми соединени ми фтора и сернистым ангидридом. 3 оставленна  цель достигаетс  введением окиси кальци  в состав сульфидизатора, включающего фосфоги и твердый углеродистый восстановитель , при следующем соотношении ком понентов, вес.%: 1,5-50 Окись кгшьци  Твердый углеродистый вос8-50 становитель Фосфогипс Остальное В процессе высокотемпературного нагрева сульфат кальци  (фосфогипс) восстанавливаетс  углеродом до сульфцца кальци , при этом часть серы в виде элементарной и двуокиси может переходить в газовую фазу. Вместе с тем имеет место образование летучих соединений фтора, токсичных дл  окружающей среды. Введение окиси кгшьци  в присутствии восстановител  позвол ет св зать как элементарную серу так и двуокись серы в суль фид К 1льци , а фтор - в нелетучий фтористый кальций, причем возрастает полнота использовани  серы дл  сульфидироваии  цветных металлов, а образоваине фтористого кальци  способствует у.пуч111енто физико-химических свойств шлака, что вместе вз тое ведет к снижению потерь цветных металлов . Кроме того, окись кальци  одновременно служит св зупщим при окусковании сульфидизатора и флюсом дл  плавки руд и концентратов цветных металлов .

Минимальное содержание окиси кальци  в шихте сульфидизатора определ етс  ее количеством, необ содимым дл  св зывани  фтора (около 2% от веса фосфогипса), и составл ет 1,5% от шихты сульфидизатора по сухому весу . Максимальное содержание окиси кальци  ограничено расходом ее в качестве флюса (25-30% известн ка от веса руды), Оптимальное количество окиси кальци  в шихте сульфидизатора составл ет 1,5-50% по сухому весу. При зтом расход известн ка-Флюса, раздельно вводимого в плавку, снижаетс  на соответствующую величину содержани  окиси кальци  в сульфидизаiTope .

В качестве окиси кальци  могут быть использованы гашене  и негашена  известь, необожженный известн к, а также цемент и др. материалы, обогащенные окисью кальци  и разлагающиес  при нагреве с вьщелением окиси кальци . Материалы, содержащие окись кальци , перед окускованием целесообразно измельчать до крупности зерен 5 мм.

Содержание восстановител  в шихте сульфидизатора должно быть не менее 20% от веса фосфогипса дл  полного восстановлени  сульфата кальци  до сульфида с минимальным образованием двуокиси серы, т.е. не менее 8% от шихты сульфидизатора. Повышение расхода восстановител  свыше 50% от веса шихты сульфидизатора экономически неоправдано ввиду увеличени  общего расхода восстановител  в плавке.

В качестве твердого углеродистого восстановител  могут быть использованы камен оугольные, буроугольные и нефт ные коксы (отсев) и полукоксы, угли и др. Крупность восстановител  должна быть не более 10-25 мм, предпочтительно менее 5 NBM.

Фосфогипс служит основой сульфидизатора . Предетш количества фосфогипса в сульфидизато1 е 40-80% обусловлены минимальными и максимальными количествами восстановител  и ойиси кальци . По грансоставу фосфогипс (100% минус I мл} удовлетвор ет требовани м к окускованИю.

Сульфидизатор желательно примен т в oKycKoi HHOM виде, что способствует более полному протеканию в нем процессов восстановлени . Кроме того , он может быть подрввргнут термической обработке.

Производство сульфидизатора дл  .заводов цветной металлургии, целесообразно организовывать н месте получени  фосфохипса (предпочтительнее на медеплавильных заводах, выпускаюJ щих суперфосфат). Это позвол ет ликвидировать накопление отвалов фосфогипса , использовать дл  производства сульфидизатора побочные продукты переработки фосфогипса (известь)

Q снизить общие затраты на получение сульфидизатора и создать благопри тные услови  его транспортировки и хранени .

Пример, Дл  изготовлени  сульфидизатора используют подсушеи5 ный фосфогипс, коксовую мелочь и техническую окись кальци . Исходные компоненты измельчают до крупности минус 5 мм, увлажн ют до общего содержани  влаги 15%, перемешивают и

0 подвергают брикетированию. Полученные брикеты подсушивают при 100 с в течение 2ч.

Дл  оценки степени дёсульфурации и обесфторивани  сульфидизатора брикеты подвергают термической обработке в муфеле при постепенном нагреве до со скоростью 10 град/мин и вьодержке при 1000°С в течение 30 мин. Полученный спек анализуют на

0 содержание серы и фтора. В опытах контролируют выход спека, содержание в нем серы и фтора, степень дёсульфурации и обесфторивани  брикетов.

Сульфидизатор используют при 5 плавке окисленной никелевой руды. Руду , известн к, коксик и сульфидизатор плав т в электропечи. Садка шихты составл ет 25-30 кг, общий расход кокса - 10% от веса руды, при этом 0 учитывают избыточное количество кокса в брикетах сульфидизатора (содержащегос  свыше 20% от веса фосфогипса). Расход известн ка поддерживают в сумме равнь 4 34% от веса руды (с учетом окиси кальци  в фосфогипсе и введенной окиси кальци  в состав брикетов сульфидизатора), Расход сульфидизатора принимают из расчета достаточного количества серы в нем {2,5% от веса руды ) дл  получени  штейна с

содержанием серы 15-30% (в среднем . 20-25%), с учетом потерь серы в шлаке .

В таблице представлены результаты испытаний сульфидизатора при нагреве и плавке.

n

00 со

to «н

т

eo

D

м

(Ч

Из таблицы вщсно, что при введении окиси кальдц  в сульфидизатор в количестве 1,5-50% потери фтора с газовой фазой снижаютс  до 7,6-18,0%

(в среднем до 10%), серы -.до 0,61 ,6% (в среднем до 0,8-1,0%) против потерь 49i&-a6,0% фтора и 2,0-2,7% серы без доеааок окиси кальци . Брикеты сульфйдавзатора в сыром и прокаленном В1аде имеют прочность, удовлетвор ющую требовани м к шахтной плавке руд и концентратов цветных металлов. При плавке окисленной никелевой руды с предлагаемым сульфидизатором могут быть снижены потери никел  со шлаками на 0,01-0,02% абс. извлечение никел  в штейн - повышено на 0,5-1,5%.

Использование предлагаемого сульфидизатора а плавке руд и концентратов цветных металлов обеспечивает уменьшение загр знений окружающей среды токсичными газообразными соединени ми фтора; уменьшение выделени  в газы сернистого ангидрида; утилизацию фосфогипса; снижение расхода известн ка-флюса; частичную замену дорогосто щего доменного кокса низкосортными углеродистыми восстановител ми . Кроме того, сульфидизатор выполн ет в плавке также роль флюса (известн ка).

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 25 №377369, кл. С 22 В 23/02, 1971.