FI60034C - Foerfarande foer utvinning av raffinerat raobly ur material innehaollande bly huvudsakligen i form av oxider och/eller sulfater - Google Patents

Description

va*r*l γβΙ ,««* kuulutusjulkaisu , .

•ζΙΙΓδ! LJ 1) UTLÄGGN,N6SSKR,FT 60034 c (45) :: 11 :,ji 'S> (51) K».ik.3/int.ci.3 C 22 B 13/02

SUOM I — Fl N LAN D (21) Pttvnttlhtkermi* —PmnondJknlnj 368I/7L

(22) H»k«mltpUvi — Aruöknlnpd»! 19.12.7U

* (23) Alku pilvi — Glttlghattdtg ]_2 7U

(41) Tullut JulklMksI — Bllvlt offwttllg

Patentti· ja rekisterihallitus ............. ifl.Ob. 8 _ . . . , (44) Nihttvikslptnon jt kuuLjulktlsun pvm. — n

Patent· oeh registerstyrelsen ' A mökin utiagd och uti.skrift«n pubiic«rad 31 · 07 · 8l (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird priorltet 20.12.73 20.12.73 Ruotsi-Sverigc(SE) 731721^-^, 7317218-1 (71) Boliden Aktiebolag, Sturegatan 22, llU 85 Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Stig Arvid Petersson, Skelleftehamn, Sven Anders Lundquist, Skellefte-hamn, Ruotsi-Sverige(SE) (7U) Oy Kolot er Ab (5U) Menetelmä puhdistetun raakalyijyn t alteenottamiseksi materiaalista, joka sisältää lyijyä pääasiassa oksidien ja/tai sulfaattien muodossa -Förfarande för utvinning av raffinerat räbly ur material innehällande bly huvudsakligen i form av oxider och/eller sulfater

Keksintö kohdistuu menetelmään raakalyijyn valmistamiseksi pääasiallisesti oksideina ja sulfaatteina olevasta lyijypitoisesta materiaalista, jota saadaan käsiteltäessä metallurgisesti lyijy-sinkki- ja/tai kompleksisia kuparimalmijauhoja. Menetelmä soveltuu edelleen akkuromun ja vastaavan materiaalin käsittelyyn. Tämän tyyppiset hapettuneet ja sulfatoituneet välituotteet ovat suureksi osaksi pölymäi-siä tuotteita, joita saadaan erilaisista pölysuotimista, esim. letkusuodattimesta, pussisuodattimesta ja sähkösuodattimesta. Tällaiset välituotteet ovat yleensä erittäin monimutkaisia ja muodostuvat ne tavallisesti metallien Pb, Cu, Ni, Bi,

Cd, Sn, As, Zn ja Sb oksideista ja/tai sulfaateista. Määrätyissä tapauksissa voi esiintyä myös merkittävissä määrin jalometalleja. Tavallisesti esiintyy myös halogeeneja, kuten klooria ja fluoria. Koostumus vaihtelee tavallisesti laajoissa rajoissa, minkä vuoksi ei ole mahdollista antaa tyypillisen materiaalin koostumusta, mutta lyijypitoisuuden täytyy olla suurempi kuin 20 #:a, jos materiaalia on tarkoitus käyttää lyijyn valmistamiseen taloudellisella tavalla. Lyijypitoisuuden alaraja taloudellista käsittelyä varten riippuu luonnollisesti mukana olevien 2 60034 muiden metallien arvosta, erikoisesti tinan ja jalometallien. Mainituntyyppisiä välituotteita muodostuu suuria määriä ei-rautametallien metallurgiassa ja vastaavat ne tavallisesti huomattavia metallimääriä.

Käytännössä on kuitenkin osoittautunut erittäin vaikeaksi näiden metallien talteenotto tehokkaasti ja taloudellisesti mainituista materiaaleista. Useita menetelmiä on kokeiltu, mutta tähänmennessä ei taloudellisesti kiinnostavaa menetelmää ole esitetty.

On yritetty metallien sulattamista ja pelkistämistä mainituista kompleksisista tuotteista kuilu-uuneissa, joita tavallisesti käytetään lyijyn valmistamiseen sekoittamalla niihin tavanomaisia sulatusaineita, jotka sisältävät sintrattua lyijyjauhoa, kuonaa muodostavia aineita ja koksia. Koska välituotteet melkein aina sisältävät huomattavia määriä halogeeneja, kuten klooria ja fluoria, muodostuu helpostisulavia klorideja, jotka tukkeavat kuilun ja aiheuttavat käyttöhäiriöitä uuniin.

On tämän vuoksi yritetty ratkaista muille tavoilla mainittuja lyijypitoi-sia tuotteita käsiteltäessä esiintyvät vaikeudet. Kauan aikaa on käsitelty välituotteita liekkiuunissa, joka oli edullisempaa kuin käsittely kuilu-uunissa.

Liekkiuunissa on suuri uunitila, jossa sulatettava aine sulaa ilmapolttoaineliekin vaikutuksesta, joka suunnataan kylvyn pintaan, jolloin metallit pelkistyvät sulatteessa olevan koksin vaikutuksesta. Liekkiuunit ovat epätaloudellisia lähinnä siksi, että pelkistys tapahtuu verrattain hitaasti ja että lämmönsiirto on huono. Lisäksi esiintyy suuria pölyhäviöitä.

Olosuhteiden parantamiseksi ja mainittujen epäkohtien poistamiseksi esitetyissä menetelmissä on kokeiltu erilaisia pyöriviä uunityyppejä. Pyörivät uunit ovat hyvin tunnettuja ja on niitä esitelty kirjallisuudessa, esimerkiksi julkaisussa “Metall und £rz", vuosikerta 32 (1935) ss 3Ö ja Uo. Näissä uuneissa käytettiin aluksi suuria pituuksia läpimittaan nähden, minkä myöhemmin havaittiin olevan epäedullista. Tämänvuoksi kehitettiin uusia uunityyppe jä, jotka olivat oleellisesti lyhyempiä läpimittaansa nähden. Tällaisia uuneja on esitetty julkaisussa "Metall und Lrz" 32 (1935) s 511 ja edellä kutsutaan niitä kiertouuneiksi tai saksaksi "Kurztrommelöfen". Näille uuneille on tunnusomaista se, että niiden läpimitta on likimain yhtä suuri kuin pituus ja niitä käytetään esim. akkuromun sulatukseen ja. pelkistykseen. Lräs kiertouunien etu on, että sulatettavaa materiaalia ei tarvitse sekoittaa etukäteen, sillä sekoitus tapahtuu uunin pyöriessä, tavallisesti nopeudella noin 1 kierr./min. Lämmitys ja sulatus tapahtuvat samalla tavalla kuin liekkiuunissa sijoittamalla poltin uunin päätyyn. Kiertouunien epäkohtana on, 3 60034 että panostukseen ei voida käyttää liian hienojakoista materiaalia, koska uunin pyöriessä esiintyy suuria pölyhäviöitä. Tämä johtuu siitä, että kiertouunissa tapahtuu niin hidas reaktio ja panostetun materiaalin sulaminen, että sulamaton hienojakoinen materiaali poistuu kaasun mukana. Hapettuneen ja sulfatoituneen materiaalin pelkistys tapahtuu kiertouunissa kokein avulla, joka tavallisesti sekoitetaan saapuvaan materiaaliin. Julkaisussa "Erzmetall" (19^0) s. 21-2(3 esitellään menetelmä välituotteiden sulattamiseksi ja pelkistämiseksi kiertouunissa. Hapettuneen ja sulfatoituneen materiaalin pelkistys tapahtuu kiertouunissa koksin avulla, tavallisesti sekoitettuna saapuvaan materiaaliin.

Oleellinen epäkohta on, että kiertouunissa ei taloudellisesti voida puhdistaa pelkistettyjä lyijyä esim. metalleista As, Sb ja Sn. Kiertouunissa, kuilu-uunissa ja liekkiuimissa valmistettu lyijy sisältää siten näitä epäpuhtauksia, jos niitä sisältyy raaka-aineeseen. Valmistettaessa täten raffinoitua lyijyä täytyy tämänvuoksi nämä metallit hapettaa siten, että ne voidaan poistaa kuonana. Tämä täytyy tavallisesti suorittaa erillisessä laitteessa tavanomaisella tavalla, jolloin raaka lyijy puhdistetaan antamalla metallien Sn, Sb ja As reagoida ilman hapen kanssa ja muodostaa oksideja, jotka nousevat sulatteen pinnalle ja jotka voidaan poistaa kuonana. Tämä puhdistus voidaan suorittaa senvuoksi, että tinan, antimonin ja. arseenin affiniteetti happeen on suurempi kuin lyijyn.

Edellämainitussa kiertouunimenetelmassä voi mainittu kuonanmuodostus tapahtua käytettäessä ilmaylimäärää polttimossa noin 600~900°C:n lämpötilassa. Tämä vaatii kuitenkin erittäin paljon aikaa. Tekijä, joka määrää puhdistuksen nopeuden ja selektiivisyyden, on epäpuhtauksien diffundoituminen metallipinnalle, jossa hapettuminen tässä tapauksessa tapahtuu. Reaktiopinta metallin ja reaktiokaasun välillä kiertouunissa on erittäin pieni. Kierto-uuneissa on yritetty käyttää happi-kaasua hapetettaessa, josta kuitenkin aiheutuu suurten lyijymäärien hapettuminen riippumatta siitä, puhalletaanko pintaa vastaan tai itse lyijysulatteeseen. Tämä johtuu siitä, että verrattain pienten Sn-, Sb- ja As-määrien diffuusio on erittäin hidas.

Kiertouuniperiaatteen kehittyneempi muoto on niinsanottu kaldokonvertteri, jolle on tunnusomaista verrattain nopea pyörimisnopeus, aina UO kierr./minuutista asti sekä se, että se on laakeroitu siten, että se voi pyöriä vinosti vaakatasoon nähden olevassa asemassa. Kallistus on edullisesti 15*30°. Tämän tyyppisiä konverttereita on käytetty kauan terästeollisuudessa. Kts. esim. ruotsalaisia patentteja 137 3Ö2 ja 162 036. Häissä patenteissa on kuvattu menetelmiä valuraudan melloitta-niseksi puhaltamalla happikaasua tai hapella rikastettua ilmaa sulatteen pintaan vesijäähdytetyn putken lävitse kiertäen samanaikaisesti konvertteria.

6 0 0 3 4 li

Viime vuosina ovat nopeasti pyörivät konvertterit tulleet käyttöön sulfidipitoisia materiaaleja pelkistettäessä, esim. kuparia ja nikkeliä valrd3tettaes-sa. Menetelmä käsittää tässä tapauksessa kuparin tai nikkelin sulattamisen ja pelkistämisen hapen tai hapella rikastetun ilman avulla, joka polttaa rikin puhaltamalla sitä sulatteen pintaan putken avulla. Kts. esim. 101st. Annual meeting ΑΙΜΕ 1972, jossa Daniels ja Jaquay esittelivät tätä menetelmätyyppiä. Ruotsalaisessa patentissa 3U9 73^ esitellään konvertterikuonan käsittelyä sulfidilla sen puhdistamiseksi ja kuonassa olevan kuparimäärän talteenottamiseksi. Kts. edelleen ruotsalaista julkipanokirjoitusta 355 603, jossa esitetään menetelmä kuparin valmistamiseksi käsittelemällä kuparisulfidia sisältävää nikkeliä. Yleensä on osoittautunut usein, että ne edut, jotka saavutetaan kallistetuilla, kiertyvillä uuneilla tai konverttereilla, nimittäin pelkistyksen nopeutuminen ja suuri tuotantomäärä uunin tilavuuteen nähden, tulevat kyseenalaisiksi suurten investointeja käyttökustannusten vuoksi.

Jyt on yllättävästi havaittu, että kallistetut, pyörivät uunit soveltuvat erittäin hyvin raakalyijyn valmistukseen pelkistettäessä oksideina tai sulfaatteina olevaa lyijymateriaalia, jossa epäpuhtauksina on yhtä tai useampaa alkuaineista sinkki, antimoni, tina ja arsenikki, Lyijymateriaali sulatetaan tässä tapauksessa happikaasu-polttoliekin avulla kallistetussa, pyörivässä uunissa, jonka jälkeen sulate pelkistetään alkuainelyijyksi pelkistysaineen avulla. Samanaikaisesti pelkistyvät myös mukanaolevat tina, arseeni ja antimoni alkuainemuotoon. Edellä esitetyssä sulatus- ja pelkistysmenetelmässä saavutetaan huomattavia etuja aikaisemmin tunnettuihin menetelmiin verrattuina. Kallistamalla uunia pystytasosta ja vaihtelemalla kierroslukua saadaan sulate sellaiseen liikkeeseen, että se kitka-ja keskipakovoimien vaikutuksesta nousee uunin seinää pitkin korkeimpaan asentoonsa, jonka jälkeen sulate putoaa alaspäin hienojakoisina nestepisaroina. Suurimmalla pisaroiden putoamismatkalla on uunin kallistuskulma 15"30° vaakatasoon nähden ja kierrosluku 10-60 kierr./min. uunin läpimitasta riippuen. Uunia täytyy käyttää siten, että uunin sylinterimäisen sisäpinnan kehänopeudeksi saadaan 0,5~7 m/s pelkistys- ja puhdistusvaiheissa. Uunille, jonka sisäläpimitta on 3 metriä, vastaa tämä kierroslukua 13-32 rpm. Tämä liiketapahtuma johtaa erittäin voimakkaaseen panoksen sekoittumiseen siten, että sulate homogenisoituu kemiallisen koostumuksensa ja lämpötilan suhteen. Dispergoimalla sulate täten keasufaasiin saadaan kemialliset reaktiot erittäin nopeiksi ja tasapainotila saavutetaan myös erittäin pian. Saavutetaan siten erittäin hyvä eri muuttujien valvonta pelkistyksessä ja on erittäin helppo pitää lämpötila suositeltavalla alueella 900-1250°C:ssa. Koska panokseen 5 60034 sisältyvät metalliepäpuhtsudet ovat osittain verrattain haihtuvia, on erittäin tärkeää, että kemialliset reaktiot ovat nopeita ja erikoisesti että lämpötilan valvonta on hyvä. Lämpötila voidaan helposti pitää halutussa alueessa öljyä, kaasua tai kivihiiltä käyttävän polttimon avulla.

Metallurgisissa menetelmissä esiintyy aina pölyongelmia, jos panos sijoitetaan polttimoilla varustettuihin uuneihin ja ennenkaikkea, jos materiaali on erittäin hienojakoista. Aikaisemmin mainitut sulatteen nestepisarat, joita muodostuu uunin pyöriessä, kostuttavat tehokkaasti panostettua materiaalia niin, että poistokaasujen mekaanisesti poistama ainemäärä on (erittäin) pieni. Tämä tekee mahdolliseksi tavanomaisista menetelmistä poiketen materiaalin jatkuvan panostuksen, joka kokonaan tai osittain muodostuu erittäin hienoista jakeista, joka vuorostaan meikitsee huomattavia taloudellisia säästöjä panosten valmistamiseen nähden. Lyijypitoiset välituotteet sisältävät tavallisesti erittäin hienojakoista materiaalia. Tämä materiaali voidaan suoraan sulattaa ja pelkistää esiteltävän menetelmän avulla tarvitsematta etukäteen pelletoida ja/tai sintrata materiaalia rakei-semmaksi.

Lämmönsyöttö tapahtuu pelkistyksessä pääasiallisesti esim. öljypolttimon avulla. Sulatteen varsinainen pelkistys voi tapahtua samaa polttimoa käyttäen pelkistävän liekin ja/tai kiinteän pelkistysaineen avulla. Kiinteinä pelkietys-aineina voidaan käyttää esim. rautaa tai koksia (kivihiiltä), mutta myös sulfideja, esim. lyijyhohdetta (PbS) voidaan käyttää. Iyijysulfidi reagoi seuraavien kaavojen mukaan lyijy(IIJoksidin ja lyijysulfaatin kanssa:

PbS + 2 PbO ->· 3 Pb + S0g

PbS + PbSO^ -> 2 Pb + 2 S02 3PbS + 2Pb0.PbS0ji-> 7 Pb + 5 SC>2

Lyijyhohdetta voidaan lisätä sekä agglomeroituneena että agglomeroitumattoman a.

Pelkistyksessä saadaan raakalyijyä, joka sisältää lähtöaineessa olevia epäpuhtauksia, kuten tinaa, arseenia, antimonia, vismuttia je kadmiumia. Panokseen sisältyyä sinkkioksidi muodostaa sitävastoin oksidisen kuonan, koska sinkki vain pelkistyy erittäin pienen happiaktiviteetin vaikutuksesta lyijysulatteen peittävään oksidiseen kuonaan. Jos pelkistys viedään niin pitkälle, että lyijyoksidipitoisuus kuonassa on pienempi kuin noin 5 %t alkaa myös sinkki pelkistyä ja poistuu haihtu-vuutensa vuoksi.

Muodostuva ja lyijysulatteen päällä kelluva sinkkioksidi ei sula käytetyissä 60034 6 lämpötiloissa, jonkavuoksi lisäämällä kuonanmuodo s t a j aa kuten fayaliittia ja/tai kvartsihiekkaa muodostetaan nestemäinen sinkkipitoinen kuona, joka voidaan poistaa. Tämä kuona lasketaan pois ja sisältää se tällöin noin 5 #:a PbO:ta, jolloin vältytään sinkin haihtumiselta. Kuona voidaan sitten käsitellä erikoisessa kuonanhaih-dutusuunissa sinkin taiteenottamiseksi. Menetelmä sallii siten erilaisia tapoja sinkin talteenottamiseksi paikallisista olosuhteista riippuen. Tavanomaisissa pelkistysmenetelmissä liekkiuuneissa tai kiertouuneissa, esim. rullauunityypeissä tapahtuu pelkistys erittäin hitaasti. Tämä johtuu osittain huonosta kosketuksesta pelkistysaineen ja sulatteen välillä.

Toinen tapa tämän probleeman ratkaisemiseksi on lyijyoksidin pelkistyksen jatkaminen, kunnes kuonassa on noin 1-2 %:& PbO:ta, jolloin pelkistyy huomattavia määriä sinkkiä ja haihtuu pois. Haihtunut sinkki voidaan hapettamisen jälkeen sinkkioksidiksi ottaa talteen kuonanpuhdistuslaitteessa, joka esim. voidaan muodostaa letkusuodattimesta tai sähkösuodattimesta.

Nyt on osoittautunut, että Kaldo-uunit soveltuvat erittäin hyvin antimonin, tinan ja arseenin poistamiseen siten, että raakalyijyssä oleva antimoni, tina ja arseeni hapetetaan happikaasun avulla, jolloin ensin poistetaan tinapitoinen oksidikuona ja senjälkeen As- ja Sb-pitoinen oksidikuona.

Mainitm sulatuksen ja pelkistyksen jälkeen, jolloin sinkkiä sisältävä kuona on poistettu tai haihdutettu, suoritetaan raakalyijyn puhdistus siten, että kiert-tävään uuniin puhalletaan happikaasua tai hapella rikastettua ilmaa putken avulla, joka on suunnattu kylvyn pintaa vastaan noin 10-50 cm:n yläpuolelle siitä. Sulaan lyijyyn sisältyvät 3n, As ja Sb reagoivat tällöin hapen kanssa ja muodostavat oksideja, jotka nousevat sulatteen pinnalle ja voidaan poistaa. On yllättävästi osoittautunut, että tämä lyijyn puhdistus voidaan suorittaa erittäin selektiivisesti SnOgin suhteen toiselta puolen ja Ae:n ja Sb:n suhteen toiselta puolen. Selitys tähän ei perustu pelkästään siihen, että mainittujen metallien affiniteetit happeen ovat erilaiset vaan myös siihen, että esitetty uunimenetelmä johtaa sellaisiin olosuhteisiin, että saavutetaan mainittu selektiivisyys puhdistuksessa.

Esiteltävää menetelmää käytettäessä saavutetaan tuotantokapasiteetti, joka on 6-10 kertaa suurempi kuin aikaisemmin tunnetuissa lyijymenetelmissä. Happea voidaan käyttää menetelmässä mikäli niin halutaan, josta aiheutuu huomattavia etuja vähentyneiden poistokaasujen määrän vuoksi ja tämänvuoksi yksinkertaistuneen kaa-sunpuhdistuk3en ja kaasujen mukana poistuneiden ainemäärien vähenemisen vuoksi. Lisäksi voidaan pelkistetty lyijy puhdistaa selektiivisesti samassa uuniyksikössä nopeasti ja taloudellisesti, mikä ei ole mahdollista liekki- tai kiertouuneissa.

7 60034

Keksinnön raukaista puhdistusmenetelmää ei ole mahdollista käyttää esim. liekkiuunissa tai kiertouunissa.

Keksintö ratkaisee edellämainitun probleeman pelkistettäessä oksidoituneita ja sulfatoituneita lyijymateriaaleja ja tavanomaisiin menetelmiin verrattuna 3 saavutetaan kapasiteetti laskettuna tonneissa uunin tilavuuden m kohti 8-10 kertaa suuremmaksi. Edelleen paranee lämpötalous huomattavasti. Menetelmässä voidaan haluttaessa käyttää puhdasta happikaasua, mikä tuo mukanaan huomattavia etuja vähentyneiden poistokaasumäärien ansiosta, mikä yksinkertaistaa kaasunpuhdistusta ja vähentää kaasun mukana poistuvan materiaalin määrää.

Esimerkki 1

Sovellettaessa menetelmää käytetään tässä esimerkissä pyörivää konvertteria, jonka läpimitta on 3,6 m ja tehollinen tilavuus 10 m . Uuni oli varustettu lisälaitteilla, joista mainittakoon syöttölaite ja panostustaskut uunin yläpuolella pellettejä, koksia ja hiekkaa varten ja niiden välissä oleva panostustasku sekoitettua materiaalia varten.

Uuni panostettiin 21 tonnilla materiaalia, jonka koostumus oli: U3,7 % Pb U,8 % Fe 8,9 % Zn 5,0 % Si02 0,55 % 3n 0,56 % Cd 3,7 % As 3,1+ % Cl

0,35 % Sb 1,5 % F

0,0l+ % Bi 5,9 % s 0,06 % Cu l+,7 % H20

Panostusaika oli 10,5 min.

. 3

Uuni oli varustettu polttimolla, johon syötettiin 15 1 öljyä ja 35 m Vn happea minuutissa. Sulamiseen vaadittu aika oli "Jk minuuttia, jonka jälkeen toiminta keskeytettiin ja uuniin lisättiin vielä 15 tonnia materiaalia ja sulattamista jatkettiin, joka vaati 53 minuuttia. Sitten lisättiin uudestaan 15 tonnia materiaalia uuniin, joka suli 53 minuutin aikana. Uuni sisälsi tällöin 51 tonnia sulatetta ja sulatukseen vaadittu kokonaisaika oli 205,5 minuuttia. Polttimon kautta oli johdettu 2,7 m^ öljyä ja 6300 m^Vn happea. Sulamisen alkuvaiheessa kierrätettiin uunia vain hitaasti nopeudella noin 1 kierr./min ja sulamisen alkaessa lähestyä loppuaan kierrätettiin uunia nopeudella 20 kierr./min.

Tämän jälkeen suoritettu pelkistys koksia käyttäen vaati noin äo kg tonnia konti panosta tai 20i+0 kg koksia koko panosta varten. Pelkistysaika oli l80 minuuttia ja lämmitystä ylläpidettiin hieman pelkistävän polttoaineliekin avulla, johon 3 60034 M johdettiin U 1 öljyä ja Θ m3Vn happea minuutissa. Konvertterin kierratysnopeus nostettiin pelkistysaikana jatkuvasti arvoon 25 kierr./min, jolloin uunissa saavutettiin voimakas nestepisaroiden "sade". Prosessi lopetettiin vähentämällä asteet-tain koksinsyöttöä ja kiertonopeutta. Uuni sisälsi nyt raakalyijyä (analyysi) 19 tonnia ja analyysin mukaan Sn 0,86 %t As 1,26 %% 3b 0,63 % ja voitiin sitä käsitellä metallurgisesti edelleen tai valaa harkoiksi.

Ajateltaessa niitä vaikeuksia, joita yleisesti esiintyy hitaan reaktionopeuden vaikutuksesta tavanomaisissa tunnetuissa lyijyn pelkistyksissä, oli täysin yllättävää, että prosessi voitiin suorittaa kallistetussa, pyörivässä uunissa ja että siinä esiintyneiden nestepisaroiden ja reaktiivisen kaasun välisten reaktioiden avulla voitiin saavuttaa niin odottamattoman suuri kapasiteetti uunin tilavuusyk-

O

sikköä (nr) kohti.

Esimerkki 2

Kuonan poistamisen jälkeen käsiteltiin esimerkissä 1 saatua raakalyijyä (19 tonnin määrä) sen puhdistamiseksi edelleen ja tinan, antimonin ja arsenikin talteenottamiseksi samassa, konvertterissa kuin esimerkissä 1.

Konvertteria pyöritettiin kierrosnopeudella noin 25 kierr./min. ja hapetus suoritettiin puhtaalla happikaasulla, jota puhallettiin uuniin happiputken O « avulla nopeudella noin 10 m Vn/min. noin 8,5 minuuttia, jolloin kaikki tina oli hapettunut sekä jonkinverran lyijyä. Poistetun tinapitoisen kuonan analyysi oli seuraava: Pb = 50 %, Sn a 20 %. Hapen hyötysuhde tinan hapetuksessa oli noin Ö0 1» 3 ja loppu hapesta muodosti lyijyoksidia. Hapen kokonaiskulutus oli 85 m Vn.

Tinan kuonautuksen ja senjälkeisen kuonanpoiston jälkeen hapetettiin raaka-lyijyssä oleva arseeni ja antimoni. Hapetuksessa muodostui As-Sb-Pb-kuonaa noin 1 tonni, joka poistettiin hapettamisen päätyttyä. Sen analyysi oli seuraava: As * 25¾. Sb = 13 %, Pb = 60 %. i4yös tällöin oli hyötysuhde noin 80 % ja hapen kokonaiskulutus 120 m3Vn

Pundistetun lyijyn tinan, arseenin, antimonin ja vismutin pitoisuudet olivat: Sn <0,003 %, As < 0,003 % ja Sb < 0,003 %.

: .

Claims (13)

1. 9 60034 Pat entt ivaat imukset
2. 1. Menetelmä puhdistetun raakalyijyn talteenottamiseksi materiaalista, joka sisältää lyijyä pääasiassa oksidien ja/tai sulfaattien muodossa, tunnettu siitä, että syötetään lyijyä sisältävä materiaali kierrettävään uimiin, jossa on vaaka- ja pystytasoon nähden kalteva kiertoakseli , ja sulatetaan uunissa materiaalin yläpuolella olevan happi-polttoaine-liekin avulla, pelkistetään lyijy-yhdisteet muodostuneessa sulatteessa raakalyijyksi lisäämällä pelkistintä ja kierrätetään uunia pelkistysvaiheen aikana sellaisella nopeudella, että sulate nousee uunin seinämiä pitkin ylös ja laskeutuu hienojakoisina nestepisaroina, ja puhdistetaan saatu raakalyijy.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raakalyijyn mahdollisesti sisältämät epäpuhtaudet tina, antimoni ja arseeni poistetaan hapettamalla lyijysulatteessa olevat epäpuhtaudet happipitoi-sen kaasun avulla, jonka jälkeen muodostunut kuona poistetaan.
4. 3· Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tinan poistaminen raakalyijystä tapahtuu siten, että ensin hapetetaan pääasiallisesti koko tinamäärä ja poistetaan kuona, jonka jälkeen hapettamista jatketaan, kunnes pääasiallisesti kaikki arseeni ja antimoni on hapettunut ja tällöin muodostunut kuona poistetaan. k. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kierrätettävää uunia kierrätetään nopeudella 0,5~7 m/s mitattuna uunin sylinterimäisen sisäpinnan kehänopeutena pelkistys- ja puhdistusvaiheiden aikana.
5. 5. Patenttivaatimuksen U mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nopeus on 2-5 m/s.
6. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään lyijypitoisia materiaaleja, jotka on saatu välituotteina käsiteltäessä pyrometallurgisesti lyijyä, sinkkiä ja/tai kuparia sisältäviä kompleksisia mineraaleja.
7. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaali muodostuu lyijynsulatusuunista saadusta pölystä.
8. 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaali sisältää vähintään 20 painoprosenttia lyijyä.
9. 9· Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pelkistysaineena käytetään hiiltä, sulfideja, vetyä, hiilioksidia tai metallista rautaa.
10. 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ίο 6 0 0 3 4 polttoaineena käytetään hiiltä, öljyä, luonnonkaasua tai pyriittejä.
11. 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaalin pelkistämistä jatketaan kunnes kuonaan jääneen lyijyoksidin pitoisuus nousee 5 $:iin ja muodostunut pöly palautetaan uuniin.
12. 12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lyijyn pelkistämistä jatketaan kunnes lyijyoksidin pitoisuus on pienempi kuin 5 painoprosenttia, jonka jälkeen kuonassa olevat sinkkiyhdisteet pelkistetään ja haihdutetaan pois ja muodostunut kaasu erotetaan erillisessä kaasun-puhdistussysteemissä, josta sinkkipitoinen materiaali voidaan ottaa talteen.
13. 13· Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lyijyä sisältävä materiaali on akkuromua. 1H. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötila sulatuksessa pidetään välillä 900-1250°C. n 6 O O 3 4