FI63967B - FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV SULFIDISKA ORENA KOPPARBEMAENGDA KOMPLEXMALMER OCH -KONCENTRAT - Google Patents
FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV SULFIDISKA ORENA KOPPARBEMAENGDA KOMPLEXMALMER OCH -KONCENTRAT Download PDFInfo
- Publication number
- FI63967B FI63967B FI814134A FI814134A FI63967B FI 63967 B FI63967 B FI 63967B FI 814134 A FI814134 A FI 814134A FI 814134 A FI814134 A FI 814134A FI 63967 B FI63967 B FI 63967B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sulfur
- carbon
- reaction
- concentrate
- reaction space
- Prior art date
Links
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 72
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 63
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 51
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 38
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 37
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 20
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 16
- GJEAMHAFPYZYDE-UHFFFAOYSA-N [C].[S] Chemical compound [C].[S] GJEAMHAFPYZYDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 36
- 239000000047 product Substances 0.000 description 26
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 18
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 18
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 18
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 18
- 229910052971 enargite Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 17
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 17
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 16
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 14
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 11
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052948 bornite Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 9
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052958 orpiment Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052970 tennantite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 4
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N arsenic trioxide Inorganic materials O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 3
- HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 1,5-bis(chloromethyl)naphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(CCl)=CC=CC2=C1CCl HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKUVVAMSXXBMRX-UHFFFAOYSA-N 2,4,5-trithia-1,3-diarsabicyclo[1.1.1]pentane Chemical compound S1[As]2S[As]1S2 UKUVVAMSXXBMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940052288 arsenic trisulfide Drugs 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 229910001779 copper mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 101710178035 Chorismate synthase 2 Proteins 0.000 description 1
- 101710152694 Cysteine synthase 2 Proteins 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUGRPPRAQNPSQD-UHFFFAOYSA-N OOOOO Chemical compound OOOOO KUGRPPRAQNPSQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 229910052946 acanthite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- -1 anti-many Chemical compound 0.000 description 1
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- DXHPZXWIPWDXHJ-UHFFFAOYSA-N carbon monosulfide Chemical compound [S+]#[C-] DXHPZXWIPWDXHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 150000004699 copper complex Chemical class 0.000 description 1
- 229910052955 covellite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 229940093920 gynecological arsenic compound Drugs 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052960 marcasite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- FSJWWSXPIWGYKC-UHFFFAOYSA-M silver;silver;sulfanide Chemical compound [SH-].[Ag].[Ag+] FSJWWSXPIWGYKC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052959 stibnite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004772 tellurides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
G 3 9 6 7G 3 9 6 7
Menetelmä sulfidisten epäpuhtaiden kuparivaltaisten kompleksimalmien ja -rikasteiden käsittelemiseksi Tämä keksintö kohdistuu menetelmään sulfidisten epäpuhtaiden kuparivaltaisten kompleksimalmien ja -rikasteiden käsittelemiseksi sinänsä tunnetulla rakennemuutossulfidoinnilla ja erityisesti menetelmään sellaisten malmien tai rikasteiden käsittelemiseksi/ joiden rakennemuutossulfidointi on endoterminen. Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu siten erityisesti sellaisiin epäpuhtaisiin kuparivaltaisiin kompleksimalmeihin ja -rikasteisiin, kuten fahlerzit ja erilaiset enargiittityyppiset kompleksimaImit, joiden suhteen suoritettava rakennemuutossulfidointi on endoterminen.This invention relates to a process for the treatment of sulphide impure copper-dominated complex ores and concentrates by perforation known per se, and in particular to a process for the treatment of endings / concentrates of such ores or concentrates. The process according to the invention is thus particularly suitable for impure copper-dominated complex ores and concentrates, such as Fahlerzit and various enargite-type complex ores, for which the structural sulphidation to be carried out is endothermic.
Keksinnön mukaisesti käsiteltävät kompleksimalmit ja -rikasteet sisältävät pääkomponentteina kuparia ja rautaa sekä usein lisäksi nikkeliä, kobolttia, sinkkiä ym. metalleja. Komponentit ovat yleensä sidotut monimutkaisiin, arseenia, anti-monia, vismuttia, seleeniä ja telluuria sisältäviin sulfi-deihin. Malmien syntytavoista johtuen malmit sisältävät varsin usein harvinaisia ja arvokkaita raskasmetalleja. Korkean järjestysluvun omaavat, raskaat ja helposti haihtuvat epäpuhtausmetallit esiintyvät alhaisissa lämpötiloissa ja paineissa syntyneissä malmimineralisäätiöissä. Menetelmän piiriin kuuluvat malmit esiintyvät siten lähinnä pegmatiit-tis-pneumatolyyttisten ja varsinkin hydrotermaalisten kiven-näis- ja malmimuodostelmien yhteydessä. Tällöin epäpuhtaus-alkuaineet ovat joko hivenaineina piilevinä päämetallisulfi-dien hiloissa tai suoraan rakenneosina monimuotoisissa komplek-simineraaleissa. Luonnollisesti myös monet metallurgisen teollisuuden sivutuotteena syntyvät epäpuhtaat metalli- ja metalliyhdistesakat ja jauheet kuuluvat menetelmän piiriin.The complex ores and concentrates to be treated according to the invention contain copper and iron as the main components, and often also nickel, cobalt, zinc and other metals. The components are generally bound to complex sulfides containing arsenic, anti-many, bismuth, selenium and tellurium. Due to the origin of the ores, the ores quite often contain rare and valuable heavy metals. High-order, heavy and volatile impurity metals are present in ore mineral foundations generated at low temperatures and pressures. The ores covered by the process thus occur mainly in connection with pegmatite-distal-pneumatolytic and especially hydrothermal rock and ore formations. In this case, the impurity elements are either as trace elements in the lattices of the main metal sulphides or directly as structural components in the complex complex minerals. Naturally, many impure metal and metal compound precipitates and powders generated as a by-product of the metallurgical industry are also covered by the process.
Rakennemuutossulfidointi on sinänsä tunnettu mm. FI-paten-tista 56 196. Siinä malmin tai rikasteen epäpuhtausmetalle- 2 63967 ja sisältävät kompleksirakenteet puretaan sulfidoinnilla, jolloin sekä pää- että epäpuhtausmeta Heistä muodostuu yksinkertaisia ja stabiileja sulfideja. Menetelmä rikin osa-paine- ja lämpötila-alueet ovat ρ„ = 0,2-1,0 atm ja T = 600-900°C. Menetelmässä käytetään esilämmitettyä rikastetta, rikkihöyryä sekä laitteiston epäsuoraa lämmitystä tarvittaessa. Lämpötilasta ja ainemääristä riippuen osa epä-puhtauskomponenteista haihtuu höyrynpaineidensa mukaisesti, kokonaan tai osittain, sulfideina, yhdisteinä tai pelkkinä.Structural change sulfidation is known per se e.g. FI patent 56 196. In it, the complex structures containing ore or concentrate impurity metal are decomposed by sulfidation, whereby both the main and the impurity metal form simple and stable sulfides. Method The partial pressure and temperature ranges of sulfur are ρ „= 0.2-1.0 atm and T = 600-900 ° C. The method uses preheated concentrate, sulfur vapor and indirect heating of the equipment if necessary. Depending on the temperature and the amounts of substances, some of the impurity components evaporate according to their vapor pressures, in whole or in part, as sulphides, compounds or alone.
FI-patentista 56 196 tunnettua rakennemuutossulfidointia on käytetty osana mm. Fl-patenteistä 57 090 ja 58 353 tunnetuissa kompleksimalmien ja -rikasteiden käsittelymenetelmissä .The structural sulphidation known from FI patent 56 196 has been used as part of e.g. In F1 patents 57,090 and 58,353 in known methods for treating complex ores and concentrates.
FI-patentin 57 090 mukaisessa menetelmässä käytetään sulfi-dointiprosessin säädössä hyväksi rikkihöyryn molekyylien dis-sosiaatiorekombinaatio-energioita, jotka ovat varsin suuret sovellettavalla alhaisella lämpötila-alueella ja korkealla rikkihöyryn osapaineella . Usein sulfidointiprosesseissa ovat rikkihöyryn avulla tuotetut tai sidotut energiamäärät riittävät, joten prosessin ulkopuolelta syötettävää hapetusta! sähköenergiaa ei tarvita. FI-patentin 58 353 mukaisessa menetelmässä tehostetaan mineraalien rakennemuutossulfidoin-nin ohella tapahtuvaa epäpuhtausmetallien haihdutusta konvertoimalla kaasutilaan haihtuvat sulfidit tai metallit stabiileiksi halogenideiksi. Samanaikaisesti voidaan sulfidointi-prosessin lämpömääriä säätää, koska halogenidien muodostuminen on suuria energiamääriä vapauttava eksoterminen prosessi.The process according to FI patent 57,090 utilizes the dissociation recombination energies of sulfur vapor molecules in the control of the sulfation process, which are quite high in the applicable low temperature range and high sulfur vapor partial pressure. Often in sulfidation processes, the amounts of energy produced or bound by sulfur vapor are sufficient, so the oxidation fed from outside the process! no electrical energy is required. In the process according to FI patent 58,353, the evaporation of impurity metals in addition to the structural sulphidation of minerals is enhanced by converting volatile sulphides or metals into stable halides into the gas space. At the same time, the heat amounts of the sulfidation process can be controlled because the formation of halides is an exothermic process that releases large amounts of energy.
Edellä mainituissa sinänsä tunnetuissa menetelmissä ei varsinaisessa sulfidointisysteemissä ole käytetty fossiilisia polttoaineita reaktiotilassa.In the above-mentioned methods known per se, no fossil fuels have been used in the reaction space in the actual sulfidation system.
Edellä mainittuihin menetelmiin verrattavissa olevissa tunnetuissa rikasteiden ja malmien sulfidointimenetelmissä käytetään prosessien lämpötaseiden toteuttamisessa sekä suoraa että epäsuoraa lämmönsiirtotapaa. Prosessoitaessa 3 63967 rikaste- tai malmijauheita kiinteässä tilassa pelkistys- ja sulfidointilaitteistoina käytetään yleisesti rumpu-uuneja ja mekaanisia kerrosuunilaitteistoja. Lämmönsiirron ollessa epäsuora, voidaan laitteistot valita vapaammin. Tarkastellaan kummastakin ryhmästä joitakin tunnettuja menetelmiä.Known methods for sulfiding concentrates and ores comparable to the above methods use both direct and indirect heat transfer to implement process temperature balances. When processing 3,63967 concentrate or ore powders in the solid state, drum furnaces and mechanical layer furnace equipment are commonly used as reduction and sulfidation equipment. When the heat transfer is indirect, the equipment can be chosen more freely. Let us consider some known methods from both groups.
US-patentin 3 459 535 mukaisessa menetelmässä konvertoidaan kalkopyriitti ja borniitti elementtirikin läsnäollessa lämpötila-alueella 300-600°C useiksi yksinkertaisiksi sulfideiksi. Nykyisen tiedon perusteella muodostuvat mainituissa olosuhteissa kovelliitti, idaiitti ja pyriitti. Syntyvä uusi rakenne on vanhaa edullisempi käytettäessä hapettavaa hapanta paineliuotusta sulfidien kuparin liuotukseen. Menetelmä toteutetaan kertaprosessina retortissa, missä hienojakoiset sulfidit ja elementtirikki epäsuorasti kuumennetaan.In the process of U.S. Patent 3,459,535, chalcopyrite and bornite are converted to a number of simple sulfides in the presence of elemental sulfur at a temperature in the range of 300-600 ° C. On the basis of current knowledge, covellite, idaite and pyrite are formed under these conditions. The resulting new structure is more advantageous than the old when using oxidative acid pressure leaching to sulphide copper leaching. The method is carried out as a single process in a retort, where finely divided sulphides and elemental sulfur are indirectly heated.
US-patentin 3 817 743 mukaisessa sulfidointimenetelmässä suoritetaan lähinnä kalkopyriitin konversio X-borniitiksi ja idaiitiksi elementtirikkihöyryn osapaineessa r£2 = 0,25- 1,00 atm ja lämpötila-alueella 400-500°C. Tuotesulfidistä on kupari alkuperäiseen verrattuna helpommin liuotettavissa. Menetelmä toteutetaan Herreshoff-tyyppisessä, epäsuoralla lämmityksellä toimivassa kerrosarinauunissa. Rikkihöyryn kantokaasuna käytetään typpeä.In the sulphidation process according to U.S. Pat. No. 3,817,743, the conversion of chalcopyrite to X-bornite and idolite is mainly carried out at a partial pressure of elemental sulfur vapor r ≤ 2 = 0.25 to 1.00 atm and in the temperature range 400 to 500 ° C. Copper is easier to dissolve from the product sulphide than the original. The method is carried out in a Herreshoff-type bed with an indirect heating. Nitrogen is used as the carrier gas for sulfur vapor.
US-patentin 2 059 421 mukaisessa menetelmässä sulfidoidaan sinkkihöyryä elementtirikillä sinkkisulfidipigmentiksi, joka erotetaan hienojakoisena reaktioiden jälkeen lähtötuottei-den inertistä kantokaasusta. Menetelmä toteutetaan reaktio-putkessa, mihin lähtöaineet syötetään kiinteinä, sulina tai kaasumaisina. Sulfidoitumisreaktio on niin eksoterminen, että ulkoista lämmönsiirtoa systeemiin ei tarvita.In the process of U.S. Patent 2,059,421, zinc vapor is sulfided with elemental sulfur to form a zinc sulfide pigment, which is separated from the inert carrier gas of the starting materials after fines. The process is carried out in a reaction tube to which the starting materials are fed solid, molten or gaseous. The sulfidation reaction is so exothermic that no external heat transfer to the system is required.
Kehityksessään vuosisadan vaihteeseen sijoittuva, suoraan lämmönsiirtoon perustuva, vielä nykyäänkin käytössä oleva haihdutusmenetelmä on ns. Wälz-prosessi (esim. V. Tafel: Lehrbuch der Metallhiittenkunde, Leipzig 1929 , 154 , 444, 458-463). Menetelmä toteutetaan pyörivässä rumpu-uunissa.In its development, the evaporation method, which is still at the turn of the century and is based on direct heat transfer and is still in use today, is the so-called Wälz process (e.g. V. Tafel: Lehrbuch der Metallhiittenkunde, Leipzig 1929, 154, 444, 458-463). The method is carried out in a rotary drum oven.
4 639674,63967
Kuonista, oksideista, sulfideista, lentopölyistä ym. muodostuvaan panokseen sekoitetaan n. 50 paino-% saatto- ja polt-tokoksia (prosessoinnin jälkeen jäteoksideista vaikeasti poistettavaa saattokoksia on vielä jäljellä n. 20-40 paino-% panoksen painosta). Haihdutus perustuu osin konversioreak-tioihin ja osin metallitilaiseen haihtumaan (Zn, Cd, Pb, Cu, Ga, Ce, As ym.). Haihtuma hapetetaan tavallisesti patjan yläpuolella olevassa hapettavassa kaasufaasissa, kaasut ja haihtumaoksidit jäähdytetään ja otetaan talteen putkistoista ja pölypusseista.Approximately 50% by weight of escort and combustion coke are mixed into the batch consisting of slags, oxides, sulfides, air dusts, etc. (after processing, escort coke, which is difficult to remove from waste oxides, is still about 20-40% by weight of the batch weight). Evaporation is based partly on conversion reactions and partly on metallic evaporation (Zn, Cd, Pb, Cu, Ga, Ce, As, etc.). The evaporation is usually oxidized in the oxidizing gas phase above the mattress, the gases and evaporative oxides are cooled and recovered from the piping and dust bags.
Wälz-prosessille analogista, lähinnä sulfidista haihdutusta rumpu-uunissa (myös lieska- ja kerrosuunit sopivat) vastavir-taprosessina sovelletaan US-patentin 1 762 867 mukaisessa epäpuhtauksien haihdutusmenetelmässä.Analogous to the Wälz process, mainly sulfide evaporation in a drum furnace (flame and bed furnaces are also suitable) as a countercurrent process is used in the impurity evaporation process of U.S. Patent 1,762,867.
Suoraa lämmönsiirtoa käyttäviä, useinkin alhaisessa happi-paineessa toimivia, sulfidimalmin osittain pasuttavia, epäpuhtauksien haihdutussysteemejä ovat myös nykyisin käytettävät Herreshoff- ja Lurgi-tyyppiset kerrosuuniprosessit. Usein epäpuhtauksien annetaan hapettua systeemissä. Haihtuma ja kaasut jäähdytetään usein mekaanisessa kerrosuunilaitteis-tossa ja otetaan talteen suotimilla. Myös osittaispasutusta suspensiossa, fluidbed-systeemiä, kaasufaasin jäähdytystä vedellä sekä kuuma- ja kylmäsähkösuodinta kondensaattien selektiiviseen erotukseen käytetään. Samanaikaisesti suoraa ja epäsuoraa reaktiomassan ja -tilan lämmitystä (sekä mainittujen välimuotoja) käyttäviä menetelmäsovitelmiä on esitetty runsaasti. Näistä mainittakoon ruotsalaisen patentin 64 726 mukainen monimutkaiseen laitteeseen sidottu kuilu-uuniproses-si, missä kupari-, rikki-, magneetti- ja arseenikiisuista arseeni haihdutetaan di- tai tri-sulfideina. Panoksen rikki-vajaus käytetään pyriittilisäyksellä. Arseeniyhdisteiden haihdutus tapahtuu kuumentamalla syöttöseosta sekä suoraan että epäsuoraan neutraalien, temperoitujen polttokaasujen avulla. Polttokaasut valmistetaan kaksiosaisessa laitteessa· Laitteen toisessa osassa suoritetaan hiilen koksaus ja saa- 5 63967 tavat pelkistävät kaasut käytetään malmin etukuumennukseen (uunilaitteen yläosassa). Laitteen toisessa osassa koksi poltetaan neutraaliksi polttokaasuksi, millä varsinainen haihdutus suoritetaan kuilu-uuniin poikittain, vaakasuoraan patjan läpi rakennettujen kanavien avulla. Mekaaniset raap-pasysteemit huolehtivat rikastepatjan liikkeestä. Ruotsalaisen patentin 85 624 mukaisessa menetelmässä suoritetaan rikastepatjasta arseenin ja rikin haihdutus hermeettisesti syöttöpäästään suljetussa kuilu-uunissa. Sulatusvyöhykkeel-tä nousevat neutraalikaasut pelkistyvät alaspäin virtaavan patjahiilen vaikutuksesta sekä esikuumentavat rikastepatjan (kupari-, rikki- ja arseenikiisu), jolloin pyriittinen rikki erottuu ja arseeni haihtuu kaasuna. Osa arseenista haihtuu ja osa hapettuu sulatusvyöhykkeellä oksidiksi, mikä kaasu-faasista patjahiilen avulla pelkistyy haihdutusvyöhykkeellä metalliksi. Arseenin käyttäytyminen on siten samanlainen kuin edellisessä menetelmässä - ruotsalainen patentti 64726 Samanlainen sulfidinen - pyriittilisä - haihdutusprosessi arseenia ja rikkiä varten on sähköuunisulatuksen yhteydessä toteutuva ruotsalaisen patentin 66 711 mukainen menetelmä.Also present are the Herreshoff and Lurgi type kiln processes currently used for direct heat transfer, often operating under low oxygen pressure and partially roasting sulfide ore. Often impurities are allowed to oxidize in the system. Evaporation and gases are often cooled in mechanical kiln equipment and recovered by filters. Partial roasting in suspension, a fluidbed system, cooling of the gas phase with water and a hot and cold electrostatic precipitator for the selective separation of condensates are also used. At the same time, a number of process arrangements using direct and indirect heating of the reaction mass and space (as well as the intermediate forms of the above) have been presented. Of these, mention may be made of the complex furnace-bound shaft furnace process according to Swedish patent 64,726, in which arsenic is evaporated from copper, sulfur, magnetic and arsenic ores as di- or tri-sulfides. The sulfur deficiency of the charge is used by pyrite addition. Evaporation of arsenic compounds takes place by heating the feed mixture both directly and indirectly with the aid of neutral, tempered fuel gases. Combustion gases are produced in a two-part unit · In the second part of the unit, coal is coking and the resulting reducing gases are used for preheating the ore (at the top of the furnace unit). In the second part of the apparatus, the coke is burned as a neutral fuel gas, whereby the actual evaporation is carried out transversely to the shaft furnace by means of channels built horizontally through the mattress. Mechanical scraping systems take care of the movement of the concentrate mattress. In the process according to Swedish patent 85,624, the evaporation of arsenic and sulfur from the concentrate mattress is carried out in a hermetically sealed shaft furnace at its feed end. Neutral gases rising from the melting zone are reduced by the downward flow of mattress carbon and preheat the concentrate mattress (copper, sulfur and arsenic pyrite), whereby pyritic sulfur separates and arsenic evaporates as a gas. Some of the arsenic evaporates and some is oxidized in the melting zone to oxide, which is reduced from the gas phase by mattress carbon to metal in the evaporation zone. The behavior of arsenic is thus similar to the previous process - Swedish patent 64726 A similar sulfide - pyrite additive - evaporation process for arsenic and sulfur is a process according to Swedish patent 66 711 in the context of electric furnace melting.
Lämpösyötön suhteen välimuotona mainittakoon vielä US+-paten-tin 3 313 601 mukainen laaja menetelmä, missä luonnonkaasun ja rikkidioksidin muodostaman reaktioseoksen avulla sulfi-doidaan kiinteässä reaktorissa, ruuvin avulla vastavirtaan liikkuvan oksidi-, sulfidi-, arsenidi-, selenidi-, kompleksi-oksidi- ja sulfidipatjan metallit (mm. Cu, Pb, Zn, Cd,As an intermediate form of heat supply, a broad process according to U.S. Pat. No. 3,313,601, in which the reaction mixture of natural gas and sulfur dioxide is sulphated in a fixed reactor, the oxide, sulphide, arsenide, selenide, complex oxide and sulphide mattress metals (including Cu, Pb, Zn, Cd,
Sb, Sn, Si, Ni, Co, Mn, Acj, Ge, Cu, Mo, V, Ga, Pe, U, Ti,Sb, Sn, Si, Ni, Co, Mn, Acj, Ge, Cu, Mo, V, Ga, Pe, U, Ti,
Ta, Nb, Cr). Reaktori voidaan kuumentaa suoralla luonnonkaasun poltolla reaktoritilassa tai epäsuoralla menetelmällä.Ta, Nb, Cr). The reactor can be heated by direct combustion of natural gas in the reactor space or by an indirect method.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä on siten tarkoituksena parantaa lämpötasetta sellaisten epäpuhtaiden kuparivaltais-ten kompleksimalmien ja -rikasteiden käsittelyssä, joiden suhteen suoritettava rakennemuutossulfidointi on endotermi-nen, ja keksinnön olennaiset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.The process according to the invention is thus intended to improve the temperature balance in the treatment of impure copper-dominated complex ores and concentrates for which the structural sulphidation to be carried out is endothermic, and the essential features of the invention appear from the appended claim 1.
_ - 1.._ - 1 ..
63967 663967 6
Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää Cu-, Fe-, As-, Sb- ja Bi-yhdisteiden P-T-tasapainotiloja ja kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi käytetyn laitteiston sivukuvantoa.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows the P-T equilibrium states of Cu, Fe, As, Sb and Bi and Figure 2 shows a side view of the apparatus used to carry out the method according to the invention.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä suoritetaan kiinteässä tilassa ja korkeassa elementtirikin osapaineessa rikaste-tai malmijauheen mineraalien rakennemuutossulfidointi sekä samanaikainen epäpuhtauskcmponenttien haihdutus. Menetelmälle on oleellista hiilen ja rikin samanaikainen käyttö lisäpolttoaineena prosessoitaessa rikasteita, joilla kokonaisprosessi on endoterminen. Keksinnön mukaan hiili konvertoidaan elementtirikin höyryn avulla disulfidiksi, mikä sitten hapetetaan. Keksinnön mukaisessa menetelmässä on onnistuttu hapettamaan konvertoitu hiili epätavallisen alhaisessa lämpötilassa ja happipaineessa sekä siten, että kaasu-faasissa ei ylitetä epäpuhtauskomponenttien oksidien tai aliteta näiden sulfidien dissosiaatiopaineita. Keksinnön mukaisessa menetelmässä aikaansaadaan siten hiilen hapetus kvantitatiivisesti sulfidoitavan rikastepatjän ulkopuolella, jolloin rikastepatja ei mainittavasti ylikuumene. Tällainen polttotapa on erikoisen sovelias prosessoitaessa fahlerzi-tai enargiittityyppisiä kompleksimineraaleja, joilla on taipumus sulaa ennen kompleksien hajoamista sulfidoitumisen vaikutuksesta.In the process according to the invention, the structural change sulphidation of the minerals of the concentrate or ore powder and the simultaneous evaporation of the impurity components are carried out in a solid state and at a high partial pressure of elemental sulfur. The simultaneous use of coal and sulfur as an additional fuel in the processing of concentrates with an overall endothermic process is essential for the process. According to the invention, the carbon is converted into disulfide by means of steam of elemental sulfur, which is then oxidized. The process according to the invention has succeeded in oxidizing the converted carbon at an unusually low temperature and oxygen pressure and in such a way that the oxides of the impurity components are not exceeded or the dissociation pressures of these sulphides are exceeded in the gas phase. In the method according to the invention, carbon oxidation is thus provided outside the concentrate bed to be quantitatively sulphidated, whereby the concentrate bed does not significantly overheat. Such a combustion method is particularly suitable for processing complex minerals of the Fahlerzi or enargite type, which tend to melt before the complexes decompose due to sulfidation.
Keksinnön mukainen sulfidointimenetelmä perustuu mm. seuraa-viin havaintoihin: - Reaktiotilassa syntyy elementtirikkihöyrystä ja esim. rikaste- tai malmipatjan mukana syötetystä hiilestä rikkihiiltä, mikä kaasumaisena voidaan hapettaa reaktiopatjän ulkopuolella. Tällöin konversiopolttoaineen sopivasta polttoarvosta sekä hapetuspaikasta johtuen ei muodostu kompleksien sulamiseen tai sintrautumiseen johtavia paikallisen ylikuumenemisen alueita.The sulfidation process according to the invention is based on e.g. to the following observations: - In the reaction space, sulfur carbon is generated from elemental sulfur vapor and e.g. from the carbon fed with the concentrate or ore bed, which can be oxidized as a gaseous material outside the reaction bed. In this case, due to the suitable calorific value of the conversion fuel and the oxidation site, no areas of local overheating leading to melting or sintering of the complexes are formed.
7 63967 - Konversiopolttoaine voidaan hapettaa täydellisesti, krakkautumisilmiöiden häiritsemättä, alhaisessa lämpötilassa ja alhaiseen tuotekaasufaasiin hapen osapaineeseen.7 63967 - The conversion fuel can be completely oxidized without disturbing the cracking phenomena, at low temperature and in the low product gas phase to oxygen partial pressure.
- Lisäpolttoaineen hiilimäärä voidaan rajoittaa siten, että kineettisestä edullinen hapettuminen saavutetaan ja myös tuotteena saatavan kaasufaasin haitallisten sivukomponent-tien määrä minimoituu.- The amount of carbon in the additional fuel can be limited so that kinetically advantageous oxidation is achieved and also the amount of harmful by-products of the gas phase obtained as a product is minimized.
- Lisäpolttoaine voidaan hapettaa siten, että kaasufaasin happipaine alittaa ja rikkipaine ylittää epäpuhtausoksidien ja -sulfidien vastaavat dissosiaatiopaineet. Hapetus voidaan myös suorittaa siten, että tuotekaasufaasissa korkean rikki-höyryn osapaineen ohella ovat dominoivina rikin ja hiilen dioksidit. Tällöin rajoitetuista polttoainemääristä ja hapetusolosuhteista riippumatta saavutetaan prosessointiin riittäviä lämpömääriä.- The auxiliary fuel can be oxidized so that the oxygen pressure in the gas phase falls below and the sulfur pressure exceeds the corresponding dissociation pressures of the pollutant oxides and sulphides. The oxidation can also be carried out in such a way that, in addition to the high sulfur-vapor partial pressure, sulfur and carbon dioxide are predominant in the product gas phase. In this case, regardless of the limited amounts of fuel and oxidation conditions, sufficient amounts of heat for processing are achieved.
- Hiilen käyttö rikin ohella lisäpolttoaineena aiheuttaa tuotekaasufaasin elementtirikin osapaineen nousun sekä sallii siten kaasufaasista kondensoituvan, epäpuhtauskomponen-tit sisältävän epäpuhtauspolymeerin korkean rikkipitoisuuden, mikä homogenisoi polymeerin ja takaa sen liukenematto-muuden väkeviin liuoksiin varastoitaessa.- The use of carbon in addition to sulfur as an additional fuel causes an increase in the elemental sulfur partial pressure of the product gas phase and thus allows a high sulfur content of the impurity polymer condensing from the gas phase, which homogenises the polymer and ensures its insolubility in concentrated solutions.
- Rikasteiden luontainen tai lisätty rautapitoisuus vaikuttaa erittäin edullisesti kuparivaltaisten mineraalien rakenne-muutossulfidoinnissa. Rautapitoisuuden vaikutuksesta tuote-faasin syntyvä kalkopyriitti- ja/tai borniittitasapaino alentaa sulfidoinnin endotermisyyttä, tarvittavaa rikkihöyryn osa-painetta sekä myös epäpuhtausjäämää raudattomiin digeniitti-tasapainoihin verrattuna (digeniiteissä tarvitaan esim. arseenijäämän alentamiseksi, reaktionopeuden kohottamiseksi sekä sulamisilmiöiden välttämiseksi korkeata rikin osapai-netta).- The natural or added iron content of the concentrates has a very advantageous effect on the structural change sulphidation of copper-dominated minerals. The chalcopyrite and / or bornite equilibrium resulting from the iron phase in the product phase reduces the endothermicity of sulphidation, the required sulfur vapor partial pressure as well as the impurity residue compared to non-ferrous digenite equilibria (digenites require e.g.
8 639678 63967
Epäpuhtauskomponenttien, arseenin, antimonin ja vismutin erittäin suuri haitallisuus esim. pyrometallurgisissa metallien jalostusmenetelmissä on yleisesti tunnettu. Osa raskaista hivenainekomponenteista (mm. elohopea, kadmium, telluuri, tallium) muodostaa, erittäin myrkyllisiä aineita sisältävänä, suuren haittatekijän luonnonsuojelun kannalta tarkastellen. Hivenaineiden suuri osa on myös järjestysluvultaan korkealla periodisessa järjestelmässä, ja siten hi-venkomponentit harvinaisina aineina ovat erittäin arvokkaita sekä teknillisesti että ekonomisesti. Keksinnön mukaisesti harvinaiset aineet voidaan rikastaa rikkipolymeeriin, mistä ne voidaan ottaa edullisesti talteen.The very high harmfulness of the impurity components, arsenic, antimony and bismuth in e.g. pyrometallurgical metal processing methods is generally known. Some of the heavy trace element components (eg mercury, cadmium, tellurium, thallium), which contain highly toxic substances, are a major detrimental factor for nature conservation. A large proportion of trace elements are also of high order in the periodic table, and thus the trace components as rare substances are very valuable both technically and economically. According to the invention, the rare substances can be enriched in a sulfur polymer, from which they can be advantageously recovered.
Keksinnön mukaisen menetelmän perusteita voidaan parhaiten kuvata tarkastelemalla lyhyesti joidenkin kompleksisten ku-parimineraalien käyttäytymistä rakennemuutossulfidointia suoritettaessa. Keksinnön piiriin kuuluvien malmimineraa-lien tärkein ryhmä on suuri fahlerzien sarja, mikä kokoomuk-sellisesti on yleistä muotoa (Cu, Ag)12 (Cu, Ag, Fe, Hg, Ge, Sn)12(As, Sb, Bi)gS26.The rationale for the process of the invention can best be described by briefly examining the behavior of some complex copper minerals during structural change sulfidation. The most important group of ore minerals within the scope of the invention is a large series of Fahlerzians, which in aggregate form the general form (Cu, Ag) 12 (Cu, Ag, Fe, Hg, Ge, Sn) 12 (As, Sb, Bi) gS26.
Tunnettu kuparifahlerzi on Cu-As-S-perussysteemin mineraali tennantiitti, Cu24ASgS2g.The known copper fahlerzi is the mineral tennantite of the Cu-As-S basic system, Cu24ASgS2g.
Fahlerzejä rikkirikkaampi on toinen tärkeä kuparimineraalien sarja eli enargiittisarja, jonka mineraali perussysteemissä Cu-As-S on enargiitti, Cu24(As,Sb)gS32.More important than Fahlerz is another important series of copper minerals, i.e. the enargite series, whose mineral in the basic system Cu-As-S is the enargite, Cu24 (As, Sb) gS32.
Mainittuja puhtaita mineraaleja yhdistävä reaktioyhtälö on 8. 2/3 Cu12As4S13(s) + S2(g)<p=± 8/3 Cu3AsS4(s) 8.1 LogPo = 9072 T-1 + 7,634 ö2The reaction equation combining said pure minerals is 8. 2/3 Cu12As4S13 (s) + S2 (g) <p = ± 8/3 Cu3AsS4 (s) 8.1 LogPo = 9072 T-1 + 7.634 ö2
Tennantiitti sulaa lämpötilassa 665°C kokoomuksella Cu12, 31Ab4^13* Stökiometrinen enargiitti hajoaa arseeni-köyhäksi enargiitiksi, Cu3AsQ Q4S4' nesteeksi lämpö tilassa 660°C. Cu-As-S-systeemiä ei kuitenkaan ole tutkittu kontrolloidussa rikkipaineessa, joten edellä mainittuja 9 63967 sekä muita mahdollisia reaktioita vastaavat sulafaasialueet ja sulamislämpötilat saattavat olla poikkeavia mainituista, alhaista rikkipainetta vastaavista arvoista. Stabili-teettipiirrokseen, kuva 1, on tennantiitti-enargiitti-tasapaino merkitty numerolla 8.Tennantite melts at 665 ° C with Cu12, 31Ab4 ^ 13 * The stoichiometric enargite decomposes into arsenic-poor enargite, Cu3AsQ Q4S4 'liquid at 660 ° C. However, the Cu-As-S system has not been studied under controlled sulfur pressure, so the melt phase ranges and melting temperatures corresponding to the above-mentioned 9,63967 and other possible reactions may differ from the values mentioned for low sulfur pressure. In the stability plot, Figure 1, the tennantite-enargite balance is denoted by the number 8.
Korkeassa elementtirikin osapaineessa enargiitti reagoi ele-menttirikin kanssa reaktioyhtälöä (9) (kuva 1) vastaten eli 9. (2-6) Cu3AsS^ (1, s) f=*3Cu2_gS (s) + (1-δ /2)As2S3(s,l,g) + (1-56/4)S2(g)At high elemental sulfur partial pressure, the enargite reacts with elemental sulfur corresponding to reaction equation (9) (Fig. 1), i.e. 9. (2-6) Cu3AsS ^ (1, s) f = * 3Cu2_gS (s) + (1-δ / 2) As2S3 ( s, 1.1 g) + (1-56 / 4) S2 (g)
Enargiitin hajoamista vastaava tasapainopaine (As2S3(l)) on 9.1 logPs = -9201T-1 + 9,926 logT - 21,904 2The equilibrium pressure corresponding to the degradation of enargite (As2S3 (l)) is 9.1 logPs = -9201T-1 + 9.926 logT - 21.904 2
Reaktiotuotteena saatavan digeniitin suhteen ovat tasapaino-reaktiot seuraavat: 1. (1-6/2) Cu2S (ss) + (6/2)S(ss) —+ Cu^^S (ss) 1.1 aCu2s = “2<5 “ 203,7T_1 + 1,3222 1.2 (6/4) logP^ = -1603,8T_1 - 2,6908 logT + 9,5353 -(1-6/2)logaru g Lämpötilassa 1000°K saadaan yhtälöistä digeniitin tasapainotilalle mm. arvoja (2~ö/aCu g/Pg ): 1,835/0,778/9,46xK>"2} 1,803/0,719/4,56x1ο"1 ja 1,^92/0^695/8,36xlO-1.For the digenite obtained as a reaction product, the equilibrium reactions are as follows: 1. (1-6 / 2) Cu2S (ss) + (6/2) S (ss) - + Cu2 ^ S (ss) 1.1 aCu2s = "2 <5" 203.7T_1 + 1.3222 1.2 (6/4) logP ^ = -1603.8T_1 - 2.6908 logT + 9.5353 - (1-6 / 2) logaru g At a temperature of 1000 ° K, equations for the equilibrium state of digenite are obtained e.g. values (2 ~ δ / αCu g / Pg): 1.835 / 0.778 / 9.46xK> "2} 1.803 / 0.719 / 4.56x1ο" 1 and 1, ^ 92/0 ^ 695 / 8.36x10-1.
Lämpötilassa 1000°K on perustilaisen reaktion (9) vapaan energian arvo, AG° = +6065 cal per mol As2S3(l). Koska Cu2S-aktiviteetti on korkeassa rikkipaineessa digeniitissä alhainen, reaktio etenee vapaan energian positiivisuudesta huolimatta. Korkeassa rikkipaineessa toimittaessa ei reaktion (9) edetessä ole kokeellisesti havaittu su1amisilmiöitä.At a temperature of 1000 ° K is the value of the free energy of the ground state reaction (9), AG ° = +6065 cal per mol As2S3 (l). Because Cu2S activity is low at high sulfur pressure in digenite, the reaction proceeds despite the positivity of free energy. When operating at high sulfur pressure, no melting phenomena were experimentally observed as the reaction (9) proceeded.
Termodynaamisista (epätarkat) arvoista laskemalla saatu tasapaino (9) osoittaa, että [juhdasta enargiittiä proses- 63967 ίο soitaessa tarvitaan suhteellisen alhainen elementtirikin -2 -1 osapaine eli lämpötilassa 1000K: 10 < ps^ <10 atm. Al haisissa rikin osapaineissa on arseenitrisulfidin kiehumispisteen alueella kuitenkin odotettavissa tuote-syöte-systee-missä sulamis- ja sintrautumisilmiöitä. Mineraalien sula-mispistekokoomuksia vastaavien arseeni- ja rikkidefektion vaikutuksen eliminoimisen ohella on kohotetun rikkipaineen käytöllä tärkeä merkitys reaktionopeuden huomattavana lisääjänä. Tuoterikasteen digeniitin rikkipitoisuuden kasvaessa alenee tuotteeseen jäävän arseenin pitoisuus. Rikkihöyryn osapainetta ei siten ole edullista alentaa enargiitti-digeniittikonversiota suoritettaessa.The equilibrium obtained by calculating the thermodynamic (inaccurate) values (9) shows that a relatively low partial pressure of elemental sulfur -2 -1, i.e. at a temperature of 1000K: 10 <ps ^ <10 atm, is required when calling the conductor enargite. However, in low sulfur partial pressures, melting and sintering phenomena are expected in the product-feed system in the region of the boiling point of arsenic trisulfide. In addition to eliminating the effect of arsenic and sulfur defect, which correspond to the melting point combinations of minerals, the use of elevated sulfur pressure plays an important role in significantly increasing the reaction rate. As the sulfur content of the digenite in the product concentrate increases, the content of arsenic remaining in the product decreases. Thus, it is not advantageous to reduce the partial pressure of sulfur vapor when performing enargite-digenite conversion.
Kehitettäessä rakennemuutossulfidointimenetelmää sopivaksi kuparin kompleksirikasteille todettiin, että haitallisia sulamis- ja sintrautumisilmiöitä esiintyi varsin harvoin hilaltaan rautapitoisissa fahlerzeissä ja myös itsenäisiä raudan sulfidi- ja/tai tioarsenidi-mineraaleja sisältävillä tennantiitti- ja enargiittirikasteilla. Tällöin voitiin kokeellisesti myös todeta, että mineraalimatriisien sulfi-dointi sekä epäpuhtauksien haihdutus voitiin suorittaa tavanomaista alhaisemmassa rikkihöyryn osapaineessa reaktio-nopeuden huomattavasti alenematta ja tuoterikasteen arseeni-jäämän kasvamatta. Rikkihöyryn osapaine ei luonnollisesti saa alittaa epäpuhtaussulfidien dissosiaatiopaineita varsinkaan silloin, kun haihdutus sulfideina on edullisin (tavanomainen tilanne).When developing the restructuring sulfidation method suitable for copper complex concentrates, it was found that harmful melting and sintering phenomena occurred quite rarely in lattice-containing iron Fahlers and also in tennantite and enargite containing independent iron sulfide and / or thioarsenide minerals. In this case, it could also be found experimentally that the sulphation of the mineral matrices and the evaporation of the impurities could be carried out at a lower than usual sulfur vapor partial pressure without significantly reducing the reaction rate and without increasing the arsenic residue of the product concentrate. The partial pressure of sulfur vapor must not, of course, fall below the dissociation pressures of the impurity sulphides, especially when evaporation as sulphides is most advantageous (normal situation).
Fahlerzi- ja enargiitti-tyyppisten rikasteiden sulfidointi-ja haihdutusprosessit ovat lähes aina niin voimakkaasti endotermisiä, että tavanomainen elementtirikkihöyryn ja rikasteen etulämmitys ei riitä toteuttamaan systeemin lämpö-tasetta. Lisälämpöä on siten tuotettava systeemiin joko epäsuoralla tai suoralla lämmönsiirrolla reaktiotilaan. Mahdollisuudet prosessoida rikastetta tavanomaista alhaisempaa rikkihöyryn osapainetta käyttäen, sallivat polttoaineen hapetuksen reaktiotilassa. Mahdollisia lisäpolttoaineita, n 63967 rikkiä ja hiiltä on pystyttävä hapettamaan siten, että paikallista lisälämpöä ei synny (so. kompleksimineraalien sulamisvaara vältetään). Hapetus on myös saatava onnistumaan olosuhteissa, missä erittäin alhainen, epäpuhtausoksidien dissosiaatiopaineet alittava happipaine vallitsee ja missä samanaikaisesti rikkihöyryn paine ylittää epäpuhtaussulfi-dien dissosiaatiopaineet.The sulfidation and evaporation processes of Fahlerz and enargite-type concentrates are almost always so strongly endothermic that conventional preheating of elemental sulfur vapor and concentrate is not sufficient to meet the thermal balance of the system. Additional heat must thus be generated in the system by either indirect or direct heat transfer to the reaction space. The ability to process the concentrate using a lower than usual sulfur vapor partial pressure allows oxidation of the fuel in the reaction space. It must be possible to oxidize any additional fuels, approximately 63967 sulfur and carbon, so that no additional local heat is generated (ie the risk of melting of complex minerals is avoided). The oxidation must also be successful under conditions where a very low oxygen pressure below the dissociation pressures of the pollutants is present and at the same time where the sulfur vapor pressure exceeds the dissociation pressures of the impurity sulfides.
Tuotefaasin ollessa kalkopyriittiä tai borniittia saadaan stökiometristä pyrrotiittiä syötettäessä enargiitin sulfidoi-tumiselle seuraavat yhtälöt 2 2Cu3AsS4(s) + 6FeS(s) + I/2S2 (g) ¢=½ 6CuFeS2 (s) + AS2S^(1)When the product phase is chalcopyrite or bornite, the following equations for the sulphidation of enargite are obtained by feeding stoichiometric pyrrotite 2 2Cu3AsS4 (s) + 6FeS (s) + I / 2S2 (g) ¢ = ½ 6CuFeS2 (s) + AS2S ^ (1)
2.1 AG = -139780 - 233,717TlogT + 818,330T2.1 AG = -139780 - 233.717TlogT + 818.330T
3 5Cu3AsS4(s) + 3FeS (s)^=>3Cu5FeS4 (s) + 2 l/2As2S3 (1) + 13/4S2(g)3 5Cu3AsS4 (s) + 3FeS (s) ^ => 3Cu5FeS4 (s) + 2 l / 2As2S3 (1) + 13 / 4S2 (g)
3.1 AG = 24785 - 113,480TlogT + 3Q1.,254T3.1 AG = 24785 - 113,480TlogT + 3Q1., 254T
Lämpötilassa 1000°K saadaan arseenitrisulfidimoolia kohden vapaan energian arvoksi kalkopyriittireaktiolla AG =-22600 sekä borniittireaktiolla, AG = -5760 cal. Voidaan todeta, että edellä mainitut reaktiot sekä pyrrotiitin että pyriitin läsnäollessa ovat siten tasapainotilojen suhteen digeniitti-reaktiota (9) edullisemmat.At a temperature of 1000 ° K, the value of free energy per mole of arsenic trisulfide is obtained by the chalcopyrite reaction AG = -22600 and by the bornite reaction, AG = -5760 cal. It can be stated that the above-mentioned reactions in the presence of both pyrrotite and pyrite are thus more advantageous in terms of equilibrium than the digenite reaction (9).
Tarkastellaan konversioreaktioiden lämmöntarvetta. Vertai-lureaktiot ovat seuraavat: 4 2Cu3AsS4(s) + 6FeS (s) + 1/2S2 (g) ψ=* 6CuFeS2 (s) +l/2As4S6(g) 5 2Cu3AsS4(s) + 6FeS(s) + 1/2S2(g) *=*3Cu2S(s) + 6FeS(s) + l/2As4S6(g) + I S2 (g) 6 2Cu3AsS4 (s) <==► 3CU2S(s) + l/2As4S^ (g) + S2 (g) 7 5Cu3AsS4(s) + 3FeS (s) e=li‘3Cu5FeS4 (s) + As4S6 (g) + I s2«J> 12 63967Consider the heat demand of conversion reactions. The comparative reactions are as follows: 4 2Cu3AsS4 (s) + 6FeS (s) + 1 / 2S2 (g) ψ = * 6CuFeS2 (s) + 1 / 2As4S6 (g) 5 2Cu3AsS4 (s) + 6FeS (s) + 1 / 2S2 (g) * = * 3Cu2S (s) + 6FeS (s) + 1 / 2As4S6 (g) + I S2 (g) 6 2Cu3AsS4 (s) <== ► 3CU2S (s) + 1 / 2As4S ^ (g) + S2 (g) 7 5Cu3AsS4 (s) + 3FeS (s) e = li'3Cu5FeS4 (s) + As4S6 (g) + I s2 «J> 12 63967
Reaktioissa (4) ja (5) saadaan enargiittitonnia kohden syötetaseeksi - Mcal - 4.1 ÄHe+f = 204,635x10~3T+21,300x10_6T2-349,508 + 40,711x10 3Ahs^, missä rikkihöyryn enthalpia on 4.2 logAHSx = "159,568 + 184,577xlO~ 3T - 69,002xl0~6T2 + 46727T-1In reactions (4) and (5) per ton of enargite is obtained as a feed balance - Mcal - 4.1 ÄHe + f = 204.635x10 ~ 3T + 21.300x10_6T2-349.508 + 40.711x10 3Ahs ^, where the enthalpy of sulfur vapor is 4.2 logAHSx = "159.568 + 184.577 69.002x10 ~ 6T2 + 46727T-1
Reaktion (4) mukaan saadaan reaktiotuloksena konversiossa kalkopyriittiä, mikä reaktiossa 5 jätetään hypoteettisesti muodostumatta. Tuotetaseet ovat: 4.3 AHe+f = 289,830xl0~3T + 2,Ol5xlO~6T2 - 392,356 5.1 ΔΗ = 212,851xlO~3T + 11,080xl0~6T2 - 305,345 + e+r 122,183χ10_·5ΔΗς * xAccording to reaction (4), the reaction results in the conversion of chalcopyrite, which in reaction 5 is hypothetically omitted. The product balances are: 4.3 AHe + f = 289,830x10 ~ 3T + 2, Ol5x10 ~ 6T2 - 392,356 5.1 ΔΗ = 212,851x10 ~ 3T + 11,080x10 ~ 6T2 - 305,345 + e + r 122,183χ10_ · 5ΔΗς * x
Oletettaessa enargiitin ja pyrrotiitin syötelämpötilaksi 773°K ja rikkihöyryn sekä tuotteiden lämpötilaksi 1000°K saadaan tase-erona reaktioiden (4) ja (5) lämpötarpeeksi vastaavasti 56,0 ja 141,3 Mcal. Kalkopyriitin muodostuminen alentaa siten reaktioiden endotermisyyttä raudan ja rikin sitoutuessa. Enargiitti - digeniitti (tässä kalkosiittina) -konversiossa ovat syöte- ja tuotetaseet enargiittitonnia kohden seuraavat: 6.1 AHg+f = 111,694xlO_3T + 12,235xlO~6T2 - 150,196 ja 6.2 ΔΗ = 119,910xl0~3T + 2,015xl0_6T2 - 106,033 + e+t , 81,422xlO~JAHg xAssuming a feed temperature of 773 ° K for enargite and pyrrotite and a temperature of 1000 ° K for sulfur vapor and products, the temperature requirement for reactions (4) and (5) is 56.0 and 141.3 Mcal, respectively. The formation of chalcopyrite thus reduces the endothermic reactions of iron and sulfur binding. In the enargite-digenite (here as chalcosite) conversion, the feed and product balances per ton of enargite are as follows: 6.1 AHg + f = 111.694x10_3T + 12.235x10 ~ 6T2 - 150,196 and 6.2 ΔΗ = 119.910x10 ~ 3T + 2.015x10.06 +2T2 + 106.0 81.422x10 ~ JAHg x
Tase-erona saadaan reaktion (6) lämpötarpeeksi arvo 116,6 Mcal, eli reaktio (6) on reaktiota (4) runsaasti endotermi-sempi.As a balance difference, the temperature requirement of reaction (6) is 116.6 Mcal, i.e. reaction (6) is much more endothermic than reaction (4).
Reaktion (7) mukaisessa enargiitti-borniitti-konversiossa saadaan syöte- ja tuotetaseiden (lämpötilat ja T^) erotuksena lämpötaseeksi i3 639 67 ΔΔΗθ+£ = 166,579χ10_3Τ2 - 130,282χ10_3Τ1 + 2,015χ10_6Τ^ -14,048χ10~6Τ - 7,254 + 56,996χ10~3Δη8 χ ‘ χ = 83,130, mikä arvo on reaktiolämpöjen (4) ja (6) välillä.In the enargite-bornite conversion according to reaction (7), the difference between the feed and product balances (temperatures and T ^) gives the temperature balance i3 639 67 ΔΔΗθ + £ = 166,579χ10_3Τ2 - 130,282χ10_3Τ1 + 2,015χ10_6Τ ^ -14,048χ10 ~ 6Τ - 7,254 + 56.994 3Δη8 χ 'χ = 83,130, which is the value between reaction temperatures (4) and (6).
On huomattava, että tarkastelluista taseista puuttuvat mm. suorituslaitteistojen lämpöhäviöt ym., joten reaktioihin perustuvien prosessien lämpötarve on mainittuja suurempi.It should be noted that the examined balance sheets lack e.g. heat losses of the performance equipment, etc., so the heat demand of the reaction-based processes is higher than mentioned.
Enargiittirikasteen sulfidoituminen noudattaa kineettisesti likimääräisyhtälöä 10. 1 - (1-x)1/3= /k (t-to)/1/2 missä x on näytteen hetkellisen ja maksimaalisen painon muutoksen suhde, t on aika - min - ja k on reaktionopeusvakio.The sulfidation of the enargite concentrate follows the kinetic approximation of equation 10. 1 - (1-x) 1/3 = / k (t-to) / 1/2 where x is the ratio of the change in instantaneous and maximum weight of the sample, t is time - min - and k is the reaction rate constant .
Rikasteen kokoomuksen (paino-%) ollessa 27 Cu, 15 Fe, 10 As ja 30 S reaktionopeusvakio on muotoa 10.1kl/2 = 3660 exp (-20110/RT)When the concentration (% by weight) of the concentrate is 27 Cu, 15 Fe, 10 As and 30 S, the reaction rate constant is 10.1kl / 2 = 3660 exp (-20110 / RT)
Rikasteen muuttuessa pyriittisemmäksi kokoomukseltaan, eli 26 Cu, 14 Fe, 10 As ja 34 S, reaktionopeusvakio kasvaa noin 16 %. Siten lievä atmosfäärin elementtirikkimäärän kasvu kohottaa rikkihöyryn osapainetta ja samalla reaktionopeutta. Saataessa sulfidoinnin lopputuotteena kalkopyriittiä ja/tai borniittia, joiden stabiliteetti edellyttää suhteellisen alhaisia rikkihöyryn tasapainopaineita, rikkihöyryn osapainetta systeemissä ei ole syytä kuitenkaan alentaa teknillisesti epäedullisten reaktionopeuksien alueelle. Toisaalta konversio- ja haihdutusreaktiot ovat kokonaisprosessin suhteen endotermisiä, joten lisälämpöä on syötettävä systeemiin. Halvin tapa tuottaa lisälämpöä on suora, reaktiotilassa tapahtuva elementtirikin ja/tai esim. fossiilisen polttoaineen hapetus. Suorassa hapetuksessa rikkihöyryn osapaine alenee vähintään polttokaasujen tilavuutta ja sivureaktioita vastaten.As the concentrate becomes more pyritic in size, i.e., 26 Cu, 14 Fe, 10 As, and 34 S, the reaction rate constant increases by about 16%. Thus, a slight increase in the elemental sulfur content of the atmosphere increases the partial pressure of the sulfur vapor and at the same time the reaction rate. However, when chalcopyrite and / or bornite is obtained as the end product of sulphidation, the stability of which requires relatively low equilibrium pressures of sulfur vapor, there is no reason to reduce the partial pressure of sulfur vapor in the system to a range of technically unfavorable reaction rates. On the other hand, the conversion and evaporation reactions are endothermic to the overall process, so additional heat must be fed into the system. The cheapest way to produce additional heat is direct oxidation of elemental sulfur and / or e.g. fossil fuel in the reaction space. In direct oxidation, the partial pressure of sulfur vapor decreases at least corresponding to the volume of the combustion gases and the side reactions.
i4 63967i4 63967
Elementtirikkihöyryn hapetus lisälämmön saantia varten ei ole yleensä edullista sen alhaisen polttoarvon tähden varsinkaan silloin, kun tarvittava lämpömäärä on suuri (rikki-höyryn hapetus hapella reaktiolämpötilassa 1000°K tuottaa lämpöä 3,145 Mcal/kg). Hiilen tai vastaavan fossiilisen polttoaineen käyttö on vaikea, koska paikallisena syntyvä korkea lämpötila johtaa helposti kompleksisen mineraalin sulamiseen ennen sen sulfidoitumista. Myös fossiilisen polttoaineen hapetus vaadittavaan alhaiseen happipaineeseen saattaa olla krakkautumisten vaikutuksesta epätäydellinen.Oxidation of elemental sulfur vapor to obtain additional heat is generally not advantageous due to its low calorific value, especially when the amount of heat required is high (oxidation of sulfur vapor with oxygen at a reaction temperature of 1000 ° K produces heat of 3.145 Mcal / kg). The use of coal or a similar fossil fuel is difficult because the high temperature generated locally easily leads to the melting of the complex mineral before it is sulfided. Oxidation of fossil fuel to the required low oxygen pressure may also be incomplete due to cracking.
Keksinnön mukaan sekoitetaan hiilijauhe rikasteeseen ja syötetään uuniin, missä se reagoi uuniin kaasutilaisena (tai muuten) syötetyn sekä myös panoksen konversioreaktioista tulevan elementtirikin kanssa muodostaen uunin reaktiotilan kaasufaasiin patjan yläpuolelle rikkihiiltä. Tämä voidaan sen jälkeen hapettaa (hapetusreaktiohapella lämpötilassa 1000°K tuottaa 3,847 Mcal/kg CS^) halutussa kohdassa reaktiona uunitilaa. Koska palaminen tapahtuu ohjattavana ja kokonaan patjan ulkopuolisessa kaasutilassa, paikallista rikaste-patjan ylikuumenemisen vaaraa ei ole. On selvä, että rikki-hiili voidaan valmistaa myös uunilaitteen ulkopuolella. Samoin voidaan hiili syöttää yhtenä tai useampana suspensiona uunin ulkopuolelta elementtirikkihöyryä ja syöterikastetta sisältävään reaktiotilaan. Kokeellisesti voitiin todeta, että rikkihiilikonversio ja tämän hapettuminen ovat teknillisesti nopeudeltaan riittävät. Hapetus voidaan helposti suorittaa myös lähellä tasapainoa ja siten, että tuotekaasu-faasissa epäpuhtaussulfidit (tai osittain metallit) pysyi-vät stabiileina ja oksidit epästabiileina.According to the invention, the carbon powder is mixed with the concentrate and fed to the furnace, where it reacts with elemental sulfur fed to the furnace as a gas (or otherwise) and also from the batch conversion reactions to form a furnace reaction space in the gas phase above the mattress. This can then be oxidized (with oxidation reaction oxygen at 1000 ° K to produce 3.847 Mcal / kg CS 2) at the desired point in the reaction furnace space. Because combustion takes place in a controlled and completely gas space outside the mattress, there is no local risk of the concentrate mattress overheating. It is clear that sulfur-carbon can also be produced outside the furnace device. Likewise, the carbon can be fed as one or more suspensions from outside the furnace to a reaction space containing elemental sulfur vapor and feed concentrate. Experimentally, it was found that the conversion of carbon disulphide and its oxidation are technically sufficient in speed. The oxidation can also be easily carried out close to equilibrium and in such a way that in the product gas phase the impurity sulphides (or partly the metals) remain stable and the oxides unstable.
Yksikköaktiviteetteja kohden ilmaistuina ovat epäpuhtausok-sidien dissosiaatiopaineet (Pq^, atm) menetelmän toiminta-alueella seuraavat:Expressed per unit activity, the dissociation pressures (Pq ^, atm) of the pollutants oxides in the operating range of the method are as follows:
As203: LogP0 = -23260T_1-0,101 LogT + 7,697As203: LogP0 = -23260T_1-0,101 LogT + 7,697
Sb-07: LogP0 = -24290T_1-2,8871ogT + 17,741 ^ 0 2 15 63967Sb-07: LogP0 = -24290T_1-2,8871ogT + 17.741 ^ 0 2 15 63967
Bi«0_: logP0 = -20600T_1-2,7201ogT + 18,413 z j 2Bi «0_: logP0 = -20600T_1-2.7201ogT + 18.413 z j 2
SeO_: logP0 = -10370^-0, 9061ogT + 7,282 ^ -1SeO_: logP0 = -10370 ^ -0, 9061ogT + 7.282 ^ -1
TeCL·: logP0 = -17410T -l,360logT + 14,192 Z -1TeCL ·: logP0 = -17410T -1, 360logT + 14.192 Z -1
HgO: logP0 = -15788T + 0,6041ogT + 20,556HgO: logPO = -15788T + 0.6041ogT + 20.556
2 -1508x10~3T2 -1508x10 ~ 3T
Paras rikkihiilen konversiohiili on puuhiili (tai turvekoksi) , mutta myös erilaiset fossiiliset hiilet ja hiilivedyt ovat sopivia. Viimemainittujen käyttö vaatii kuitenkin vedyn aiheuttamista sivureaktioista johtuen poistokaasujen puhdistusprosessin, mikä on teknillisesti vaativa.The best carbon-converted carbon is charcoal (or peat coke), but various fossil carbons and hydrocarbons are also suitable. However, the use of the latter requires a flue gas cleaning process due to hydrogen side effects, which is technically demanding.
Keksinnön mukaisen menetelmän tasapainotiloja, aine- ja läm-pötaseita on tarkasteltu sovellutusesimerkkien avulla. Näissä on menetelmän oleelliset funktiot tutkittu päämuuttujien suhteen. Kaikkia mahdollisia menetelmävariaatioita ei luonnollisesti voida tässä yhteydessä tarkastella. Esimerkkejä vastaavissa koeajoissa on käytetty rautapitoista enargiitti-tyyppistä rikastetta, jonka oleelliset epäpuhtauskomponentit, pääkomponentin kuparin suhteen tarkasteltuna, olivat alkuaineet Zn, Pb, As, Sb, Bi, Se, Te, Hg, Ag ja Au.The equilibrium states, mass and temperature balances of the method according to the invention have been considered by means of application examples. In these, the essential functions of the method have been studied with respect to the main variables. Of course, not all possible method variations can be considered in this context. In the experimental runs corresponding to the examples, an iron-containing enargite-type concentrate has been used, the essential impurity components of which, in terms of the copper of the main component, were the elements Zn, Pb, As, Sb, Bi, Se, Te, Hg, Ag and Au.
Sovellutusesimerkeissä on tarkasteltu mm. seuraavia funktioita: - Tavanomaisen ja happirikasteisen (50 %) ilman käyttö hapettimena.In the application examples, e.g. the following functions: - Use of conventional and oxygen-rich (50%) air as an oxidant.
- Eleinenttirikin käyttö lisäpolttoaineena.- Use of elastic sulfur as an additional fuel.
- Elementtirikin ja hiilen samanaikainen käyttö lisäpoltto aineena; rikkihöyryn syöttömäärän ollessa vakio (29,1 kg) hiilisyöttömäärä vaihteli (10,0, 13,5 ja 17,0 kg rikaste-tonnia kohden).- Simultaneous use of elemental sulfur and coal as a supplementary fuel; when the sulfur vapor feed rate was constant (29.1 kg), the carbon feed rate varied (10.0, 13.5, and 17.0 kg per ton of concentrate).
- Kaasufaasin happipaineen vaikutus kaasufaasikokoomukseen ja lämpötaseeseen toimittaessa arseenin trioksidin disso- siaatiopaineen alueella (P0 = 1-4x10 ^ atm).- Effect of gas phase oxygen pressure on gas phase composition and temperature balance when operating in the range of dissociation pressure of arsenic trioxide (P0 = 1-4x10 ^ atm).
2 ie 639 67 - Kaasufaasin rikkipaineen vaihtelu hiilimäärän, hapettimen ja happipaineen funktiona alueella, Pg = 0,1-0,3 atm. Rikkipainealue oli runsaasti arseenin £risulfidin dissosiaa-tiopaineen yläpuolella riittävän reaktionopeuden saavuttamiseksi.2 ie 639 67 - Variation of the sulfur pressure of the gas phase as a function of carbon content, oxidant and oxygen pressure in the range, Pg = 0.1-0.3 atm. The sulfur pressure range was abundant above the dissociation pressure of arsenic ε-risulfide to achieve a sufficient reaction rate.
- Epäpuhtausalkuaineet sisältävän rikkipolymeerin rikki-sisällön vaihtelu (53-58 paino-% S) kaasukokoorauksen funktiona.- Variation of the sulfur content (53-58% by weight S) of the sulfur polymer containing impurity elements as a function of gas peeling.
- Hiilimäärän vaikutus alhaisen happipainerajan ja riittävän reaktionopeuden saavuttamiseen sekä mahdollisuuteen tuottaa prosessilämmön ohella riittävästi lämpöä käytetystä teknologiasta riippuvien lämpöhäviöiden peittämiseen (tuotekaasu- faasin saastumatta komponenteilla COS, CS2 H2S ym.).- The effect of the amount of carbon on achieving a low oxygen pressure limit and a sufficient reaction rate, as well as the ability to generate sufficient heat in addition to process heat to cover heat losses depending on the technology used (without contamination of the product gas phase with COS, CS2 H2S, etc.).
Kokeet keksinnön mukaisen menetelmän käytännölliseksi toteuttamiseksi suoritettiin kuvan 2 mukaisella pilot-konversiolaitteistolla. Tämä koostui sulfidointilaitteena toimivasta epäsuorasti kuumennettavasta rumpu-uunista 1, rikin höyrystimestä 2, syötettävän höyryn etukuumennus-ja dissosiaatiolaitteesta 3, kantokaasuna toimivan typen etu-kuumennuksesta 4, typen höyrystinlaitteesta 5, rikasteen syöttö- ja lämmityslaitteesta 7, rikasteen etukuumennuslait-teena toimivasta rumpu-uunista 6, sulfidoidun tuoterikas-teen purkauslaitteesta 8, tuotekaasufaasin poistosta 9 sekä tuoterikkipolymeerin poistolaitteesta 10.Experiments for the practical implementation of the method according to the invention were carried out with the pilot conversion apparatus according to Figure 2. This consisted of an indirectly heated drum furnace 1 acting as a sulphidation device, a sulfur evaporator 2, a preheating and dissociating device for the feed steam 3, a preheating of the carrier nitrogen 4 6, a sulfided product concentrate discharge device 8, a product gas phase removal 9 and a product sulfur polymer removal device 10.
Laitteisto oli hermeettisesti suljettu sekä tarvittaessa täysin automaattisesti toimiva. Sulfidointi-rumpu-uunin 1 lämpöhäviöiden suuruutta voitiin tarvittaessa säätää uunin sähköisen tehonsyötön säädöllä.The equipment was hermetically sealed and, if necessary, fully automatic. The magnitude of the heat loss of the sulfidation-drum furnace 1 could be adjusted, if necessary, by adjusting the electric power supply of the furnace.
EsimerkiteXAMPLES
Kokeissa on käytetty enargiittityyppistä koerikastetta. Arseeni ja antimoni esiintyvät toisiaan korvaavina enargiit-tihilassa. Elohopea ja jalometallit ovat selenideinä ja tellurideina. Sinkki on sitoutuneena ja lyijy itsenäisenä sulfidina. Rauta esiintyy osittain itsenäisenä pyriitti-pyrrotiitti-seoksena.Enargite-type test dew has been used in the experiments. Arsenic and antimony occur interchangeably in the enargite lattice. Mercury and precious metals are in the form of selenides and tellurides. Zinc is bound and lead as an independent sulfide. Iron occurs in a partially independent pyrite-pyrrotite mixture.
it 639 67it 639 67
Syöterikasteen ja tuotteiden alkuaineanalyysit on merkitty taulukkoon 1. Oksidifaasin (taulukko: Ox) kokoomus oli syö-terikasteella (paino-%) seuraava: 2,30 S1O2/ 0,57 A^O^/ 0,22 CaO, 0,03 MgO ja 0,10 Ti02. Merkinnällä Me osoitetaan alhaista metallien Sn, Ni, Co, Mn ja Cd summapitoisuut-ta. Syöte- ja tuoterikasteiden likimääräinen analyysin perusteella laskettu mineraalianalyysi on taulukossa 2. Tuote-kaasufaasin polymeeriosan metallit on esitetty sulfideina tarkastelujen helpottamiseksi, vaikka se ei ole mineralisoitunut.The elemental analyzes of the feed concentrate and products are indicated in Table 1. The composition of the oxide phase (Table: Ox) with the feed concentrate (wt%) was as follows: 2.30 S1O2 / 0.57 A ^ O ^ / 0.22 CaO, 0.03 MgO and 0.10 TiO2. The notation Me indicates the low total content of the metals Sn, Ni, Co, Mn and Cd. The approximate mineral analysis calculated from the analysis of the feed and product concentrates is shown in Table 2. The metals in the polymer portion of the product-gas phase are shown as sulfides to facilitate consideration, although it is not mineralized.
Syöterikaste sisälsi riittävästi rautaa kalkopyriitti-borniit-titasapainon syntymiseen tuoterikasteessa, joten tuotteissa ei esiinny huomattavia, kaasufaasin rikkipotentiaalin muutoksista johtuvia rikkipitoisuuden vaihteluja. Tästä syystä on taselaskelmissa käytetty samaa tuoterikasteen ja polymeeriosan metallisulfidien kokoomusta kaikissa esimerkin kahdeksaa osatasetta vastaavissa tapauksissa. Esimerkin aine-ja lämpötaseet sekä kaasufaasien ainetaseet ja analyysit ovat taulukoissa 3 ja 4.The feed concentrate contained enough iron to create a chalcopyrite-bornite balance in the product concentrate, so there are no significant variations in the sulfur content in the products due to changes in the sulfur potential of the gas phase. For this reason, the same composition of metal sulphides of the product concentrate and the polymer part has been used in the balance sheet calculations in all cases corresponding to the eight balance sheets of the example. The material and temperature balances of the example as well as the material balances and analyzes of the gas phases are given in Tables 3 and 4.
Koesarjat suoritettiin happi- ja rikkipaineissa, jotka olivat arseenin trioksidin dissosiaatiopaineen alapuolella ja vastaavasti trisulfidin dissosiaatiopaineen yläpuolella. Osaesimerkkiä I vastaavassa tapauksessa suoritettiin polttoaineen hapetus ilmalla ja muissa tapauksissa happirikastei-sella (n. 50 paino-% O2) ilmalla. Lukuunottamatta osaesimerkkiä VIII vastaavaa tapausta, missä hiiltä ei lisätty li-säpolttoaineeksi, käytettiin eri koejaksoissa aina samaa elementtirikin syötemäärää eli 29,1 kg syöterikasteen tonnia kohden laskettuna. Osaesimerkkejä vastaavien koejaksojen hiilen syötemäärä oli eri tapauksissa seuraava (kg/esimerk-ki): 17,0 kg/I-III, 13,5 kg/IV ja 10,0 kg/V-VII. Tarkasteltavissa osaesimerkeissä on käytetty jauhettua puuhiiltä.The series of experiments were performed at oxygen and sulfur pressures below the dissociation pressure of arsenic trioxide and above the dissociation pressure of trisulfide, respectively. In the case corresponding to Sub-Example I, the fuel was oxidized with air and in other cases with oxygen-enriched (about 50% by weight O2) air. Except for the case corresponding to Sub-Example VIII, where no carbon was added as an additional fuel, the same amount of elemental sulfur feed, i.e. 29.1 kg per ton of feed concentrate, was always used in the different test periods. The amount of carbon input in the experimental periods corresponding to the sub-examples was as follows (kg / example): 17.0 kg / I-III, 13.5 kg / IV and 10.0 kg / V-VII. Powdered charcoal has been used in the sub-examples considered.
Taulukoiden 3 ja 4 arvoista voidaan todeta, että lisäpoltto- aineen syötön ollessa vakio, systeemistä saatava lämpömäärä on tuotekaasufaasin happipaineen lähes lineaarinen funktio.From the values in Tables 3 and 4, it can be seen that when the supplemental fuel supply is constant, the amount of heat from the system is an almost linear function of the oxygen pressure in the product gas phase.
18 6396718 63967
Toisaalta tutkitulla alueella on vakiohappipaineessa toimittaessa lisäpolttoaineen määrä saatavan lämpömäärän liki-määrin lineaarinen funktio.On the other hand, in the studied region, the amount of additional fuel delivered at constant oxygen pressure has an approximately linear function of the amount of heat obtained.
Taulukon 3 osaesimerkkiä VIII vastaava lämpöhäviö on syöte-rikasteen tonnia kohden määrältään 20 Mcal. Tämä arvo edellyttää jo erittäin hyvää uunilaitetta lämpöteknillisesti tarkasteltuna. Syötehiilen määrän ollessa 10 kg saavutetaan sama lämpöhäviö kaasufaasin happipaineen ollessa arvoa, “16The heat loss corresponding to sub-example VIII in Table 3 is 20 Mcal per tonne of feed concentrate. This value already requires a very good oven device from a thermal engineering point of view. With an amount of feed carbon of 10 kg, the same heat loss is achieved with an oxygen pressure in the gas phase of “16
Pq = 2,3 x 10 atm vastaava. Toisaalta, vakio happipai-nelssa, PQ = 10 atm, tarvitaan mainitun lämpöhäviön kompensointiin syöterikasteen tonnia kohden hiilimäärä 15 kg.Pq = 2.3 x 10 atm corresponding. On the other hand, at a constant oxygen pressure, PQ = 10 atm, a carbon amount of 15 kg per tonne of feed concentrate is needed to compensate for said heat loss.
Elementtirikin syöttö systeemiin ja prosessoinnin varhaisessa vaiheessa (esimerkkejä vastaavissa prosessitapauksissa on elementtirikki syötetty systeemiin rikasteen kanssa samanaikaisesti, myös syötehiili oli jo sekoitettu rikasteeseen ennen syöttöä) on edullista lisäpolttoaineen saattamiseksi kaasumaiseen muotoon /c (s) + 82(9)^=^082(92.7- Tällöin on energian jakautumista polttoaineen hapetuksessa helposti säädettävissä mm. polttokohdan valinnalla. Syöttörikasteestä erottuva elementtirikki saadaan prosessoinnissa mukaan vasta enargiittihilan hajotessa korkeassa lämpötilassa.Feeding elemental sulfur into the system and at an early stage of processing (in similar process cases, elemental sulfur is fed into the system at the same time as the concentrate, the feed carbon was already mixed into the concentrate before feeding) is preferred to convert additional fuel to gaseous form - In this case, the distribution of energy in the oxidation of the fuel can be easily adjusted, for example, by selecting the combustion point.
Myös elementtirikin osapaine saattaa varsinkin prosessoinnin alkuvaiheissa alentua ilman lisäystä, runsaan hiilimää-rän läsnäollessa, liian alas hajoamis- ja sulfidoitumisreak-tioiden toteutumiselle. On huomattava, että riittävä kaasu-faasin rikkihöyryn määrä on tarpeen, kaasumaisten epäpuh-taussulfidien dissosiaatiopaineiden ylittämisen ohella, myös kondensoinnissa saatavan, epäpuhtaussulfidit sisältävän polymeerin rikkisisällön pitämiseksi alueella 50-60 paino-%. Tällöin polymeerin viskositeetti on vielä riittävän alhainen sen helppoon käsittelyyn. Osaesimerkkejä vastaavissa tapauksissa on polymeerin rikkipitoisuus (paino-% S/esimerkki) seuraava: 57,3/1, 58,0/11, 56,0/111, 58,1/IV, 58,2/V, 56,4/VI, 52,8/VII ja 58,1/VIII.Also, the partial pressure of the elemental sulfur may decrease, especially in the early stages of processing, without addition, in the presence of a large amount of carbon, too low for the decomposition and sulfidation reactions to take place. It should be noted that a sufficient amount of gas phase sulfur vapor is necessary, in addition to exceeding the dissociation pressures of gaseous impurity sulfides, also to keep the sulfur content of the impurity sulfide-containing polymer obtained in the condensation in the range of 50-60% by weight. In this case, the viscosity of the polymer is still low enough for easy handling. In cases corresponding to the sub-examples, the sulfur content of the polymer (% by weight S / example) is as follows: 57.3 / 1, 58.0 / 11, 56.0 / 111, 58.1 / IV, 58.2 / V, 56.4 / VI, 52.8 / VII and 58.1 / VIII.
19 6396719 63967
Esimerkit osoittavat, että keksinnön mukaisessa menetelmässä kaasufaasin sekä happi- että rikkipaineiden samanaikainen säätö on helposti toteutettavissa. Mainitut paineet voidaan pysyttää myös epäpuhtausraetailien oksidien dis-sosiaatiopaineiden alapuolella ja vastaavien sulfidien dis-sosiaatiopaineiden yläpuolella. Hiili voidaan elementti-rikin läsnäollessa helposti hapettaa alhaisessa lämpötilassa ja siten,että paikallisia ylikuumenemisen alueita systeemissä ei kehity. Tämä aikaansaadaan siten, että hiilen annetaan kaasuuntua hiilisulfidiksi, mikä sopivalla hapetus-kaasun syöttöpaikkojen valinnalla poltetaan patjan ulkopuolella. Käytetyssä pilot-uunissa (lyhyt) suoritettiin hapetus n.1,5 m:n (päässä) etäisyydellä uunin syöttöpäästä teräs-putkeen suljetun A^O^-putken avulla. Teollisuusmittakaavas-sa hapetuskaasu voidaan syöttää esimerkiksi putkiuunia käytettäessä pitkin tämän sivuviivaa asetettujen säteettäisten syöttöputkien avulla. Samalla tavoin voidaan systeemiin syöttää sekä rikkihöyryä että muita kaasuja. Koe-esimerkit osoittavat myös, että tarvittavan prosessilämmön lisäksi voidaan tarvittaessa systeemiin syöttää erilaisten uunilait-teistojen käytöstä riippuvat määrät lämpöä lämpöhäviöiden peittämiseen.The examples show that in the process according to the invention the simultaneous control of both oxygen and sulfur pressures in the gas phase can be easily carried out. Said pressures can also be kept below the dissociation pressures of the oxides of the impurity strips and above the dissociation pressures of the corresponding sulfides. Carbon can be easily oxidized in the presence of elemental sulfur at low temperatures and so that local areas of overheating in the system do not develop. This is accomplished by allowing the carbon to gasify to carbon sulfide, which is burned outside the mattress with a suitable choice of oxidation-gas feed locations. In the pilot furnace used (short), oxidation was carried out at a distance of about 1.5 m (end) from the feed end of the furnace to the steel tube by means of a closed A 2 O 2 tube. On an industrial scale, the oxidizing gas can be fed, for example, when using a tubular furnace by means of radial feed pipes arranged along its side line. In the same way, both sulfur vapor and other gases can be fed into the system. The experimental examples also show that, in addition to the required process heat, amounts depending on the use of different furnace equipment can be fed into the system, if necessary, to cover the heat losses.
20 • 6 396 7 (N m m <r20 • 6 396 7 (N m m <r
X -I *· IX -I * · I
O on ·*τ in o >H vo o -—I in cn Γ"~ h· O' O' ' 3 'in ' r'' oo ft, co on o cm m h oo r-' h· o in -a· 0» o o o o t O' O' ' ' ' I 'O on · * τ in o> H vo o -—I in cn Γ "~ h · O 'O' '3' in 'r' 'oo ft, co on o cm mh oo r-' h · o in - a · 0 »oooot O 'O' '' 'I'
Of < s o o o o ^ --- .Of <s o o o o ^ ---.
-P-P
-H CO 00 CN O-H CO 00 CN O
m ο o rH τ >1 0 O ' ' '1m ο o rH τ> 1 0 O '' '1
>. £ En O O O O>. £ En O O O O
rHrH
fO-- c 0) oo m σν mfO-- c 0) oo m σν m
W X) <N O 00 rHW X) <N O 00 rH
(0 P4 Q ' ' ' t ' E-I U) o o o o cn m m in CO O rH ΓΜ β ·Η ' ' ' I '(0 P4 Q '' 't' E-I U) o o o o cn m m in CO O rH ΓΜ β · Η '' 'I'
N CQ Ο Ο ιΗ ON CQ Ο Ο ιΗ O
o m t— -P oo vo o ooo m t— -P oo vo o oo
•H ' ' ' (N• H '' '(N
n (1) Λ mo σ» I ' >1 CP W rH rH Ή >1__ rH — <C o o m Γ' C m <H H· fC ^ ^ ^ O ? «1 OH N ) h -P O < on <H h· in 0 3------n (1) Λ mo σ »I '> 1 CP W rH rH Ή> 1__ rH - <C o o m Γ' C m <H H · fC ^ ^ ^ O? «1 OH N) h -P O <on <H h · in 0 3 ------
-P-P
<CC) < CQ <d P3 « (0 -n 1 ---—-- 0) P H Cl<CC) <CQ <d P3 «(0 -n 1 ---—-- 0) P H Cl
ÄD -P H -HÄD -P H -H
>i -P p <H> i -P p <H
OT C J) 0)HOT C J) 0) H
Qj H Q) 3 • C w E co >H o (CJ >iQj H Q) 3 • C w E co> H o (CJ> i
Or Λί H 3Or H 3
O E 0) -Η Ο -PO E 0) -Η Ο -P
-X Ο -P p Qr-p •X C0 CD 0) 0) f0 3 d> ic -p j-> λ; cn on cn Λί o O cn o-X Ο -P p Qr-p • X C0 CD 0) 0) f0 3 d> ic -p j-> λ; cn on cn Λί o O cn o
3 «J H 3 3 Ci3 H3 «J H 3 3 Ci3 H
« 05 E-ι E-· Ή Ό E-* 2i 63967«05 E-ι E- · Ή Ό E- * 2i 63967
Taulukko 2. MineraalianalyysitTable 2. Mineral analyzes
Tase- Mineraalianalvvsi p-%_ komponentti Rikaste . Tuoterikaste PolymeeriLevel- Mineral analysis p -% _ component Concentrate. Product concentrate Polymer
Cu3(As/Sb)S4 62,27Cu3 (As / Sb) S4 62.27
Cu3BiS3 0,12Cu3BiS3 0.12
CuFeS2 1,17- 47,90CuFeS2 1.17- 47.90
Cu5FeS4 40,38 (Cu,Au,Ag,Hg)xSe,Te 0,20 'Ses' 0,21 'TeS' 0,50 i 'Hgs' 0,05 j Au 0,02 j Ag2S 0,07 I FeS2 24,53 I Fe12s13 3,29Cu5FeS4 40.38 (Cu, Au, Ag, Hg) xSe, Te 0.20 'Ses' 0.21 'TeS' 0.50 i 'Hgs' 0.05 j Au 0.02 j Ag2S 0.07 I FeS2 24.53 L Fe12s13 3.29
; (Zn,Pb,Cd,Sn,Ni,Co,Mn)XS 1,68 2,32 J; (Zn, Pb, Cd, Sn, Ni, Co, Mn) XS 1.68 2.32 J
As2S3 94,36 j Sb2S3 4,57 ! Bi2S3 0,31 j Oksidi 3,22 4,45 22 63967 σ> co wmoo n ro m m m v ^ ^ ^ ^ ^ ^ v rH <N l/l O H [— Γ- rH 04 VO {— nj n η -H co vo m coAs2S3 94.36 j Sb2S3 4.57! Bi2S3 0.31 j Oxide 3.22 4.45 22 63967 σ> co wmoo n ro mmmv ^ ^ ^ ^ ^ ^ v rH <N l / l OH [- Γ- rH 04 VO {- nj n η -H co vo m co
ϋ <H I I I Iϋ <H I I I I
S IS I
> 04 o- CD m m o r-iNinin » -- -..- -- oj moo cm> 04 o- CD m m o r-iNinin »- -..- - oj moo cm
o mn rnvc <n <h Io mn rnvc <n <h I
O CM HOT H r-»*· <—(O CM HOT H r - »* · <- (
O'. O . I iH rHO '. O. I iH rH
Ai rH· ΟΠΝ ΙΛ VO 04 — — — — — — rH CM in <J\ (N -¾1 2 3 o (0 04 ο- σι r- r-Ai rH · ΟΠΝ ΙΛ VO 04 - - - - - - rH CM in <J \ (N -¾1 2 3 o (0 04 ο- σι r- r-
O IIIO III
££
HB
CD M OO Ol CM CT> 05 I—» --- - -CD M OO Ol CM CT> 05 I— »--- - -
nj r- 05 Oi VO CMnj r- 05 Oi VO CM
4-) I—I -c eri σ> I <ti4-) I — I -c different σ> I <ti
«D (71 I—I I—I ΤΓ rH«D (71 I — I I — I ΤΓ rH
O. AC rH rHO. AC rH rH
££
SOSO
»H"B
O ** r-ι O cs| rHO ** r-ι O cs | rH
(¾ H ^ k. v ^ % •η (T3 (N O ^ H CO M* O CM co vd n 00(¾ H ^ k. V ^% • η (T3 (N O ^ H CO M * O CM co vd n 00
I £ I SII £ I SI
0) CM Or-tTf 0~ TJ.0) CM Or-tTf 0 ~ TJ.
•H M --- - - < ovo 1/1 1—( in• H M --- - - <ovo 1/1 1— (in
rH ι-H VO -3* I VOrH ι-H VO -3 * I VO
O' ι-H ι-H -S’ rHO 'ι-H ι-H -S' rH
M rH rHM rH rH
O CO Ό Orf H MOrtrlO CO Ό Orf H MOrtrl
V K K. S s « K V VV K K. S s «K V V
rH cm m 0 cm 0 in riuiHin nj cm rH -T vn vo-M'iovr»rH cm m 0 cm 0 in riuiHin nj cm rH -T vn vo-M'iovr »
ϋ rH I IIIϋ rH I III
S IS I
MM
O rH CM O I—I rr f- Γ- -M· - - - - - - > - — oowoovf n cm σι mO rH CM O I — I rr f- Γ- -M · - - - - - -> - - oowoovf n cm σι m
O OJ rH 1— 04 O) O) I (NO OJ rH 1-4 O) O) I (N
4-> O' O 04 m o- m m4-> O'O 04 m o- m m
a) a; rH - rH rHa) a; rH - rH rH
<D V) m<D V) m
4-) I4-) I
30 X> cu a. <o 00000 0030 X> cu a. <O 00000 00
£ EH y OOOOO OO£ EH y OOOOO OO
W «π/1 Γ' o ο o- o I 0011W «π / 1 Γ 'o ο o- o I 0011
rH *d 4-) r—l rH r—l rH rHrH * d 4-) r — l rH r — l rH rH
«S«S
T~l <dT ~ l <d
C -HC -H
•H 4-) 30 ac < -P co m• H 4-) 30 ac <-P co m
C C CC C C
• CD CU -rl 'JO CD• CD CU -rl 'JO CD
Π c CD 0) -H CDΠ c CD 0) -H CD
0 4.) fO > 4J0 4.) fO> 4J
22
0 Q. CD -C CDiflrcOjC0 Q. CD -C CDiflrcOjC
Ai E 4-) >1 4-> VM ,C >,Ai E 4-)> 1 4-> VM, C>,
Ai o (I) H H H co 0 :0 3Ai o (I) H H H co 0: 0 3
a: CD CD Hi Ο.ΓΗ Π3 CD CD π! O Oi (Ua: CD CD Hi Ο.ΓΗ Π3 CD CD π! O Oi (U
rH CD HJACHiCU-HgjJ 4J Ai CO E 4JrH CD HJACHiCU-HgjJ 4J Ai CO E 4J
α Μ :0 H -r >1·Η rH :Q o H (1) :d o CD m >,CS a E-I I H >, 3KXA 3 E-· E-ι OT 10 Eh E-· 63967 23 ώ n h o ^ ON LO ^ ^ h ^ ^ ^ % -**· on ro h (N o n rl (N CO i—l I H M3 V) (N (N U)α Μ: 0 H -r> 1 · Η rH: Q o H (1): do CD m>, CS a EI IH>, 3KXA 3 E- · E-ι OT 10 Eh E- · 63967 23 ώ nho ^ ON LO ^ ^ h ^ ^ ^% - ** · is ro h (N is rl (N CO i-1 1H M3 V)
«Ö CS ΓΟ I III«Ö CS ΓΟ I III
O rlO rl
55 I55 I
HB
HB
HB
> O H CO HO P- ΓΟ O> O H CO HO P- ΓΟ O
^ ^ s « ^ «.^ ^ s «^«.
O rl Γ" I rl O (O VO o O Γ- «H <T\ (SO 1 UiO rl Γ "I rl O (O VO o O Γ-« H <T \ (SO 1 Ui
17* O I—I r—I f'· i—I17 * O I — I r — I f '· i — I
X rl rl rl η m o* h h m ^ s. . ^ ^ rl t—I LO on i—I Γ0 <Ti β rs r~- on r~ r~X rl rl rl η m o * h h m ^ s. ^ ^ rl t — I LO is i — I Γ0 <Ti β rs r ~ - is r ~ r ~
O IIIO III
ss
HB
dl h O r~ o ro o UI > * *· * - rO o sr r- ro r- -P H s' co vo | oo JO Cl* H H ST rldl h O r ~ o ro o UI> * * · * - rO o sr r- ro r- -P H s' co vo | oo JO Cl * H H ST rl
Oi X rl rl & ad i—i rs on m in ro in r-l * «· *. ·- « s· « (0(0 rl r- r- o sr r~Oi X rl rl & ad i — i rs on m in ro in r-l * «· *. · - «s ·« (0 (0 rl r- r- o sr r ~
TO O H 00 T H COTO O H 00 T H CO., LTD
S IIIS III
a> Π h o rs rs oo m rl > s s * v <C o h in m ro rl O (O rl | n·a> Π h o rs rs oo m rl> s s * v <C o h in m ro rl O (O rl | n ·
On rl sr sr rl X rl rl on oo vd rs LO oo ro m o ooOn rl sr sr rl X rl rl on oo vd rs LO oo ro m o oo
V K X ·» K ^ X ^ XV K X · »K ^ X ^ X
rl (N LO O rl ro rl r| f—I <0* f—Irl (N LO O rl ro rl r | f — I <0 * f — I
(Q rs rl rl <jn S3 H rl Ui(Q rs rl rl <jn S3 H rl Ui
O rl I I I I IO rl I I I I I
SISI
> O rl rs O 00 rl l~- "T rl X x x x x x X x x omnoiDU* ro m on o rs ri r- ri es on I ri 4J tn O ri t" ro ri 0) ^ rl rl rl dl tn (0> O rl rs O 00 rl l ~ - "T rl X x x x x x X x x omnoiDU * ro m is o rs ri r- ri es is I ri 4J tn O ri t" ro ri 0) ^ rl rl rl dl tn (0
-p I-p I
Ö JOÖ JO
Oi CU (d ooooo oo E E ri ooooo o o aa aa -η >ί Γ'ΟΟΓ-'Οΐ οοιι rl PJ 4-3 Q rl rl rl i—I rl (8 •roOi CU (d ooooo oo E E ri ooooo o o aa aa -η> ί Γ'ΟΟΓ-'Οΐ οοιι rl PJ 4-3 Q rl rl rl i — I rl (8 • ro
VV
C rl •H 4J aa κβ < 4J n toC rl • H 4J aa κβ <4J n to
c CCc CC
• d) CU rl JO <D• d) CU rl JO <D
ro C <D tn -h oro C <D tn -h o
O 4-> (0 > -PO 4-> (0> -P
O Oi dJ Λ d)(0:ia,CO Oi dJ Λ d) (0: ia, C
X E -p >1 4J4UJ >, X O tn -H rl -P il) 3:0 3 x <v ra x c.ri ia φ di a « ad) rl GJ a-H E μ 4>Ρί(ΰΕ-Ρ p tn ΰ ·η -h >i-h h :o o —i ia aa o nj (β >,o; ä h s h >, DoixpicXE -p> 1 4J4UJ>, XO tn -H rl -P il) 3: 0 3 x <v ra x c.ri ia φ di a «ad) rl GJ aH E μ 4> Ρί (ΰΕ-Ρ p tn ΰ · η -h> ih h: oo —i ia aa o nj (β>, o; ä hsh>, Doixpic
Eh h tn tn E-· E* 24 _ 6 3 9 6 7 m 1-4 tr oo h ro r'- TT(~-r^ on o H ^ ^ ^ ^ ^ v ^ ^ m nn i i i v h(n tjMo o H (N (N (O H VO -m·Eh h tn tn E- · E * 24 _ 6 3 9 6 7 m 1-4 tr oo h ro r'- TT (~ -r ^ on o H ^ ^ ^ ^ ^ v ^ ^ m nn iiivh (n tjMo o H (N (N (OH VO -m ·
r* *3* rHr * * 3 * rH
Η'Τ'ίΗσιΟνΓΓ'Η'Τ'ίΗσιΟνΓΓ '
HinorHN>nffl on o M "ir4OO(NHC0rl TJ* m o m rH cm i-tror-i vomHinorHN> nffl on o M "ir4OO (NHC0rl TJ * m o m rH cm i-tror-i vom
^ ·ντ rH^ · Ντ rH
Trmvo'a’oororviM· (ΧιΓ-ΟίΜνΟΟ.—(CM p oo o « k ^ H Νηοο'ίΐΜΝ^ (N σι nTrmvo'a’oororviM · (ΧιΓ-ΟίΜνΟΟ .— (CM p oo o «k ^ H Νηοο'ίΐΜΝ ^ (N σι n
> NH rH CO rH rH (N> NH rH CO rH rH (N
«f <-H«F <-H
mooncocico'T incoH^NN<ro o^ro nnooMDnnu) h to hmooncocico'T incoH ^ NN <ro o ^ ro nnooMDnnu) h to h
> CM f—I N H en .-I> CM f — I N H en.-I
CO rHCO rH
<u ro noiNcooonoco ro o\ n rl ·ί vo n η o vo in «P s ^ -H > innoonnov noom<u ro noiNcooonoco ro o \ n rl · ί vo n η o vo in «P s ^ -H> innoonnov Noom
MM CM rH ro rH ·—l CMMM CM rH ro rH · —l CM
<0 rf rH<0 rf rH
«J«J
MHMH
3 uOconirinvH3 uOconirinvH
ro Γ'ΗΟΙΝΟ^ΊΙΓ'ν ΟΝΟ (Il H s ^ rö m r— n o o o h \o i—ι cm en voro Γ'ΗΟΙΝΟ ^ ΊΙΓ'ν ΟΝΟ (Il H s ^ rö m r— n o o o h \ o i — ι cm en vo
X M rH rH rH ΓΟ rH VO UOX M rH rH rH ΓΟ rH VO UO
M· rHM · rH
COCOrOrHCMCMr—Ιι—ICOCOrOrHCMCMr-Ιι-I
O B H l/l o o n N O Γ- o H 'O B H l / l o o n N O Γ- o H '
H nOOOINHNIN rl H (OH nOOOINHNIN rl H (O
CM CM ro rH r}· LOCM CM ro rH r} · LO
'T rH'T rH
(ouM^oiirnoroM· voco o h r» ci n· o o o O ** ·* ** M »H^OOrHOr^VD O H ^(ouM ^ oiirnoroM · voco o h r »ci n · o o o O ** · * ** M» H ^ OOrHOr ^ VD O H ^
i—4 H VO »H G*\ VOi — 4 H VO »H G * \ VO
tn cn +>tn cn +>
<D<D
0 m ro +»0 m ro + »
*tH* tH
ro ro ε äoro ro ε äo
«J >1 >1 P«J> 1> 1 P
MH U *3 3 Sh >i aeMH U * 3 3 Sh> i ae
ro < :0 Ero <: 0 E
ro ε x: ω ro ta hj «.-Η e tr ε X ro r*T3 -rl ,*2 % Z -rl ro • -rl o» MH g ^ - τ | +1 cm ·· rH - hj :ro :ro o-uo 33 ro ro p u O CC rH roro I-H»:nj:ro M -h ro ro **H -»h oi:ro :ro .x roc·· ro-π -Ροεε 3 Cu O <U Λίι-Η :0 Oi 3 3 •-h ro O. e roro o* vo ro w 3 WG-H CM (Λ ΓΝ g 4J g i4rH ro ro ro ro o ro <-mo o o o c*-h <d :ro o o ro ro E-< E-· -X Hiinwuuu^H^ C !< «ro ε x: ω ro ta hj «.-Η e tr ε X ro r * T3 -rl, * 2% Z -rl ro • -rl o» MH g ^ - τ | +1 cm ·· rH - hj: ro: ro o-uo 33 ro ro pu O CC rH roro IH »: nj: ro M -h ro ro ** H -» h oi: ro: ro .x roc ·· ro-π -Ροεε 3 Cu O <U Λίι-Η: 0 Oi 3 3 • -h ro O. e roro o * vo ro w 3 WG-H CM (Λ ΓΝ g 4J g i4rH ro ro ro ro o ro < -mo oooc * -h <d: ro oo ro ro E- <E- · -X Hiinwuuu ^ H ^ C! <«
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI814134A FI63967C (en) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV SULFIDISKA ORENA KOPPARBEMAENGDA KOMPLEXMALMER OCH -KONCENTRAT |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI814134A FI63967C (en) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV SULFIDISKA ORENA KOPPARBEMAENGDA KOMPLEXMALMER OCH -KONCENTRAT |
| FI814134 | 1981-12-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI63967B true FI63967B (en) | 1983-05-31 |
| FI63967C FI63967C (en) | 1983-09-12 |
Family
ID=8514969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI814134A FI63967C (en) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV SULFIDISKA ORENA KOPPARBEMAENGDA KOMPLEXMALMER OCH -KONCENTRAT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI63967C (en) |
-
1981
- 1981-12-22 FI FI814134A patent/FI63967C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI63967C (en) | 1983-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5188658A (en) | Method for recovering zinc from zinc-containing waste materials | |
| US3790366A (en) | Method of flash smelting sulfide ores | |
| Shamsuddin et al. | Constitutive topics in physical chemistry of high-temperature nonferrous metallurgy—A review: Part 1. Sulfide roasting and smelting | |
| GB2118578A (en) | Method of recovering metals from liquid slag | |
| RU2109077C1 (en) | Method for treatment of zinc sulfide or other zinc-containing materials, method for partial oxidation of materials containing zinc oxide, zinc sulfide and iron sulfide, method for treatment of initial material containing zinc sulfide and iron sulfide | |
| US4169725A (en) | Process for the refining of sulfidic complex and mixed ores or concentrates | |
| US3649245A (en) | Process for the purification of pyrite cinders from nonferrous metals, from arsenic and from sulfur | |
| US4242124A (en) | Process for the selective removal of impurities present in sulfidic complex ores, mixed ores or concentrates | |
| US4259106A (en) | Process for the roasting and chlorination of finely-divided iron ores and concentrates containing non-ferrous metals | |
| Kojo et al. | Copper production with Outokumpu flash smelting: an update | |
| FI63967B (en) | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV SULFIDISKA ORENA KOPPARBEMAENGDA KOMPLEXMALMER OCH -KONCENTRAT | |
| FI68661B (en) | FOERFARANDE FOER RAFFINERING AV SULFIDKONCENTRAT INNEHAOLLANDEARSENIK ANTIMON OCH VISMUT | |
| US4027863A (en) | Suspension smelting furnace for finely-divided sulfide and/or oxidic ores or concentrates | |
| US5403380A (en) | Method for producing easily volatile metals, such as zinc, lead, mercury and cadmium, of sulfidic raw materials | |
| US3306708A (en) | Method for obtaining elemental sulphur from pyrite or pyrite concentrates | |
| US3849120A (en) | Smelting of copper-iron or nickel-iron sulfides | |
| US4113470A (en) | Process for suspension smelting of finely-divided sulfidic and/or oxidic ores or concentrates | |
| CA1057510A (en) | Process for treating sulfidic complex and mixed ores, concentrates and technical precipitates | |
| US2816022A (en) | Smelting of lead-containing ores | |
| Nermes et al. | Flash smelting of lead concentrates | |
| CA1113258A (en) | Method for controlling the heat content and evening out temperatures in various sulfidizing processes | |
| NL8300531A (en) | METHOD FOR PREPARING A LEAD ALLOY FROM SULFIDE CONCENTRATE | |
| US1182951A (en) | Process of desulfurizing ores. | |
| EP0641865A1 (en) | Method of reprocessing lead-containing materials | |
| CA1083831A (en) | Process for the suspension smelting of sulfidic complex and/or mixed ores or concentrates in order to separate the impurity minerals or metals present in them |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: OUTOKUMPU OY |