FI71345B - Foerfarande foer separering av zink ur jaernhaltiga sulfidkoncentrationer - Google Patents
Foerfarande foer separering av zink ur jaernhaltiga sulfidkoncentrationer Download PDFInfo
- Publication number
- FI71345B FI71345B FI851621A FI851621A FI71345B FI 71345 B FI71345 B FI 71345B FI 851621 A FI851621 A FI 851621A FI 851621 A FI851621 A FI 851621A FI 71345 B FI71345 B FI 71345B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- oxygen
- zinc
- concentrate
- reaction zone
- enriched air
- Prior art date
Links
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 33
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 27
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 16
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001308 Zinc ferrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N zinc ferrite Chemical compound O=[Zn].O=[Fe]O[Fe]=O WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052935 jarosite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
1 71345
Menetelmä sinkin erottamiseksi rautapitoisista sulfidirikasteista Tämä keksintö kohdistuu menetelmään sinkin erottamiseksi rautapitoisista sulfidirikasteista, jolloin rautapitoisen rikasteen, hapen tai mahdollisesti happirikastetun ilman suspensiota syötetään reaktiovyöhykkeeseen.
Sinkin valmistus sulfidipitoisesta rikasteesta tapahtuu nykyisin siten, että sinkkirikastetta tavallisesti pasutetaan leijupetiuu-o nissa noin 950 C:ssa. Näissä olosuhteissa rikasteessa oleva rauta muodostaa vastaavan sinkkimäärän kanssa sinkkiferriittiä. Näin muodostunut ferriitti on liukenematon sinkin valmistuksen seuraavassa vaiheessa, se on neutraaliliuotuksessa. Ferriittiin sidotun sinkin taiteenottamiseksi on neutraaliliuotuksessa syntyvä liuotus jäännös liuotettava rikkihappoon, jolloin sekä sinkki että rauta menevät liuokseen. Liuoksessa oleva rauta on seostettava helposti suodatettavassa muodossa ja pestävä sinkkitappioi-den minimoimiseksi. Tähän tarkoitukseen on kehitetty mm. jarosiit-ti- ja götiittiprosessi, joissa rauta saostetaan helposti suodattuvassa ja pestävässä muodossa. On kuitenkin todettu, että syntyvä rautajäännös, jonka määrä sen alhaisesta rautapitoisuudesta johtuen on huomattava ja jota varastoidaan jätekasoissa, muodostaa potentiaalisen ympäristöuhan. Tämä johtuu siitä, että jätteen sisältämä pieni sinkkimäärä ja erityisesti kadmium, liukenevat vähitellen sadeveteen ja joutuvat siten helposti pohjaveteen. Näissä olosuhteissa on kyseenalaista voidaanko tällaisia jätteitä varastoida varsinkaan tiheästi kansoitetuilla seuduilla.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on eliminoida sinkkiferrii-tin pasutuksen yhteydessä syntyvät jäteongelmat. Pasutuksen sijasta käsitellään sinkkirikastetta korkeassa lämpötilassa ja sopivissa, hieman pelkistävissä olosuhteissa, jolloin rikasteen sinkki haihtuu kaasumaisessa olotilassa, minkä jälkeen sinkkikaa- 2 71345 sut hapetetaan sinkkioksidiksi toisessa vaiheessa. Tällä tavoin voidaan sinkki erottaa raudasta ja muista haihtumattomista aineosista, jotka jäävät uuniin sulana muodostaen kiveä ja kuonaa.
Keksinnön pääasialliset tunnumerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista .
Esillä olevan keksinnön mukaisesti muodostetaan edullisesti sy-linterimäisessä reaktiovyöhykkeessä sulafaasi sulfidirikasteesta syöttämällä rikastetta, happea tai hapella rikastettua ilmaa sellaisessa suhteessa, että reaktiovyöhykkeen ensimmäisessä osassa muodostuu sinkin haihduttamiseksi otollinen atmosfääri, jonka o -3 lämpötila on yli 1300 C ja hapen osapaine on korkeintaan 10 atmosfääriä. Tämän jälkeen hapetetaan kaasumainen sinkki sinkkioksidiksi toisessa osassa syöttämällä ilmaa tai happirikastettua ilmaa tähän toiseen osaan.
Keksinnön suositun suoritusmuodon mukaisesti johdetaan reaktio-vyöhykkeen yläosaan rikastetta, happea tai happirikastettua ilmaa sekä mahdollisesti hiilipitoista polttoainetta sellaisessa suhteessa, että reaktiovyöhykkeen ensimmäisessä vaiheessa vallitsee o noin 1300-1600 C:n lämpötila.
Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää poikkileikattua osakuvantoa keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen soveltuvasta muunnetusta sulatusuunista.
Piirustuksessa on sulatusuunin pystysuora sylinterimäinen reak-tiokuilu merkitty viitenumerolla 1 ja se liittyy alaosastaan alauuniin 2. Reaktiokuilu 1 on jaettu kahteen päällekkäiseen vyöhykkeeseen eli osaan: ylempään poikkileikkaukseltaan pienempään osaan 1' ja alempaan osaan 1". Osat l' ja 1” voivat tietenkin olla myös samankokoiset. Kuten ennestään tunnetuissa liekkisulatusuu-neissa rikasteen ja kaasun suspensio voidaan syöttää reaktiokuilun 1 yläpäästä 4 putken 5' kautta tai sitten reaktiokuilun 1 yläosaan 1' tangentiaalisesti liittyvän putken 5 kautta.
Il 71 345 3
Esillä olevan keksinnön mukaisesti ylläpidetään reaktiokuilun 1 yläosassa l' pelkistävä atmosfääri, jonka lämpötila on yli o o 1300 C, edullisesti 1300-1600 C, ja hapen osapaine korkein-—3 —3 —6 taan 10 , edullisesti 10 - 10 atmosfääriä. Hapen osa- paine voi tietenkin epätyydyttävän sekoituksen johdosta, varsinaisten reaktioiden ulkopuolella olla korkeampi. Näissä olosuhteissa rikasteen sinkki haihtuu ja tämän jälkeen voidaan sinkki hapettaa puhaltamalla ilmaa tai happirikastettua ilmaa reaktio-kuilun 1 alemman osan 1" kattoon sovitetun putken 6' kautta tai reaktiokuilun 1 alemman osan 1" seinämällä, radiaalisesti tai tangentiaalisesti johdetun putken 6 kautta.
Vaihtoehtoisesti voidaan rikastetta ja hiiltä kuten esim. hiilivetyä syöttää alempana olevaan ensimmäiseen osaan. Sula aine virtaa alaspäin, kaasut sensijaan kulkevat ylöspäin, jossa hapetus tapahtuu lisäilman avulla yläpuolella olevassa toisessa osassa ja lopuksi hapetetut reaktiokaasut johdetaan toisesta osasta kaasun jäähdytysvaiheeseen.
Molempien osien erottaminen toisistaan voi joissakin tapauksissa olla edullista. Tällöin voidaan esim. reaktiotuotteet (sula ja kaasu) johtaa ensimmäisestä osasta uuniosaan ja toinen osa voidaan sovittaa paikkaan, jossa kaasut poistuvat.
Menetelmä voidaan keksinnön mukaisesti toteuttaa kaksivaiheisesti sulasykloonissa tai reaktiokuilussa. Reaktiokuilun yläosaan syötetään sinkkirikastetta happialimäärän kanssa tangentiaalisesti ja kuumennetaan lämpötilaan, jossa sinkki haihtuu sinkkinä. Tällöin muodostuu myös kiveä ja kuonaa, jotka syklonivaikutuksen johdosta sinkoutuvat kaasufaasista seinämille. Halutun lämpötilan saavuttamiseksi, voi joissakin tapauksissa olla tarpeen käyttää lisää polttoainetta yhdessä tarvittavan happimäärän kanssa. Siten saadaan yli 95 % sinkistä haihdutetuksi.
Reaktiotilan alaosassa poltetaan kaasumaista sinkkiä kuten myös hapettumattomia rikki-, hiilivety- ja vety-ainesosia syöttämällä ilmaa tai happirikastettua ilmaa. Tällöin syntyy lämpöä, joka sä-teilemällä voi siirtyä ensimmäiseen osaan. Sen sijaan sinkkioksidi 71345 4 on hyvin hienojakoista, koska se on muodostunut kaasumaisesta sinkistä ja kulkee poistokaasujen 8 mukana kaasujen jäähdytykseen ja sitä seuraavaan pölynerotukseen. Kaasut on jäähdytettävä nopeasti haitallisen sulfaattimuodostuksen estäisemiseksi.
Näin muodostunut sinkkioksidi, joka on suhteellisen rautavapaa, voidaan suoraan syöttää tavalliseen elektrolyyttiseen sinkkipro-sessiin pasutteen sijasta.
Esimerkki:
Sinkkirikasteen koostumus on:
ZnS 77,3 %, CuFeS , 2,5 %, PbS 1,0 %, FeS 9,7 %, FeS 5,8 %, 2 2 liukenemattomia 3,0 %.
o Tätä rikastetta sulatetaan reaktiotilassa 1500-1600 C:ssa, niin että suurin osa rikasteen sinkistä muuttuu kaasuksi, minkä jälkeen syntynyt kaasu hapetetaan, niin että muodostuu sinkkioksidia. Reaktiotila on muodostettu syklooniksi, niin että sulat reak-tioainesosat, kivi ja kuona muodostavat ohuen kerroksen sen seinämillä eivätkä näin ollen osallistu kaasufaasireaktioihin.
a) 1 tonni edellämainittua rikastetta sulatetaan käyttäen 325 Nm happea ja 100 kg hiiltä. Tällöin lämpötila reaktiovyö- o hykkeessä on suurin piirtein 1625 C ja siitä poistuu kaasua, joka sisältää hiilen hapetustuotteita (CO , CO, H O ja H ), 2 2 2 sulfidistä peräisin olevia rikkikonponentteja (SO^, S^) sekä kaasumaista sinkkiä. Näissä olosuhteissa -5 -6 (pO = 10 -10 ) 2 syntynyt kivi ja kuona sisältävät ainoastaan noin 2 % syötetystä sinkkimäärästä. Ensimmäisestä reaktiovaiheesta peräisin oleva
II
5 71345 kaasu, joka sisältää pelkistäviä ainesosia sekä sinkkihöyryä, poltetaan ilman kanssa. Kehittynyt lämpö siirtyy säteilemällä osittain ensimmäiseen reaktiovyöhykkeeseen.
b) Ellei^mitään lisäpolttoainetta käytetä vaan yksinomaan happea 270 Nm , jää lämpötila reaktiovyöhykkeessä noin o 1500 C:een, huolimatta jälkeenpäin suoritetusta poltosta.^Hapen osapaine ensimmäisessä reaktiovyöhykkeessä on pO = 10 2
Sulasta sinkkimäärästä 5 % jää sulafaasiin.
Claims (4)
1. Menetelmä sinkin erottamiseksi rautapitoisesta sulfidi- kasteesta, jolloin sulfidirikasteen ja hapen tai mahdollisesti happirikastetun ilman suspensio johdetaan reaktiovyöhykkeeseen (1), tunnettu siitä, että sulan tai puolikiinteän faasin muodostamiseksi johdetaan (5, 5') reaktiovyöhykkeeseen rikastetta, happea tai happirikastettua ilmaa sellaisessa suhteessa, että reaktiovyöhykkeen (1) ensimmäiseen osaan (V) muodostuu rikkikompo- o nentteja sisältävä atmosfääri, jonka lämpötila on yli 1300 C ja _3 hapen osapaine korkeintaan n. 10 atmosfääriä sinkin haihduttamiseksi ja että reaktiovyöhykkeen (1) toiseen osaan (1") puhalletaan ilmaa tai happirikastettua ilmaa (6, 6') kaasufaasin sinkkikompo-nenttien hapettamiseksi sinkkioksidiksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiovyöhykkeen (1) ensimmäiseen osaan (1') johdetaan (5, 5') rikastetta, happea tai happirikastettua ilmaa sekä mahdollisesti hiiltä ja/tai rikkipitoista polttoainetta sellaisessa suhteessa, että reaktiovyöhykkeen yläosassa vallitsee 1300 - o 1600 C:n lämpötila.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että ilmaa tai happirikastettua ilmaa puhalletaan (6) tangentiaalisesti reaktiovyöhykkeen (1) toiseen osaan (1").
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiovyöhykkeeseen (1) johdetaan (5) rikastetta, happea tai happirikastettua ilmaa sekä mahdollisesti hiiltä ja/tai rikkipitoista polttoainetta tangentiaalisesti. u
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI851621A FI71345B (fi) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | Foerfarande foer separering av zink ur jaernhaltiga sulfidkoncentrationer |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI851621A FI71345B (fi) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | Foerfarande foer separering av zink ur jaernhaltiga sulfidkoncentrationer |
| FI851621 | 1985-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI851621A0 FI851621A0 (fi) | 1985-04-24 |
| FI71345B true FI71345B (fi) | 1986-09-09 |
Family
ID=8520716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI851621A FI71345B (fi) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | Foerfarande foer separering av zink ur jaernhaltiga sulfidkoncentrationer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI71345B (fi) |
-
1985
- 1985-04-24 FI FI851621A patent/FI71345B/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI851621A0 (fi) | 1985-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0453151B1 (en) | Process for recovering valuable metals from a dust containing zinc | |
| US4514223A (en) | Continuous direct process of lead smelting | |
| CA1073215A (en) | Production of blister copper directly from roasted copper-iron sulfide concentrates | |
| CA1195125A (en) | Solid-matte oxygen converting process | |
| CA2193068A1 (en) | Copper converting | |
| PL152530B1 (en) | Pyrometallurgical smelting process for non-ferrous materials, especially for zinc | |
| FI68657B (fi) | Foerfarande foer autogen braenning av basmetallsulfidmaterial med en syrehaltig gas | |
| US5372630A (en) | Direct sulphidization fuming of zinc | |
| MXPA02006652A (es) | Metodo para la produccion de cobre vesicular en un reactor de suspension. | |
| FI64644B (fi) | Foerfarande foer rostning och klorering av finfoerdelade jaernmalmer och/eller -koncentrat innehaollande ickejaernmetaller | |
| KR100322393B1 (ko) | 적어도부분적으로건식야금법에의해정련된니켈함유원료로부터의고등급니켈매트의제조방법 | |
| US4614541A (en) | Method of continuous metallurgical processing of copper-lead matte | |
| FI116069B (fi) | Menetelmä raakakuparin valmistamiseksi | |
| FI71345B (fi) | Foerfarande foer separering av zink ur jaernhaltiga sulfidkoncentrationer | |
| US4515631A (en) | Method for producing blister copper | |
| US4388110A (en) | Method for recovering the metal content of complex sulphidic metal raw materials | |
| US5131944A (en) | Method and apparatus for treating zinc concentrates | |
| US4201748A (en) | Process for thermal-activation of chalcopyrite-pyrite concentrates | |
| FI68661C (fi) | Foerfarande foer raffinering av sulfidkoncentrat innehaollandearsenik antimon och vismut | |
| US4465512A (en) | Procedure for producing lead bullion from sulphide concentrate | |
| SK5972001A3 (en) | Method for producing directly reduced, desulfurized iron | |
| US5192487A (en) | Apparatus for treating zinc concentrates | |
| US4388111A (en) | Process for the recovery of lead from a lead-bearing sulfide concentrate | |
| RU2020170C1 (ru) | Способ непрерывной плавки сульфидных материалов | |
| Weisenberg | Feasibility of Primary Copper Smelter Weak Sulfur Dioxide Stream Control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA | Application withdrawn |
Owner name: KHD HUMBOLDT WEDAG AG |