RS64851B1 - Unapređen proces topljenјa bakra - Google Patents

Description

Opis

OBLAST PRONALASKA

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na ponovno dobijanje bakra (Cu) zajedno sa drugim obojenim metalima kao što su kalaj (Sn), olovo (Pb), nikl (Ni) i cink (Zn), prvenstveno iz sekundarnih sirovina, pomoću koraka pirometalurškog procesa. Predmetni pronalazak se prvenstveno odnosi na sekundarne sirovine, takođe poznate kao materijali koji se mogu reciklirati. Materijali koji se mogu reciklirati, na primer, mogu biti sporedni proizvodi proizvođača metala, otpadni materijali i materijali na kraju svog životnog veka.

STANЈE TEHNIKE

[0002] Predmetni pronalazak se prvenstveno bavi dobro poznatim pirometalurškim korakom u proizvodnji bakra, tj. korakom topljenja. U zavisnosti od izvora sirovine, korak topljenja se može dalje specificirati kao primarni ili sekundarni korak topljenja.

[0003] Topljenje je proces u kome se toplota i hemijska sredstva primenjuju, najčešće u primarnoj topionici na metalnu rudu, da bi se ekstrahovao osnovni metal. Sa više tehničkih detalja, topljenje je proces u kome se čvrste materije koje sadrže metal pretvaraju u tečnost pomoću hemijske reakcije koja kao rezultat stvara metale. Koristi se za ekstrakciju mnogih metala iz inertne onečišćene (eng. gangue) komponente rude, uključujući srebro, gvožđe, bakar i druge osnovne metale. To je oblik ekstraktivne metalurgije u kojoj se hemijske reakcije koriste za izbacivanje drugih elemenata kao što su gasovi ili šljaka, ostavljajući iza sebe tečno kupatilo koje sadrži metal u elementarnom ili hemijski vezanom obliku, kao što je vezan sa sumporom i poznat kao „bakrenac”. Elementarni metal se ponovno dobija u posebnoj fazi rastopljenog metala. Takođe, bakrenac obično formira posebnu tečnu fazu. Većina ruda je nečista i često je potrebno koristiti fluks, kao što je krečnjak ili silicijum dioksid, da bi se uklonio prateći sloj stenskog onečišćenja kao deo druge odvojene tečne faze koja formira uobičajeni sporedni proizvod pod nazivom „šljaka”.

[0004] Takođe pri ponovnom dobijanju bakra iz sekundarnih materijala, topljenje se može koristiti kao prvi korak za ponovno dobijanje koncentrovane bakarne faze iz sekundarnih sirovih materijala koji mogu biti previše kontaminirani i/ili čiji sadržaj bakra može biti prenizak da bi bio direktno pogodan kao napoj za prečišćavanje u kvalitet anodnog bakra. Takvi sekundarni sirovi materijali su obično bogatiji bakrom od primarnih bakarnih izvora kao što je ruda bakra ili međuproizvod bakarnog koncentrata koji se obično prvo dobija iz rude npr. mineralnom flotacijom uzvodno od koraka topljenja. Deo bakra u sekundarnom materijalu, takođe, može već biti prisutan u elementarnom obliku, pa stoga nije hemijski vezan. Iz ovih razloga, radni uslovi u koraku topljenja bakra koji se sprovodi na sekundarnim sirovim materijalima se jasno razlikuju od onih u koraku topljenja primarnog bakra koji se sprovodi na bakarnom koncentratu ili povremeno na rudi bakra.

[0005] U topionici primarnog bakra, uobičajeni početni materijali su sulfidi koji sadrže bakar kao što je halkopirit (CuFeS2), bornit (Cu5FeS4) i halkocit (Cu2S). Njihova reakcija sa kiseonikom (oksidacija) izbacuje S kao SO2u otpadnom gasu i formira fazu „bakrenca“ (Cu2S.FeS) zajedno sa fazom šljake (FeO.SiO2), gde ova druga nastaje reakcijom sa dodatim silicijum dioksidom. U drugom koraku, obično takođe u peći za topljenje, FeS se izbacuje daljom reakcijom sa kiseonikom i silicijum dioksidom da bi se formiralo više šljake i više SO2gasa, ostavljajući takozvani „beli metal” (Cu2S) obično sa manje od 1% preostalog Fe. Ovaj poslednji se zatim oksiduje gasom koji sadrži kiseonik, poželjno vazduhom, u skladu sa reakcijama

Cu2S O2→ 2Cu SO2,

Cu2S 3/2 O2→ Cu2O SO2

Cu2S 2 Cu2O → 6 Cu SO2)

[0006] Ovaj proces topljenja primarnog bakra se obično izvodi u takozvanom „Pierce-Smith” konvertoru, da bi se formirao takozvani „blister bakar”, koji uključuje Ni i plemenite metale, šljaku koja uključuje većinu Fe, Zn zajedno sa 2-15% Cu, prašinu iz peći (uključujući većinu Sb, As, Bi, Cd, Pb) i otpadni gas (koji opet sadrži SO2). Velika količina S koja dolazi slobodna u ovim koracima procesa se izbacuje kao SO2,i ponovno dobija u obliku sumporne kiseline. Stoga je, topioničarski korak primarnog bakra obično i primarno korak jake oksidacije. Topljenje primarnog bakra je na primer opisano u JPS61531 (A) ili njegovoj odobrenoj verziji JPH0515769 (B2). Obrada faze bakarnog bakrenca je, na primer, opisana u CN101871050 A i GB2462481 A. US 3,954,448 opisuje proces za dalju preradu bakarnog bakrenca ili šljake iz koraka topljenja primarnog bakra.

[0007] JP 2003253349 opisuje proces topljenja primarnog bakra u kome sirovi materijal bakrenca takođe sadrži gvožđe sulfid. U prvom koraku, ovo gvožđe sulfid se selektivno oksiduje u oksid gvožđa korišćenjem vazduha obogaćenog kiseonikom. Oksid gvožđa i dodati silicijum dioksid završavaju u zasebnoj šljakastoj fazi koja se uklanja iz peći pre nego što se bakar sulfid dalje prerađuje u drugom koraku. Količina raspoloživog gvožđe sulfida i njegova reakcija u FeO možda neće biti dovoljna za stvaranje reakcione toplote neophodne za održavanje temperature u peći tokom ovog prvog koraka, posebno kada se prerađuju hladni sirovi materijali. U prvom koraku, po toni prerađenog bakrenca, dodaje se količina dodatnog metalnog gvožđa da bi se sprečila dalja oksidacija gvožđa u magnetit (Fe2O3), što bi inače povećalo viskozitet šljake i narušilo naknadno odvajanje faza i uklanjanje šljake na kraju prvog koraka. Pod uslovima oksidacije koji su kao i obično određujući u koraku topljenja primarnog bakra, dodatno metalno gvožđe se oksiduje i ova reakcija stvara dodatnu toplotu.

[0008] Metali u uobičajenim početnim materijalima za korak topljenja sekundarnog bakra su prvenstveno prisutni kao oksidi, iako mogu biti prisutne male količine sulfida. Važna razlika u odnosu na korak topljenja primarnog bakra je stoga odsustvo bakarnog bakrenca kao međuproizvoda. Deo bakra u sirovim materijalima možde zapravo da već bude prisutan u svom elementarnom obliku, ali u preniskoj koncentraciji ili u obliku koji je manje pogodan za pirometaluršku bakarnu preradu, a još manje za hidrometalurško ponovno dobijanje (luženje elektrolitičko izdvajanje). Bakar u oksidima se zatim redukuje u koraku topljenja dodavanjem redukcionog agensa, npr. izvor ugljenika, kao što je koks, i/ili metalno gvožđe, obično u obliku otpadaka (eng. scrap) gvožđa. Dalja velika razlika u odnosu na korak topljenja primarnog bakra stoga uključuje redukcione uslove pod kojima se obavlja korak topljenja na sekundarnim sirovim materijalima.

[0009] US 3,682,623 (Ludo Dierckx i sarad.) opisuje proces prerade bakra koji počinje od sekundarnih sirovih materijala čiji je prvi korak korak topljenja, tj. redukcioni korak, koji se izvodi u peći za topljenje u kojoj se materijali koji sadrže bakar zagrevaju zajedno sa čvrstim materijalom koji sadrži metalno gvožđe, pod neutralnim plamenom obogaćenim kiseonikom, a uz blago mešanje iz ove šarže nastaje kupatilo koje uključuje fazu šljake. Može se dodati mala količina alkalnog ili neutralnog fluksa da bi se optimizovala specifična težina i viskozitet formirane šljake. Takođe se može dodati dodatni silicijum dioksid da apsorbuje jedinjenja gvožđa koja nastaju u redukcionim reakcijama. Kako temperatura kupatila za topljenje u peći raste, navodi se da se hemijski kombinovani bakar, olovo, kalaj ili nikl u šarži redukuju metalnim gvožđem u čvrstom stanju, formirajući rastopljeni metal, nazvan „crni bakar”, i rastopljenu šljaku koja sadrži silikat gvožđa. Uobičajene procesne reakcije su navedene da uključuju:

MeO Fe → FeO Me

(MeO)XSiO2+ x Fe → (FeO)XSiO2+ x Me

x FeO SiO2→ (FeO)XSiO2

[0010] Ove reakcije potvrđuju da se takozvani korak „topljenja” US 3,682,623 kvalifikuje kao korak „topljenja” u kontekstu predmetnog dokumenta. Ove reakcije su egzotermne i navodi se da reakciona toplota brzo povećava temperaturu šarže. Kada se materijal istopi do tačke da će lako teći duž zida posude, mešanje posude se može povećati. Na kraju redukcionog koraka formiraju se crni bakar i topioničarska šljaka, koji se mogu odvojiti jedno od drugog gravitacijom i koji se mogu odvojeno ukloniti iz peći.

[0011] Tokom redukcione operacije, temperatura se kontroliše što je niže moguće u skladu sa održavanjem tečne šljake. Snabdevanje gorivom mora biti regulisano kako bi se sprečilo da temperatura reakcione mase pređe oko 1300°C tokom bilo kog značajnog perioda tokom ciklusa peći za topljenje. Poželjno je da se temperatura održava ne značajno višom od temperature na kojoj šljaka postaje u suštini tečna. Za temperaturu kupatila od oko 1180°C se navodi da je zadovoljavajuća za normalno šaržne materijale, ali se mogu koristiti niže temperature ako se boraks koristi kao fluksni agens.

[0012] Niska temperatura ne samo da minimizira isparavanje olova i kalaja, već ograničava rastvaranje čvrstog gvožđa u proizvedenom rastopljenom bakru. Navodi se da je od suštinskog značaja da postoji značajna količina gvožđa u čvrstom stanju da bi se obezbedila brza i potpuna redukcija šljake. Rastvaranje gvožđa, takođe, treba minimizovati da bi se održala visoka rastvorljivost olova i kalaja u proizvedenom crnom bakru. Kako se reakcije redukcije odvijaju i čvrsti materijal koji sadrži gvožđe se postepeno rastvara u rastopljenom metalu, može se povoljno dodati dodatni čvrsti materijal koji sadrži metalno gvožđe nakon što je topljenje završeno da bi se izvršila konačna redukcija bakra, kalaja, olova i cinka koji ostaju u šljaci. Sve u svemu, koristi se višak gvožđa koje ostaje u peći, barem deo rastvoren u crnom bakru. Cink se isparava iz peći, ali znatna količina cinka, takođe, ostaje u crnom bakru na kraju koraka topljenja.

[0013] Na kraju takozvanog koraka topljenja, kada je završen završni korak redukcije, kao što pokazuje dalja analiza šljake, topioničarska šljaka je vršno izlivena iz peći i granulisana. Nakon izlivanja topioničarske šljake iz iz peći, dobijeni crni bakar je naknadno u istoj peći prethodno rafinisan, zajedno sa više dodatih sekundarnih sirovih materijala koji su već bili prilično bogati bakrom, a ovo prethodno rafinisanje je koristilo jako oksidujući plamen. Ovaj korak prethodnog rafinisanja stoga više nije deo uzvodnog koraka topljenja, što je korak redukcije koji je karakterizovan redukcioimo okruženjem.

[0014] U primeru 1 iz US 3,682,623, šarža za peći za topljenje se topi „pod neutralnim, kiseonikom obogaćenim plamenom” (kol. 15, redovi 1-2), što se podrazumeva kao neutralni plamen, korišćenjem vazduha obogaćenog kiseonikom. Nakon dodavanja dodatne količine otpadaka bakra/gvožđa, šljaka je dodatno redukovana pod blago redukujućim plamenom (kol.

15, I. 33-35). Većina prisutnog cinka je uparena i ponovno dobijena kao prašina u izduvnom sistemu. Potom je šljaka vršno izlivena i granulisana.

[0015] DE 102012 005 401 A1 opisuje peć za topljenje u kupatilu u kojoj je supstanca koja sadrži bakar, poželjno sekundarni sirovi materijal koji sadrži bakar, podvrgnuta procesu topljenja koji se pokreće naftom i/ili gasom zajedno sa vazduhom i/ili kiseonikom koji se injektuju u kupatilo pomoću potopljenog koplja za injektovanje. Korak topljenja proizvodi primarnu šljaku koja ima komparativno malo nečistoća i koja se ispušta iz procesa, kao i drugu šljaku za dalju preradu koja se prenosi iz peći za topljenje u kupatilu u peć sa rotacionim bubnjem. Peć sa rotacionim bubnjem ima gorionik na jednom kraju koji se može snabdevati naftom ili gasom i opciono kiseonikom iz skladišta kiseonika. Dalja prerada se odvija postepeno i proizvodi u nizu anodni bakar, crni bakar, sirovu kalajnu smešu koja se može dalje tretirati silicijumom i finalnu šljaku. Ugalj se unosi u peć sa rotacionim bubnjem u svakom od koraka procesa. U svakom koraku procesa iz DE 10 2012 005 401 A1, peć se zagreva sagorevanjem goriva sa vazduhom i/ili kiseonikom.

[0016] EP 0185004 opisuje proces u kome korak oksidativnog topljenja, koji se izvodi na sekundarnim materijalima, u pokušaju da se poveća prinos vrednih metala, dovodi do tečnog kupatila iz kojeg se uzastopno u dva koraka uklanjaju kalaj i cink isparivanjem, nakon čega se šljaka koja sadrži gvožđe ispušta i zadržava metalna faza koja sadrži bakar. Ova metalna faza se dalje tretira da bi se prvo odvojila olovo-silikatna šljaka, blister bakar sa niskim sadržajem nikla i kupatilo bakar-nikl oksida koje se naknadno može redukovati da bi se formirala legura bakra i nikla.

[0017] US 2017/0198371 A1 bavi se mogućim velikim varijacijama u organskim konstituentima u sirovini za topionicu i njenim efektima na protok procesa. Dokument predlaže da se, u šaržnom režimu, uklone organske komponente u prvom stadijumu, dok se već proizvodi takozvani „crni bakar”, koji se u sledećoj fazi može daljom oksidacijom pretvoriti u blister bakar. Drugi proizvod prvog koraka je finalna šljaka siromašna metalom. U dokumentu se navodi da se „odgovarajuće prilagođena količina kiseonika uduvava u procesnu komoru”. U ovom procesu, „sastav šljake i sadržaj vrednih metala koji su još prisutni u njoj se prati tokom procesa topljenja uzimanjem uzoraka i njihovom brzom analizom”.

[0018] Nedostatak koraka topljenja iz US 3,682,623 je da tokom većeg dela koraka topljenja značajan deo unosa toplote obezbeđuje neutralni plamen, koji radi na vazduhu obogaćenom kiseonikom. Ovo zahteva veliki izvor goriva, vazduha i čistog kiseonika, sa povezanom složenošću, dodatnom opremom i radnim opterećenjem.

[0019] Unos toplote od plamena iznad peći u kupatilu za topljenje ostavlja još stvari koje su željene, jer se toplota mora preneti iz gasova sagorevanja u tečno kupatilo. Prenos toplote iz gasa u tečnost je prilično spor, a površina kontakta između gorionika na vrhu peći i tečnog kupatila ostaje ograničena. Sa potopljenim gorionikom, gravitacija prisiljava gas da se brzo podigne i napusti tečnu fazu. Stoga postoji relativno malo kontaktnog vremena između gasova sagorevanja i kupatila za topljenje. Unos toplote iz plamena u kupatilo je stoga uglavnom zračenjem. Shodno tome, unos toplote plamenom nije visoko efektivan i veliki deo ulaznog potencijala toplote iz plamena završava napuštajući peć u izduvnim gasovima, gde predstavlja dodatni teret za sistem hlađenja izduvnih gasova.

[0020] Velike količine dimnih gasova koje stvara plamen, takođe, zahtevaju da se instalira i radi veliki sistem za preradu izduvnih gasova.

[0021] Pronalazači su otkrili da ostaje potreba za pogodnijim i efikasnijim unosom toplote u sekundarnu peć za topljenje bakra, uz održavanje ili čak poboljšanje sredstava za kontrolu temperature u koraku topljenja.

[0022] Predmetni pronalazak ima za cilj da otkloni ili barem ublaži gore opisani problem i/ili da obezbedi poboljšanja uopšte.

KRATAK OPIS PRONALASKA

[0023] Prema pronalasku, obezbeđen je proces kako je definisan u bilo kom od priloženih patentnih zahteva.

[0024] U jednom tehničkom rešenju, predmetni pronalazak obezbeđuje proces za ponovno dobijanje bakra iz sekundarnih sirovih materijala koji obuhvata korak, u najmanje jednoj napojnoj šarži, topljenja sirovine koja sadrži sirove materijale u peći za ponovno dobijanje koncentrovanog bakarnog međuproizvoda,

pri čemu se sirovina sirovih materijala postepeno unosi u peć, pri čemu sirovina sadrži bakar i opciono najmanje jedan metal koji je u radnim uslovima peći plemenitiji od bakra, najmanje delimično kao oksid,

pri čemu sirovina dalje sadrži gvožđe, i opciono najmanje jedan metal ili jedinjenje koje je u uslovima peći najviše plemenito kao gvožđe ili cink, pri čemu gvožđe i metal najviše plemenit kao gvožđe ili cink su barem delimično prisutni u elementarnom obliku,

pri čemu se toplota stvara unutar peći redoks reakcijama koje pretvaraju elementarno gvožđe i metale ili jedinjenja najviše plemenita kao gvožđe ili cink u okside i pretvaraju okside od bakra i od metala plemenitijih od bakra u elementarni metal,

pri čemu se elementarni metali barem delimično sakupljaju u rastopljeno tečnoj metalnoj fazi, i oksidi se barem delimično sakupljaju u supernatantnoj tečnoj fazi šljake, pri čemu se tečne faze mogu odvojiti i na kraju koraka topljenja najmanje jedna od tečnih faza se barem delimično uklanja iz peći kao topioničarska šljaka i/ili kao koncentrovani bakarni međuproizvod,

naznačen time, da

tokom koraka topljenja višak elementarnog oblika gvožđa i metala ili jedinjenja koji su pod uslovima peći najviše plemenita kao gvožđe ili cink se održava u peći u odnosu na količinu koja je potrebna za završetak redoks reakcija, i

dalji unos toplote u peć se obezbeđuje tokom koraka topljenja injektovanjem gasa koji sadrži kiseonik za oksidaciju viška od gvožđa i od metala ili jedinjenja u najvšem plemenitih kao gvožđe ili cink prisutnih u peći i opciono za sagorevanje zapaljivog izvora ugljenika i/ili vodonika koji se dodatno može uneti u peć.

[0025] Poželjno je da se višak gvožđa i opciono metala ili jedinjenja koji su pod uslovima peći najviše plemenita kao gvožđe ili cink, održava namernim dodavanjem u peć u vidu dela sirovine najmanje jednog dodatnog sirovog materijala koji je bogat gvožđem i/ili najmanje jednim metalom ili pogodnim jedinjenjem.

[0026] Podnosioci su otkrili da održavanje viška gvožđa i opciono drugih metala i/ili jedinjenja koja su najviše plemenita kao gvožđe ili cink u peći, obezbeđuje veoma pogodan postupak za kontrolu veoma kontrolisanog dela unosa toplote i samim tim temperature unutar peći za topljenje, tj. kontrolisanjem injektovanja gasa koji sadrži kiseonik u peć, jer je kiseonik u ovom gasu ono što je dostupno za oksidaciju viška elementarnog gvožđa i/ili drugih metala ili jedinjenja najviše plemenitih kao gvožđe ili cink. Podnosioci su otkrili da ovaj postupak omogućava direktno, tačno i ispravno doziranje unosa kiseonika za generisanje dela reakcione toplote, a što je još povoljnije za deo koji postaje lako, direktno i potpuno dostupan u tečnom kupatilu unutar peći na nivou gde je to najpoželjnije, tj. na spoju između metalne faze i faze šljake gde bi trebalo da se dešavaju redoks reakcije i fazne promene.

[0027] Toplota od oksidacije gvožđa i drugih metala i/ili jedinjenja koja su najviše plemenita kao gvožđe ili cink reakcijom sa kiseonikom iz gasa koji sadrži kiseonik stvara se u samom kupatilu i ne zahteva nikakav dodatni korak prenosa toplote. Ova toplota reakcije se u potpunosti i odmah raspršuje u kupatilo za topljenje.

[0028] Podnosioci su otkrili da je kontrola temperature u peći za topljenje, zahvaljujući predmetnom pronalasku, laka i sa veoma brzim odgovorom. Ovo je veoma korisno, jer kada se temperatura u kupatilu sa rastopljenom tečnošću poveća, više gvožđa se rastvara u rastopljenom tečnom metalu i postaje dostupno za oksidaciju sa raspoloživim kiseonikom, koji bi u slučaju obilnog prisustva kiseonika proizveo još više toplote i bio bi u stanju da stvori termalni beg.

[0029] Predmetni pronalazak je u stanju da izbegne ovaj rizik termalnog bega jer se u procesu prema predmetnom pronalasku, unos kiseonika kao dela gasa koji sadrži kiseonik može veoma kontrolisati. Ako sirovina u određenom trenutku unese veću količinu kiseonika koja postaje dostupna za učešće u redoks reakcijama, i ako bi toplota stvorena ovim dodatnim redoks reakcijama dovela do povećanja temperature kupatila za topljenje, temperatura kupatila za topljenje može se lako staviti pod kontrolu smanjenjem brzine injektovanja gasa koji sadrži kiseonik, a svaki rizik od temperaturnog bega se lako izbegava ili barem značajno smanjuje.

[0030] Još jedna prednost predmetnog pronalaska je da oksidacija gvožđa i drugih metala ili jedinjenja koja su najviše plemenita kao gvožđe ili cink obično ne stvara velike količine otpadnog gasa, za razliku od sagorevanja prirodnog gasa ili drugog goriva koje sadrži ugljenik i/ili vodonik, i da sistem za tretman izduvnih gasova iz peći koji je povezan sa opremom za topljenje u kojoj se odvija proces prema predmetnom pronalasku, može biti jednostavnije projektovan i stoga zahteva niže investicione troškove plus ima niže operativne troškove tokom rada. Još jedna prednost manje zapremine otpadnih gasova je u tome što se obično i manje vredni kalaj, olovo i cink isparavaju i stoga ne moraju da budu zarobljeni u sistemu za preradu izduvnih gasova.

[0031] Podnosioci su stoga otkrili da stvaranje toplote oksidacijom npr. višak gvožđa u oksid gvožđa injektovajem gasa kiseonika u kupatilo za topljenje je mnogo efektivnije, a takođe i mnogo efikasnije od sagorevanja plamena zasnovanog na zapaljivom izvoru ugljenika i/ili vodonika u peći. Podnosioci su procenili da oko 80% injektovanog kiseonika reaguje sa jedinjenjima u tečnom kupatilu peći i da toplota koju ove reakcije stvaraju ostaje u tečnom kupatilu, što je veoma visok prinos u poređenju sa toplotom koja se može dobiti sagorevanjem ugljovodoničnog goriva kao što je prirodni gas, čak i ako se ovo sagorevanje odvija na čistom kiseoniku ili vazduhu obogaćenom kiseonikom. Podnosioci smatraju da je ova razlika zato što se konverzija gvožđa u oksid gvožđa dešava u samom tečnom kupatilu, dok se sagorevanje prirodnog gasa dešava u gasnoj fazi i toplota sagorevanja još uvek mora da se prenese u tečnu fazu da bi doprinosila sadržaju entalpije u tečnom kupatilu. Dodatno, takvo sagorevanje ne mora nužno biti potpuno.

[0032] Podnosioci su, takođe, otkrili da su pogodni izvori elementarnog gvožđa, i metala ili jedinjenja najviše plemenitih kao gvožđe ili cink, lako dostupni iz velikog broja izvora i da se mogu lako dobiti u ekonomskim uslovima koji čine ovaj postupak unosa toplote ekonomski povoljnijim od unosa toplote pomoću neutralnog plamena, čak i na osnovu samo operativnih troškova. Pored toga, ugljenični otisak procesa prema predmetnom pronalasku je niži u poređenju sa gore opisani postupkom u prethodnom stanju tehnike.

[0033] Iako je uključen u obim predmetnog pronalaska, podnosioci ne žele da koriste opciju da obezbede deo ukupnog toplotnog unosa u peć sagorevanjem zapaljivog izvora ugljenika i/ili vodonika u peći. Podnosioci su otkrili da bi pod određenim ekonomskim uslovima moglo biti korisno koristiti ovu opciju, ali podnosioci uvek, čak i kada se ova opcija koristi, radije kontrolišu temperaturu peći injektovanjem gasa koji sadrži kiseonik, zbog većeg nivoa pogodnosti, veće lakoće kontrole i manjeg rizika od termalnog bega.

[0034] Još jedna prednost predmetnog pronalaska povezana sa viškom prisustva gvožđa rastvorenog u sloju rastopljenog tečnog metala unutar peći jeste da se sloj čvrstog gvožđa i/ili oksida gvožđa formira oko potopljenih duvnica kroz koje se gas koji sadrži kiseonik može uvesti i formira dodatnu zaštitu ovih duvnica od habanja, jer se ove duvnice hlade protokom gasa koji je obično hladniji od kupatila za topljenje. Ovaj zaštitni sloj obično poprima oblik šuplje pečurke i formira se zato što su same duvnice hladnije, i rastopljeni tečni metal oko duvnice postaje hladniji, gde se rastvorljivost gvožđa u koncentrovanoj rastopljeno tečno bakarnoj fazi smanjuje, gvožđe precipitira i prijanja za spoljne površine duvnice osim za otvor kroz koji se gas injektuje.

[0035] Visoka odzivnost kontrole temperature je prednost, jer u slučaju povećanja temperature rastopljene tečnosti, ovaj zaštitni sloj može ponovo da se rastvori i duvnica može

1

da izgubi svoj zaštitni sloj, što rezultira mogućim ozbiljnim oštećenjima i gubicima u proizvodnji. Visoka odzivnost sistema za kontrolu temperature dovodi do toga da se rizik za takvo oštećenje duvnice, kao i s tim povezani gubitak proizvodnje, može značajno smanjiti, a poželjno je i izbeći.

[0036] Podnosioci su otkrili da korisni efekti predmetnog pronalaska dovode do stabilnijeg i pouzdanijeg koraka topljenja. Korak topljenja je obično veoma rani korak u složenijem celokupnom pirometalurškom procesu.

[0037] Celokupni proces može, na primer, dalje da prerađuje proizvode iz koraka topljenja u skladu sa postupkom prema glavnom patentnom zahtevu u derivate.

[0038] Šljaka iz koraka topljenja može se poželjno dalje prerađivati, npr. isparavanjem (eng. fuming) da proizvede šljaku koja ne samo da izaziva manje zabrinutosti kada se odlaže na deponiju i/ili kada se koristi u krajnjoj upotrebi veće vrednosti, kao što je opisano dalje u ovom dokumentu.

[0039] Koncentrovani bakarni međuproizvod, poželjno nakon što je odvojen od topioničarske šljake koja se formira u koraku topljenja, može se dalje prerađivati, npr. rafinacijom, da bi se proizveo koncentrovaniji rafinisani bakarni proizvod koji postaje pogodan za krajnju upotrebu veće vrednosti, opciono livenjem bakarnih anoda kao sirovine za elektrolizu što može na kraju dovesti do bakarnih katoda visoke čistoće koje su u skladu sa mnogim, ako ne i svim, sadašnjim industrijskim standardima za zahtevnije krajnje upotrebe bakra.

[0040] Dalji tretman koncentrovanog bakarnog međuproizvoda i/ili šljake iz koraka topljenja može dovesti do drugih vrednih sporednih proizvoda rafinisanog bakarnog proizvoda.

[0041] Takav vredan sporedni proizvod može, na primer, biti tok sirovog lema koji može biti izveden iz bakarne rafinerijske šljake koja može nastati rafinacijom koncentrovanog bakarnog međuproizvoda. Takav sirovi lem može biti dalje rafinisan i/ili podešen, tj. očišćen uklanjanjem elemenata koji bi mogli uticati na nizvodnu obradu i/ili narušiti ili zabraniti posebne primene gotovih proizvoda dobijenih iz struje lema. Ovi vredni sporedni proizvodi mogu, na primer, da uključuju najmanje jedan od proizvoda koji pripadaju listi koja se sastoji od glavnog proizvoda (eng. prime product) mekog olova, glavnog proizvoda tvrdog olova, anodnog mulja bogatog srebrom i glavnog proizvoda kalaja visokog kvaliteta, kao što je objašnjeno dalje u ovom dokumentu.

[0042] Podnosioci tvrde da se povoljni efekti koje donosi predmetni pronalazak prenose sve do proizvodnje derivata proizvoda iz koraka topljenja koji su gore navedeni. Poboljšana stabilnost i pouzdanost koraka topljenja donosi prednost u tome što nizvodni procesi koji proizvode ove derivate imaju stabilniji i pouzdaniji napojni tok koji potiče iz koraka topljenja, što njihov sopstveni rad čini stabilnijim i pouzdanijim. Ovo omogućava proizvodnju finalnih proizvoda stabilnijeg i pouzdanijeg kvaliteta. Dalje, omogućava smanjenje opterećenja praćenja procesa i/ili pažnje operatera, i povećava mogućnost za elektronski nadzor i kontrolu svakog koraka u ovim procesima, kao i celokupnog procesa.

KRATAK OPIS SLIKA NACRTA

[0043] Slika 1 prikazuje shemu toka procesa uključujući proces prema pronalasku kao deo celokupnog procesa za ponovno dobijanje obojenih metala iz sekundarnih sirovina.

DETALJNI OPIS

[0044] Predmetni pronalazak će u daljem tekstu biti opisan u određenim tehničkim rešenjima, i sa mogućim upućivanjem na određene slike nacrta, ali pronalazak nije ograničen na njih, već samo patentnim zahtevima. Svi opisani crteži su samo shematski i nisu ograničavajući. Na crtežima, veličina nekih elemenata može biti preuveličana i nije nacrtana u razmeri u ilustrativne svrhe. Dimenzije i relativne dimenzije na crtežima ne odgovaraju nužno stvarnim redukcijama u praksi pronalaska.

[0045] Štaviše, izrazi prvi, drugi, treći i slično u opisu i u patentnim zahtevima se koriste za razlikovanje sličnih elemenata, a ne nužno za opisivanje sekvencijalnog ili hronološkog redosleda. Izrazi su uzajamno zamenljivi pod odgovarajućim okolnostima i tehnička rešenja pronalaska mogu da rade u drugim sekvencama od onih koje su ovde opisane i/ili prikazane.

[0046] Štaviše, izrazi vrh, dno, iznad, ispod i slično u opisu i patentnim zahtevima se koriste u opisne svrhe, a ne nužno za opisivanje relativnih pozicija. Tako korišćeni izrazi su uzajamno zamenljivi pod odgovarajućim okolnostima i ovde opisana tehnička rešenja pronalaska mogu funkcionisati u drugim orijentacijama od onih koje su ovde opisane ili prikazane.

[0047] Izraz „sadrži”, kako se koristi u patentnim zahtevima, ne treba smatrati ograničenim na elemente koji su navedeni u kontekstu sa njim. To ne isključuje da postoje i drugi elementi ili koraci. Trebalo bi se smatrati da je obezbeđeno prisustvo ovih karakteristika, celina (eng. integers), koraka ili komponenti prema potrebi, ali ne isključuje prisustvo ili dodavanje jedne ili više drugih karakteristika, celina, koraka ili komponenti ili njihovih grupa. Dakle, obim „predmeta koji sadrži sredstva A i B” ne može biti ograničen na objekat koji se sastoji isključivo od agenasa A i B. To znači da su A i B jedini elementi od interesa za predmetnu temu u vezi sa predmetnim pronalaskom. U skladu sa ovim, izrazi „sadrži” ili „uključuje” obuhvataju i restriktivnije izraze „sastoji se u suštini od” i „sastoji se od”. Zamenom „sadrži” ili „uključuje” sa „sastoji se od” ovi izrazi stoga predstavljaju osnovu poželjnih, ali suženih tehničkih rešenja, koja su takođe obezbeđena kao deo sadržaja ovog dokumenta u vezi sa predmetnim pronalaskom.

[0048] Osim ako nije drugačije naznačeno, svi rasponi dati ovde uključuju do i uključuju i date krajnje tačke, a vrednosti konstituenata ili komponenti kompozicija su izražene u težinskim procentima ili tež. % svakog sastojka u kompoziciji.

[0049] Kako se ovde koristi, „težinski procenat”, „ tež-%”, „procenat po težini”, „% po težini”, „ppm tež”, „ppm po težini”, „težinski ppm” ili „ppm” i njihove varijacije odnose se na koncentraciju supstance kao težinu te supstance podeljenu sa ukupnom težinom kompozicije i pomnoženu sa 100 ili 1000000 prema potrebi, osim ako nije drugačije navedeno. Podrazumeva se da, kako se ovde koristi, „procenat”, „%” treba da budu sinonim za „težinski procenat”, „tež-%”, itd.

[0050] Treba napomenuti da, kako se koristi u ovoj specifikaciji i priloženim zahtevima, oblici jednine „a”, „an” i „the” (u engleskoj verziji) uključuju reference za množinu osim ako sadržaj jasno ne nalaže drugačije. Tako, na primer, referenca na kompoziciju koja sadrži „jedinjenje” uključuje kompoziciju koja ima dva ili više jedinjenja. Takođe, treba napomenuti da se izraz „ili” generalno koristi u svom smislu uključujući „i/ili” osim ako sadržaj jasno ne nalaže drugačije.

[0051] Pored toga, o svakom jedinjenju koje se ovde koristi može se naizmenično raspravljati u pogledu njegove hemijske formule, hemijskog naziva, skraćenica, itd.

[0052] Metali i jedinjenja koja su najviše plemenita kao gvožđe ili cink su jedinjenja koja pod uslovima peći imaju najmanje isti ili čak veći afinitet prema kiseoniku od gvožđa ili cinka, a samim tim i od bakra, nikla, kalaja i olova. Ova definicija se odnosi na „gvožđe ili cink”, jer je relativni položaj cinka i gvožđa u odnosu na njihov afinitet za kiseonik u uslovima peći veoma blizak i može se čak promeniti u zavisnosti od uslova u peći. Da bi ova definicija bila tačna i sveobuhvatna, neophodno je pozvati se na oba ova metala. Pod uslovima u peći, ovi odabrani metali ili jedinjenja se vrlo lako angažuju na oksidacionoj strani redoks reakcija kao deo predmetnog pronalaska. Pogodni metali su, na primer, sami elementarni cink i gvožđe, aluminijum, silicijum i kalcijum. Pogodna jedinjenja mogu, na primer, biti metalni silicidi, poželjno silicidi metala koji su kao takvi već pogodni, kao što je gvožđe silicid (FeSi), ali takođe mogu biti pogodna bimetalna ili multimetalna jedinjenja, uključujući smeše, kao što su SnAI,

1

CuFe, FeSn, ili legure, kao što je mesing (ZnCu). Dalja pogodna jedinjenja mogu biti sulfidi metala, kao što su FeS, ZnS i/ili sulfidi drugih metala od kojih su sulfidi ili metali su najviše plemeniti kao gvožđe ili cink.

[0053] Metali i jedinjenja plemenitija od bakra su jedinjenja koja u uslovima peći imaju manji afinitet prema kiseoniku od bakra. Ovi sirovi materijali se prilično lako angažuju na redukcionoj strani redoks reakcija kao deo predmetnog pronalaska i rezultiraju oslobađanjem odgovarajućeg metala u njegovom elementarnom obliku. Pogodni su na primer srebro, zlato, drugi plemeniti metali, uključujući metale platinske grupe, legure i njihove smeše, uključujući i one koje sadrže druge metale.

[0054] U kontekstu predmetnog pronalaska se podrazumevaju izrazi „topionica”, „topiti”, „topljenje” ili slična odstupanja od „topljenja”, proces koji obuhvata mnogo više od samo promene stanja materije jedinjenja iz čvrstog u tečno. U koraku pirometalurškog topljenja odvija se nekoliko hemijskih procesa koji konvertuju određena hemijska jedinjenja u druga hemijska jedinjenja. Važne takve konverzije mogu biti oksidacije, moguće povezane sa formiranjem oksida, ili redukcije, kojima se menja oksidaciono stanje nekih atoma. U ovom dokumentu izrazi „topionica”, „topionička peć” i „peć za topljenje” se koriste naizmenično i svi označavaju peć u kojoj se odvija ovaj proces.

[0055] U kontekstu predmetnog pronalaska, pod izrazima „šliker” ili „šlikeri” se podrazumeva supstanca koja je često nalik na pastu koja se formira kao posledica operativnog koraka i koja se odvaja od različite tečne faze, obično pod uticajem gravitacije, i obično pluta na vrhu. Šliker ili šlikeri se obično mogu sastrugati ili ukloniti iz tečnosti koja je ispod.

[0056] Pod pojmom „lem” se u kontekstu predmetnog pronalaska podrazumeva metalna kompozicija koja je bogata kalajem i/ili olovom, ali koja takođe može da sadrži druge metale. Lem se odlikuje relativno niskom temperaturom topljenja, što čini kompoziciju pogodnom da, nakon što se zagreje na relativno ograničenu temperaturu, nakon hlađenja može da formira metalnu vezu između dva druga metalna dela, takozvano „lemljenje”.

[0057] U ovom dokumentu i osim ako nije drugačije navedeno, količine metala i oksida su izražene u skladu sa uobičajenom praksom u pirometalurgiji. Prisustvo svakog metala se obično izražava u njegovom ukupnom prisustvu, bez obzira da li je metal prisutan u svom elementarnom obliku (oksidaciono stanje = 0) ili u bilo kom hemijski vezanom obliku, obično u oksidovanom obliku (oksidaciono stanje > 0). Za metale koji se relativno lako mogu svesti u svoje elementarne oblike i koji se mogu pojaviti kao rastopljeni metal u pirometalurškom procesu, prilično je uobičajeno da se njihovo prisustvo izrazi u smislu njihovog elementarnog metalnog oblika, čak i kada je sastav šljake dat, gde većina takvih metala može zapravo biti prisutna u oksidovanom obliku. Prema tome, sastav šljake, kao što je šljaka dobijena u postupku prema predmetnom pronalasku, određuje sadržaj Fe, Zn, Pb, Cu, Sb, Bi kao elementarnih metala. Manje plemeniti metali se teže redukuju u pirometalurškim uslovima obojenih metala i javljaju se uglavnom u oksidovanom obliku. Ovi metali se obično izražavaju u smislu njihovog najčešćeg oksidnog oblika. Zbog toga sastav šljake obično daje sadržaj Si, Ca, Al, Na, redom izraženih kao SiO2, CaO, Al2O3, Na2O.

[0058] Metalurška šljaka obično nije čista supstanca, već smeša mnogih različitih komponenti. Shodno tome, metalurška šljaka nema jasnu temperaturu topljenja. U tehnici je postalo uobičajeno da se koristi izraz „temperatura likvidusa”, što je temperatura na kojoj je šljaka potpuno tečna.

[0059] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, sirovina dalje sadrži najmanje jedan drugi metal izabran iz grupe koja se sastoji od nikla, kalaja i olova. Sirovi materijali koje sadrže najmanje jedan drugi metal izabran sa ove liste su od velikog interesa za ponovno dobijanje bakra iz njega, ali prisustvo drugog metala može predstavljati dodatna opterećenja ili teškoće u poređenju sa sirovim materijalima koje ne sadrže drugi metal. Podnosioci su otkrili da je korak topljenja veoma pogodan procesni korak za uvođenje sirovog materijala koji sadrži najmanje jedan takav drugi metal. Podnosioci su otkrili da ovaj najmanje jedan drugi metal, takođe, može biti prisutan u sirovini kao njegov oksid ili u drugom obliku koji je u stanju da učestvuje u redoks reakcijama pod uslovima peći i da oslobodi metal u njegovom elementarnom obliku. Podnosioci u ovom kontekstu preferiraju oksidni oblik, zbog njegove veće dostupnosti pod povoljnim uslovima, zbog reakcione toplote koja se generiše redoks reakcijama u kojima učestvuje, kao i zbog njegovog doprinosa kiseoniku u peći, koja smanjuje količinu kiseonika koju treba injektovati. Smanjenje potrebe za injektovanjem kiseonika, takođe, smanjuje protok gasa kroz korak topljenja, što je korisno jer brzina reakcije nije ograničena brzinom spoljnog snabdevanja gasom kiseonika, već samo ograničena kinetikom reakcije. Manji dovod gasa, takođe, može značiti manje izduvnih gasova iz peći kojima je potrebna prerada, a takođe i manje uvlačenja čvrstih čestica u njih.

[0060] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, gde sirovina sadrži najmanje jedan drugi metal, koncentrovani bakarni međuproizvod dalje sadrži najmanje jedan drugi metal. Podnosioci su otkrili da se korak topljenja može izvoditi tako da se, takođe, većina drugog metala izvlači kao deo koncentrovanog bakarnog međuproizvoda, najlakše pomoću, između ostalog, pokretanja redoks reakcija u peći za topljenje do odgovarajućeg

1

stepena. Podnosioci su otkrili da ova karakteristika donosi prednost u tome što se najmanje jedan drugi metal može ponovo dobiti dalje nizvodno kao deo glavnog proizvoda poželjno visokog kvaliteta.

[0061] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, sirovina sadrži otpatke gvožđa, silicijum, cink i/ili aluminijum, poželjnije otpatke gvožđa. Podnosioci su otkrili da se ovaj otpadni materijal može lako dozirati dovoljno precizno mešanjem odgovarajućih količina sa drugim sirovim materijalima kao delom napojne šarže. Podnosioci takođe mogu da dodaju ovaj otpadni materijal kao dodatni tok sirovog materijala u peć. Podnosioci su otkrili da se otpadni materijali kao što su otpatci gvožđa i aluminijum, ali u izvesnoj meri i otpadni silicijum, mogu vrlo lako dobiti u odgovarajućim količinama i pod ekonomski povoljnim uslovima. Podnosioci su, takođe, otkrili da odvojeno dodavanje otpadnog materijala kao dodatnog toka sirovog materijala u peć, poželjno otpadnog gvožđa, nudi prednost u tome što je veoma pogodno da se kontroliše i održava višak elementarnog oblika gvožđa i/ili metala i/ili jedinjenja koja su pod uslovima peći najviše plemenita kao gvožđe ili cink.

[0062] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, proces dalje obuhvata korak uklanjanja topioničarske šljake barem delimično iz peći. Podnosioci preferiraju da uklone barem deo topioničarske šljake iz peći pre nego što započnu sledeću napojnu šaržu. Ako sirovina koja je dostupna u vreme nove napojne šarže koja sadrži značajan fini deo, podnosioci preferiraju da održavaju sloj šljake u peći, jer ovaj sloj obezbeđuje odgovarajući pokrivač ispod kojeg se nalazi fini deo sirovine, ili sirovina koja sadrži značajni fini deo, može se uvesti bez stvaranja prevelikog rizika da fine čestice sirovine budu povučene izduvnim gasovima iz peći i stvaraju dodatni teret i/ili smetnju za sistem prerade izduvnih gasova iz peći. Ako raspoloživa sirovina sadrži značajan grubi deo, podnosioci preferiraju da uklone uglavnom svu formiranu šljaku iz peći pre nego što započnu sledeću napojnu šaržu. Ovo donosi prednost u tome što se više zapremine peći može staviti na raspolaganje za sledeću napojnu šaržu, i stoga je korisno za protok i/ili produktivnost peći za topljenje. Podnosioci su otkrili da se korak uklanjanja šljake iz peći može izvesti nekoliko puta tokom iste napojne šarže peći.

[0063] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, proces obuhvata korak uklanjanja najmanje dela koncentrovanog bakarnog međuproizvoda iz peći, poželjno najviše dela. Podnosioci preferiraju da obezbede odgovarajuće fizičko prisustvo rastopljenog metala u peći kada započinju narednu napojnu šaržu ili kampanju koju čini serija napojnih šarži. Ovaj rastopljeni metal je tada lako dostupan kao vruća tečnost već na početku nove napojne šarže ili cele kampanje za prihvatanje i vlaženje čvrste sirovine, a moguće i dodatna količina

1

elementarnog oblika gvožđa i metala ili jedinjenja koji se pod uslovima u peći najviše plemenita kao gvožđe ili cink, koji mogu biti poželjni ili neophodni za lako stvaranje i/ili održavanje viška ovih aditiva za proces u skladu sa predmetnim pronalaskom. Gvožđe rastvoreno u ovom rastopljenom metalu je lako dostupno za reakciju sa kiseonikom koji se injektuje u tečno kupatilo, a samim tim i za trenutno stvaranje reakcione toplote. Dalja prednost je u tome što čvrsto gvožđe koje se može dodati u peć na početku nove napojne šarže ostaje da pluta na fazi rastopljenog metala, tačno na mestu gde može u potpunosti da doprinese redoks reakcijama koje su predviđene u procesu. Podnosioci su otkrili da zadržavanje dela koncentrovanog bakarnog međuproizvoda u peći pri pokretanju nove napojne šarže peći značajno skraćuje vreme pre nego što peć ponovo može da radi sa velikim kapacitetom kao deo sledeće napojne šarže, i stoga donosi značajno poboljšanje u produktivnosti koraka topljenja. Podnosioci preferiraju da uklone deo rastopljenog metala koji je nastao tokom prethodne napojne šarže pre nego što započnu novu napojnu šaržu peći. Podnosioci su otkrili da se korak uklanjanja dela koncentrovanog bakarnog međuproizvoda iz peći može čak izvesti nekoliko puta tokom iste napojne šarže peći.

[0064] Podnosioci preferiraju da korak topljenja rade što je više moguće u skoro polukontinuiranom režimu, gde se odgovarajući materijal može nastaviti da se dodaje u peć sve dok se upotrebljiva zapremina peći ne iskoristi u potpunosti. Kada šljaka i metalne faze tada dostignu željeni kvalitet, prvo se iz peći može ukloniti barem veći deo šljake, npr. preko preliva kroz dovodni otvor koji je omogućen nagibom peći, a nakon toga se može ukloniti i značajan deo tečne faze rastopljenog metala, na isti način ako je uklonjena sva šljaka, ili može da se ispusti preko otvora za „donju slavinu” pogodno smeštenog u zidu peći. Odgovarajući deo rastopljenog metala se poželjno drži u peći kada se započne uvođenje sledeće napojne šarže za punjenje u peć za topljenje, iz razloga koji su gore objašnjeni. Podnosioci su utvrdili da se ova operacija može nastaviti tokom veoma dugog vremenskog perioda i da će možda morati da bude prekinuta ili zaustavljena samo iz spoljnih razloga ili kada se smatra da je neophodna intervencija održavanja peći za topljenje. Podnosioci su otkrili da se ova operacija može dalje poboljšati pripremom odgovarajućih prethodno pomešanih šarži napojnog materijala u smislu sastava i veličine čvrstih materija u šarži. Podnosioci su otkrili da ovo može doneti prednost mnogo stabilnijeg rada u pogledu vremena u redosledu koraka, kao i u pogledu kvaliteta koncentrovanog bakarnog međuproizvoda koji se svaki put uklanja iz peći, kao glavni proizvod.

[0065] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, gvožđe i jedinjenja koja su najviše plemenita kao gvožđe ili cink, koja se unose sa sirovinom sadrže

1

čvrsto gvožđe, čvrsti silicijum, čvrsti cink i/ili čvrsti aluminijum, poželjno sadržeći otpad koji sadrži bakar/gvožđe, otpad koji sadrži silicijum, otpad koji sadrži cink i/ili otpad koji sadrži aluminijum. Podnosioci su otkrili da su ovi izvori gvožđa, silicijuma, cinka i aluminijuma lako dostupni iz različitih izvora. Pored toga, oni mogu da sadrže male količine drugih metala koji se mogu dobiti i vredi ih dobiti u njihovom elementarnom obliku u koraku topljenja i nizvodno od njega. Takvi drugi metali mogu uključivati kalaj, olovo i nikl. Oni takođe mogu da uključuju tragove plemenitih, pa čak i dragocenih metala (PM) kao što su srebro ili zlato, pa čak i metala platinske grupe (PGM) kao što su rutenijum, rodijum, osmijum, paladijum, iridijum i sama platina, od kojih vrlo male količine mogu mogu biti vredne za ponovno dobijanje zbog njihove oskudice i visoke ekonomske vrednosti.

[0066] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, sirovina je barem delimično čvrsta i stoga se čvrsta sirovina doprema postepeno, poželjno kontinuirano, u peć, poželjno tokom većeg dela napojne šarže za topljenje i poželjnije tokom većeg dela cele kampanje topljenja, poželjno pomoću najmanje jedne transportne trake i/ili valjkastih transportera. Kao što je objašnjeno na drugom mestu u ovom dokumentu, podnosioci više vole da napajaju u ranoj fazi napoj šarže peći i/ili delova kampanje grube delova raspoložive sirovine, i to sve dok se ne formira pogodno debeo sloj metalurške šljake kao pokrivač na fazi rastopljenog metala u peći. Ako je ovaj sloj šljake dostupan od početka napojne šarže, ili nakon što je formiran pokretanjem peći na grubom delu raspoložive sirovine, podnosioci preferiraju da unose u peć i količine finog dela raspoložive sirovine, a podnosioci preferiraju da ovaj fini deo uvedu pneumatski preko koplja koje je potopljeno u tečno kupatilo i oslobađa fini deo materijala oko granice između faze rastopljenog metala i supernatantne istopljene faze šljake jer ovo donosi prednost niskog rizika od gubitka finih sirovinskih čestica sa izduvnim gasovima iz peći.

[0067] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, ulazna brzina sirovine se održava ispod brzine kojom bi stvaranje toplote postalo nedovoljno za topljenje čvrste sirovine i/ili dovođenje sirovine do željene temperature peći. Podnosioci radije izbegavaju koliko je to moguće rizik da entalpijski balans peći postane manjkav jer bi proizvodnja toplote bila nedovoljna za zagrevanje i topljenje sirovine koja se unosi, u kom slučaju postoji opasnost da temperatura u peći padne. Podnosioci su otkrili da je korisno kontrolisati ulazna brzinu sirovine i npr. gvožđe se može dodati dovoljnom brzinom tako da višak elementarnog oblika gvožđa i metala i jedinjenja koji su pod uslovima peći najviše plemenita kao gvožđe ili cink ostane dovoljno visok da, u kombinaciji sa dovoljnim unosom

1

kiseonika, može da generiše dovoljno reakcione toplote za postizanje gotovog zagrevanja i topljenja sirovine koja se uvodi.

[0068] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, najmanje deo sirovine je u obliku fino podeljenog dela, a fino podeljeni sirovinski deo ima prosečnu veličinu čestica od najviše 10 mm, poželjno materijal fino podeljenog sirovinskog dela ima prosečnu veličinu čestica od najviše 3,36 mm. Podnosioci su otkrili da je fino podeljeni sirovinski materijali koji sadrže bakar i druge metale od interesa za proces prema predmetnom pronalasku obično teško prerađivati u alternativnim procesima, te se stoga mogu naći u značajnim količinama i pod ekonomski povoljnim uslovima. Podnosioci su otkrili da se takvi materijali mogu lako besprekorno preraditi u postupku prema predmetnom pronalasku. Podnosioci preferiraju da takve fino podeljene sirovinske delove uvode u peć samo kada neprekidni sloj rastopljene šljake postane dostupan u peći, koji pluta iznad faze rastopljenog metala. Podnosioci preferiraju da uvedu fino podeljeni sirovinski deo oko granice između rastopljenog metala i rastopljene šljake, tako da sloj šljake može delovati kao pokrivač koji može da uhvati bilo koju od malih čestica pre nego što one stignu do gasne faze peći i budu u riziku da budu uvučene sa izduvnim gasovima i da ne učestvuju u procesu unutar peći.

[0069] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, gde sirovina sadrži fino podeljeni sirovinski deo, materijal fino podeljenog sirovinskog dela se transportuje pneumatski i injektuje u peć. Podnosioci su otkrili da je ovo veoma pogodan postupak za uvođenje tako fino podeljenog sirovinskog dela, i ovaj postupak nudi mogućnost da se deo uvede na najpovoljnijoj lokaciji, tj. blizu granice između tečnog metala i tečne šljake, gde takođe bilo koje elementarno gvožđe kao što je otpad gvožđa koje je prisutno obično pluta i gde se odvija većina hemijskih reakcija.

[0070] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, gde sirovina obuhvata fino podeljeni deo sirovine, materijal fino podeljenog dela sirovine se ubrizgava u fazu tečne šljake i iznad metalne faze tečnog kupatila. Podnosioci su otkrili da je faza šljake blizu granice između tečnog metala i tečne šljake, gde takođe bilo koje elementarno gvožđe, kao što je otpad gvožđa, obično pluta. To je lokacija na kojoj se odvija većina hemijskih reakcija i gde se takođe stvara većina reakcione toplote.

[0071] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, gde sirovina sadrži fino podeljeni sirovinski deo, prosečni sastav fino podeljenog sirovinskog dela koji se napaja tokom čitave napojne šarže za topljenje u peći je u skladu sa najmanje jednim, a poželjno sa svim sledećim uslovima, nakon zagrevanja na 1150°C:

1

● sadrži najmanje 5 % tež. ukupnog metala, poželjno najmanje 5% ukupnog bakra, nikla, kalaja, olova i cinka, poželjno najmanje 6 % tež., poželjnije najmanje 7 % tež., još poželjnije najmanje 8 % tež., poželjno najmanje 9 % tež., poželjnije najmanje 10 % tež. ukupnog metala, poželjno od ukupnog bakra, nikla, kalaja, olova i cinka,

● sadrži najviše 70,0 % tež. bakra (Cu), poželjno najviše 65,0 % tež., poželjnije najviše 60,0 % tež., još poželjnije najviše 55,0 % tež., čak još poželjnije najviše 50,0 % tež., poželjno najviše 48,0 % tež. bakra, i opciono najmanje 10 % tež. bakra, poželjno najmanje 15 % tež., poželjnije najmanje 20 % tež., još poželjnije najmanje 25 % tež., čak još poželjnije najmanje 30 % tež., poželjno najmanje 35 % tež., poželjnije najmanje 40 % tež. i još poželjnije najmanje 42,0 % tež. bakra,

● sadrži najviše 2,00 % tež. nikla (Ni), poželjno najviše 1,50 % tež., poželjnije najviše 1,00 % tež. nikla,

● sadrži najmanje 0,50 % tež. i najviše 10,00 % tež. olova (Pb), poželjno najmanje 1,00 % tež., poželjnije najmanje 1,50 % tež., i opciono najviše 9,00 % tež., poželjno najviše 8,00 % tež. olova,

● sadrži najviše 15,00 % tež. kalaja (Sn), poželjno najviše 14,00 % tež., poželjnije najviše 13,00 % tež., još poželjnije najviše 12,00 % tež. kalaja,

● sadrži najviše 2,00 % tež. antimona (Sb), poželjno najviše 1,50 % tež., poželjnije najviše 1,00 % tež. antimona,

● sadrži najviše 7,0 % tež. gvožđa (Fe), poželjno najviše 6,0 % tež., poželjnije najviše 5,0 % tež., još poželjnije najviše 4,0 % tež., čak još poželjnije najviše 3,50 tež.% gvožđa, i ● sadrži najviše 55 % tež. cinka (Zn), poželjno najviše 50 % tež., poželjnije najviše 45 % tež., još poželjnije najviše 43 % tež., još poželjnije najviše 40 % tež., čak još poželjnije najviše 35,0 % tež. cinka.

[0072] Podnosioci su otkrili da je fino podeljeni deo sirovine, kako je navedeno, veoma pogodan za proces prema predmetnom pronalasku, zbog prisustva metala koji su od interesa za ponovno dobijanje u visokokvalitetnim proizvodima nizvodno od procesa i/ili zbog prisustva metala koji mogu doneti reakcionu toplotu kao deo procesa u skladu sa predmetnim pronalaskom, dok je fino podeljeni deo sirovine u isto vreme dovoljno nizak u sadržaju ovih metala tako da taj deo nije od dovoljnog ekonomskog interesa za alternativne procese za ponovno dobijanje metala iz primarnih i/ili sekundarnih sirovih materijala, pa se stoga sirovina može naći u ekonomski atraktivnim uslovima koji nude značajnu nadogradnju kada se obrađuju

2

u procesu prema predmetnom pronalasku. Usklađenošću sa gornjom granicom za sadržaj sumpora kao delom jednog od uslova na gornjoj listi dalje se izbegava formiranje posebne faze bakarnog bakrenca, i na taj način jasno razlikuje proces prema predmetnom pronalasku uključujući ovu osobinu od procesa topljenja bakra u kojima se faza bakrenca formira kao jedan od proizvoda ili međuproizvoda.

[0073] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, sirovina sadrži najmanje jedan povratni materijal iz prerade rastopljeno tečne metalne faze i/ili faze tečne šljake formirane postupkom. Podnosioci su otkrili da je korak topljenja veoma pogodan korak za vraćanje sporednih proizvoda koji se mogu formirati daljom obradom rastopljeno tečne metalne faze i/ili faze tečne šljake koja se formira u koraku topljenja. Takva dalja prerada se može desiti nakon koraka topljenja u istoj peći, ali poželjno nizvodno od koraka topljenja i u drugoj opremi. Primeri takve dalje prerade su objašnjeni dalje u nastavku u ovom dokumentu.

[0074] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, gde sirovina sadrži najmanje jedan povratni materijal, najmanje jedan povratni materijal sadrži najmanje jedan materijal izabran iz odbačenih anoda ili drugih proizvoda koji sadrže bakar, kalaj i/ili olovo, metalni oksid ili sulfid, poželjno od bakra, nikla, kalaja, olova i/ili cinka, uključujući šliker koji sadrži metal kao oksid ili sulfid formiran i uklonjen iz daljeg koraka prerade, metalni silicid, poželjno silicid metala izabranog iz bakra, cinka, nikla, gvožđa, olova i kalaja, i koru ili drugu čvrstu materiju koja se formira uz zid lonca za topljenje ili livnog lonca koji je korišćen za prenošenje rastopljenog metala i/ili rastopljene šljake koja je uklonjena iz peći. Podnosioci su otkrili da je korak topljenja veoma pogodna lokacija procesa za vraćanje sporednih proizvoda koji mogu biti prilično loše definisani u smislu njihovog sadržaja, kao što su neki od materijala na gornjoj listi, ili sporednih proizvoda koji mogu sadrže različite metale od interesa, kao što je prašina cink oksida koja se može prikupiti filtriranjem izduvnih gasova peći koje izvode širok spektar koraka pirometalurškog procesa, ili šljake iz peći koje sadrže metale koji se mogu ponovo dobiti na nivoima koji bi opteretili ili onemogućili njihov uobičajeniji izlaz i/ili bi to opravdalo dodatni prolaz kroz ukupan proces ponovnog dobijanja metala.

[0075] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, sirovina se uvodi centralno u tečno kupatilo u peći. Ovo donosi prednost da čvrsta sirovina, zahvaljujući svojoj mogućnosti potiska koju doživljava kada je potopljena u fazu rastopljenog metala, obično može da pluta na vrhu rastopljene metalne faze a da ne dođe u kontakt sa vatrostalnom oblogom u peći. Ovo smanjuje habanje i trošenje koje čvrsta sirovina može da nanese vatrostalnoj oblozi, a samim tim i poboljšava vek trajanja vatrostalne obloge, a time i vreme između dve intervencije održavanja za popravku vatrostalne obloge.

[0076] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, sirovina sadrži grubi deo, pri čemu grubi deo sirovine poželjno ima prosečnu veličinu čestica od najmanje 5 mm, poželjno najmanje 10 mm, još poželjnije najmanje 15 mm i prosečan sastav grubog sirovinskog dela koji se napaja preko čitave topioničke napojne šarže u peći je u skladu sa najmanje jednim, a poželjno je svim sledećim uslovima, nakon zagrevanja na 1150°C:

● sadrži najmanje 20 % tež. ukupnog metala, poželjno najmanje 20% ukupnog bakra, nikla, kalaja, olova i cinka zajedno, poželjno najmanje 30 % tež., poželjnije najmanje 40 % tež., još poželjnije najmanje 50 % tež., poželjno najmanje 60 % tež., poželjnije najmanje 70 % tež. i opciono najviše 95 % tež. ukupnog metala, poželjno od ukupnog bakra, nikla, kalaja, olova i cinka,

● sadrži najmanje 10,0 % tež. i najviše 70,0 % tež. bakra (Cu), poželjno najmanje 15,0 % tež., poželjnije najmanje 17,0 % tež., još poželjnije najmanje 18,0 % tež., čak još poželjnije najmanje 19,0 % tež. i opciono najviše 65,0 % tež., poželjno najviše 60,0 % tež., poželjnije najviše 55,0 % tež., još poželjnije najviše 50,0 % tež. i čak još poželjnije najviše 45,0 tež.% bakra,

● sadrži najmanje 0,50 % tež. i najviše 2,00 % tež. nikla (Ni), poželjno najmanje 0,60 % tež., poželjnije najmanje 0,70 % tež., još poželjnije najmanje 0,80 % tež., a još poželjnije najmanje 0,90 % tež. i opciono najviše 1,90 % tež., poželjno najviše 1,80 % tež., poželjnije najviše 1,70 % tež., još poželjnije najviše 1,60 % tež. i čak još poželjnije najviše 1,50 % tež. nikla,

● sadrži najmanje 1,00 % tež. i najviše 8,00 % tež. olova (Pb), poželjno najmanje 1,10 % tež., poželjnije najmanje 1,25 % tež., još poželjnije najmanje 1,50 % tež., a još poželjnije najmanje 1,60 % tež. i opciono najviše 7,50 % tež., poželjno najviše 7,00 % tež., poželjnije najviše 6,50 % tež., još poželjnije najviše 6,00 % tež. i čak još poželjnije najviše 5,50 % tež. olova,

● sadrži najmanje 0,50 % tež. i najviše 2,50 % tež. kalaja (Sn), poželjno najmanje 0,60 % tež., poželjnije najmanje 0,70 % tež., još poželjnije najmanje 1,00 % tež., čak još poželjnije najmanje 1,20 % tež. i opciono najviše 2,40 % tež., poželjno najviše 2,30 % tež., poželjnije najviše 2,20 % tež., još poželjnije najviše 2,00 % tež. i čak još poželjnije najviše 1,90 % tež. kalaja,

● sadrži najviše 0,10 % tež. antimona (Sb), poželjno najviše 0,08 % tež., poželjnije najviše 0,06 % tež. antimona,

● koji sadrži najmanje 10,0 % tež. i najviše 35,00 % tež. gvožđa (Fe), poželjno najmanje 11,0 % tež., poželjnije najmanje 12,0 % tež., još poželjnije najmanje 13,0 % tež., čak još poželjnije najmanje 14,0 % tež. i opciono najviše 34,5 % tež., poželjno najviše 34,0 % tež., poželjnije najviše 33,0 % tež., još poželjnije najviše 32,0 % tež. i još poželjnije najviše 31,0 % tež. gvožđa, i

● koji sadrži najmanje 2,00 % tež. i najviše 15,00 % tež. cinka (Zn), poželjno najmanje 2,50 % tež., poželjnije najmanje 3,00 % tež., još poželjnije najmanje 3,50 % tež., a još poželjnije najmanje 4,00 % tež. i opciono najviše 14,00 % tež., poželjno najviše 12,00 % tež., poželjnije najviše 11,00 % tež., još poželjnije najviše 10,00 % tež. i čak još poželjnije najviše 9,00 % tež. cinka.

[0077] Podnosioci su otkrili da je grubi sirovinski deo veoma pogodan kao sirovina za proces prema predmetnom pronalasku. Deo sadrži dovoljne količine metala od interesa da bi deo u celini bio interesantan, ali nivoi vrednih metala nisu dovoljno visoki da bi grubi deo bio od interesa za alternativne procese za ponovno dobijanje nekih od ovih metala. Podnosioci su otkrili da je grubi deo, kako je navedeno, nedovoljno bogat bakrom i/ili kalajem plus olovom da bi taj deo bio pogodna sirovina za pirometalurško rafiniranje bakra, kao što je, na primer, opisano u WO 2019/115533 A1. Usklađenost sa gornjom granicom za sadržaj sumpora kao deo jednog od uslova na gornjoj listi dodatno doprinosi izbegavanju formiranja odvojene faze bakarnog bakrenca, i na taj način jasno razlikuje proces prema predmetnom pronalasku uključujući ovu osobinu od procesa topljenja bakra u kojoj se formira faza bakrenca kao jedan od proizvoda ili međuproizvoda.

[0078] Podnosioci su dalje otkrili da se relativno niski nivoi sumpora mogu lako prihvatiti u grubom delu sirovine. Ovo donosi prednost da se širi izbor sirovih materijala može prihvatiti u koraku topljenja, uključujući sirove materijale koji ne bi bili prihvatljivi ili bi bili manje poželjni u alternativnim procesima za preradu takvih sirovih materijala.

[0079] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, nivo gvožđa i/ili metala i jedinjenja najviše plemenitih kao gvožđe ili cink rastvorenih u rastopljenom metalu unutar peći održava se na najmanje 1,0 % tež., poželjno najmanje na 1,5 % tež., gde se koncentracija metala i jedinjenja najviše plemenitih kao gvožđe ili cink pretvara u ekvivalentnu koncentraciju gvožđa, gde je ekvivalentna koncentracija gvožđa koncentracija gvožđa koja

2

može da doprinese istu količinu reakcione toplote kao metal ili jedinjenje najviše plemenito kao gvožđe ili cink kada reaguje sa kiseonikom pod uslovima peći. Podnosioci su otkrili da se usaglašenost sa ovim uslovom veoma povoljno prati i održava, i da lako obezbeđuje dovoljan višak elementarnog oblika gvožđa i metala ili jedinjenja koja su u uslovima peći najviše plemenita kao gvožđe ili cink. Usklađenost sa ovim uslovom, takođe, osigurava da u peći uvek postoji dovoljan višak gvožđa i/ili drugih metala ili jedinjenja najviše plemenitih kao gvožđe ili cink, tako da uz dovoljno injektovanje kiseonika, temperatura unutar peći može lako da se održava. Dalja prednost je u tome što ovaj uslov obezbeđuje zaštitu duvnice čvrstim gvožđem i/ili oksidom gvožđa koji je opisan na drugom mestu u ovom dokumentu.

[0080] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, nivo gvožđa i/ili metala i jedinjenja koji su pod uslovima peći najviše plemeniti kao gvožđe ili cink rastvoren u rastopljenom metalu unutar peći održava se najviše na 10,0 % tež., poželjno najviše 9,0 % tež., poželjnije najviše 8,0 % tež., još poželjnije najviše 7,0 % tež., čak još poželjnije najviše 6,0 % tež., poželjno najviše 5,0 % tež., poželjnije najviše 4,0 % tež. , još poželjnije najviše 3,5 % tež., čak još poželjnije najviše 3,0 % tež., poželjno najviše 2,5 % tež., gde se koncentracija metala i jedinjenja u najvišem plemenitih kao gvožđe ili cink pretvara u ekvivalentnu koncentraciju gvožđa, gde je ekvivalentna koncentracija gvožđa koncentracija gvožđa koja može da doprinese istoj količini reakcione toplote kao metal ili jedinjenje, najviše plemenito kao gvožđe ili cink kada reaguje sa kiseonikom pod uslovima peći. Usklađenost sa ovim uslovom smanjuje rizik da će gvožđe izaći iz rastvora na hladnijim mestima u peći, kao što su zidovi peći, gde može smanjiti dostupnu zapreminu peći i narušiti mešanje tečnog kupatila unutar peći.

[0081] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, elementarno gvožđe se uvodi u korak topljenja brzinom kojom se višak gvožđa, iznad njegove rastvorljivosti u metalnom kupatilu pod uslovima peći, održava u kupatilu za topljenje tokom procesa. Podnosioci su otkrili da je ovo veoma pogodno sredstvo za obezbeđivanje dovoljno gvožđa u peći da bi se obezbedio željeni višak.

[0082] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, količina viška gvožđa prisutnog u peći se održava barem periodičnim uzorkovanjem faze istopljenog metala u peći i analizom uzorka na gvožđe. Poželjno je da je količina viška gvožđa ograničena kako bi se količina delova čvrstog gvožđa koji se kreću u tečnom kupatilu peći ograničila kako bi se ograničila moguća oštećenja, habanje i trošenje koje ovi plivajući delovi mogu naneti vatrostalnoj oblozi u peći.

[0083] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, zapaljivi izvor ugljenika i/ili vodonika se bira iz grupe koju čine koks, ugalj, ćumur, ugljovodonik, prirodni gas, metan, etan, propan, butan, ugljovodonik koji je tečan na standardnim uslovima, polimer koji sadrži ugljovodonik, plastika, otpadna plastika, mast, ulje, boja, lak, guma, poželjno njihov otpad i njihove kombinacije. Podnosioci su utvrdili da je širok spektar izvora pogodan, a neki od ovih izvora su prilično dostupni pod povoljnim uslovima snabdevanja.

[0084] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, količina zapaljivog izvora ugljenika i/ili vodonika se održava ispod nivoa na kojem bi penjenje šljake narušilo rad koraka topljenja, poželjno znatno ispod ovog nivoa, tako da takođe rizik od penjenja šljake ostaje prihvatljivo nizak. Podnosioci su otkrili da gornji prihvatljivi nivo zavisi od izabranog izvora, ali da se može lako odrediti postupkom pokušaja i pogrešaka. Dalja prednost poštovanja ove mere predostrožnosti je da temperatura otpadnog gasa iz peći ostaje prihvatljiva, kao i sadržaj ugljen monoksida u tom otpadnom gasu. Alternativno, količina zapaljivog izvora ugljenika i/ili vodonika je ograničena ispod nivoa na kojem temperatura otpadnog gasa iz peći ostaje prihvatljivo niska, ili ispod nivoa na kojem sadržaj ugljen monoksida u tom otpadnom gasu ostaje prihvatljivo nizak.

[0085] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, najmanje deo gasa koji sadrži kiseonik se uvodi u supernatantnu fazu šljake, poželjno što je bliže moguće granici između metalne faze i supernatantne faze šljake. Podnosioci preferiraju da uvedu barem deo gasa koji sadrži kiseonik na ovoj ciljnoj lokaciji gde se kiseonik najlakše troši oksidacijom elementarnih metala, kao što je gvožđe, rastvoreno u metalnoj fazi, i odakle oksid nastao reakcijom oksidacije može lako da pređe u supernatantnu fazu šljake sa minimalnom difuzionom distancom koju treba da pokrije.

[0086] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, najmanje deo gasa koji sadrži kiseonik se uvodi pomoću najmanje jednog metalnog koplja čiji je vrh potopljen u tečnu fazu šljake. Podnosioci su otkrili da je ovo veoma pogodan postupak za uvođenje gasa koji sadrži kiseonik na ciljnu lokaciju. Koplje se može uvesti preko namenskog otvora na zidu peći ili se može uvesti kroz otvor za punjenje peći kroz koji se takođe može uvesti sirovina.

[0087] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, koji koristi najmanje jedno metalno koplje, gas injektovan kroz metalno koplje sadrži najmanje 30% vol kiseonika, poželjno najmanje 40% vol, poželjnije najmanje 50% vol, čak još poželjnije najmanje 75% vol, a još poželjnije gas je kiseonik visoke čistoće. Ovo donosi prednost, u poređenju sa korišćenjem vazduha kao gasa koji sadrži kiseonik, smanjenja i poželjno

2

izbegavanja stvaranja dodatnih izduvnih gasova iz peći. Sistem za preradu izduvnih gasova se stoga može smanjiti ili se njime može efikasnije upravljati. Dodatna prednost je što izduvni gasovi iz peći sadrže manje azotnih oksida, pa su stoga ekološki prihvatljiviji.

[0088] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, koji koristi najmanje jedno metalno koplje, protok gasa kroz metalno koplje obezbeđuje dovoljno hlađenje da bi se izbeglo korodiranje i/ili topljenje koplja pod uslovima potapanja u tečno kupatilo rastopljene šljake. Podnosioci preferiraju da gasno koplje uvedu u peć iznad tečnog kupatila, i da potapaju koplje samo u supernatantnu fazu šljake, ali ne tako daleko unutar kupatila rastopljenog metala. Podnosioci su primetili da koplje, zahvaljujući dovoljnom efektu hlađenja gasa koji prolazi kroz njega, kako je propisano, može da izdrži produženo izlaganje vrućoj fazi šljake, ali bi se prilično brzo rastvorilo u fazi rastopljenog metala ispod nje.

[0089] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, najmanje deo gasa koji sadrži kiseonik se uvodi na dno peći kroz najmanje jednu duvnicu, poželjno mnoštvo duvnica, poželjnije da su duvnice mnoštva podjednako raspoređene po dnu peći. Ovo donosi prednost visoke agitacije tečnog kupatila u peći.

[0090] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku koji koristi duvnicu, gas uveden kroz najmanje jednu duvnicu je gas koji sadrži kiseonik koji sadrži najviše 50% vol kiseonika, poželjno najviše 40% vol, poželjnije najviše 30% vol, još poželjnije najviše 25% vol, ali još poželjnije da je gas koji se uvodi u duvnicu vazduh. Gas treba da savlada hidrostatički pritisak nametnut visinom tečnog sadržaja u peći. Zbog toga je potrebno da se gas komprimuje kako bi se omogućilo uvođenje preko duvnice. Ako gas sadrži vazduh, ovaj vazduh se stoga komprimuje pre njegovog uvođenja.

[0091] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, koji koristi duvnicu, gas uveden kroz najmanje jednu duvnicu je hladniji od rastopljeno tečne metalne faze koja okružuje duvnicu. Rastopljeno tečna metalna faza oko duvnice se time hladi i time se smanjuje njena rastvorljivost u gvožđu, a kada je rastopljeno tečna metalna faza zasićena gvožđem na višoj temperaturi, rezultira time da se gvožđe i/ili jedinjenja koja sadrže gvožđe, kao što su gvožđe oksidi, talože i formiraju naslage oko duvnica, obično u obliku šuplje pečurke, koja pruža dobrodošlu zaštitu duvnica od korozije uzrokovane visokom toplotom oksidacije gvožđa u blizini duvnice.

[0092] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, topionička šljaka proizvedena postupkom sadrži najmanje 20 % tež. gvožđa (Fe), poželjno najmanje 22,5 % tež., poželjnije najmanje 25,0 % tež., još poželjnije na najmanje 27,50 % tež., još poželjnije

2

najmanje 30,00 % tež. gvožđa. U ovom kontekstu je sadržaj gvožđa zbir prisustva gvožđa u svim njegovim valentnim stanjima, dakle zbir celokupnog gvožđa prisutnog kao elementarno gvožđe i gvožđa prisutnog u hemijski vezanom obliku, obično u obliku oksida. Ovo donosi prednost veće tečljivosti šljake, odnosno nižeg viskoziteta na istoj temperaturi.

[0093] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, sastav proizvedene topioničke šljake je u skladu sa najmanje jednim, a poželjno sa svim sledećim uslovima:

● sadrži najviše 1,00 % tež. bakra (Cu), poželjno najviše 0,90 % tež., poželjnije najviše 0,80 % tež., još poželjnije najviše 0,70 % tež., čak još poželjnije najviše 0,60 % tež. bakra,

● sadrži najviše 0,20 % tež. nikla (Ni), poželjno najviše 0,17 % tež., poželjnije najviše 0,15 % tež., još poželjnije najviše 0,12 % tež. i čak još poželjnije najviše 0,10 % tež. nikla,

● sadrži najviše 2,00 % tež. olova (Pb), poželjno najviše 1,50 % tež., poželjnije najviše 1,00 % tež., još poželjnije najviše 0,95 % tež. i čak još poželjnije najviše 0,90 % tež. olova,

● sadrži najviše 1,00 % tež. kalaja (Sn), poželjno najviše 0,80 % tež., poželjnije najviše 0,60 % tež., još poželjnije najviše 0,40 % tež. i čak još poželjnije najviše 0,25 % tež. kalaja,

● sadrži najviše 22,50 % tež. cinka (Zn), poželjno najviše 20,00 % tež., poželjnije najviše 17,50 % tež., još poželjnije najviše 15,00 % tež. i čak još poželjnije najviše 12,50 % tež. cinka.

[0094] Usklađenost sa gornjim granicama navedenim za bakar, nikl, kalaj i olovo donosi prednost malog odbacivanja vrednih metala iz procesa. Budući da je pronalazak usmeren na proces za dobijanje bakra, ograničenje za gubitak bakra u topioničkoj šljaci donosi prednost visokog ponovnog dobijanja bakra iz dostupnih sirovih materijala.

[0095] Podnosioci su utvrdili da mnogi sirovi materijali koji sadrže bakar, posebno sekundarni materijali u toj grupi, takođe sadrže značajne količine prvenstveno kalaja, ali moguće i olova, nikla i cinka. Podnosioci su otkrili da se većina ovih metala, osim bakra, može ponovo dobiti iz istih sirovih materijala pirometalurškim procesima, pod uslovom da se ovim metalima ne dozvoli da iskliznu u topioničarsku šljaku. Usklađenost sa gornjim granicama za

2

ostale metale, pre svega za kalaj i nikl, ali i za olovo, a donekle i cink, donosi prednost visokog ponovnog dobijanja ovih metala iz raspoloživih sirovina.

[0096] Prisustvo cinka u topioničarskoj šljaci može se dozvoliti da bude veće u slučaju da je obezbeđen dodatni korak isparenja šljake u kome se topioničarska šljaka isparava da bi se smanjio njen sadržaj cinka, opciono takođe njen sadržaj olova. Podnosioci više vole da dodaju takav dodatni korak isparenja za uklanjanje više cinka iz topioničarske šljake, poželjno i daljih tragova olova, poželjno kao što je opisano u WO 2016/156394 A1.

[0097] Podnosioci su otkrili da se gore navedene karakteristike niskih gubitaka vrednih metala u topioničarskoj šljaci mogu biti kontrolisane i dobijene odgovarajućim radom koraka topljenja u odnosu na temperaturu peći, mešanjem peći i dodavanjem kiseonika, redukujućih agenasa i njihovim izborom, i fluksnih materijala (ili stvaralaca šljake kako se oni takođe mogu nazvati) i njihovim izborom.

[0098] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, kompozicija koncentrovanog bakarnog međuproizvoda kao primarnog proizvoda iz koraka topljenja ispunjava najmanje jedan, a poželjno sve sledeće uslove:

● sadrži najmanje 50,0 % tež. bakra (Cu), poželjno najmanje 55,0 % tež., poželjnije najmanje 60,0 % tež., još poželjnije najmanje 65,0 % tež., čak još poželjnije najmanje 70,0 % tež., poželjno najmanje 72,5 % tež., poželjnije najmanje 75,0 % tež., još poželjnije najmanje 77,0 % tež., čak poželjno najmanje 78,0 % tež. ili čak 79,0 % tež. bakra (Cu), i opciono najviše 97,0 % tež., poželjno najviše 95,0 % tež., poželjnije najviše 90,0 % tež., još poželjnije najviše 85 % tež., čak još poželjnije najviše 82,0 % tež., poželjno najviše 80 % tež., poželjnije najviše 79,0 % tež., još poželjnije najviše 78,0 % tež., čak poželjno najviše 77,0 % tež. bakra (Cu),

● sadrži najmanje 0,01 % tež. nikla (Ni), poželjno najmanje 0,05 % tež., poželjnije najmanje 0,10 % tež., još poželjnije najmanje 0,50 % tež., čak još poželjnije najmanje 1,00 % tež., poželjno najmanje 1,10 % tež., poželjnije najmanje 1,25 % tež., još poželjnije najmanje 1,40 % tež., čak poželjno najmanje 1,50 % tež. ili čak 1,70 % tež. nikla (Ni), i opciono najviše 15,00 % tež., poželjno najviše 12,50 % tež., poželjnije najviše 10,00 % tež., još poželjnije najviše 7,50 % tež., čak poželjnije najviše 5,00 % tež., poželjno najviše 4,00 % tež., poželjnije najviše 3,00 % tež., još poželjnije najviše 2,50 % tež., čak poželjno najviše 2,40 % tež. nikla (Ni),

2

sadrži najmanje 0,10 % tež. olova (Pb), poželjno najmanje 0,50 % tež., poželjnije najmanje 1,00 % tež., još poželjnije najmanje 2,00 % tež., čak još poželjnije najmanje 3,00 % tež., poželjno najmanje 3,50 % tež., poželjnije najmanje 4,00 % tež., još poželjnije najmanje 4,50 % tež., čak poželjno najmanje 5,00 % tež. ili čak 5,50 % tež. olova, i opciono najviše 15,00 % tež., poželjno najviše 14,50 % tež., poželjnije najviše 14,00 % tež., još poželjnije najviše 13,50 % tež., čak poželjnije najviše 13,00 % tež., poželjno najviše 12,50 % tež., poželjnije najviše 12,00 % tež., još poželjnije najviše 11,50 % tež., čak poželjno najviše 11,00 % tež., poželjno najviše 10,50 % tež., poželjnije najviše 10,00 % tež., još poželjnije najviše 9,50 % tež., čak poželjno najviše 9,00 % tež. olova (Pb),

sadrži najmanje 1,00 % tež. kalaja (Sn), poželjno najmanje 1,25 % tež., poželjnije najmanje 1,50 % tež., još poželjnije najmanje 1,75 % tež., čak poželjnije najmanje 2,00 % tež., poželjno najmanje 2,25 % tež., poželjnije najmanje 2,50 % tež., još poželjnije najmanje 2,75 % tež., čak poželjno najmanje 3,00 % tež. ili čak 3,25 % tež. kalaja (Sn), i opciono najviše 12,00 % tež., poželjno najviše 10,00 % tež., poželjnije najviše 8,00 % tež., još poželjnije najviše 7,00 % tež., čak još poželjnije najviše 6,00 tež.%, poželjno najviše 5,50 % tež., poželjnije najviše 5,00 % tež., još poželjnije najviše 4,50 % tež., čak poželjno najviše 4,00 % tež. kalaja (Sn),

sadrži najmanje 0,05 % tež. gvožđa (Fe), poželjno najmanje 0,10 % tež., poželjnije najmanje 0,30 tež.%, još poželjnije najmanje 0,50 tež.%, čak još poželjnije najmanje 0,60 tež.%, poželjno najmanje 0,70 % tež., poželjnije najmanje 0,80 % tež., još poželjnije najmanje 0,90 % tež., čak poželjno najmanje 1,00 % tež. ili čak 1,10 % tež. gvožđa (Fe), i opciono najviše 5,00 % tež., poželjno najviše 4,00 % tež., poželjnije najviše 3,00 % tež., još poželjnije najviše 2,50 % tež., čak još poželjnije najviše 2,00 % tež., poželjno najviše 1,75 % tež., poželjnije najviše 1,50 % tež., još poželjnije najviše 1,25 % tež., čak poželjno najviše 1,00 % tež. gvožđa (Fe),

sadrži najmanje 0,10 % tež. cinka (Zn), poželjno najmanje 0,50 % tež., poželjnije najmanje 1,00 % tež., još poželjnije najmanje 2,00 % tež., čak još poželjnije najmanje 2,50 % tež., poželjno najmanje 3,00 % tež., poželjnije najmanje 3,50 % tež., još poželjnije najmanje 4,00 % tež., cinka (Zn), i opciono najviše 10,00 % tež., poželjno najviše 9,50 % tež., poželjnije najviše 9,00 % tež., još poželjnije najviše 8,50 % tež., čak još poželjnije najviše 8,00 % tež., poželjno najviše 7,50 % tež., poželjnije najviše

2

7,00 % tež., još poželjnije najviše 6,50 % tež., čak poželjno najviše 6,00 % tež., poželjno najviše 5,50 % tež., poželjnije najviše 5,00 % tež. cinka (Zn),

● sadrži najviše 5 % tež. sumpora (S), poželjno najviše 4,5 % tež., poželjnije najviše 4,0 % tež., još poželjnije najviše 3,5 % tež., još poželjnije najviše 3,0 % tež., poželjno najviše 2,5 % tež., poželjnije najviše 2,0 % tež., poželjno najviše 1,5 % tež., poželjnije najviše 1,0 % tež., još poželjnije najviše 0,5 % tež., čak još poželjnije najviše 0,1 % tež. sumpora, i opciono najmanje 5 ppm po težini, poželjno najmanje 50 ppm po težini, poželjnije najmanje 100 ppm po težini, još poželjnije najmanje 500 ppm po težini, čak još poželjnije najmanje 1000 ppm po težini, poželjno najmanje 0,5% tež., poželjnije najmanje 1,0 % tež. sumpora.

[0099] Podnosioci su otkrili da se gornje karakteristike pronalaska mogu takođe kontrolisati i dobiti odgovarajućim operacijama koraka topljenja, kao što je gore opisano, uključujući izbor napojnih materijala. Usklađenost sa gornjom granicom za sadržaj sumpora kao dela jednog od uslova na gornjoj listi dalje izbegava formiranje zasebne faze bakarnog bakrenca, i na taj način jasno razlikuje proces prema predmetnom pronalasku uključujući ovu osobinu od procesa topljenja bakra u kojima se faza bakrenca formira kao jedan od proizvoda ili međuproizvoda. Podnosioci su dalje otkrili da je metalna faza, kao što je gore navedeno, veoma pogodna za dobijanje vrednih metala navedenih u koracima pirometalurškog procesa, kao što je opisano u daljem tekstu ovog dokumenta.

[0100] Podnosioci su dalje otkrili da velika količina bakra u metalnoj fazi može da deluje kao agens za ekstrakciju drugih vrednih metala, kao što su nikl, kalaj i olovo, iz faze šljake, i samim tim doprinosi samo po sebi i visokom ponovnom dobijanju ovih metala osim bakra.

[0101] Podnosioci su dalje otkrili da usklađenost sa specificiranim sadržajem olova donosi prednosti u ponovnom dobijanju još ekonomski povoljnijeg metalnog kalaja, jer se kalaj i olovo mogu ponovo dobiti kao sporedni proizvod tipa lema koji, zahvaljujući sadržaju olova, može da se na odgovarajući način podesi i potom destiluje za ponovno dobijanje glavnog proizvoda kalaja visoke čistoće, zajedno sa sporednim proizvodima koji sadrže olovo različitih kvaliteta koji su takođe vredni.

[0102] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, tečno kupatilo u peći ima temperaturu u rasponu od 1100-1300°C, poželjno najmanje 1120°C, poželjnije najmanje 1140°C ili čak 1150°C i opciono najviše 1250°C, poželjno najviše 1200°C, poželjnije najviše 1180°C. Podnosioci su otkrili da ovaj temperaturni raspon može doneti prednost dovoljne fluidnosti šljake i adekvatnog isparenja cinka već iz koraka topljenja, uz održavanje niske brzine isparenja kalaja i/ili olova iz koraka topljenja, stoga doprinosi visokom ponovnom dobijanju kalaja i/ili olova i/ili cinka i visokoj operativnosti koraka topljenja. Podnosioci preferiraju da se sadržaj peći ohladi na najviše 1140°C pre nego što se metal ukloni iz peći. Podnosioci su utvrdili da ova mera predostrožnosti doprinosi dužem radnom veku kontejnera u koje se rastopljeni metal prihvata i prenosi u naredni korak procesa.

[0103] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, izduvni gasovi iz peći se sakupljaju i prerađuju hlađenjem i/ili filtracijom. Podnosioci su otkrili da izduvni gasovi iz faze topljenja sadrže vredne metale koji su vredni ponovnog dobijanja, i da prerada kako je navedeno, takođe, smanjuje zabrinutost za životnu sredinu povezanu sa ispuštanjem izduvnih gasova iz faze topljenja u atmosferu.

[0104] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, takođe se sekundarni izduvni gasovi iz okoline peći sakupljaju i prerađuju filtracijom, opciono u kombinaciji sa hlađenjem. Podnosioci su otkrili da ova karakteristika dodatno smanjuje zabrinutost za životnu sredinu koja može biti povezana sa radom peći u skladu sa predmetnim pronalaskom.

[0105] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, topljenje se vrši u peći za topljenje.

[0106] Peć za topljenje nudi prednost jednostavnosti u radu i opremi, a samim tim je i ekonomski povoljna. Peć za topljenje donosi dalju prednost tolerantnosti u pogledu kvaliteta sirovih materijala. Peć za topljenje je u stanju da prihvati sirove materijale koje su veoma razblaženi i/ili kontaminirani raznim komponentama, kao što je širok izbor organskih materija. U peći za topljenje metali se tope, a organski i drugi zapaljivi materijali se sagorevaju. Pošto ovi mešani i/ili kontaminirani sirovi materijali nemaju nikakvu drugu krajnju upotrebu, mogu se isporučivati pod ekonomski veoma povoljnim uslovima. Sposobnost prerade ovih sirovih materijala i poboljšanja vrednih metala koji su u njima sadržani, je stoga od interesa za operatera procesa prema predmetnom pronalasku.

[0107] Peć za topljenje je prilično jednostavan i jeftin uređaj koji se sastoji od velike peći u obliku cilindra koja samo treba da može da se naginje oko svoje uzdužne ose preko dela punog kruga. Ovaj nalaz donosi prednost niske kapitalne investicije i/ili operativnih troškova za izvođenje koraka topljenja.

[0108] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, zidovi peći se barem delimično hlade preko površine zida peći. Ovo donosi prednost smanjenog habanja i

1

trošenja zida peći, a posebno za pokretne delove predviđene kao deo sredstava za pomeranje peći sa svrhom da se tečno kupatilo može mešati, i za poboljšanje i/ili kontrolu agitacije kupatila.

[0109] U jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska, proces dalje obuhvata korak isparavanja faze šljake koja se formira u koraku topljenja da bi se dobila isparena šljaka, poželjno je da se isparavanje izvodi u peći za isparavanje. Korak isparavanja proizvodi isparenu šljaku, zajedno sa najmanje prašinom koja sadrži većinu metala koji su ispareni iz topioničarske šljake, obično u njihovom oksidovanom obliku. Podnosioci su utvrdili da je korisno obezbediti ovaj dodatni korak procesa, jer on proširuje kriterijume prihvatljivosti za sirove materijale u koraku topljenja uključivanjem sirovih materijala koji sadrže više cinka, a opciono i olova. Takve sirovine je često teško preraditi u alternativnim procesima gde mogu predstavljati procesni i/ili ekonomski teret, i stoga mogu biti dostupne u većoj količini i pod povoljnijim ekonomskim uslovima. Korak isparenja cinka može se izvesti kao što je opisao Michael Borell u "Slag - a resource in the sustainable society", tokom „Securing the Future”, Međunarodne konferencije o rudarstvu i ekološkim metalima i dobijanju energije, koja je održana u Skelefteu, Švedska 2005. godine, str.130-138 beležaka. Podnosioci, međutim, više vole da izvrše takav dodatni korak isparavanja kao što je stavljeno na uvid javnosti u WO 2016/156394 A1.

[0110] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, šljaka kada se ukloni iz koraka topljenja ili iz faze isparavanja se granuliše. Poželjno je da se šljaka iz topioničarske šljake i/ili šljaka iz faze isparavanja uklanja iz odgovarajućih peći kao tečnost. Prednost je što se peć može pustiti na dalju proizvodnju i/ili preradu šljake dok se dobijena šljaka hladi. Šljaka se može ohladiti i/ili očvrsnuti dovođenjem u kontakt šljake sa rashladnim medijumom, kao što je vazduh, eventualno ambijentalni vazduh.

[0111] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, hlađenje šljake se izvodi dovođenjem u kontakt tečne šljake sa vodom. Podnosioci su otkrili da je hlađenje vodom veoma efikasno i da se može primeniti na različite načine što rezultira relativno dobro kontrolisanim brzinama hlađenja.

[0112] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, proces dalje obuhvata korak korišćenja proizvedene šljake u krajnjoj upotrebi koja se bira između obezbeđivanja habajućeg sloja i/ili premaza za krovne pločice ili šindre, kao pesak za peskarenje ili komponenta peskarenja, kao komponenta penaste pločice kao crno obojenje, poželjno u građevinskim proizvodima, poželjnije u crnim pločicama, kao crni tvrdi komadi,

2

poželjno za dekorativne svrhe, i kao balast visoke gustine, poželjno za podvodne primene, poželjnije za hidrotehnike i za njihove kombinacije.

[0113] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku za proizvodnju predmeta za građevinsku industriju, proces dalje obuhvata korak dodavanja proizvedene šljake kao agregata i/ili kao veziva tokom proizvodnje predmeta za građevinsku industriju, poželjno kao vezivo za agregate, poželjno kao aktivno vezivo, poželjnije kao vezivo sa pucolanskom aktivnošću, još poželjnije kao zamena za portland cement, još poželjnije kao delimična zamena za portland cement.

[0114] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, proizvedena šljaka se dodaje kao vezivo u kompoziciju neorganskog polimera, poželjno u kombinaciji sa bazom, poželjnije kao glavno vezivo u kompoziciji neorganskog polimera, još poželjnije kao jedino vezivo u kompoziciji neorganskog polimera.

[0115] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, gde se proizvedena šljaka dodaje tokom proizvodnje predmeta za građevinsku industriju, proces dalje obuhvata korak penjenja neorganske polimerne kompozicije.

[0116] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku za proizvodnju predmeta za građevinsku industriju, objekat za građevinsku industriju je građevinski element, poželjno je da se građevinski element bira sa liste pločica, pločnika, bloka, betonskog bloka i njihove kombinacije.

[0117] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku za proizvodnju predmeta za građevinsku industriju, objekat za građevinsku industriju ima penastu strukturu.

[0118] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku za proizvodnju predmeta za građevinsku industriju, proces dalje obuhvata korak korišćenja predmeta za poboljšanje toplotne i/ili zvučne izolacije, za zaštitu rendgenskih zraka i njihove kombinacije.

[0119] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, proces dalje obuhvata korak rafinisanja koncentrovanog bakarnog međuproizvoda da bi se dobio rafinisani bakarni proizvod zajedno sa najmanje jednom šljakom iz rafinacije bakra. Podnosioci su otkrili da se ovaj korak rafinisanja može na odgovarajući način izvesti kako je opisano u WO 2019/115543 A1.

[0120] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku gde koncentrovani bakarni međuproizvod dalje sadrži kalaj i olovo, proces dalje obuhvata ponovno dobijanje sirove lemne metalne kompozicije iz koncentrovanog bakarnog međuproizvoda, Ovo ponovno dobijanje sirovog lemnog metala može prikladno da se izvede kako je opisano u WO 2019/115524 A1.

[0121] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, koji obuhvata ponovno dobijanje sirove lemne metalne kompozicije, proces dalje obuhvata korak ponovnog dobijanja iz sirove lemne metalne kompozicije najmanje jedan od prečišćenog proizvoda mekog olova, prečišćenog proizvoda tvrdog olova i prečišćenog proizvoda kalaja. Podnosioci su otkrili da je sirova lemna metalna kompozicija veoma pogodna sirovina za ponovno dobijanje najmanje jednog od navedenih proizvoda, poželjno najmanje prečišćenog proizvoda od kalaja, još poželjnije dodatno i jednog od prečišćenih proizvoda od olova, a još poželjnije oba prečišćena proizvoda od olova.

[0122] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku koji obuhvata dobijanje sirove lemne metalne kompozicije, proces dalje obuhvata korak prethodnog rafinisanja sirove lemne metalne kompozicije da bi se dobila prethodno rafinisana lemna metalna kompozicija.

[0123] Sirova lemna metalna kompozicija koja se može dobiti kao sporedni proizvod rafinacijom koncentrovanog bakarnog međuproizvoda dobijenog postupkom prema predmetnom pronalasku, može se dalje prethodno rafinisati ili tretirati da bi se uklonilo više njenih zagađivača, posebno bakar. Ovo se može izvesti kontaktiranjem sirove lemne metalne kompozicije, kao rastopljene tečnosti, sa elementarnim silicijumom i/ili aluminijumom, elementima koji se u radnim uslovima vezuju sa Cu, Ni i/ili Fe i formiraju posebnu fazu legure silicida i/ili aluminida. Podnosioci više vole da koriste otpad koji sadrži silicijum i/ili aluminijum. Poželjno je da dodati materijal dalje sadrži Sn i/ili Pb, jer se ovi metali lako prerađuju u odgovarajuće glavne proizvode kada se uvedu u ovoj fazi procesa. Zbog tipičnog prisustva Sb i As u sirovoj lemnoj metalnoj kompoziciji, podnosioci radije koriste silicijum i izbegavaju aluminijum, iako je on obično lakše dostupan i reaktivniji. Ovo izbegava stvaranje H2S, toksičnog gasa, i više egzotermnih reakcija u posudi za preradu, a takođe se izbegava da dobijeni sporedni proizvod faze legure, u kontaktu sa vodom, može da generiše stibin i/ili arsin, visoko toksične gasove. Podnosioci su otkrili da napoj silicijuma za ovaj korak prerade može da sadrži ograničenu količinu gvožđa (Fe), lako više od 1% tež. i lako do 5% tež. ili čak do 10% tež. Fe. Proces se stoga može odvijati korišćenjem Si proizvoda koji su neprihvatljivi za druge potrošače silicijuma, kao što je otpadni materijal sa proizvodne linije, i koji stoga mogu biti lakše dostupni. Podnosioci su otkrili da se teret prerade ovog dodatnog Fe, koje se takođe vezuje za Si, obično lako nadoknađuje povoljnim uslovima za snabdevanje izvora silicijuma.

4

[0124] Ovo prethodno prečišćavanje može se prikladno izvesti kao što je opisano uWO 2019/115524 A1 i proizvodi takozvani sporedni proizvod „kupro faze”, koji može, poželjno nakon što je „ispran” kako je opisano, pogodno da se reciklira u korak topljenja procesa prema predmetnom pronalasku.

[0125] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, koji obuhvata dobijanje sirove lemne metalne kompozicije, proces dalje obuhvata korak podešavanja sirove lemne metalne kompozicije ili prethodno rafinisane lemne metalne kompozicije da bi se proizvela podešena lemna metalna kompozicija. Ovaj korak podešavanja je u stanju da dodatno pripremi lem tako da postane pogodan za vakuumsku destilaciju, tehnički veoma zahtevan korak procesa koji je osetljiv na prekomerno prisustvo određenih metalnih zagađivača. Takvo podešavanje i destilacija mogu se na odgovarajući način izvesti kao što je opisano u WO 2018/060202. A1.

[0126] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, koji proizvodi podešenu lemnu metalnu kompoziciju, proces dalje obuhvata korak prve destilacije za destilaciju podešene lemne metalne kompozicije gde se olovo uklanja iz lema isparavanjem i dobija se proizvod prve destilacije sa vrha i proizvod prve destilacije sa dna. Takva prva destilacija može se prikladno izvesti kao što je opisano u WO 2018/060202. A1.

[0127] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, koji proizvodi proizvod prve destilacije sa vrha, proces dalje obuhvata korak uklanjanja najmanje jednog zagađivača izabranog iz metala arsena, antimona i kalaja iz proizvoda sa vrha prve destilacije da bi se dobio prečišćeni proizvod mekog olova. Poželjno je da se prečišćeni proizvod mekog olova proizvodi kako je opisano u WO 2020/157165 A1.

[0128] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku koji obuhvata korak prve destilacije, proizvod prve destilacije sa dna koraka prve destilacije sadrži olovo i srebro, a proces dalje obuhvata korak odvajanja proizvoda sa dna koraka prve destilacije frakcionom kristalizacijom u prvi srebrom obogaćeni tečni drenažni proizvod na tečnom kraju koraka kristalizacije i prvi kalajem obogaćeni proizvod na kristalnom kraju koraka kristalizacije. Podnosioci radije obavljaju ovo razdvajanje kako je opisano u WO 2020/157167 A2.

[0129] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, koji obuhvata korak frakcione kristalizacije, proces dalje obuhvata korak odvajanja prvog srebrom obogaćenog tečnog drenažnog proizvoda u proizvod bogat olovom plus kalajem i proizvod bogat srebrom, poželjno pomoću elektrolize gde anodni mulj predstavlja proizvod bogat srebrom. Podnosioci radije obavljaju ovo razdvajanje kako je stavljeno na uvid javnosti u WO 2020/157167 A2.

[0130] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, koji proizvodi prvi kalajem obogaćeni proizvod, pri čemu prvi kalajem obogaćeni proizvod dalje sadrži olovo i antimon, proces dalje obuhvata korak druge destilacije za destilaciju prvog kalajem obogaćenog proizvoda, gde se prvenstveno olovo i antimon isparavaju i dobijaju se proizvod druge destilacije sa vrha i proizvod druge destilacije sa dna.

[0131] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku koji obuhvata korak druge destilacije, proces dalje obuhvata korak treće destilacije za destilaciju proizvoda sa vrha druge destilacije, gde se olovo isparava i dobijaju se proizvod sa vrha treće destilacije i proizvod sa dna treće destilacije, poželjno je da se proizvod sa dna treće destilacije barem delimično reciklira u napoj koraka druge destilacije i/ili napoj koraka frakcione kristalizacije.

[0132] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku koji obuhvata treći korak destilacije, proces dalje obuhvata korak uklanjanja najmanje jednog zagađivača izabranog iz metala arsena i kalaja iz proizvod sa vrha treće destilacije da bi se dobio prečišćen proizvod tvrdog olova. Podnosioci radije obavljaju ovaj korak kako je opisano u WO 2020/157168 A1.

[0133] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku koji obuhvata korak druge destilacije, proces dalje obuhvata korak rafinisanja proizvoda sa dna druge destilacije da bi se dobio prečišćeni kalajni proizvod. Podnosioci radije obavljaju ovaj korak kako je opisano u WO 2020/157168 A1.

[0134] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku koji obuhvata rafinaciju koncentrovanog bakarnog međuproizvoda da bi se dobio rafinisani bakarni proizvod, proces dalje obuhvata korak livenja rafinisanog bakarnog proizvoda da bi se dobile anode rafinisanog bakra. Podnosioci su otkrili da proizvod rafinisanog bakra u obliku bakarnih anoda čini proizvod veoma pogodnim za dalji korak elektrolitičkog procesa za proizvodnju bakarnih katoda visoke čistoće, zajedno sa anodnim muljevima koji se mogu dalje obraditi za ponovno dobijanje metalnih vrednosti sadržanih u njima. Podnosioci radije obavljaju ovaj korak procesa elektrolitičkog prečišćavanja kako je opisano u WO 2019/219821 A1.

[0135] U jednom tehničkom rešenju procesa prema predmetnom pronalasku, najmanje deo procesa se elektronski nadgleda i/ili kontroliše. Podnosioci su otkrili da kontrola koraka iz procesa prema predmetnom pronalasku elektronski, poželjno kompjuterskim programom, donosi prednost mnogo bolje obrade, sa rezultatima koji su mnogo predvidljiviji i koji su bliži ciljevima procesa. Na primer, na osnovu merenja temperature, po želji i merenja pritiska i/ili nivoa i/ili u kombinaciji sa rezultatima hemijskih analiza uzoraka uzetih iz procesnih tokova i/ili analitičkih rezultata dobijenih onlajn, kontrolni program može kontrolisati opremu koja se odnosi na snabdevanje ili odvođenje električne energije, snabdevanje toplotom ili rashladnim sredstvom, kontrolu protoka i/ili pritiska. Podnosioci su otkrili da je takvo praćenje ili kontrola posebno povoljno kod koraka koji rade u kontinualnom režimu, ali da takođe može biti korisno za korake koji se sprovode u serijama ili polu-serijama. Pored toga i poželjno, rezultati praćenja dobijeni tokom ili nakon izvođenja koraka u procesu prema predmetnom pronalasku su, takođe, korisni za praćenje i/ili kontrolu drugih koraka kao dela procesa prema predmetnom pronalasku, i /ili procesa koji se primenjuju uzvodno ili nizvodno od procesa prema predmetnom pronalasku, kao deo celokupnog procesa u kome je proces prema predmetnom pronalasku samo deo. Poželjno je da se kompletan celokupni proces elektronski nadgleda, poželjnije pomoću najmanje jednog kompjuterskog programa. Poželjno je da se celokupni proces elektronski kontroliše što je više moguće.

[0136] Podnosioci preferiraju da kompjuterska kontrola, takođe, predviđa da se podaci i uputstva prenose sa jednog računara ili računarskog programa na najmanje jedan drugi računar ili računarski program ili modul istog računarskog programa, za praćenje i/ili kontrolu drugih procesa, uključujući, ali ne ograničavajući se na procese opisane u ovom dokumentu.

[0137] Pronalazak čija se zaštita traži je dalje ilustrovan na slici 1, koja prikazuje tok procesa celokupnog procesa kao poželjno tehničko rešenje koje obuhvata korake procesa prema patentnom zahtevu 1 za dobijanje koncentrovanog bakarnog međuproizvoda.

[0138] Na slici 1, sledeće pozivne oznake se odnose na sledeće korake ili tokove procesa:

100. Korak topljenja ili Topionica

200. Rafinerija bakra

300. Livenje bakarne anode

400. Korak isparavanja šljake

500. Ponovno dobijanje olova/kalaja

1. Grubi deo sirovine

2. Fino podeljeni deo sirovine ili prašina

3. Crni bakar kao koncentrovani bakarni međuproizvod

4. Sporedni proizvod prašine topionice iz peći za topljenje

5. Topioničarska šljaka

6. Rafinerijska šljaka

7. Sporedni proizvod sirovog lema iz rafinerije bakra

8. Rafinisani bakar

9. Proizvod bakarne anode

10. Proizvod od mekog olova

11. Proizvod od tvrdog olova

12. Rafinisani kalajni proizvod

13. Isparena šljaka

14. Sporedni proizvod prašine iz peći za isparavanje

[0139] Slika 1 pokazuje da se grubi deo 1 sirovine i fino podeljeni deo 2 sirovine dovode u peć 100 za topljenje gde se gas koji sadrži kiseonik (nije prikazan) injektuje za kontrolu reakcija u peći, a time i temperature u peći. Izduvni gasovi iz peći se hlade i filtriraju, gde se sakuplja prašina 4 iz topionice. Topioničarska šljaka 5 se uklanja iz peći i napaja u korak 400 isparivača da bi se ponovo dobila prašina 14 isparivača i da bi se proizvela krajnja šljaka ili takozvana „čista šljaka” 13 kao druga šljaka.

[0140] Crni bakar 3 kao koncentrovani bakarni međuproizvod se doprema u rafineriju 200 bakra, koja proizvodi rafinisani bakarni proizvod 8, sporedni proizvod 7 sirovog lema i rafinerijsku šljaku 6. Rafinerijska šljaka 6 može da se usmeri u isparivač 400 da bi se povećala količina krajnje šljake 13 i prašine 14 isparivača. Rafinisani bakar 8 se dovodi u korak 300 livenja bakarne anode da bi se dobile bakarne anode 9. Sirovi lem 7 se usmerava do koraka 500 ponovnog dobijanja olova/kalaja, u kome se proizvodi proizvod 10 mekog olova, rafinisani kalajni proizvod 12 i opciono proizvod 11 tvrdog olova.

[0141] Podnosioci su otkrili da se korisni tehnički efekti predmetnog pronalaska, ne samo već posebno stabilniji i pouzdaniji rad koraka 100 topljenja, lako prenose nizvodno i sve do proizvodnje derivata 9, 10, 11 , 12, 13 i 14 prikazane na Slici 1. Koraci derivata, zahvaljujući predmetnom pronalasku, uživaju u stabilnijoj i pouzdanijoj struji koja potiče iz koraka topljenja i stoga su u stanju da proizvedu finalne proizvode stabilnijeg i pouzdanijeg kvaliteta. Dodatna prednost je što predmetni pronalazak smanjuje opterećenje praćenja i pažnju operatera za rukovanje nizvodnim procesnim koracima, kao i celokupnim procesom.

PRIMER

[0142] U peći sa rotacionim bubnjem, unutrašnjeg prečnika od 3 metra, zadržan je nivo od oko 1,00 metara tečnog crnog bakra kao koncentrovanog bakarnog međuproizvoda iz prethodne napojne šarže, što predstavlja količinu od oko 113 metričkih tona.

[0143] Peć je radila u polu-kontinuiranom režimu tokom operativnog perioda koji je obuhvatao oko 16 uzastopnih meseci, koristeći ponovljeni niz sledećih režima rada, tokom kojih se svaki ciklus odnosi na različite premiks napojne šarže, koje su sastavljene i prikupljene odabirom paketa iz velikog inventara raspoloživih sirovih materijala:

Režim 1: Iz odgovarajuće napojne šarže, grube čvrste sirovine se postepeno unose u peć. Ovaj režim je uključen ako je potrebno sve dok se ne dobije neprekidni sloj šljake koji pluta iznad tečne metalne faze,

Režim 1+2: Pod uslovom da je u peći prisutan kontinuirani sloj šljake, iz druge pogodne premiks napojne šarže koja je sastavljena za ovu svrhu, fino podeljena sirovina, takođe nazvana „prašina”, transportuje se pneumatski i injektuje u tečnu fazu šljake i iznad metalne faze tečnog kupatila, obično takođe postepeno tokom vremena, dok se postepeno dodavanje grubog čvrstog materijala takođe nastavlja,

Režim 3: Obično, ali samo ako je potrebno, kao deo operacije nakon što su šarže punjenja završene i/ili se smatra da je peć puna, uključuje se period tokom kojeg se održavaju uslovi u peći i dozvoljava se da se hemijske reakcije odvijaju, i to dok se ne dobije željeni sastav šljake i metala.

Režim 4: Šljaka se izliva iz peći naginjanjem rotacionog bubnja sve dok supernatantna faza šljake ne preliva barem delimično kroz dovodni otvor peći. Poželjno je da je šljaka u tečnom obliku preneta u odgovarajuću posudu u peć za isparavanje radi daljeg ponovnog dobijanja cinka i opciono takođe i olova isparavanjem, a moguće i bakra kao dela sporednog proizvoda metalne faze u koraku isparavanja. Šljaka dobijena iz ovog koraka isparavanja, ali ako korak isparavanja nije bio dostupan, šljaka iz koraka topljenja je ohlađena, očvrsnuta i granulisana kontaktiranjem vruće tečne šljake sa velikim protokom vode.

Režim 5: Metal se delimično uklanja iz peći, ako je pogodno dok ponovo ne ostane minimalni nivo od oko 1,00 metra tečnog metala plus moguće nešto tečne šljake u peći. Uklanjanje se vrši ako je šljaka u potpunosti uklonjena tako što je takođe dozvoljeno da se metalna faza prelije preko dovodnog otvora, a ako je uklonjen samo deo faze šljake, metal se ispušta preko odgovarajuće lociranog otvora za ispuštanje u zidu peći.

[0144] Nakon uklanjanja šljake i/ili metala u Režimu 4 i/ili Režimu 5, odnosno kada se ponovo dobije više prostora u peći, ponovo se pokreće dovod sirovih materijala u zavisnosti od prisustva šljake u peći kao u Režimu 1 ili Režimu 1+2 iznad, i ako je prethodna napojna šarža punjenje završena, počevši od sledeće napojne šarže.

[0145] Ako je nizvodna obrada koncentrovanog međuproizvoda bakra zahtevala više materijala za dopremanje, deo tečne metalne faze je povremeno uklonjen iz peći pre ili bez uklanjanja bilo koje faze supernatanta šljake neposredno pre ili neposredno posle uklanjanja metala.

[0146] Dodatni fluksni materijal, koji se takođe ponekad naziva „tvorac šljake” kao prevod izraza koji se obično koristi na nemačkom jeziku, obično pesak, dodavan je u peć po potrebi da bi se obezbedila dovoljna fluidnost šljake. Pre granulacije šljake iz peći ili iz nižeg isparivača, po potrebi je dodat dodatni silicijum dioksid kako bi se obezbedio tačan odnos Fe/Si, tako da bi rizik od stvaranja vodonika tokom izlivanja i granulacije šljake, kao i rizik od eksplozije bio pod kontrolom. Tokom perioda potrebnog za preradu napojne šarže, u peć je u proseku uneto ukupno 11,5 tona peska po napojnoj šarži.

[0147] Tokom režima 1, 1+2 i 3, kada je bilo potrebno za održavanje temperature peći, čisti gas kiseonika je injektovan preko koplja koje je uvedeno kroz dovodni otvor. Tokom ovih režima rada, kada je to bilo moguće, bubanj peći se ljuljao kako bi se uzburkao sadržaj tečnosti.

[0148] Tokom svih režima rada, komprimovani vazduh je dovođen pod pritiskom od 10 bara u 4 duvnice koje su predviđene na pogodnim mestima u zidu peći ispod nivoa tečnosti, i injektovan u peć, prvenstveno u svrhu mešanja kupatila, ali i za uvođenje dodatnog kiseonika u kupatilo za učešće u predviđenim hemijskim reakcijama.

[0149] Tokom razmatranog perioda, u peć je uneto ukupno oko 92,4 tone grubih čvrstih sirovih materijala u proseku po napojnoj šarži, uključujući i neke povratne materijale, kao i ukupno oko 23,2 tone fino usitnjenih sirovih materijala. Grube čvrste sirovine i fino usitnjene sirovine imale su prosečan sastav kao što je prikazano u Tabeli I. Dovoljno dodatnog čvrstog otpadnog gvožđa je napravljeno kao deo premiksovanih napojnih šarži grubih čvrstih sirovih materijala i dopremljeno u peć kao njihov deo, za održavanje prisustva čvrstog gvožđa koje pluta na metalnoj fazi. Ova količina dodatnog unetog otpada gvožđa je stoga uključena u sastav grubih čvrstih sirovih materijala iz Tabele I.

4

Tabela I

[0150] Rasprostranjeno tokom celog razmatranog perioda rada, po napojnoj šarži za punjenje u proseku je injektovano ukupno oko 6,6 tona kiseonika u vidu komprimovanog vazduha na oko sobnoj temperaturi na dnu peći kroz 4 duvnice i kao gas kiseonika preko koplja blizu spoja između metalne faze i njene supernatantne faze šljake. Temperatura u peći može se vrlo povoljno i precizno održavati u uskom rasponu od 1150-1180°C. Što je najvažnije, kontrola injektovanja kiseonika je omogućila da se izbegnu temperaturne promene iznad ovog raspona, tako da se isparavanje kalaja i/ili olova može svesti na minimum. Kontrola brzine dovoda sirovih materijala, uključujući grubi čvrsti materijal, kao i injektovanje prašine, omogućila je da se izbegnu padovi temperature ispod željenog nivoa, a injektovanje kiseonika je omogućilo lak povraćaj od privremenog pada temperature ako se takav pad dogodi. Za uklanjanje metala iz peći, temperatura je ostavljena da padne na oko 1140°C kako bi se smanjio rizik od oštećenja posuda u koje je istopljen metal prenet.

[0151] Izduvni gasovi iz peći su hlađeni i filtrirani za ponovno dobijanje čvrstih materija u ohlađenim gasovima kao praha iz topionice.

[0152] Tokom čitavog razmatranog radnog perioda, po napojnoj šarži u proseku su dobijene količine proizvoda i kompozicija prikazanih u Tabeli II i uklonjene iz peći za topljenje.

Tabela II

[0153] Nivo sumpora u metalnoj fazi dobijenoj kao koncentrovani bakarni međuproizvod iz procesa u primeru je određen i za svaku napojnu šaržu je utvrđeno da je daleko ispod 2% tež., više u rasponu od najviše 0,25% tež. Za svaku napojnu šaržu, utvrđeno je da je nivo sumpora u šljaci najviše 0,33% tež., a u prašini najviše 0,21% tež..

[0154] Pošto je sada u potpunosti opisan predmetni pronalazak, stručnjaci u tehnici će podrazumevati da se pronalazak može izvesti u širokom rasponu parametara u okviru onoga za šta se zahteva zaštita, bez odstupanja od obima pronalaska, kako je definisano patentnim zahtevima.

Claims (15)

Patentni zahtevi

1. Proces za ponovno dobijanje bakra iz sekundarnih sirovih materijala koji obuhvata korak, u najmanje jednoj napojnoj šarži, topljenja (100) sirovine (1, 2) koja sadrži sirove materijale u peći za ponovno dobijanje iz peći koncentrovanog bakarnog međuproizvoda (3),

pri čemu se sirovina sirovih materijala postepeno unosi u peć, pri čemu sirovina sadrži bakar i opciono najmanje jedan metal koji je u uslovima rada peći plemenitiji od kalaja, najmanje delimično kao oksid,

pri čemu sirovina dalje sadrži gvožđe, i opciono najmanje jedan metal ili jedinjenje koje je u uslovima peći najviše plemenito kao gvožđe ili cink, pri čemu su gvožđe i metal najviše plemenit kao gvožđe ili cink najmanje delimično prisutni u svom elementarnom obliku,

pri čemu se toplota stvara unutar peći redoks reakcijama pretvaranjem elementarnog gvožđa i metala ili jedinjenja najviše plemenitih kao gvožđe ili cink u okside i pretvaranjem oksida od bakra i od metala plemenitijih od kalaja u elementarni metal,

pri čemu se elementarni metali najmanje delimično sakupljaju u rastopljeno tečnoj metalnoj fazi, a oksidi se najmanje delimično sakupljaju u supernatantnoj tečnoj fazi šljake,

pri čemu su tečne faze sposobne da se odvoje i na kraju koraka topljenja najmanje jedna od tečnih faza je najmanje delimično uklonjena iz peći kao topioničarska šljaka (5) i/ili kao koncentrovani bakarni međuproizvod (3),

naznačen time, da

tokom koraka topljenja višak elementarnog oblika od gvožđa i od metala ili jedinjenja koji su u uslovima peći najviše plemeniti kao gvožđe ili cink se održava u peći u odnosu na količinu koja je potrebna za završetak redoks reakcija, i dalji unos toplote u peć se obezbeđuje tokom koraka topljenja injektovanjem gasa koji sadrži kiseonik za oksidaciju viška od gvožđa i od metala ili jedinjenja najviše plemenitih poput gvožđa ili cinka prisutnih u peći i opciono za sagorevanje zapaljivog izvora ugljenika i/ili vodonika koji se dodatno može uvesti u peć.

4

2. Proces prema patentnom zahtevu 1 pri čemu sirovina dalje sadrži najmanje jedan drugi metal izabran iz grupe koja se sastoji od nikla, kalaja i olova.

3. Proces prema prethodnom patentnom zahtevu pri čemu koncentrovani bakarni međuproizvod (3) dalje sadrži najmanje jedan drugi metal.

4. Proces prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva pri čemu je sirovina (1, 2) najmanje delimično čvrsta i pri čemu se čvrsta sirovina napaja postepeno, poželjno kontinuirano, u peć.

5. Proces prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva pri čemu je najmanje deo sirovine (1, 2) u obliku fino podeljenog dela (2), i fino podeljen sirovinski deo (2) ima prosečnu veličinu čestice od najviše 10 mm.

6. Proces prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva pri čemu se nivo gvožđa i metala ili jedinjenja najviše plemenitih kao gvožđe ili cink rastvorenih u istopljenom metalu unutar peći održava najmanje na 1,0% tež., poželjno najmanje na 1,5% tež., pri čemu se koncentracija metala i jedinjenja najviše plemenitih kao gvožđe ili cink pretvara u ekvivalentnu koncentraciju gvožđa, pri čemu je ekvivalentna koncentracija gvožđa koncentracija gvožđa koja je sposobna da doprinese istoj količini reakcione toplote kao metal ili jedinjenje najviše plemenito kao gvožđe ili cink kada reaguje sa kiseonikom u uslovima peći.

7. Proces prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva pri čemu se najmanje deo gasa koji sadrži kiseonik uvodi pomoću najmanje jednog metalnog koplja čiji je vrh potopljen u tečnu fazu šljake.

8. Proces prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva pri čemu se najmanje deo gasa koji sadrži kiseonik uvodi u dnu peći kroz najmanje jednu duvnicu, poželjno mnoštvo duvnica, poželjnije duvnice mnoštva su jednako raspoređene duž dna peći.

9. Proces prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, pri čemu je kompozicija koncentrovanog bakarnog međuproizvoda (3) kao glavnog proizvoda iz koraka (100) topljenja u saglasnosti sa najmanje jednim i poželjno sa svim pratećim uslovima:

• sadrži najmanje 50,0% tež. bakra (Cu),

• sadrži najmanje 0,01% tež. nikla (Ni),

• sadrži najmanje 0,10% tež. olova (Pb),

• sadrži najmanje 1,00% tež. kalaja (Sn),

• sadrži najmanje 0,05% tež. gvožđa (Fe),

• sadrži najmanje 0,10% tež. cinka (Zn), i

• sadrži najviše 5% tež. sumpora (S).

10. Proces prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva koji dalje obuhvata korak isparavanja (400) faze šljake formirane u koraku (100) topljenja da bi se dobila isparena šljaka (13), poželjno isparavanje se izvodi u peći za isparavanje.

11. Proces prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva koji dalje obuhvata korak dodavanja proizvedene šljake (5, 13) kao agregata i/ili kao veziva tokom proizvodnje predmeta za građevinsku industriju, poželjno kao veziva za agregate, poželjno kao aktivnog veziva, poželjnije kao vezivo koje ima pucolansku aktivnost, još poželjnije kao zamena za portland cement, još poželjnije kao delimična zamena za portland cement.

12. Proces prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva koji dalje obuhvata korak rafinacije (200) koncentrovanog bakarnog međuproizvoda (3) da bi se dobio rafinisani bakarni proizvod (8) zajedno sa najmanje jednom šljakom (6) rafinacije bakra.

13. Proces prema prethodnom patentnom zahtevu, gde koncentrovani bakarni međuproizvod (3) dalje sadrži kalaj i olovo, pri čemu proces dalje obuhvata ponovno dobijanje sirove lemne metalne kompozicije (7) iz koncentrovanog bakarnog međuproizvoda (3).

14. Proces prema prethodnom patentnom zahtevu koji dalje obuhvata korak ponovnog dobijanja (500) iz sirove lemne metalne kompozicije (7) najmanje jednog od prečišćenog proizvoda (10) mekog olova, prečišćenog proizvoda (11) tvrdog olova i prečišćenog proizvoda (12) kalaja.

15. Proces prema bilo kom od patentnih zahteva 12-14 koji dalje obuhvata korak livenja rafinisanog bakarnog proizvoda (8) da se proizvedu rafinisane bakarne anode (9).

4