RU2166553C1 - Способ переработки медных металлических отходов - Google Patents
Способ переработки медных металлических отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166553C1 RU2166553C1 RU2000122704A RU2000122704A RU2166553C1 RU 2166553 C1 RU2166553 C1 RU 2166553C1 RU 2000122704 A RU2000122704 A RU 2000122704A RU 2000122704 A RU2000122704 A RU 2000122704A RU 2166553 C1 RU2166553 C1 RU 2166553C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- melt
- fuel
- copper
- refining
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 title claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 22
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims description 4
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при переработке вторичных медьсодержащих отходов. Способ переработки предусматривает плавку отходов и их конвертирование в вертикальном конвертере с верхним дутьем при подаче топлива и кислорода через топливно-кислородную горелку, расположенную на некотором расстоянии от поверхности шихты или расплава. Определены параметры подачи топлива и кислорода, а также параметры их подачи при вторичном рафинировании от примесей, обеспечивается упрощение технологии и аппаратурного оформления процесса. 2 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способам переработки вторичных медьсодержащих материалов.
Известен способ переработки медных металлических отходов во вращающемся конвертере TBRC (Патент США N 4581064). Способ предусматривает загрузку твердых металлических отходов во вращающийся конвертер с верхним дутьем, расплавление отходов и рафинирование от примесей продувкой кислородсодержащим газом, подаваемым через погруженную в расплав фурму. Рабочее положение конвертера наклон на 28o. К недостаткам способа следует отнести его сложность, связанную, прежде всего, с необходимостью вращения конвертера.
Наиболее близким по технической сущности является способ переработки медных металлических отходов по технологии Isasmelt (Annual Project Review. An MBM publication, 12/99, p. 32-35). Способ предусматривает плавку твердых отходов в отдельном агрегате и конвертирование расплавленных отходов в печи Isasmelt путем продувки расплава через вертикально-расположенную топливно-кислородную горелку, погруженную в расплав. Вторичное рафинирование черновой меди осуществляется в отдельной печи в две стадии с добавкой соды и кремнезема. Способ позволяет переработать отходы с получением черновой меди, однако его недостатком является сложность процесса, связанная с необходимостью использования нескольких агрегатов для расплавления шихты, конвертирования и вторичного рафинирования.
Целью изобретения является упрощение процесса.
Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки медных металлических отходов, включающем их плавку и рафинирование путем продувки расплава кислородсодержащим окислителем, подаваемым совместно с газообразным или жидким топливом через вертикально расположенную топливно-кислородную горелку, согласно изобретению процесс плавки и рафинирования ведут в предварительно разогретом вертикальном конвертере с подачей топлива и кислорода через расположенную над уровнем шихты или расплава кислородно-топливную горелку при коэффициенте избытка кислорода α, равном 0,8-1,2.
В частном случае рафинирование медного расплава от свинца, цинка, олова и серы может производиться путем последовательной обработки расплава газовыми смесями, образующимися при сжигании топлива в кислороде.
Снижение содержания никеля может быть достигнуто при продувке расплава кислородом при дополнительном расходе последнего 600-1000 нм3/час, и температуре расплава 1150-1200oC в течение 10 - 30 мин.
Переработка металлических отходов в предварительно разогретом вертикальном конвертере с топливно-кислородной горелкой, находящейся над уровнем шихты, позволяет производить плавление, конвертирование и рафинирование расплава в одном агрегате, что упрощает процесс переработки. Подача через топливно-кислородную горелку кислорода и жидкого топлива (например, мазута) или природного газа на некотором расстоянии от расплава или шихты обеспечивает не только перемешивание расплава и взаимодействие его с газами (как в прототипе), но и взаимодействие расплава с продуктами сжигания жидкого или газообразного топлива в кислороде.
Подобранные экспериментально расходы топлива и кислорода и соотношение этих расходов позволяют получить металлическую медь с содержанием кислорода менее 0,1%. При изменении соотношений расходов топлива и кислорода на операции вторичного рафинирования за счет последовательной обработки медьсодержащего расплава газовыми смесями, образующимися при сжигании топлива в кислороде при α менее, равном и более 1, установлена возможность регулирования окисления и перехода в шлак отдельных примесей, что позволяет проводить операцию вторичного рафинирования в том же вертикальном конвертере.
При более высоком расходе кислорода, при α > 1,2, имеет место окисление меди и необходим большой расход топлива и кислорода на операции рафинирования медного расплава. При более низком расходе кислорода, при α < 0,8, имеет место повышенный расход топлива на плавку и снижение производительности агрегата. При одновременном снижении расхода кислорода и топлива менее указанных значений происходит снижение производительности агрегата. При одновременном повышении расхода кислорода и топлива более указанных значений снижается стойкость футеровки агрегата.
Снижение содержания никеля менее 0,4-0,5% производится путем продувки расплавленной меди кислородом при дополнительном расходе 600-1000 нм3/час через топливно-кислородную горелку в течение 10-30 минут при температуре 1150-1200oC. Продувка в течение менее 10 мин не позволяет добиться получения металла с содержанием никеля менее 0,5%. Продувка расплава в течение более 30 минут приводит к переокислению расплава. Продувка расплава при температуре ниже 1150oC приводит к образованию больших количеств оборотов. Продувка медного расплава при температуре выше 1200oC вследствие повышенной растворимости не позволяет получать расплав с содержанием никеля менее 0,5-0,6%.
Примеры осуществления способа
Испытания проводились в промышленном масштабе на 30-т вертикальном конвертере с верхней мазутно-кислородной горелкой. На переработку подавались следующие отходы: отходы электротехнического производства, пыли медеплавильных заводов. Вертикальный конвертер предварительно нагревался посредством мазутно-кислородной горелки до температуры 1250oC, затем в него загружали партию отходов, и через мазутно-кислородную горелку, не доходящую до поверхности шихты на 0,3-0,5 м, подавали топливо и кислород. В качестве топлива использовался мазут. Расход кислорода поддерживался на уровне 600-1300 нм3/час, расход мазута 400-600 кг/час. После окончания конвертирования и скачивания шлака проводили вторичное рафинирование медного расплава, изменяя соотношение расходов топлива и кислорода: вначале α поддерживали более 1, осуществляя доокисление оставшихся примесей и вывод их в шлак. Далее, при α = 1, производили подогрев расплава, а затем осуществлялась последняя стадия рафинирования при α < 1, при этом происходит восстановление закиси меди (удаление кислорода). Снижение содержания никеля в медном расплаве проводили путем продувки расплава кислородом, причем дополнительный расход его находился в пределах 600-1000 нм3/час, температура поддерживалась на уровне 1150-1200oC, время продувки составляло 10-30 минут. После вторичного рафинирования медный расплав анализировали на содержание меди, никеля, свинца, цинка, олова и серы.
Испытания проводились в промышленном масштабе на 30-т вертикальном конвертере с верхней мазутно-кислородной горелкой. На переработку подавались следующие отходы: отходы электротехнического производства, пыли медеплавильных заводов. Вертикальный конвертер предварительно нагревался посредством мазутно-кислородной горелки до температуры 1250oC, затем в него загружали партию отходов, и через мазутно-кислородную горелку, не доходящую до поверхности шихты на 0,3-0,5 м, подавали топливо и кислород. В качестве топлива использовался мазут. Расход кислорода поддерживался на уровне 600-1300 нм3/час, расход мазута 400-600 кг/час. После окончания конвертирования и скачивания шлака проводили вторичное рафинирование медного расплава, изменяя соотношение расходов топлива и кислорода: вначале α поддерживали более 1, осуществляя доокисление оставшихся примесей и вывод их в шлак. Далее, при α = 1, производили подогрев расплава, а затем осуществлялась последняя стадия рафинирования при α < 1, при этом происходит восстановление закиси меди (удаление кислорода). Снижение содержания никеля в медном расплаве проводили путем продувки расплава кислородом, причем дополнительный расход его находился в пределах 600-1000 нм3/час, температура поддерживалась на уровне 1150-1200oC, время продувки составляло 10-30 минут. После вторичного рафинирования медный расплав анализировали на содержание меди, никеля, свинца, цинка, олова и серы.
Переработка медных металлических отходов в вертикальном конвертере с верхней подачей кислорода и топлива через горелку, находящуюся выше уровня расплава, позволяет проводить переработку медьсодержащих отходов в одном агрегате с получением конечного медьсодержащего продукта, требуемого состава, %: Cu 98-98,5; Ni 0,4-0,6; Pb - 0,08; Zn - 0,01; Sn - 0,09; S - 0,1; O2 - менее 0,1%. При этом значительно упрощается технология и аппаратурное оформление процесса.
Claims (3)
1. Способ переработки медных металлических отходов, включающий плавку, конвертирование путем продувки расплава кислородсодержащим окислителем, подаваемым совместно с газообразным или жидким топливом через вертикально расположенную топливно-кислородную горелку, и рафинирование медного расплава от примесей, отличающийся тем, что процесс переработки ведут в предварительно разогретом вертикальном конвертере с подачей жидкого топлива, например мазута, или природного газа и кислорода через топливно-кислородную горелку, расположенную над уровнем шихты или расплава при расходе жидкого топлива 400 - 600 кг/ч или природного газа 400 - 600 нм3/ч и кислорода 600 - 1300 нм3/ч при коэффициенте избытка кислорода 0,8 - 1,2.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рафинирование медного расплава от свинца, цинка, олова и серы производят путем последовательной обработки расплава газовыми смесями, образующимися при сжигании топлива в кислороде при изменении коэффициента избытка кислорода от 0,8 до 1,2.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что рафинирование медного расплава от никеля производят продувкой расплава кислородом через топливно-кислородную фурму в течение 10 - 30 мин при дополнительном расходе кислорода 600 - 1000 нм3/ч и температуре расплава 1150 - 1200oC.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122704A RU2166553C1 (ru) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | Способ переработки медных металлических отходов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122704A RU2166553C1 (ru) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | Способ переработки медных металлических отходов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2166553C1 true RU2166553C1 (ru) | 2001-05-10 |
Family
ID=20239648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122704A RU2166553C1 (ru) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | Способ переработки медных металлических отходов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2166553C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2341569C2 (ru) * | 2006-08-21 | 2008-12-20 | Пензенская государственная технологическая академия | Способ переработки медьсодержащих отходов |
| RU2842910C1 (ru) * | 2020-09-11 | 2025-07-03 | Монтануниверситет Леобен | Способ извлечения летучих фракций из производственной пыли |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1414769A (en) * | 1973-02-07 | 1975-11-19 | Centre Rech Metallurgique | Converting copper materials |
| FR2219235B2 (ru) * | 1973-02-26 | 1976-05-14 | Creusot Loire | |
| GB1443100A (en) * | 1974-08-23 | 1976-07-21 | Boliden Ab | Process of the production of copper |
| DE2365123B2 (de) * | 1973-01-10 | 1977-09-08 | Bohden AB, Stockholm | Verfahren zur erzeugung von kupfer |
-
2000
- 2000-08-30 RU RU2000122704A patent/RU2166553C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2365123B2 (de) * | 1973-01-10 | 1977-09-08 | Bohden AB, Stockholm | Verfahren zur erzeugung von kupfer |
| GB1414769A (en) * | 1973-02-07 | 1975-11-19 | Centre Rech Metallurgique | Converting copper materials |
| FR2219235B2 (ru) * | 1973-02-26 | 1976-05-14 | Creusot Loire | |
| GB1443100A (en) * | 1974-08-23 | 1976-07-21 | Boliden Ab | Process of the production of copper |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Annual Project Review. An MBM publication. N 12, 1999, p. 32 - 35. ХУДЯКОВ И.Ф. и др. Металлургия меди, никеля и кобальта. Ч. 1. - М.: Металлургия, 1977, с. 181 - 187. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2341569C2 (ru) * | 2006-08-21 | 2008-12-20 | Пензенская государственная технологическая академия | Способ переработки медьсодержащих отходов |
| RU2842910C1 (ru) * | 2020-09-11 | 2025-07-03 | Монтануниверситет Леобен | Способ извлечения летучих фракций из производственной пыли |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2573846C2 (ru) | Система и способ анодного рафинирования меди | |
| US4006010A (en) | Production of blister copper directly from dead roasted-copper-iron concentrates using a shallow bed reactor | |
| US4017308A (en) | Smelting and reduction of oxidic and sulphated lead material | |
| CA3019512C (en) | Method for continuously converting nickel-containing copper sulphide materials | |
| MX2007002764A (es) | Método de refinación de fuego continuo de cobre. | |
| SU1128844A3 (ru) | Способ получени черновой меди из медной руды | |
| US4614541A (en) | Method of continuous metallurgical processing of copper-lead matte | |
| JPS63199829A (ja) | 自溶製錬炉の操業方法 | |
| RU2166553C1 (ru) | Способ переработки медных металлических отходов | |
| MX2007002782A (es) | Instalación para refinación de fuego continuo de cobre. | |
| RU2092571C1 (ru) | Композицонная шихта для выплавки стали | |
| MXPA02000108A (es) | Metodo para producir lingotes de hierro fundido. | |
| JPS59166636A (ja) | 粗銅の製造方法 | |
| RU2380633C1 (ru) | Дуплекс-печь для выплавки марганцевых сплавов из железомарганцевых бедных руд и концентратов и техногенных отходов металлургии | |
| EP0605378A1 (fr) | Procédé de valorisation de la scorie de four électrique d'aciére | |
| US3669646A (en) | Process for autogenous smelting of copper ore concentrates and charge product therefor | |
| WO1997020958A1 (en) | Recovery of cobalt from slag | |
| US2879158A (en) | Method for the separation of impurities from cobalt-containing materials | |
| CA1056161A (en) | Production of cobalt from cobalt sulfide | |
| AU702608B2 (en) | Recovery of cobalt from slag | |
| SU634624A1 (ru) | Способ вельцевани окисленных материалов,содержащих цинк и другие цветные металлы | |
| RU1802826C (ru) | Способ отоплени отражательной печи дл плавки сульфидной медьсодержащей шихты на штейн | |
| SU1216214A1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертерах | |
| SU497343A1 (ru) | Способ ведени плавки в дуговой сталеплавильной печи | |
| SU652234A1 (ru) | Способ получени ванадиевых сплавов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130831 |