RU2100459C1 - Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы - Google Patents
Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2100459C1 RU2100459C1 RU96120560A RU96120560A RU2100459C1 RU 2100459 C1 RU2100459 C1 RU 2100459C1 RU 96120560 A RU96120560 A RU 96120560A RU 96120560 A RU96120560 A RU 96120560A RU 2100459 C1 RU2100459 C1 RU 2100459C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antimony
- fuel
- amount
- products
- slag
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 title claims description 20
- YPMOSINXXHVZIL-UHFFFAOYSA-N sulfanylideneantimony Chemical compound [Sb]=S YPMOSINXXHVZIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 73
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 38
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229940058905 antimony compound for treatment of leishmaniasis and trypanosomiasis Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 23
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 19
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 14
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 13
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 7
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 1,5-bis(chloromethyl)naphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(CCl)=CC=CC2=C1CCl HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N arsenic trioxide Inorganic materials O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- -1 for example Substances 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940007424 antimony trisulfide Drugs 0.000 description 3
- NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Sb+3].[Sb+3] NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 3
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000005092 sublimation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: касается переработки сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы. Сущность: шихта, содержащая сурьмяное сырье и флюсы, загружается на поверхность шлаковой ванны, в которую подаются продукты сжигания топлива. Количество кислорода в дутье, подаваемом на сжигание топлива составляет 0,75-0,95 от теоретически необходимого для окисления углерода топлива до диоксида, водорода до воды. Количество дутья, подаваемого в расплав составляет 800-2500 нм3/час на 1 м3 расплава. Соединения сурьмы из газообразных продуктов плавки, выделяют фильтрацией при температуре выше точки росы серной кислоты. В шихту дополнительно можно вводить промпродукты, содержащие металлическую сурьму, количество металлической сурьмы составляет 5-10% от сурьмы в загрузке. В шихту дополнительно можно вводить промпродукты, содержащие металлическое железо, при этом количество кислорода в дутье, подаваемом на сжигание топлива составляет 0,8-0,95 от теоретически необходимого для окисления углерода топлива до диоксида, водорода до воды, металлического железа загрузки до оксида (II). 2 з.п. ф-лы, 4 табл.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы.
Известен способ переработки сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы, включающий смешивание и загрузку подаваемых сырья, флюсов и углеродистого топлива в ванну жидкого шлака в плавильной печи, имеющей средства для подачи топлива и кислородсодержащего газа ниже поверхности ванны; вдувание топлива и кислородсодержащего газа в ванну для достижения температуры и посредством этого возгонка массы сурьмы; удаление из печи газового потока, включающего возогнанную массу сурьмы и извлечение соединений из газового потока; образование коллектора благородных металлов, например, металлической черновой сурьмы, прекращение подаваемых материалов и разделение коллектора, содержащего благородные металлы, и шлака; удаление коллектора благородных металлов из печи для извлечения из него благородных металлов и шлака в отвал [1]
Недостатком этого способа являются большие простои в его работе, связанные с необходимостью длительного периода отстаивания с разделением фаз. Это в периодическом процессе вызывает простои всего плавильного оборудования. Если при небольшом масштабе производства такое ведение технологии оправдано, то при объеме производства, позволяющем организовать непрерывный процесс загрузки и переработки исходных материалов, нерационально. Кроме того, эксплуатация газоочистного оборудования при периодическом характере его работы весьма затруднена. Загрузка тонкодисперсного сырья вдуванием в расплав сопровождается большими энергозатратами и, в связи с абразивностью сырья, приводит к износу подающих трубопроводов и других загрузочных устройств. Это вызывает необходимость остановок для ремонтов. Агломерирование сурьмяных руд и концентратов, имеющих низкую температуру размягчения, сопровождающееся возгонкой части сурьмы, нерационально.
Недостатком этого способа являются большие простои в его работе, связанные с необходимостью длительного периода отстаивания с разделением фаз. Это в периодическом процессе вызывает простои всего плавильного оборудования. Если при небольшом масштабе производства такое ведение технологии оправдано, то при объеме производства, позволяющем организовать непрерывный процесс загрузки и переработки исходных материалов, нерационально. Кроме того, эксплуатация газоочистного оборудования при периодическом характере его работы весьма затруднена. Загрузка тонкодисперсного сырья вдуванием в расплав сопровождается большими энергозатратами и, в связи с абразивностью сырья, приводит к износу подающих трубопроводов и других загрузочных устройств. Это вызывает необходимость остановок для ремонтов. Агломерирование сурьмяных руд и концентратов, имеющих низкую температуру размягчения, сопровождающееся возгонкой части сурьмы, нерационально.
Ввиду недостаточного разделения коллектирующей фазы и шлака, а также высоких растворенных потерь сурьмы, содержание сурьмы в шлаках, даже при использовании в качестве коллектора медного штейна и восстановительных условиях, составило 1,85% При получении же в этих условиях черновой сурьмы по предлагаемому способу неизбежно образование шпейзы или высокое содержание железа в черновой сурьме. Оба эти обстоятельства приводят к усложнению переработки коллектора, росту выхода промпродуктов и потерь сурьмы и благородных металлов. Проведение же плавки в окислительных условиях приводит к высоким потерям сурьмы со шлаком. Часть шлака после удаления коллектирующей фазы необходимо оставлять для начала последующего цикла. Это снижает емкость плавильного агрегата по загрузке и вызывает необходимость остановок разделения фаз для выпуска шлака из-за его накопления в печи.
Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы, включающий смешивание исходного сырья с флюсами и углеродистым топливом, загрузку полученной шихты на поверхность ванны расплава, плавку с продувкой ванны расплава кислородсодержащим дутьем, содержащим жидкое или газообразное топливо, с получением газообразных сурьмусодержащих продуктов, шлака и черновой сурьмы, коллектирующей благородные металлы, с последующим разделением шлака и коллектора благородных металлов и выводом жидких и газообразных продуктов плавки, согласно которому загрузку шихты, продувку кислородсодержащих дутьем и разделение шлака и коллектора благородных металлов ведут непрерывно, количество кислорода в дутье поддерживают равным 0,8-1,1 от теоретически необходимого для окисления компонентов топлива до диоксида углерода и воды и сульфида сурьмы исходного сырья до триоксида сурьмы и диоксида серы, плавку ведут с переводом 6-20% сурьмы загрузки в черновую сурьму, полученный после вывода шлак подвергают обеднению с добавкой углеродистого восстановителя [2]
Этот способ принят за прототип. Недостатком способа-прототипа является сложность управления процессом окисления углеродистого топлива в расплаве и созданием условий, препятствующих образованию штейна, содержащего благородные металлы и сурьму, или получению богатых по сурьме шлаков при работе в окислительном режиме. Возгонка сурьмы происходит в основном в виде трисульфида, содержащегося в исходном сырье. При этом важно обеспечить кислородный и сульфидирующий потенциал плавки, препятствующий штейнообразованию или переокислению в расплаве, однако при работе по способу прототипу, в особенности при колебании подачи углеродистого топлива и состава шихты, это затруднительно. При передозировке углеродистого топлива происходит штейнообразование из-за низкого кислородного потенциала процесса ввиду высокого отношения содержания монооксида углерода к содержанию диоксида. При недостатке углеродистого топлива происходит переокисление расплава с возрастанием содержания в нем магнетита, ростом потерь сурьмы со шлаками, и к выбросу расплава из печи. Плавка в расплаве, осуществляемая при подаче кислородсодержащего дутья в расплав, а углеродистого топлива на его поверхность, требует высокого содержания кислорода в дутье. Однако, тем самым ограничивается интенсивность дутья. При осуществлении возгоночного процесса снижение количества барботирующего расплава дутья приводит к повышению содержания сурьмы в конечном шлаке. Снижение содержания кислорода в дутье для повышения его интенсивности приводит к повышению выхода шлака из-за необходимости ошлакования золы топлива.
Этот способ принят за прототип. Недостатком способа-прототипа является сложность управления процессом окисления углеродистого топлива в расплаве и созданием условий, препятствующих образованию штейна, содержащего благородные металлы и сурьму, или получению богатых по сурьме шлаков при работе в окислительном режиме. Возгонка сурьмы происходит в основном в виде трисульфида, содержащегося в исходном сырье. При этом важно обеспечить кислородный и сульфидирующий потенциал плавки, препятствующий штейнообразованию или переокислению в расплаве, однако при работе по способу прототипу, в особенности при колебании подачи углеродистого топлива и состава шихты, это затруднительно. При передозировке углеродистого топлива происходит штейнообразование из-за низкого кислородного потенциала процесса ввиду высокого отношения содержания монооксида углерода к содержанию диоксида. При недостатке углеродистого топлива происходит переокисление расплава с возрастанием содержания в нем магнетита, ростом потерь сурьмы со шлаками, и к выбросу расплава из печи. Плавка в расплаве, осуществляемая при подаче кислородсодержащего дутья в расплав, а углеродистого топлива на его поверхность, требует высокого содержания кислорода в дутье. Однако, тем самым ограничивается интенсивность дутья. При осуществлении возгоночного процесса снижение количества барботирующего расплава дутья приводит к повышению содержания сурьмы в конечном шлаке. Снижение содержания кислорода в дутье для повышения его интенсивности приводит к повышению выхода шлака из-за необходимости ошлакования золы топлива.
Целью предлагаемого изобретения является упрощение управлением процессом и повышение извлечения сурьмы и благородных металлов.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы, включающий смешивание исходного сырья с флюсами, непрерывную загрузку полученной шихты на поверхность ванны расплава, плавку с непрерывной продувкой ванны расплава дутьем, с получением газообразных сурьмусодержащих продуктов, шлака и черновой сурьмы, коллектирующей благородные металлы, с последующим непрерывным разделением шлака и коллектора благородных металлов и выводом жидких и газообразных продуктов плавки, согласно предлагаемому изобретению продувку расплава ведут продуктами сжигания топлива, количество кислорода в дутье, подаваемом на сжигание топлива составляет 0,75-0,95 от теоретически необходимого для окисления углерода топлива до диоксида, водорода до воды, количество дутья, подаваемого в расплав составляет 800-2500 нм3/час на 1м3 расплава, соединения сурьмы из газообразных продуктов плавки, выделяют фильтрацией при температуре выше точки росы серной кислоты. Согласно второму варианту способа в шихту вводят промпродукты, содержащие металлическую сурьму, количество металлической сурьмы составляет 5-10% от сурьмы а загрузке. По третьему варианту в шихту вводят промпродукты, содержащие металлическое железо, количество кислорода в дутье, подаваемом на сжигание топлива составляет 0,8-0,95 от теоретически необходимого для окисления углерода топлива до диоксида, водорода до воды, а металлического железа загрузки до оксида (II).
Фильтрацию газообразных продуктов плавки можно проводить при температуре выше точки росы триоксида мышьяка.
Сущность предлагаемого способа состоит в том, что продувку расплава ведут газами, образующимися в результате предварительного сжигания топлива, например, природного газа, которое проводят при заданном соотношении расходов кислородсодержащего дутья и топлива. Это соотношение легко реализуется и поддерживается таким, чтобы соотношение содержаний моно- и диоксида углерода, а также воды и водорода в продуктах плавки обеспечивало необходимый кислородный потенциал, при котором не происходит переокисления шлака и обеспечивается низкое содержание в нем сурьмы и, в то же время, не происходит штейнообразования. В качестве кислородсодержащего дутья используется воздух, что позволяет избежать получение технического кислорода, связанного с высокими затратами. Загрузку шихты, состоящей из сурьмяного сырья и флюсов непрерывно ведут на поверхность ванны расплава, барботируемого продуктами сжигания топлива, непрерывно подаваемым в расплав. Производительность процесса регулируют сочетанием скорости подачи шихты и расхода дутья топлива. Высокая интенсивность дутья позволяет достичь высокого извлечения сурьмы в возгоны. При плавке происходит возгонка трисульфида сурьмы одновременно с образованием триоксида и металлической сурьмы по реакциям:
Sb2S3 + 6CO2 2Sb + 3SO2 + 6CO (1),
Sb2S3 + 9CO2 Sb2O3 + 3SO2 + 9CO (2),
Sb2S3 + 2Sb2O3 6Sb + 3SO2 (3).
Sb2S3 + 6CO2 2Sb + 3SO2 + 6CO (1),
Sb2S3 + 9CO2 Sb2O3 + 3SO2 + 9CO (2),
Sb2S3 + 2Sb2O3 6Sb + 3SO2 (3).
Металлическая сурьма благодаря значительной разности в плотности со шлаковым расплавом и большой величине межфазного натяжения между шлаком и металлом оседает и отделяется от шлака. В нее коллектируется основная часть благородных металлов. Такой непрерывный процесс осуществим в печах типа печи Ванюкова, оснащенных устройствами (топками) для предварительного сжигания топлива. Некоторая часть сурьмы в растворенном виде, любо в виде механической примеси вводится со шлаком, который непрерывно удаляется из зоны барботажа расплава дутьем. Из шлака механически увлеченную сурьму выделяют последующим обеднением, которое сочетает отстаивание, например, в электрообогреваемом или обогреваемом природным газом отстойнике, куда шлак непрерывно передается из плавильного агрегата, с восстановлением путем добавки углеродистого восстановителя, например, коксика. В шихту могут быть введены промпродукты, содержащие металлическую сурьму, например рафинировочные шлаки. При их переработке основная часть металлической сурьмы оседает в расплаве, коллектируя благородные металлы, железо, содержащееся в рафинировочных шлаках в виде оксидов переходит в шлак, а содержащееся в виде сульфида сначала окисляется и затем переходит в шлак. В случае переработки промпродуктов, содержащих металлическое железо, например ошлаковок, образующихся в ковшах при выпуске сурьма с высоким содержанием железа, необходимо переводить железо в оксид для последующего усвоения его шлаком. Поэтому расчет количества кислорода в дутье проводят с учетом содержания металлического железа в загрузке.
Трисульфид сурьмы окисляется кислородом подсасываемого воздуха по реакции:
2Sb2S3 + 9O2 2Sb2O3 + 6SO2 (4).
2Sb2S3 + 9O2 2Sb2O3 + 6SO2 (4).
Образующиеся при плавке газы содержат оксиды углерода (I) и (II), воду, триоксид сурьмы, азот и кислород подсосов. Фильтрацию этих газов необходимо производить в условиях, обеспечивающих работу рукавных фильтров, т.е. при температуре выше точки росы серной кислоты. Для предотвращения охлаждения рукавных фильтров во время остановок проводят их обогрев продуктами сжигания топлива.
При переработке сульфидного сурьмяного сырья, а также промпродуктов, содержащих мышьяк (рафинировочных шлаков) происходит его возгонка в виде сульфида и триоксида, образующегося при окислении сульфида. В случае фильтрации при температуре ниже точки росы триоксида мышьяка происходит его практически полное осаждение совместно с соединениями сурьмы, что приводит к возрастанию циркуляции мышьяка в производстве. Для отделения мышьяка необходимо проводить фильтрацию газов при температуре выше точки росы триоксида мышьяка. В результате мышьяк в виде паров удаляется из рукавных фильтров с газами и может быть удален из них по известным способам.
Процесс осуществляют следующим образом.
Смешивают исходные материалы и шихту, содержащую сурьмяное сырье и промпродукты, флюсы, например, известняк и железную руду, непрерывно загружают на поверхность расплава, барботируемого продуктами сжигания углеродистого топлива в агрегате типа печи Ванюкова. При этом происходит возгонка сульфида сурьмы загрузки и образование триоксида и металлической сурьмы по описанному выше механизму. Триоксид возгоняется и удаляется с газами вместе с трисульфидом сурьмы, окисляемым кислородом подсосов. Капли металлической сурьмы оседают в шлаковом расплаве, извлекая из него благородные металлы и, по пути коалисцируя и увеличиваясь в размерах, продвигаются вниз, формируя донный слой металла. Из печи шлак непрерывно удаляют в объединительный агрегат, например, электроотстойник. Металл периодически выпускают и направляют на переработку окислением с удалением основной части сурьмы в возгоны и извлечением благородных металлов в обогащенный ими сплав, из которого они извлекаются существующими способами. Газы металлургического процесса непрерывно удаляются из металлургической печи. Трехокись сурьмы извлекается из газов после их охлаждения, и возгоны с низким содержанием благородных металлов направляются на восстановительную плавку с получением металлической сурьмы. Очищенные от пыли газы направляют на очистку от диоксида серы существующим способом, например, известняковым. При наличии сернокислотного производства возможно их использование для разбавления концентрированных газов. Мышьяк, в случае использования высокотемпературной фильтрации, извлекают из газов по известному способу, например обработкой газов известняковым молоком. При обеднении шлака в отстойнике на поверхность его подают углеродистый восстановитель и процесс восстановления ведут до конечного содержания сурьмы в шлаке, определяемого экономической целесообразностью. Обедненный шлак выпускают из отстойника и отправляют на производство строительных материалов.
Ввиду легкости управления процессом предварительного сжигания топлива удается создать такие условия, которые позволяют избежать штейнообразования, а, благодаря дозированной подаче материалов, содержащих металлическую сурьму гарантировано получать необходимое количество коллектора благородных металлов.
Количество кислорода в дутье, подаваемом на сжигание топлива должно составлять такую часть от теоретически необходимого для окисления топлива до диоксида углерода и воды, чтобы не происходило штейнообразования (нижний предел), но потери сурьмы и благородных металлов из-за переокисления шлакового расплава не были бы слишком велики (верхний предел).
Интенсивность дутья, подаваемого в расплав должна быть такой, чтобы обеспечить высокое извлечение сурьмы в возгоны (нижний предел), но пылеунос не был бы слишком велик (верхний предел).
Количество металлической сурьмы должно составлять такую часть от сурьмы в загрузке, чтобы обеспечивалось достаточно высокое извлечение благородных металлов в коллектор (нижний предел), но не происходило получение слишком большого количества материалов с низким содержанием благородных металлов (верхний предел).
Количество кислорода в дутье, подаваемом на сжигание топлива при переработке промпродуктов, содержащих металлическое железо должно составлять такую часть от теоретически необходимого для окисления топлива до диоксида углерода и воды, чтобы происходило окисление железа с переходом его в шлак, а в коллекторе его содержание было низким (нижний предел), но потери сурьмы и благородных металлов из-за переокисления шлакового расплава не были бы слишком велики (верхний предел).
Примеры осуществления.
1. Опыт приводился в однозонной печи Ванюкова площадью пода 4 м2, соединенной шлаковым сифоном с электроотстойником площадью 8 м2. В печь загружали шихту, состоявшую (без флюсов) из 75% флотоконцентрата и 25% штуфного концентрата, состав которых приведен в табл.1
В состав загрузки входил также известняк (6% от массы шихты) и железная руда (20% от массы шихты).
В состав загрузки входил также известняк (6% от массы шихты) и железная руда (20% от массы шихты).
Производительность загрузки по шихте составляла 3000 кг/час.
В печь непрерывно подавалось из топок предварительного сжигания дутье, состоящее из продуктов горения природного газа. Дутье подавалось в количестве, необходимом для ведения технологического процесса. Количество воздуха во всех опытах с изменением соотношения количества кислорода к теоретически необходимому было неизменным и составляло 4800 нм3/час, изменялось количество газа, что позволяло оставить практически неизменной интенсивность дутья. Результаты представлены в табл. 2.
Шлак непрерывно через шлаковый сифон удалялся в электроотстойник, откуда после обеднения выпускался на грануляцию. Черновая сурьма по мере накопления выпускалась из электроотстойника через шпур, расположенный у подины.
Анализ результатов испытаний показывает, что наилучшие показатели достигаются при работе в заявляемых пределах (опыты 1-3). При уменьшении соотношения практического расхода кислорода к теоретически необходимому (опыт 4) происходит увеличение выхода черновой сурьмы с низким содержанием золота, что приводит к его потерям при переработке черновой сурьмы с целью извлечения золота. Одновременно к этому же приводит образование штейна, не происходящее при работе в заявляемых пределах. При увеличении соотношения практического расхода кислорода к теоретически необходимому (опыт 5) происходит рост сурьмы со шлаком ввиду его переокисления. Кроме того, ввиду снижения выхода черновой сурьмы, служащей коллектором благородных металлов, и увеличении вязкости шлака снижается извлечение золота в черновую сурьму. При переработке сырья аналогичного состава по способу-прототипу содержание сурьмы в шлаках составляет 1,5-2,5% При этом наряду с образованием металлической сурьмы происходит образование штейна, который необходимо возвращать на переработку.
Опыты с регулировкой интенсивности дутья проводили, изменяя количество дутья, подаваемого из топок при постоянном коэффициенте расхода кислорода, равном 0,85. При этом меняли количество работающих топок, устанавливая в ряде случаев рядовые кессоны вместо топочных.
Результаты опытов приведены в табл. 3.
Анализ табличный данных позволяет сделать вывод о том, что наилучшие показатели достигаются при работе по предлагаемому способу в заявляемых пределах, снижение эффективности дутья приводит к росту потерь со шлаками, а увеличение к пылеуносу.
Во всех опытах фильтрацию газов проводили в рукавных фильтрах с рукавами из финелона при температуре 170-190oC, превышавшей точку росы серной кислоты очищаемых газов. В результате не было отмечено конденсации серной кислоты, ухудшения регенерации и повышения запыленности отходящих газов.
Следует отметить, что во всех опытах при работе в заданных пределах удавалось избежать простоев, связанных с переокислением расплава и образования штейна, характерных для способа-прототипа.
2. Опыты проводили с загрузкой рафинировочного шлака состава. мас. Sb 30, Fe 13, S 4,5, SiO2 5,4, Na2O 20, прочие 27, Au 5 г/т.
Содержание металлической сурьмы в рафшлаке составляло 15% Опыты проводились при количестве кислорода в воздухе, подаваемом на сжигании газа, составлявшем 0,85 от теоретически необходимого и интенсивности дутья 1200 нм3/м22•час.
Результаты опытов представлены в табл. 4.
Эти результаты показывают возможность переработки рафшлаков и обеспечения при этом высокого извлечения золота.
3. Проводили работу с загрузкой оборотов, содержащих 15-30% металлического железа. Установлено, что при работе при количестве кислорода в воздухе, подаваемом на сжигание газа, составлявшем ниже 0,8 от теоретически необходимого происходит рост содержания железа в коллекторе до 5-8% что вызывает рост выхода богатых благородными металлами оборотов. Повышение количества кислорода в воздухе, подаваемом на сжигание газа, свыше 0,95 от теоретически необходимого вызывало переокисление расплава.
4. В лабораторной установке проводили продувку в тиглях шихты, содержащей флотоконцентрат рафшлак с содержанием As 5,6% Продувку осуществляли смесью CO2 и CO в соотношении 10:1, что соответствует количеству кислорода 0,9 от теоретически необходимого. Фильтрацию газов осуществляли через стеклянную ткань при температуре 280oC, что выше точки росы трехокиси мышьяка для отходящих газов, улавливание мышьяка проводили водным раствором. При этом содержание мышьяка в сурьмяных возгонах составило 0,3% при обычном 0,8-0,9% при переработке шихты из флотационного и штуфного концентраторов.
Использование изобретения позволяет упростить переработку сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы.
Claims (3)
1. Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы, включающий смешивание исходного сырья с флюсами, непрерывную загрузку полученной шихты на поверхность ванны расплава, плавку с непрерывной продувкой ванны расплава дутьем с получением газообразных сурьмусодержащих продуктов, шлака и черновой сурьмы, коллектирующей благородные металлы, с последующим непрерывным разделением шлака и коллектора благородных металлов и выводом жидких и газообразных продуктов плавки, отличающийся тем, что продувку расплава ведут продуктами сжигания топлива, количество кислорода в дутье, подаваемом на сжигание топлива, составляет 0,75 0,95 теоретически необходимого для окисления углерода топлива до диоксида, водорода до воды, количество дутья, подаваемого в расплав, составляет 800 - 2500 нм3/ч на 1 м3 расплава, соединения сурьмы из газообразных продуктов плавки выделяют фильтрацией при температуре выше температуры точки росы серной кислоты.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в шихту вводят промпродукты, содержащие металлическую сурьму, количество металлической сурьмы составляет 5 10% от количества сурьмы в загрузке.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в шихту вводят продукты, содержащие металлическое железо, количество кислорода в дутье, подаваемом на сжигание топлива, составляет 0,8 0,95 теоретически необходимого для окисления углерода топлива до диоксида, водорода до воды, а металлического железа загрузки до оксида (II).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96120560A RU2100459C1 (ru) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96120560A RU2100459C1 (ru) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2100459C1 true RU2100459C1 (ru) | 1997-12-27 |
| RU96120560A RU96120560A (ru) | 1998-03-10 |
Family
ID=20186566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96120560A RU2100459C1 (ru) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2100459C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2254386C1 (ru) * | 2003-12-22 | 2005-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НВП Центр-ЭСТАгео" | Способ переработки золотосодержащего сурьмяного концентрата |
| CN108004421A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-05-08 | 广西生富锑业科技股份有限公司 | 一种辉锑矿富氧熔池熔炼处理方法 |
-
1996
- 1996-10-09 RU RU96120560A patent/RU2100459C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| AU, патент, 598237, кл. C 22 B 30/02, 1990. RU, патент, 2055922, кл. C 22 B 11/02, 1996. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2254386C1 (ru) * | 2003-12-22 | 2005-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НВП Центр-ЭСТАгео" | Способ переработки золотосодержащего сурьмяного концентрата |
| CN108004421A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-05-08 | 广西生富锑业科技股份有限公司 | 一种辉锑矿富氧熔池熔炼处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI82612C (fi) | Foerfarande och anordning foer behandling av processgaser. | |
| EP2839045B1 (en) | Method for processing slags of non-ferrous metallurgy | |
| JPS6318652B2 (ru) | ||
| US4266971A (en) | Continuous process of converting non-ferrous metal sulfide concentrates | |
| AU2007281012B2 (en) | Lead slag reduction | |
| US4741770A (en) | Zinc smelting process using oxidation zone and reduction zone | |
| US3663207A (en) | Direct process for smelting of lead sulphide concentrates to lead | |
| US4519836A (en) | Method of processing lead sulphide or lead-zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof | |
| RU2109077C1 (ru) | Способ обработки сульфида цинка или других цинксодержащих материалов, способ частичного окисления материалов, содержащих оксид цинка, сульфид цинка и сульфид железа, способ обработки исходного материала, содержащего сульфид цинка и сульфид железа | |
| KR100322393B1 (ko) | 적어도부분적으로건식야금법에의해정련된니켈함유원료로부터의고등급니켈매트의제조방법 | |
| US5356455A (en) | Process for recovering lead from lead-containing raw materials | |
| US5013355A (en) | Method and apparatus for producing matte and/or metal | |
| RU2055922C1 (ru) | Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы | |
| RU2100459C1 (ru) | Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы | |
| JPS6247931B2 (ru) | ||
| US3306708A (en) | Method for obtaining elemental sulphur from pyrite or pyrite concentrates | |
| CN101321881A (zh) | 含铅材料的处理方法 | |
| US5178667A (en) | Dry process for refining zinc sulfide concentrates | |
| CA2029644A1 (en) | Method and apparatus for treating zinc ore concentrates | |
| AU592398B2 (en) | Oxidation-reduction smelting of zn ores | |
| WO2007038840A1 (en) | Method and apparatus for lead smelting | |
| EP0641865B1 (en) | Method of reprocessing lead-containing materials | |
| CA1204598A (en) | Procedure for producing lead bullion from sulphide concentrate | |
| CA1212842A (en) | Method of processing lead sulphide or lead/zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof | |
| US4274868A (en) | Recovery of tin from ores or other materials |