[go: up one dir, main page]

RU2278174C2 - Reprocessing clinker from zinc production - Google Patents

Reprocessing clinker from zinc production Download PDF

Info

Publication number
RU2278174C2
RU2278174C2 RU2004127147A RU2004127147A RU2278174C2 RU 2278174 C2 RU2278174 C2 RU 2278174C2 RU 2004127147 A RU2004127147 A RU 2004127147A RU 2004127147 A RU2004127147 A RU 2004127147A RU 2278174 C2 RU2278174 C2 RU 2278174C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clinker
iron
slag
furnace
mass ratio
Prior art date
Application number
RU2004127147A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004127147A (en
Inventor
Геннадий Вениаминович Скопов (RU)
Геннадий Вениаминович Скопов
Георгий Пантелеевич Харитиди (RU)
Георгий Пантелеевич Харитиди
Юрий Сергеевич Кривоносов (RU)
Юрий Сергеевич Кривоносов
В чеслав Васильевич Щербаков (RU)
Вячеслав Васильевич Щербаков
Александр Петрович Рыбников (RU)
Александр Петрович Рыбников
Original Assignee
ООО "УГМК-Холдинг"
ООО "Медногорский медно-серный комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "УГМК-Холдинг", ООО "Медногорский медно-серный комбинат" filed Critical ООО "УГМК-Холдинг"
Priority to RU2004127147A priority Critical patent/RU2278174C2/en
Publication of RU2004127147A publication Critical patent/RU2004127147A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2278174C2 publication Critical patent/RU2278174C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: non-ferrous metallurgy, in particular copper production.
SUBSTANCE: claimed method includes clinker caking with sulfide additive and melting with fluxing agent and iron dross, wherein trivalent iron in amount of 3-13 mass % is previously introduced into iron dross. Founding is carried out with oxygen consumption of 500-1100 nm3/t of clinker, and mass ratio of iron metal to trivalent iron in dross is maintained in range of 1-6.
EFFECT: simplified method of clinker reprocessing.
1 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к металлургии меди, и может быть использовано на медеплавильных предприятиях, перерабатывающих сульфидные полиметаллические концентраты.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to the metallurgy of copper, and can be used in copper smelters that process sulfide polymetallic concentrates.

Клинкер содержит медь, золото, серебро и является ценным сырьем для получения этих металлов. В отечественной и зарубежной практике клинкер перерабатывается преимущественно в шахтных и барботажных (печь Ванюкова, конвертера и т.п.) печах. Ценные компоненты извлекаются в штейн с последующей стандартной его переработкой.Clinker contains copper, gold, silver and is a valuable raw material for the production of these metals. In domestic and foreign practice, clinker is processed mainly in mine and bubblers (Vanyukov’s furnace, converter, etc.) furnaces. Valuable components are extracted into matte, followed by its standard processing.

Известен способ переработки металлизированных материалов, содержащих железо, шахтной плавкой на кислородно-воздушном дутье в виде смеси с сульфидизаторами (медная руда) при добавке флюсов и железистого шлака, в котором металлизированные материалы и сульфидизаторы загружают в плавку при массовом отношении металлического железа к сере, равном (1,2-1,5):1. Плавку ведут при массовой доле железистого шлака в твердой шихте в пределах 28-34 мас.% (Авт. свид. СССР №1498804, 07.08.89, БИ №29).A known method of processing metallized materials containing iron by mine smelting on oxygen-air blast in the form of a mixture with sulfidizers (copper ore) with the addition of fluxes and ferrous slag, in which metallized materials and sulfidizers are loaded into the heat with a mass ratio of metallic iron to sulfur equal to (1.2-1.5): 1. Melting is carried out with a mass fraction of ferrous slag in the solid charge in the range of 28-34 wt.% (Auth. St. USSR No. 1498804, 08/07/89, BI No. 29).

Недостатком этого способа переработки клинкера является неэффективное сульфидирование металлического железа клинкера серой от диссоциации высших сульфидов специально вводимого в шихту сульфидизатора в условиях шахтной плавки. Причина состоит в том, что сульфидизатор вводят в небольшом количестве в расчете на получение отходящих газов с содержанием диоксида серы менее 0,5 об.%. Поэтому парциальное давление паров серы недостаточно для сульфидирования железа клинкера.The disadvantage of this method of processing clinker is the ineffective sulfidation of metallic iron clinker sulfur from the dissociation of higher sulfides specially introduced into the charge sulfidizer in the conditions of mine smelting. The reason is that the sulfidizer is introduced in a small amount based on the production of exhaust gases with a sulfur dioxide content of less than 0.5 vol.%. Therefore, the partial pressure of sulfur vapor is insufficient for sulfidation of clinker iron.

Это является причиной затруднений при шахтной плавке, связанных с пересыщением расплавов металлическим железом, гетерогенизацией, повышением вязкости и прекращением выпуска расплавов из печи. В конечном счете это приводит к снижению производительности плавки.This is the reason for mine smelting difficulties associated with supersaturation of melts with metallic iron, heterogenization, increase in viscosity, and termination of the release of melts from the furnace. Ultimately, this leads to a decrease in smelting performance.

Наиболее близким по технической сути является способ переработки клинкера цинкового производства, согласно которому в качестве сульфидизатора используют пыль от плавки медного концентрата при массовом отношении клинкера к пыли в окускованной смеси клинкера с сульфидизатором (4-2):1 и доле железистого шлака в шихте, равной 38-42% (Авт. свид. СССР №1622413, 23.01.91, БИ №3).The closest in technical essence is a method for processing zinc clinker, according to which dust from smelting copper concentrate is used as a sulfidizing agent with a mass ratio of clinker to dust in the agglomerated mixture of clinker and sulfidizing agent (4-2): 1 and the proportion of ferrous slag in the charge equal to 38-42% (Auth. St. USSR No. 1622413, 01/23/91, BI No. 3).

Недостаток этого способа тот же самый, что у предыдущего и усугубляется более низкой массовой долей серы в пыли (11%) по сравнению с рудой (40%).The disadvantage of this method is the same as that of the previous one and is compounded by a lower mass fraction of sulfur in dust (11%) compared with ore (40%).

Объяснение этих затруднений вытекает из теории шахтной плавки клинкера, разработанной авторами настоящей заявки в 1985-92 гг. Особенность этой плавки состоит в том, что с одной стороны необходимо окислить и ошлаковать металлическое железо, а с другой - окислить углерод клинкера, который находится не только в свободном состоянии, но и растворен в металлическом железе. Последовательность окисления соединений клинкера кислородом дутья следующая: кокс - растворенный углерод - металлическое железо - сульфиды.The explanation of these difficulties follows from the theory of mine clinker smelting, developed by the authors of this application in 1985-92. The peculiarity of this smelting is that, on the one hand, it is necessary to oxidize and slag metal iron, and on the other, to oxidize clinker carbon, which is not only in a free state, but also dissolved in metal iron. The sequence of oxidation of clinker compounds with oxygen by blast is as follows: coke - dissolved carbon - metallic iron - sulfides.

Поскольку массовая доля углерода в клинкере достаточно высока - 25-30%, то металлическое железо не успевает полностью окислиться, что и приводит к затруднениям с выпуском расплава из печи. Введение железистого шлака в шихту - это стремление разбавить ее по углероду и металлическому железу нейтральной добавкой, чтобы снизить избыток тепла и восстановительный потенциал (содержание окиси углерода) газовой фазы в печи.Since the mass fraction of carbon in the clinker is quite high - 25-30%, metal iron does not have time to completely oxidize, which leads to difficulties in the release of the melt from the furnace. The introduction of ferrous slag into the charge is the desire to dilute it with carbon and metallic iron with a neutral additive in order to reduce the excess heat and the reduction potential (carbon monoxide content) of the gas phase in the furnace.

Техническим результатом настоящего изобретения является исключение затруднений при плавке, связанных с выпуском расплава из печи.The technical result of the present invention is the elimination of difficulties during melting associated with the release of the melt from the furnace.

Технический результат достигается тем, что в известном способе переработки клинкера цинкового производства согласно патенту в железистый шлак предварительно вводят трехвалентное железо в количестве 3-13 мас.% и плавку ведут с расходом кислорода 500-1100 нм3/т клинкера.The technical result is achieved by the fact that in the known method of processing zinc clinker according to the patent, ferric slag is preliminarily introduced in the amount of 3-13 wt.% Ferric iron and the smelting is carried out with an oxygen flow rate of 500-1100 nm 3 / t clinker.

Наличие в железистом шлаке трехвалентного железа способствует окислению и ошлакованию металлического железа по реакции:The presence of ferrous iron in ferrous slag promotes the oxidation and slagging of metallic iron by the reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

и, при необходимости, окислению избыточного (для кислорода дутья) углерода по реакции:and, if necessary, oxidation of excess (for oxygen blast) carbon by reaction:

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, устраняется отставание окисления металлического железа от углерода, ликвидируется пересыщение расплавов металлическим железом и затруднения с выпуском расплавов из печи.Thus, the lag of oxidation of metallic iron from carbon is eliminated, the supersaturation of melts with metallic iron is eliminated, and difficulties with the release of melts from the furnace are eliminated.

При содержании Fe+3 менее 3 мас.% окисление металлического железа по реакции (1) практически прекращается, а при более 10% возникают затруднения с пересыщением расплавов магнетитом, что также приведет к затруднениям с выпуском расплавов из печи.When the content of Fe +3 is less than 3 wt.%, The oxidation of metallic iron by reaction (1) practically ceases, and at more than 10% there are difficulties with the supersaturation of the melts with magnetite, which will also lead to difficulties with the release of the melts from the furnace.

Расход кислорода дутья в пределах 500-1100 нм3/т клинкера является оптимальным с точки зрения нормального хода плавки и зависит от массовой доли трехвалентного железа в шлаке. Чем она выше, тем ниже должен быть расход кислорода и наоборот. При одновременно максимальных значениях этих параметров реакция (1) не получит достаточного развития и расплавы пересытятся магнетитом. При одновременно минимальных - расплавы пересытятся металлическим железом.The oxygen consumption of the blast in the range of 500-1100 nm 3 / t of clinker is optimal from the point of view of the normal course of smelting and depends on the mass fraction of ferric iron in the slag. The higher it is, the lower the oxygen consumption should be and vice versa. At the same time, the maximum values of these parameters, reaction (1) will not receive sufficient development and the melts will become saturated with magnetite. At the same time minimal - the melts will become saturated with metallic iron.

При расходе кислорода дутья менее 500 нм3/т клинкера тепла экзотермических реакций недостаточно для поддержания температур расплавленных продуктов плавки на требуемом уровне, а при расходе более 1100 нм3/т клинкера расплавы перегреваются, что может привести к выходу из строя теплоотводящих элементов печи.At an oxygen flow rate of less than 500 nm 3 / t of clinker, the heat of exothermic reactions is insufficient to maintain the temperature of the molten melting products at the required level, and at a flow rate of more than 1100 nm 3 / t of clinker, the melts overheat, which can lead to failure of the heat sink elements of the furnace.

Примеры осуществления способа.Examples of the method.

Клинкер, содержащий, мас.%: Cu 3; S 5; Fe 32; Feмет 30, брикетируют с сульфидным концентратом, содержащим, мас.%: Cu 15; S 37; Fe 32, на валковом прессе с добавкой в качестве связующего 8% сульфитцеллюлозного щелока. Полученные брикеты плавят в шахтной печи с площадью сечения в области фурм 11,5 м2 с добавкой флюсов, кокса и железистого шлака, в который предварительно вводят трехвалентное железо в различных количествах в зависимости от содержания в брикетах металлического железа и расхода кислорода дутья на 1 т клинкера. Введение трехвалентного железа в шлак осуществляли продувкой железистого шлака кислородсодержащим газом.Clinker containing, wt.%: Cu 3; S 5; Fe 32; Fe met 30, briquetted with a sulfide concentrate containing, wt.%: Cu 15; S 37; Fe 32, in a roller press with 8% sulphite pulp liquor added as a binder. The resulting briquettes are melted in a shaft furnace with a cross-sectional area in the tuyere area of 11.5 m 2 with the addition of fluxes, coke and ferrous slag, into which ferric iron is preliminarily introduced in various quantities, depending on the content of metallic iron in the briquettes and the oxygen consumption of blast per 1 t clinker. The introduction of ferric iron into the slag was carried out by purging the ferrous slag with an oxygen-containing gas.

Использованы следующие составы железистого шлака, мас.%:The following compositions of ferrous slag were used, wt.%:

№ шлакаSlag No. CuCu FeFe Fe+3 Fe +3 SS SiO2 SiO 2 1one 3.53.5 49.949.9 13.013.0 2.42.4 19.619.6 22 3.43.4 48.148.1 6.56.5 2.32.3 24.724.7 33 3.33.3 46.946.9 3.03.0 2.22.2 25.925.9 4four 3.03.0 50.050.0 -- 3.03.0 22.022.0 55 3.53.5 50.350.3 13.813.8 2.42.4 19.319.3

Во всех примерах плавку ведут при массовом отношении брикетов к шлаку 1:1.In all examples, smelting is carried out with a mass ratio of briquettes to slag 1: 1.

Пример 1.Example 1

Шахтную плавку брикетов ведут со шлаком №1 с расходом кислорода 500 нм3/т клинкера. Массовое отношение в шихте Feмет:Fe+3=1. Затруднений с выпуском из печи расплавленных продуктов плавки не отмечается.Mine briquetting is carried out with slag No. 1 with an oxygen flow rate of 500 nm 3 / t clinker. The mass ratio in the mixture Fe met : Fe +3 = 1. Difficulties with the release of molten melting products from the furnace are not noted.

Пример 2.Example 2

Шахтную плавку брикетов ведут со шлаком №2 с расходом кислорода 800 нм3/т клинкера. Массовое отношение в шихте Feмет:Fe+=3. Затруднений с выпуском из печи расплавленных продуктов плавки не отмечается.Mine briquetting is carried out with slag No. 2 with an oxygen flow of 800 nm 3 / t clinker. The mass ratio in the mixture Fe met : Fe + = 3. Difficulties with the release of molten melting products from the furnace are not noted.

Пример 3.Example 3

Шахтную плавку брикетов ведут со шлаком №3 с расходом кислорода 1100 нм3/т клинкера. Массовое отношение в шихте Feмет:Fe+3=6. Затруднений с выпуском из печи расплавленных продуктов плавки не отмечается.Mine briquetting is carried out with slag No. 3 with an oxygen flow of 1100 nm 3 / t clinker. The mass ratio in the charge Fe met : Fe +3 = 6. Difficulties with the release of molten melting products from the furnace are not noted.

Пример 4.Example 4

Шахтную плавку брикетов ведут со шлаком №4 с расходом кислорода 500 нм3/т клинкера. Массовое отношение в шихте Feмет:Fe+3>6. Периодически наблюдается самопроизвольное прекращение выпуска из печи расплавленных продуктов плавки, химические анализы показывают содержание металлического железа в шлаке и штейне выше пределов растворимости.Mine briquetting is conducted with slag No. 4 with an oxygen flow rate of 500 nm 3 / t clinker. The mass ratio in the mixture Fe met : Fe +3 > 6. A spontaneous cessation of the release of molten melting products from the furnace is periodically observed; chemical analyzes show the content of metallic iron in the slag and matte above the solubility limits.

Пример 5.Example 5

Шахтную плавку брикетов ведут со шлаком №5 с расходом кислорода 500 нм3/т клинкера. Массовое отношение в шихте Feмет:Fe+3<1. Наблюдается увеличение вязкости шлака, химические анализы показывают содержание магнетита в шлаке выше пределов растворимости.Mine briquetting is conducted with slag No. 5 with an oxygen flow of 500 nm 3 / t clinker. The mass ratio in the charge Fe met : Fe +3 <1. An increase in slag viscosity is observed, chemical analyzes show the magnetite content in the slag above the solubility limits.

Пример 6.Example 6

Шахтную плавку брикетов ведут со шлаком №1 с расходом кислорода 480 нм3/т клинкера. Массовое отношение в шихте Feмет:Fe+3=1. Периодически наблюдается самопроизвольное прекращение выпуска из печи расплавленных продуктов плавки, химические анализы показывают содержание металлического железа в шлаке и штейне выше пределов растворимости.Mine briquetting is conducted with slag No. 1 with an oxygen consumption of 480 nm 3 / t clinker. The mass ratio in the mixture Fe met : Fe +3 = 1. A spontaneous cessation of the release of molten melting products from the furnace is periodically observed; chemical analyzes show the content of metallic iron in the slag and matte above the solubility limits.

Пример 7.Example 7

Шахтную плавку брикетов ведут со шлаком №3 с расходом кислорода 1150 нм3/т клинкера. Массовое отношение в шихте Feмет:Fe+3=6. Температура расплавленных продуктов плавки выше предела, установленного технологическим регламентом для шахтной плавки, возможен прогар кессонированных частей печи.Mine briquetting is carried out with slag No. 3 with an oxygen consumption of 1150 nm 3 / t clinker. The mass ratio in the charge Fe met : Fe +3 = 6. The temperature of the molten melting products is above the limit established by the technological regulations for mine smelting; burnout of the coffered parts of the furnace is possible.

Claims (1)

Способ переработки клинкера цинкового производства, включающий брикетирование его с сульфидной добавкой и плавку шихты из брикетов, флюсов и железистого шлака, отличающийся тем, что в железистый шлак предварительно вводят трехвалентное железо в количестве 3-13 мас.% и плавку ведут с расходом кислорода 500-1100 нм3/т клинкера, а массовое отношение металлического железа к трехвалентному железу в шихте поддерживают в пределах 1-6.A method of processing clinker of zinc production, including briquetting it with a sulfide additive and melting a mixture of briquettes, fluxes and ferrous slag, characterized in that ferric slag is preliminarily introduced with ferric iron in an amount of 3-13 wt.% And melting is carried out with an oxygen flow rate of 500- 1100 nm 3 / t of clinker, and the mass ratio of metallic iron to ferric iron in the charge is maintained within the range of 1-6.
RU2004127147A 2004-09-09 2004-09-09 Reprocessing clinker from zinc production RU2278174C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127147A RU2278174C2 (en) 2004-09-09 2004-09-09 Reprocessing clinker from zinc production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127147A RU2278174C2 (en) 2004-09-09 2004-09-09 Reprocessing clinker from zinc production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004127147A RU2004127147A (en) 2006-02-27
RU2278174C2 true RU2278174C2 (en) 2006-06-20

Family

ID=36114149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004127147A RU2278174C2 (en) 2004-09-09 2004-09-09 Reprocessing clinker from zinc production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2278174C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1498804A1 (en) * 1988-01-25 1989-08-07 Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Медной Промышленности Method of reprocessing metallized materials
SU1622413A1 (en) * 1989-01-09 1991-01-23 Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" Method of processing clinker of zinc production
SU1690393A1 (en) * 1990-03-06 1994-06-15 Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" Method for processing clinker of zinc production
RU2121518C1 (en) * 1997-05-21 1998-11-10 Открытое акционерное общество "Институт Гинцветмет" Method of processing oxide raw material containing nonferrous metals

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1498804A1 (en) * 1988-01-25 1989-08-07 Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Медной Промышленности Method of reprocessing metallized materials
SU1622413A1 (en) * 1989-01-09 1991-01-23 Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" Method of processing clinker of zinc production
SU1690393A1 (en) * 1990-03-06 1994-06-15 Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" Method for processing clinker of zinc production
RU2121518C1 (en) * 1997-05-21 1998-11-10 Открытое акционерное общество "Институт Гинцветмет" Method of processing oxide raw material containing nonferrous metals

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004127147A (en) 2006-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4514223A (en) Continuous direct process of lead smelting
RU2018112130A (en) METHOD FOR EXTRACTION OF METALS FROM CONCENTRATES OF SULFUR ORE
EA006620B1 (en) Method for refining concentrate containing precious metals
CA1277840C (en) Method for continuous reduction of molten metallurgical slag in an electric furnace
GB1291911A (en) Smelting of sulphide ores
US5492554A (en) Method for producing high-grade nickel matte from at least partly pyrometallurgically refined nickel-bearing raw materials
RS49863B (en) PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF BLACKER COPPER IN A SUSPENSION REACTOR
FI94538C (en) Process for making fine-grained nickel stone and metallized stone
RU2194781C2 (en) Method of processing raw materials containing nonferrous metals and iron
RU2278174C2 (en) Reprocessing clinker from zinc production
AU727954B2 (en) Process for refining high-impurity copper to anode copper
RU2156808C1 (en) Burden for melting cast iron
US4333762A (en) Low temperature, non-SO2 polluting, kettle process for the separation of antimony values from material containing sulfo-antimony compounds of copper
US5443614A (en) Direct smelting or zinc concentrates and residues
CA1204598A (en) Procedure for producing lead bullion from sulphide concentrate
GB2113253A (en) High intensity lead smelting process
US443757A (en) Process of reducing copper matte
US312847A (en) William edward harris
RU2042724C1 (en) Method for processing of materials containing nonferrous metals and hydrogen
SU1622413A1 (en) Method of processing clinker of zinc production
US1431877A (en) Smelting ores or the like
RU2397261C1 (en) Procedure for processing copper-nickel mattes
US1259467A (en) Smelting copper and like ores.
US2000183A (en) Method for working up auriferous and cupriferous arsenical pyrites
WO2025120190A1 (en) Treatment of lead slags

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150910