RU2278174C2 - Способ переработки клинкера цинкового производства - Google Patents
Способ переработки клинкера цинкового производства Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims description 4
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 title abstract 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 11
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical class [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 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
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к металлургии меди. Предложен способ переработки клинкера цинкового производства, включающий брикетирование его с сульфидной добавкой и плавку с флюсами и железистым шлаком, в котором в железистый шлак предварительно вводят трехвалентное железо в количестве 3-13 мас.%, 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, обеспечивается исключение затруднений при плавке, связанных с выпуском расплава из печи, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к металлургии меди, и может быть использовано на медеплавильных предприятиях, перерабатывающих сульфидные полиметаллические концентраты.
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.
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).
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.
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.
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).
Недостаток этого способа тот же самый, что у предыдущего и усугубляется более низкой массовой долей серы в пыли (11%) по сравнению с рудой (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.
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.
Техническим результатом настоящего изобретения является исключение затруднений при плавке, связанных с выпуском расплава из печи.
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.
Наличие в железистом шлаке трехвалентного железа способствует окислению и ошлакованию металлического железа по реакции:
и, при необходимости, окислению избыточного (для кислорода дутья) углерода по реакции:
Таким образом, устраняется отставание окисления металлического железа от углерода, ликвидируется пересыщение расплавов металлическим железом и затруднения с выпуском расплавов из печи.
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.
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.
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.
Примеры осуществления способа.
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.
Использованы следующие составы железистого шлака, мас.%:
| № шлака | Cu | Fe | Fe+3 | S | SiO2 |
| 1 | 3.5 | 49.9 | 13.0 | 2.4 | 19.6 |
| 2 | 3.4 | 48.1 | 6.5 | 2.3 | 24.7 |
| 3 | 3.3 | 46.9 | 3.0 | 2.2 | 25.9 |
| 4 | 3.0 | 50.0 | - | 3.0 | 22.0 |
| 5 | 3.5 | 50.3 | 13.8 | 2.4 | 19.3 |
Во всех примерах плавку ведут при массовом отношении брикетов к шлаку 1:1.
Пример 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.
Пример 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.
Пример 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.
Пример 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.
Пример 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.
Пример 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.
Пример 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.
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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004127147A RU2278174C2 (ru) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | Способ переработки клинкера цинкового производства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004127147A RU2278174C2 (ru) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | Способ переработки клинкера цинкового производства |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004127147A RU2004127147A (ru) | 2006-02-27 |
| RU2278174C2 true RU2278174C2 (ru) | 2006-06-20 |
Family
ID=36114149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004127147A RU2278174C2 (ru) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | Способ переработки клинкера цинкового производства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2278174C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1498804A1 (ru) * | 1988-01-25 | 1989-08-07 | Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Медной Промышленности | Способ переработки металлизированных материалов, содержащих железо |
| SU1622413A1 (ru) * | 1989-01-09 | 1991-01-23 | Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" | Способ переработки клинкера цинкового производства |
| SU1690393A1 (ru) * | 1990-03-06 | 1994-06-15 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" | Способ переработки клинкера цинкового производства |
| RU2121518C1 (ru) * | 1997-05-21 | 1998-11-10 | Открытое акционерное общество "Институт Гинцветмет" | Способ переработки оксидного сырья, содержащего цветные металлы |
-
2004
- 2004-09-09 RU RU2004127147A patent/RU2278174C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1498804A1 (ru) * | 1988-01-25 | 1989-08-07 | Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Медной Промышленности | Способ переработки металлизированных материалов, содержащих железо |
| SU1622413A1 (ru) * | 1989-01-09 | 1991-01-23 | Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" | Способ переработки клинкера цинкового производства |
| SU1690393A1 (ru) * | 1990-03-06 | 1994-06-15 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" | Способ переработки клинкера цинкового производства |
| RU2121518C1 (ru) * | 1997-05-21 | 1998-11-10 | Открытое акционерное общество "Институт Гинцветмет" | Способ переработки оксидного сырья, содержащего цветные металлы |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004127147A (ru) | 2006-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4514223A (en) | Continuous direct process of lead smelting | |
| RU2018112130A (ru) | Способ извлечения металлов из концентратов серосодержащих руд | |
| EA006620B1 (ru) | Способ рафинирования концентрата, содержащего благородные металлы | |
| 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 (sr) | Postupak za proizvodnju blister bakra u suspenzionom reaktoru | |
| FI94538C (fi) | Menetelmä nikkelihienokiven ja metallisoituneen kiven valmistamiseksi | |
| RU2194781C2 (ru) | Способ переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо | |
| RU2278174C2 (ru) | Способ переработки клинкера цинкового производства | |
| AU727954B2 (en) | Process for refining high-impurity copper to anode copper | |
| RU2156808C1 (ru) | Шихта для выплавки литейного чугуна | |
| 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 (ru) | Способ переработки материалов, содержащих цветные металлы и углерод | |
| SU1622413A1 (ru) | Способ переработки клинкера цинкового производства | |
| US1431877A (en) | Smelting ores or the like | |
| RU2397261C1 (ru) | Способ переработки медно-никелевых штейнов | |
| 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 |