RU2441080C1 - Method of producing copper matte - Google Patents
Method of producing copper matte Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441080C1 RU2441080C1 RU2010132077A RU2010132077A RU2441080C1 RU 2441080 C1 RU2441080 C1 RU 2441080C1 RU 2010132077 A RU2010132077 A RU 2010132077A RU 2010132077 A RU2010132077 A RU 2010132077A RU 2441080 C1 RU2441080 C1 RU 2441080C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coke
- copper
- charge
- furnace
- slag
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 7
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 2
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical class [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001424392 Lucia limbaria Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- MAHNFPMIPQKPPI-UHFFFAOYSA-N disulfur Chemical compound S=S MAHNFPMIPQKPPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 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
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical class [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 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
Description
Изобретение относится к способу переработки в шахтных печах сульфидных медных руд, концентратов и иных медьсодержащих материалов с целью получения медного штейна.The invention relates to a method for processing sulfide copper ores, concentrates and other copper-containing materials in shaft furnaces in order to obtain matte.
Получение медного штейна происходит в процессе переработки сульфидного медьсодержащего сырья, как правило, в процессе его окислительной шахтной плавки (В.И.Смирнов, А.А.Цейдлер, И.Ф.Худяков, А.И.Тихонов "Металлургия меди, никеля и кобальта", - М., 1966 г.,: "Металлургия", т. I, стр.146-147). При этом в качестве топлива используется кокс, расход которого составляет 10% и более от веса шихты. Сульфиды при этом виде плавки подвергаются окислительному действию кислорода дутья в твердом или расплавленном состоянии.The production of copper matte occurs in the process of processing sulfide copper-containing raw materials, as a rule, in the process of its oxidative mine smelting (V.I.Smirnov, A.A. Tseidler, I.F. Khudyakov, A.I. Tikhonov "Metallurgy of copper, nickel and cobalt ", - M., 1966,:" Metallurgy ", vol. I, pp. 146-147). At the same time, coke is used as fuel, the consumption of which is 10% or more of the charge weight. Sulfides in this type of melting are subjected to the oxidative action of oxygen in the solid or molten state.
Недостатком данного способа является повышенный расход кокса и повышенный вынос меди со шлаком (повышенное содержание меди в шлаке).The disadvantage of this method is the increased consumption of coke and the increased removal of copper with slag (high copper content in the slag).
За прототип выбран способ получения медного штейна при окислительной плавке шихты, включающей медьсодержащее сырье и топливо - кокс (В.И.Смирнов, А.А.Цейдлер, И.Ф.Худяков, А.И.Тихонов "Металлургия меди, никеля и кобальта", - М., 1966 г.,: "Металлургия", т. I, стр.45-47, 168-169).For the prototype, a method was selected for producing copper matte during oxidative melting of a charge, including copper-containing raw materials and fuel - coke (V.I. Smirnov, A.A. Tseidler, I.F. Khudyakov, A.I. Tikhonov "Metallurgy of copper, nickel and cobalt ", - M., 1966,:" Metallurgy ", vol. I, pp. 45-47, 168-169).
Недостатком данного способа также является повышенный расход кокса и повышенный вынос меди со шлаком (повышенное содержание меди в шлаке).The disadvantage of this method is the increased consumption of coke and increased removal of copper with slag (increased copper content in the slag).
Техническим результатом является снижение расхода топлива и увеличение проплава медьсодержащего сырья за счет повышения теплотворной способности и снижения реакционной способности кокса, снижение содержания меди в шлаках за счет взаимодействия кокса, имеющего высокое содержание серы, с медью из расплава и перевода ее в сульфид серы, переходящий в штейн.The technical result is to reduce fuel consumption and increase the melt of copper-containing raw materials by increasing the calorific value and reducing the reactivity of coke, reducing the copper content in slag due to the interaction of coke having a high sulfur content with copper from the melt and converting it to sulfur sulfide, which is converted to matte.
Технический результат достигается за счет того, что в способе получения медного штейна, включающем загрузку в шахтную печь шихты, содержащей исходное медьсодержащее сырье и топливо, в состав которого входит кокс; последующую окислительную плавку шихты, согласно изобретению в качестве топлива применяют кокс, являющийся результатом коксования шихты, содержащей продукт с выходом летучих веществ от 14 до 25% в количестве (5-100) мас.%, полученный путем замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков.The technical result is achieved due to the fact that in the method for producing copper matte, which includes loading into a shaft furnace a charge containing initial copper-containing raw materials and fuel, which includes coke; subsequent oxidative melting of the charge, according to the invention, coke is used as fuel, which is the result of coking of a charge containing a product with a yield of volatiles from 14 to 25% in the amount of (5-100) wt.%, obtained by delayed semicoking of heavy oil residues.
При осуществлении окислительной плавки требуется высококачественный кокс с низкой реакционной способностью, т.к. при окислительной плавке кислород присутствует во всем объеме печи. Т.е. имеет место 100%-ный избыток воздуха и при использовании высокореакционного кокса горение будет распространяться на весь объем печи, при этом в печи будут образовываться так называемые «козлы».When carrying out oxidative melting, high-quality coke with low reactivity is required, since during oxidative smelting, oxygen is present in the entire volume of the furnace. Those. there is a 100% excess of air and when using highly reactive coke, combustion will spread to the entire volume of the furnace, and so-called “goats” will form in the furnace.
Кокс, полученный при коксовании нефтяных полукоксов с выходом летучих веществ от 14 до 25%, обогащенных в процессе замедленного полукоксования высокомолекулярными летучими веществами (шихта 6 Табл.1) отличается от нефтяного кокса, получаемого при прокалке нефтяных полукоксов с выходм летучих веществ 8-10% (до 14%), например, в кольцевых или вращающихся барабанных печах, более высокой прочностью, повышенной крупностью кусков кокса (Д, мм), пониженной реакционной способностью (CRI), повышенной послереакционной прочностью (CSR). Таким образом, это специальный кокс с улучшенными свойствами. Добавки такого полукокса к угольным шихтам (шихты 1-5 Табл.1) улучшают качество получаемого кокса.Coke obtained during the coking of petroleum coke with a yield of volatile substances from 14 to 25% enriched in the process of delayed coking with high molecular weight volatile substances (charge 6 Table 1) differs from petroleum coke obtained by calcining petroleum coke with a yield of volatiles of 8-10% (up to 14%), for example, in ring or rotary drum furnaces, higher strength, increased coarseness of pieces of coke (D, mm), reduced reactivity (CRI), increased post-reaction strength (CSR). Thus, it is a special coke with improved properties. Additives of such a semi-coke to coal blends (charge 1-5 Table 1) improve the quality of the obtained coke.
Кокс, полученный из шихты, содержащей продукт (полученный путем замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков) с выходом летучих веществ от 14 до 25% в количестве (5-100) мас.%, обладает свойствами, приведенными в табл.1.Coke obtained from a mixture containing a product (obtained by delayed semi-coking of heavy oil residues) with a yield of volatiles from 14 to 25% in an amount of (5-100) wt.%, Has the properties shown in table 1.
Для удобства изложения, продукт с выходом летучих веществ от 14 до 25%, полученный способом замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков, далее по тексту обозначим как добавку ДК.For convenience of presentation, the product with a yield of volatiles from 14 to 25%, obtained by the method of delayed semi-coking of heavy oil residues, hereinafter referred to as additive DC.
Угольная часть шихты приведена как один из частных случаев для примера. Возможны другие компоненты и комбинации шихт.The coal part of the charge is given as one of the special cases for example. Other components and combinations of charges are possible.
При этом в табл.1 приведены примеры шихт, которые обозначены как шихты 1,2,3,4,5,6 и показатели качества кокса из этих шихт.At the same time, Table 1 shows examples of blends that are designated as blends 1,2,3,4,5,6 and coke quality indicators from these blends.
Пример 7: Шихта 7 составлена из 50 процентов нефтяного полукокса с выходом летучих веществ 14,2% и 50% нефтяного полукокса с выходом летучих веществ 24,8%, при этом получен кокс с показателями CSR=70,5%, CRI=23,8%. При испытании в плавке получены результаты, аналогичные результатам согласно примеру 6.Example 7: The mixture 7 is composed of 50 percent of petroleum coke with a yield of volatiles of 14.2% and 50% of petroleum coke with a yield of volatiles of 24.8%, while coke was obtained with CSR = 70.5%, CRI = 23, 8%. When testing in the heat obtained results similar to the results according to example 6.
Показатель Wr t - показатель массовой доли общей влаги. Ad - зольность кокса в сухом состоянии; Vdaf - выход летучих веществ на сухое беззольное состояние кокса; Sd - содержание серы на сухое состояние кокса; CRI - показатель реакционной способность кокса; CSR - показатель послереакционной прочности кокса.The indicator W r t is an indicator of the mass fraction of total moisture. A d - coke ash in the dry state; V daf is the yield of volatile substances in the dry ashless state of coke; S d - sulfur content in the dry state of coke; CRI - an indicator of the reactivity of coke; CSR is an indicator of the post-reaction strength of coke.
Испытания, результаты которых приведены в таблице 1 и в таблице 2, проводились на печи Николаева, показывают, что послереакционная прочность кокса из шихты с добавкой ДК выше, чем у кокса без добавки. Зависимость CSR кокса от содержания добавки в шихте близка к логарифмической: lgCSR=А+BlgC, где С - содержание добавки ДК в шихте.Tests, the results of which are shown in table 1 and table 2, were carried out on a Nikolaev furnace, show that the post-reaction strength of coke from a charge with DC added is higher than that of coke without an additive. The dependence of coke CSR on the content of the additive in the charge is close to the logarithmic: logCSR = A + BlgC, where C is the content of the DC additive in the charge.
Плавка с использованием кокса с добавкой ДК должна сопровождаться при сохранении ранее применяемых условиях загрузки (величина колоши) более полным сгоранием (использованием химического потенциала) ввиду снижения высоты колоши, снижения поверхности кусков кокса, повышения газопроницаемости.Melting using coke with the addition of DC should be accompanied by maintaining the previously used loading conditions (spike size) with more complete combustion (using chemical potential) due to the reduction in spike height, lowering the surface of pieces of coke, and increasing gas permeability.
Предлагаемый способ был проверен в полупиритной (окислительной) шахтной плавке сульфидных медных руд, концентратов и медьсодержащих материалов на промышленной шахтной печи, имеющей следующие характеристики:The proposed method was tested in semi-pyrite (oxidative) mine smelting of sulfide copper ores, concentrates and copper-containing materials on an industrial shaft furnace, having the following characteristics:
длина печи, мм - 11400;length of the furnace, mm - 11400;
высота (от фундамента до колошника), мм - 6000;height (from the foundation to the top), mm - 6000;
площадь сечения в плоскости фурм, м2 - 15,5;sectional area in the tuyere plane, m 2 - 15.5;
количество фурм, шт. - 73;the number of tuyeres, pcs. - 73;
способ загрузки компонентов шихты в шахтную печь - механизированный, односторонний, при помощи вагонеток через окна, закрываемые заслонками;the method of loading the charge components into a shaft furnace is mechanized, one-sided, with the help of trolleys through windows closed by shutters;
расход воздушного дутья, тыс. н.м3/час - 20-40;air blast consumption, thousand n.m 3 / hour - 20-40;
расход кислорода на обогащение дутья, тыс. н.м3/час - до 2;oxygen consumption for enrichment of the blast, thousand nm 3 / hour - up to 2;
расход топлива, кГ/т твердой шихты - 90-130;fuel consumption, kg / t solid charge - 90-130;
объем переднего горна, м3 - 90.the volume of the front hearth, m 3 - 90.
Продукты плавки из шахтной печи с температурой 1200-1300°С равномерно выпускаются в передний горн и механически разделяются (по плотности) путем отстаивания на шлак и штейн. Шлак выпускается постоянно самотеком по чугунному желобу на струю воды с образованием мелкого (до 6 мм) гранулята. Штейн выпускается через сифон периодически по мере накопления.Smelting products from a shaft furnace with a temperature of 1200-1300 ° C are uniformly discharged into the front furnace and mechanically separated (by density) by settling on slag and matte. Slag is produced continuously by gravity through a cast-iron chute into a stream of water with the formation of fine (up to 6 mm) granulate. Matte is released through the siphon periodically as it accumulates.
Испытания проводились на одинаковой (одной и той же) медьсодержащей шихте на одной печи согласно заявляемому способу (примеры 1-5) и согласно способу по прототипу. В прототипе в качестве топлива-восстановителя применялся каменноугольный металлургический кокс крупнее 40 мм.The tests were carried out on the same (same) copper-containing charge on one furnace according to the claimed method (examples 1-5) and according to the method of the prototype. In the prototype, coal-fired metallurgical coke larger than 40 mm was used as a reducing fuel.
По предлагаемому способу (примеры 1-5) применялся кокс из угольной шихты и добавки коксующейся ДК, качество которого приведено в таблице 1.According to the proposed method (examples 1-5) was used coke from a coal charge and additives coking DC, the quality of which is shown in table 1.
Состав компонентов шихты по примерам представлен в Таблице 2:The composition of the components of the charge according to the examples presented in Table 2:
В качестве медьсодержащего материала для окислительной полупиритной плавки в шахтной печи по существующей технологии (прототип) и согласно заявляемому способу (примеры 1-5 таблица 2) использовались: «пирог» из усредненной смеси медьсодержащих материалов (мелкие фракции руды, концентратов, клинкер, мелкий лом, мелкие отходы меди, драгметаллы, содержащие медь); крупные фракции отходов вторичного медьсодержащего сырья (лом, стружка, вырезки); кусковая медьсодержащая руда.As a copper-containing material for oxidative semi-pyrite smelting in a shaft furnace according to the existing technology (prototype) and according to the claimed method (examples 1-5 table 2) were used: "cake" from an average mixture of copper-containing materials (fine fractions of ore, concentrates, clinker, small scrap , small copper wastes, precious metals containing copper); large fractions of waste secondary copper-containing raw materials (scrap, shavings, scraps); lump copper ore.
Смешивание и усреднение составляющих «пирога» осуществлялось при помощи экскаваторов и бульдозера. Содержание меди в «пироге» - 12,5%.Mixing and averaging the components of the "pie" was carried out using excavators and a bulldozer. The copper content in the pie is 12.5%.
В качестве флюса использовались известняк и оборотный конверторный шлак, который также позволяет регулировать температуру расплава.The flux used was limestone and reverse converter slag, which also allows melt temperature to be controlled.
Загрузка компонентов в шахтные печи производилась согласно технологической инструкции через загрузочные окна «колошами в следующем порядке:The loading of components into shaft furnaces was carried out according to the technological instruction through the loading windows with “ears in the following order:
- кокс;- coke;
- медьсодержащее вторичное сырье;- copper-containing secondary raw materials;
- «пирог», включая мелкие фракции руды;- “pie”, including small fractions of ore;
- флюс (известняк);- flux (limestone);
- крупные фракции кусковой медьсодержащей руды;- large fractions of lump copper-bearing ore;
- флюс (оборотный конверторный шлак).- flux (reverse converter slag).
Загрузка компонентов осуществлялась согласно инструкции с интервалом (30±5) мин.The components were loaded according to the instructions with an interval of (30 ± 5) min.
Состав загружаемой шихты, %:The composition of the charge,%:
«пирог» - (50-60);“Pie” - (50-60);
- медьсодержащее вторичное сырье - (5-10);- copper-containing secondary raw materials - (5-10);
- крупные фракции кусковой медьсодержащей руды - (10-15);- large fractions of lump copper-bearing ore - (10-15);
- флюс (оборотный конверторный шлак) - (20-40)- flux (reverse converter slag) - (20-40)
- флюс (известняк) - (5-10).- flux (limestone) - (5-10).
Расход обогащенного кислородом до 24% воздушного дутья составлял 38-43 тыс. нм3/час. Избыток дутья составлял 100%, при этом горение углерода кокса в фокусе печи происходит до СО2:C+O2=СО2.The consumption of oxygen-enriched up to 24% of air blast was 38-43 thousand nm 3 / hour. The excess blast was 100%, while the combustion of carbon coke in the focus of the furnace occurs to CO 2 : C + O 2 = CO 2 .
Одновременно благодаря избытку кислорода происходят окислительные реакции как в фокусе печи, так и в подготовительной зоне. Поэтому для такой плавки требуется крупнокусковой низкореакционный кокс.At the same time, due to an excess of oxygen, oxidative reactions occur both in the focus of the furnace and in the preparation zone. Therefore, for such smelting, lumpy low-reaction coke is required.
В подготовительной зоне осуществляются реакции окисления сульфидов железа по реакции:,In the preparatory zone, oxidation reactions of iron sulfides are carried out according to the reaction: ,
а оксиды железа в фокусе печи в присутствии кремнезема связываются в силикаты и при отстаивании переходят в шлак: .and iron oxides in the focus of the furnace in the presence of silica bind to silicates and, when settled, pass into slag: .
По физико-химическим условиям плавки полного разложения содержащегося в руде и концентратах магнетита не происходит, часть его переходит в продукты плавки.According to the physicochemical conditions of the smelting, complete decomposition of magnetite contained in the ore and concentrates does not occur, part of it passes into the smelting products.
Горячие печные газы проходя через слой шихты осуществляют ее термическую подготовку и окисление отдельных ее компонентов.Hot furnace gases passing through the charge layer carry out its thermal preparation and oxidation of its individual components.
Сульфиды меди, пройдя ряд преобразований, в виде полусернистой меди переходят в штейн. Сульфиды никеля простые и комплексные также переходят в штейн.Sulfides of copper, after a series of transformations, in the form of semi-sulfur copper pass into matte. Nickel sulfides simple and complex also turn into matte.
Полученная при плавке расплавленная масса выходит через центровое отверстие печи с температурой 1200-1300°С в передний горн печи.Obtained during melting, the molten mass leaves through the center hole of the furnace with a temperature of 1200-1300 ° C in the front furnace of the furnace.
В переднем горне происходит механическое разделение расплавленной массы на штейн и шлак за счет разницы в их удельном весе.In the front furnace, a mechanical separation of the molten mass into matte and slag occurs due to the difference in their specific gravity.
Шлак непрерывно выпускается и гранулируется струей воды.Slag is continuously produced and granulated by a stream of water.
Химический состав шлака по результатам плавки согласно заявляемому способу был следующий, %:The chemical composition of the slag according to the results of the smelting according to the claimed method was as follows,%:
Выдача штейна производится периодически при наличии штейна в горне.Matte is issued periodically in the presence of matte in the furnace.
Ранее по статистическим данным авторов изобретения было установлено, что расход кокса крупнее 40 мм при плавке медьсодержащих материалов на 15% ниже по сравнению с расходом кокса крупнее 25 мм. Следовательно, расход более крупного кокса при прочих равных условиях должен снижаться.Previously, according to the statistical data of the inventors, it was found that the coke consumption is larger than 40 mm when melting copper-containing materials is 15% lower compared to the coke consumption larger than 25 mm. Therefore, the consumption of larger coke, ceteris paribus, should be reduced.
Авторами были проведены испытания и были определены показатели окислительной плавки медьсодержащих материалов согласно заявленному способу с коксом из шихты с содержанием добавки ДК в количестве от 5 до 100 мас.%.The authors conducted tests and determined the indices of oxidative melting of copper-containing materials according to the claimed method with coke from the charge with the content of the additive DC in the amount of from 5 to 100 wt.%.
Осуществлено несколько этапов (периодов) промышленных плавок с применением в качестве топлива кокса согласно заявляемому способу при разном долевом участии. В базовом периоде использовали только каменноугольный металлургический кокс крупнее 40 мм.Carried out several stages (periods) of industrial swimming trunks using coke as fuel according to the claimed method with different participatory participation. In the base period, only coal-mining metallurgical coke larger than 40 mm was used.
Результаты проведенных авторами испытаний отражены в таблице 3.The results of the tests conducted by the authors are shown in table 3.
Проведенные авторами предлагаемого изобретения промышленные окислительные плавки медьсодержащих материалов с заменой части металлургического кокса специальным коксом с добавкой ДК в количестве от 5 до 100 мас.% показали возможность снизить расход кокса при плавке медьсодержащих материалов, показали, что при использовании добавки ДК снижаются потери меди (снижается содержание меди в шлаке).Conducted by the authors of the present invention, industrial oxidative melting of copper-containing materials with the replacement of part of metallurgical coke with special coke with DC in the amount of from 5 to 100 wt.% Showed the possibility of reducing coke consumption during the melting of copper-containing materials, showed that when using DC additive copper losses are reduced (decreases copper content in the slag).
Кроме того, за счет снижения зольности кокса и в связи с этим снижения флюсов на шлакование золы кокса также снижается количество шлаков и потери меди с этой частью необразующихся шлаков.In addition, due to the reduction of coke ash and, therefore, the reduction of fluxes for slagging of coke ash, the amount of slag and copper loss with this part of non-formed slag are also reduced.
Результаты проведенных испытаний показали, что при замене части металлургического кокса на специальный кокс из шихты с добавкой ДК происходит сокращение расхода кокса и увеличение проплава по сравнению с металлургическим коксом.The results of the tests showed that when a part of metallurgical coke is replaced with special coke from a charge with DC added, there is a reduction in coke consumption and an increase in melt compared to metallurgical coke.
Сокращение расхода кокса, получаемого из угольсодержащих шихт с добавкой ДК, происходит по двум причинам. Во-первых, у кокса с добавкой ДК ниже зольность, а во-вторых, выше крупность кусков кокса. Показатель зольности приведен в табл.1. Промышленная проверка производства кокса из шихты с содержанием добавки ДК в количестве от 5 до 100 мас.% показало, что средний размер кусков такого кокса при содержании добавки ДК в количестве 40% составляет 90 мм. При этом средние размеры металлургического кокса составляют 55-65 мм.Reducing the consumption of coke obtained from coal-containing blends with the addition of DC, for two reasons. Firstly, coke with the addition of DC is lower in ash content, and secondly, the fineness of coke pieces is higher. Ash content is given in table 1. An industrial verification of the production of coke from a charge with a content of DC in the amount of 5 to 100 wt.% Showed that the average size of pieces of such coke with a content of DC in the amount of 40% is 90 mm. The average size of metallurgical coke is 55-65 mm.
Кроме того, кокс с добавкой ДК имеет повышенную плотность - 1,25 г/см3, против 1,00 г/см3 у кокса без добавки ДК, а также более высокую истинную плотность 1,830-1,840 г/см3 против 1,790-1,815 г/см3 для коксов из шихт без добавки ДК.In addition, coke with the addition of DC has a higher density - 1.25 g / cm 3 , versus 1.00 g / cm 3 for coke without the addition of DC, as well as a higher true density of 1.830-1.840 g / cm 3 against 1.790-1.815 g / cm 3 for coke from the mixture without the addition of DC.
Расход крупного кокса всегда ниже при одинаковых температурных режимах и рациональной технологии загрузки за счет более полного горения углерода кокса (полного использования химического потенциала, т.е. дожигания СО). Одновременно улучшаются экологические условия за счет снижения расхода топлива и его более полного химического сжигания (снижение выбросов СО). Высокое содержание серы кокса используется в плавке для получения медного штейна.The consumption of large coke is always lower at the same temperature conditions and rational loading technology due to a more complete combustion of carbon coke (full use of the chemical potential, i.e., afterburning of CO). At the same time, environmental conditions are improved by reducing fuel consumption and its more complete chemical combustion (reduction of CO emissions). The high sulfur content of coke is used in smelting to produce matte.
Следует также отметить, что с ростом содержания добавки ДК в шихте снижается стоимость кокса, следовательно, удешевляется процесс производства медного штейна.It should also be noted that with the increase in the content of DC additives in the charge, the cost of coke decreases, therefore, the process of production of copper matte is cheaper.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132077A RU2441080C1 (en) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Method of producing copper matte |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132077A RU2441080C1 (en) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Method of producing copper matte |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2441080C1 true RU2441080C1 (en) | 2012-01-27 |
Family
ID=45786475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010132077A RU2441080C1 (en) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Method of producing copper matte |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2441080C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114137017A (en) * | 2021-11-25 | 2022-03-04 | 西安建筑科技大学 | Method for evaluating influence of volatilization of slag containing volatile components on melting point |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3114432A1 (en) * | 1980-04-11 | 1982-03-04 | Outokumpu Oy, 83500 Outokumpu | Process for smelting copper concentrate or nickel concentrate |
| US4608083A (en) * | 1984-09-28 | 1986-08-26 | Boliden Aktiebolag | Method for recovering the valuable metal content of contaminated copper raw material |
| RU2243275C1 (en) * | 2003-12-24 | 2004-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" | Method for production of copper matte |
| RU2249055C1 (en) * | 2003-08-18 | 2005-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ФГУП "ВУХИН") | Method for pyrometallurgy reprocessing of copper-containing materials |
| RU2338771C1 (en) * | 2007-08-07 | 2008-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" | Low-sulphur oil coke's producing method |
| RU2355729C1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-05-20 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") | Coke addition |
-
2010
- 2010-07-29 RU RU2010132077A patent/RU2441080C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3114432A1 (en) * | 1980-04-11 | 1982-03-04 | Outokumpu Oy, 83500 Outokumpu | Process for smelting copper concentrate or nickel concentrate |
| US4608083A (en) * | 1984-09-28 | 1986-08-26 | Boliden Aktiebolag | Method for recovering the valuable metal content of contaminated copper raw material |
| RU2249055C1 (en) * | 2003-08-18 | 2005-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ФГУП "ВУХИН") | Method for pyrometallurgy reprocessing of copper-containing materials |
| RU2243275C1 (en) * | 2003-12-24 | 2004-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" | Method for production of copper matte |
| RU2338771C1 (en) * | 2007-08-07 | 2008-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный центр исследований и разработок" | Low-sulphur oil coke's producing method |
| RU2355729C1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-05-20 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") | Coke addition |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СМИРНОВ В.И. и др. Металлургия меди, никеля и кобальта. - М.: Металлургия, 1971, с.140, 155, 156. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114137017A (en) * | 2021-11-25 | 2022-03-04 | 西安建筑科技大学 | Method for evaluating influence of volatilization of slag containing volatile components on melting point |
| CN114137017B (en) * | 2021-11-25 | 2024-01-23 | 西安建筑科技大学 | Evaluation method for influence of slag volatilization containing volatile components on melting point |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dutta et al. | Basic concepts of iron and steel making | |
| CA2685927A1 (en) | Method for the valorisation of zinc- and sulphate-rich residue | |
| Holtzer et al. | The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process | |
| Guo et al. | Deposit formation mechanisms in a pulverized coal fired grate for hematite pellet production | |
| JPH0827507A (en) | Production of sponge iron of low sulfur content | |
| JP4280292B2 (en) | Method for producing ferromolybdenum | |
| AU674107B2 (en) | Method for producing high-grade nickel matte from at least partly pyrometallurgically refined nickel-bearing raw materials | |
| RU2360984C1 (en) | Extraction method of platinum metals | |
| CN102191348B (en) | Technological method and device for producing high-grade nickel and stainless steel by using oxidized pellet method | |
| Lipart et al. | Wastes from the coal-enrichment process as alternative reducers for lead smelting from lead-acid accmulator scrap | |
| RU2401873C1 (en) | Procedure for processing oxidated nickel ore | |
| RU2441080C1 (en) | Method of producing copper matte | |
| RU2359045C2 (en) | Processing method of lead-bearing materials | |
| JP2011246760A (en) | Method of manufacturing ferromolybdenum, and ferromolybdenum | |
| RU2441081C1 (en) | Method of pyrometallurgical processing of copper-containing materials | |
| RU2542042C2 (en) | Depletion of copper-bearing slags | |
| RU2788459C1 (en) | Charge for producing manganese ferroalloys | |
| RU2282672C1 (en) | Method of reduction of lead | |
| RU2020172C1 (en) | Charge for sulfiding blast smelting | |
| RU2243275C1 (en) | Method for production of copper matte | |
| RU2389811C1 (en) | Procedure for preparation of charge to melting for production of nickel matte out of oxidised nickel ore | |
| RU2441082C1 (en) | Method of producing nickel matte | |
| RU2808305C1 (en) | Processing method for oxidized nickel ore | |
| RU2429302C2 (en) | Procedure for preparation of oiled and not oiled charge materials in form of fluxed briquettes to smelting | |
| RU2352645C1 (en) | Method of steel smelting in arc electric steel-making furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20121123 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130130 |