SU1544829A1 - Способ переработки мелкозернистых свинцовых и свинцово-цинковых медьсодержащих сульфидных концентратов - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  переработки свинцового, свинцово-цинкового сырь  обжигом-плавкой типа процесса кивцет. Целью изобретени   вл етс  повышение качества чернового свинца и упрощение рафинировани  его от меди. Мелкозернистые свинцовые или свинцово-цинковые медьсодержащие сульфидные концентраты смешивают с флюсами, оборотными пыл ми и направл ют на обжиг-плавку в кислородном факеле. Кислород ввод т из расчета получени  расплава с массовым отношением серы к меди в нем в пределах 0,65-1,30. Расплав при температуре не ниже 1200°С обрабатывают твердым углеродсодержащим материалом. В результате получают черновой свинец, медный штейн, обедненный шлак и газы. Дл  повышени  качества выплавл емого чернового свинца (по содержанию в нем меди) охлаждают слой свинца, примыкающий к подине до 330-900°С. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к цветной металлургии, преимущественно к свин- цово-цинковой i подотрасли, и может быть использовано при переработке свинцовых и свинцово-цинковых медьсодержащих материалов в кивцэтном агрегате.

Цель изобретени  - повышение качества чернового свинца и упрощение рафинировани  его от меди.

Пример. Обжиг-плавку ведут .при стехиометрическом расходе кислорода на полное окисление свинца, железа , цинка, при расходе кислорода

0,70(1 - п 1) нм3 02 на 1 кг серы в

шихте, где п 0,65-1,30 и охлаждают, нижний слой чернового свинца, прилегающий к подине, до 330-900°С, где РГ| и PC - содержание меди и серы

т

в шихте, мас.%.

При плавке свинцового или свинцово-цинкового медьсодержащего сульфидного сырь  в смеси с окисленными пыл ми и флюсами при стехиометрическом расходе кислорода на окисление свинца , железа, цинка, т.е. 0,054 нм Ог на 1 кг свинца; 0,20 нм 02 на 1 кг

09 Ю

железа; 0,17 нм3 0, на 1

кг цинка.

и при расходе кислорода 0,70(1 - п -) нм 02 на 1 кг серы в шихте

где п 0,65-1,30, сера неполностью переходит в сернистый ангидрид и остаетс  в расплаве обжига-плавки в соотношении сера:медь- от 0,65 до 1,30. Остающа с  в расплаве сера раствор етс  в образующемс  при восстановлении металлическом свинце и св зывает в сульфиды в первую очередь медь, а избыток серы взаимодействует со свинцом и другими металлами в соответствии с их сродством в сере

Сульфиды меди имеют относительно низкую растворимость в жидком свинце и переход т в самосто тельную фачу. Однако присутствие в металлическом свинце значительных количеств серы (сульфидов свинца) нежелательно, так ка«к дл  ее удалени  из свинца на стадии его рафинировани  требуетс  проведение специальной операции очист ки от серы. При соотношении сера:медь в расплаве обжига-плавки шихты от 0S65 до 1,30 количество серы достаточно дл  полного перевода присутствующей в свинце меди в сульфиды и в то же врем  избыток серы, оставшийс  после образовани  упом нутых сульфидов меди, незначителен..Поэтому образование сульфидов свинца с их переходом частично в медный штейн и частично в черновой свинец9 протекает в низкой степени.

Таким образом, проведение обжига- плавки шихты в распыленном состо нии в атмосфере кислорода с получением расплава с весовым отношением се- ра;медь от 0,65 до 1,30 позвол ет перевести всю медь в форму малорастворимых в металлическом свинце сульфидов и в то же врем  не приводит к заметному повышению содержани  серы в получаемом свинце.

Поскольку при охлаждении примыкающего к подине сло  свинца толщиной О, мм очищаемый от меди свинец и удал ема  из него медь движутс  в противоположных направлени х, то этим при высоте ванны свинца 0,6- 1,0 м обеспечиваетс  совмещение трех непрерывных процессов: получени  чернового свинца при плавке сырь , процесса непрерывного рафинировани  чернового свинца от меди и непрерывного выпуска очищенного от меди свинца,

0

j

Q 5

5

0

5

5

Причем при охлаждении примыкающего к подине нижнего сло  свинца до температуры выше 900°С качество непрерывного рафинировани  свинца от меди резко ухудшаетс . При охлаждении примыкающего к подине сло  свинца до температуры ниже 330° С качество очистки свинца от меди не улучшаетс , так как при этом происходит постепенное уменьшение высоты ванны расплавленного свинца, сопровождаемое повышением расхода электроэнергии дл  поддержани  температуры шлака на уровне I200- 1400°С и возникают трудности выпуска очищенного от меди свинца.

Мелкозернистое свинцовое или свин- цово-цинковое сульфидное медьсодержащее сырье смешивают с флюсами и направл ют на обжиг-плавку вместе с окисленными пыл ми в распыленном состо ние в смеси с техническим кислородом или воздухом, обогащенным кислородом при стехиометрическом расходе кислорода 0,054 нм3 0„ на 1 кг свнн0

ца„

0,2 нм

5 02на 1 кг железа, кг цинка и от

0 на 1

0,17 нм

0,7(1-0,65 L) доО,7(1-1,3 %Щ нм3

1ЬL S

Ое на 1 кг серы. Полученный при обжиге-плавке расплав при 1200-1400 С обрабатывают твердым у/-ле род со держащим восстановителем дл  образовани  чернового свинца, которьй осаждаетс  на дно ванны. Одновременно с этим нижний„ примыкающий к подине слой свинца толщиной 0,05-0,10 м, охлаждают до 330-900 С, С этой целью через специальные каналы в подине подают хладагент или же обдувают наружную сторону подины сжатым воздухом. Очищенный от меди свинец выпускают и направл ют на более тонкую очистку от меди и других примесей. Обедненный по свинцу шлак направл ют на извлечение цинка, а медный штейн - на получение меди;

Дл  сравнени  предложенного способа с известным было приготовлено 17 порций шихты, состо щей из свинцово- цинкового концентрата, окисленных пылей, известн ка и кварцевого песка. Шихту потоком технического кислорода через горелку подавали на обжиг- плавку. Расход технического кислорода в зависимости от содержани  в шихте свинца, цинка, железа, меди и серы составл л от 155 до 280 нм О 2 на 1 т шихты. При этом парциальный расход кислорода на окисление свинца, цинка и железа задавали из стехиометрии: 0,054 нм 02 на 1 кг свинца в шихте, 0,17 нм 02 на 1 кг

1 кг серы

0,20 нм 0„ на

цинка в шихте, w,-w m-i 2 железа в шихте, а на окисление

количестве

весовое расплав,

соотно- получаекислород подавали в р

0,7(1 - п ), где п - требуемое С5

nt) услови м примера шение серы к меди в мом при обжиге-плавке. Полученный при обжиге-плавке расплав обрабатывали коксиком. Нижний слой чернового свинца, примыкающий к подине охлаждали путем обдува подины воздухом. Черновой свинец и штейн периодически выводили (малый масштаб установки - до 30 т шихты в сутки),

Результаты экспериментов дл  предложенного и известного способов представлены в таблице.

Из таблицы следует, что при плавке свинцового или свинцово-цинкового медьсодержащего сульфидного сырь  по предложенному способу при расходе кислорода на окисление металлов в 1000 кг шихты (свинец, железо, цинк) от 50 до 65 нм 5 QЈ(опыты 3-5 и 17) и расходе кислорода на окисление серы в том же количестве шихты от 90

(олыт 17) до 145 Г/),

нм 3 О,

(опыты 13 и

при охлаждении сло  свинца, примыкающего к подине, до 330-900 С, повышаетс  качество чернового свинца В результате этого упрощаетс  извле- чение меди из сырь , а также последующее рафинирование чернового свинца: исключаетс  применение сульфиди- затора, либо окислител  (опыт 6) отпадает необходимость проведени  стадии грубого обезмеживани  чернового свинца при его рафинировании (опыты 3-5 и 11-15).

Тате, в опыте 6 содержание серы в черновом свинце превышает необходимо дл  образовани  сульфидов меди, поэтому дл  удалени  избытка серы из свинца необходимо проведение операции ее окислени  на стадии рафинировани  свинца. Отмечено, что при ох5448296

лаждении нижнего сло  свинца до температуры ниже 330°С (опыт 16) возникает проблема выпуска очищенного свинца. Кроме того, из таблицы следует , что осуществление процесса по предложенному способу позволит получить медный штейн с относительно высоким содержанием меди, что упрощает

Ю дальнейшую переработку при извлечении из него меди.

Таким образом, преимущества предложенного способа в сравнении с известным заключаютс  в повышении каче15 ства чернового свинца за счет снижени  содержани  в нем меди, что приводит к упрощению последующего рафинировани  чернового свинца от медл из-за исключени  стадии грубого обез20 меживани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ переработки мелкозернистых

   свинцовых и свинцово-цинковых медьсодержащих сульфидных концентратов, включающий их обжиг-плавку в распыленном состо нии в кислородном факеле в смеси с окисленными пыл ми и

   флюсами с неполной десульфуризацией с получением расплава, восстановление окисленных соединений твердым углеродистым восстановителем с получением обедненного по свинцу шлака

   и чернового свинца и рафинирование свинца от меди, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  качества чернового свинца и упрощени  рафинировани  его от меди, обжигплавку ведут при стехиометрическом расходе кислорода на полное окисление свинца, железа, цинка при расходе кислорода на окисление 1 кг серы в шихте

   0,70(1 - п jT) нм} О,

   о s

   где п 0,65 - 1,30;

   Ъ

   PCu ,PS - содержание меди и серы

   в шихте, мас.%,

   и охлаждают нижний слой чернового свинца, примыкающий к подине, до 330-900°С.