SU926047A1 - Process for depleting slags from the copper and nickel production - Google Patents
Process for depleting slags from the copper and nickel production Download PDFInfo
- Publication number
- SU926047A1 SU926047A1 SU802983462A SU2983462A SU926047A1 SU 926047 A1 SU926047 A1 SU 926047A1 SU 802983462 A SU802983462 A SU 802983462A SU 2983462 A SU2983462 A SU 2983462A SU 926047 A1 SU926047 A1 SU 926047A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- ferrosilicon
- slag
- silicon
- copper
- slags
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 title 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 title 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 22
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 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
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 5
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 4
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 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
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 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
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N nickel silicon Chemical compound [Si].[Ni] PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 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)
Description
(5) СПОСОБ ОБЕДНЕНИЯ ШЛАКОВ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО(5) METHOD OF LACKING SLAVES OF COPPER-NICKEL
ПРОИЗВОДСТВАPRODUCTION
, Изобретение относитс к цветной м галлургии, в частности к процессам обеднени шлаков медно-никелевого производства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс спо соб обеднени шлаков медно-никелёвого производства, включающий их вос становление, например, ферросилицием в электропечи 1.. Недостатком известного способа Явл етс высокий расход ферросилици значительно повышающий затраты -на обеднение шлака, и низка стойкость футеровки электропечей. Это объ сн етс тем, что используемый ферросилиций , содержащий около kS% кремни , имеет более высокую плотнойть, чем шлак (+,5-5,0 г/см против 3f5 ,0 г/см шлака). Более того, плотность ферросилици быстро возрастает по мере снижени содержани в нем кремни и обогащени цветными металлами. Так, при снижении содержани кремни в ферросилиции до 15 20% плотность его возрастает до 6,5 г/см. В св зи с этим значительна часть кремни , содержаща с в ферросилиции (до 50), не успевает прореагировать с окислами шлака и опускаетс в штейн, где вступает в реакцию с растворенными в штейне окислами железа, вызывает значи тельное повышение температуры штейна (на 80-120 С) и ухудшает услови работы футеровки печи в штейновой ванне . Кроме того, металлизированный сплав ферросилици с цветными метал практически не раствор етс в штейне. Име более высокую плотность, этот сплав опускаетс на подину пе-. чи, в дальнейшем не имеет контакта со шлаком и постепенно образует настыль на подине печи. Цель изобретени - снижение затрат на oбeJ нeниe шлака и повышение стойкости футеровки электропечи, - / Поставленна цель достигаетс те что согласно способу обеднени медно-никелевого шлака в качестве восстановител используют смесь ферросилици и твердого углеродистого топлива при их весовом отношении 1:(2-8), и процесс ведут при 12001300°С . Подача в печь указанной смеси по звол ет значительно снизить расход ферросилици (более чем на 50% по сравнению с известным способом без ухудшени показателей обеднени ), а следовательно, снизить затраты на обеднение шлака. Снижение расход ферросилици обеспечиваетс уменьшением степени его окислени кислородом воздуха в атмосфере печи. Кроме того, реакции восстановлени окислов металлов железа, кобальта ,и никел ) кремнием сопровождаютс выделением большого количества тепла , в то врем как аналогичные реак ции с углеродом эндотермичны. Поэто му смесь ферросилици с твердым угле родистым восстановителем позвол ет улучшить услови протекани реакций восстановлени окислов металлов угл родом. Ферросилиций в этом случае вл етс интенсификатором реакций восстановлени металлов углерЬдом. Одновременно это .позвол ет снизить температуру образующейс металлизированной фазы и шлака, а следовательно , улучшить услови работы футеоовки электропечи. Соотношение ферросилиций: тверды углеродистый восстановитель определ етс содержанием кремни в ферросилиции и поддерживаетс в предела 1:2-1:8, что соответствует 0,080 ,15 кг кремни на 1 кг смеси. Верх ний предел (0,15) примен етс преимущественно при использовании ферросилици , содержащего 40-50 й кремци г нижний (0,08) при использовани ферросилици с 70-75% кремни . Промышленные испытани показываю что увеличение содержани кремни в окиси свыше (0,15) ведет к преобла данию реакций восстановлени металлов кремнием, повышению температуры расплава и ухудшению условий работы футеровки, повышению затрат на Обед нение. При уменьшении содержани кремни в смеси ниже 0,08 ухудшаютс показатели обеднени . Процесс ведут при температуре шл ка 1200-1300°С. Повышение температу ры свыше нецелесообразно из-за ухудшени условий работы футеровки печей; при снижении температуры ниже 1200°С значительно повышаетс в зкость шлака и св занные с ней потери металлов в виде механической взвеси корольков сплава. Предлагаемый способ обеспечивает устойчивое протекание процесса обеднени при температуре расплава /-на ниже, чем в известном способе. Целесообразно вводить ферросил ций с содержанием кремни 50-75%, например ФС-75 или некондиционный ферросилиций, содержащий 50-70% кремни . Последний имеет более низкую стоимость, чем марок и ФС-75, и менее дефицитен. В св зи с тем, что плотность ферросилици снижаетс при увеличении содержани в нем кремни (ФС-45-,5-5,0 ФС-75-3 3 г/см), то при введении более легкого ферросилици сближаютс зоны восстановлени окислов металлов кремнием и углеродом. При этом создаютс благопри тные услови дл использовани избыточного тепла, выдел юи4егос при протекании реакции восстановлени окислов кремнием, на эндотермические реакции с участием углерода. Сближение этих зон позвол ет создать более интенсивное движение гор чего шлака относительно неподвижного сло восстановител и ускорить протекание реакций восстановлени углерода. Кроме того, введение более богатого кремнием ферросилици позвол ет значительно повысить коэффициент использовани кремни дл восстановлени окислов металлов в шлаке. Так, при подаче в печь ферросилици марки коэффициент использовани кремни на восстановление окислов металлов в шлаке не превышает 50%, при подаче ФС-75 более 75% что позвол ет значительно снизить расход последней без ущерба дл показателей извлечени металлов. Расход ферросилици поддерживают в пределах 0,3-0,9% от веса обедн емого шлака, что составл ет соответственно 0,01-0,05 кг кремни на 1 кг кислорода , св занного с железом шлака. Увеличение расхода ферросилици свыше 0,9% ведет к чрезмерной металлизации штейна, повышению его температуры и образованию настылей на, The invention relates to color metallurgy, in particular to the processes of depletion of copper-nickel slags. The closest to the proposed technical essence is the process of depletion of slags of copper-nickel production, including their restoration, for example, by ferrosilicon in an electric furnace 1. The disadvantage of the known method is a high consumption of ferrosilicon, which significantly increases the cost of slag depletion, and low resistance lining electric furnaces. This is due to the fact that the used ferrosilicon, containing about kS% silicon, has a higher density than slag (+ 5-5.0 g / cm versus 3f5, 0 g / cm slag). Moreover, the density of ferrosilicon increases rapidly with decreasing silicon content and enrichment with non-ferrous metals. Thus, by reducing the silicon content in ferrosilicon to 15–20%, its density increases to 6.5 g / cm. In this connection, a considerable part of silicon contained in ferrosilicon (up to 50) does not have time to react with slag oxides and sinks into matte, where it reacts with iron oxides dissolved in the matte, causes a significant increase in the matte temperature (by 80%). 120 C) and deteriorates the conditions of the furnace lining in a matte bath. In addition, the metallized ferrosilicon alloy with non-ferrous metals is practically insoluble in matte. Having a higher density, this alloy is lowered onto the bottom. chi, in the future does not have contact with the slag and gradually forms an accumulation on the furnace hearth. The purpose of the invention is to reduce the cost of both slag and increasing the durability of an electric furnace lining. The goal is achieved by using a mixture of ferrosilicon and solid carbonaceous fuel in the weight ratio of 1: (2-8) according to the copper-nickel slag depletion method. , and the process is carried out at 12001300 ° C. The feed to the furnace of this mixture makes it possible to significantly reduce the consumption of ferrosilicon (by more than 50% as compared with the known method without degrading the indicators of depletion) and, consequently, reduce the costs of the slag depletion. Reducing the consumption of ferrosilicon is provided by reducing the degree of its oxidation by oxygen in the atmosphere of the furnace. In addition, the reduction reactions of metal oxides of iron, cobalt, and nickel-silicon are accompanied by the release of a large amount of heat, while similar reactions with carbon are endothermic. Therefore, a mixture of ferrosilicon with a solid carbonaceous reducing agent makes it possible to improve the conditions for the reactions of reduction of metal oxides to carbon. In this case, ferrosilicon is an intensifier of metal reduction reactions by carbon. At the same time, this makes it possible to lower the temperature of the forming metallized phase and slag, and, consequently, to improve the working conditions of the electric furnace futher furnace. The ratio of ferrosilicon: solid carbonaceous reducing agent is determined by the silicon content in ferrosilicon and is maintained at a limit of 1: 2-1: 8, which corresponds to 0.080, 15 kg of silicon per 1 kg of the mixture. The upper limit (0.15) is used predominantly when using ferrosilicon containing 40–50th cream of g lower (0.08) when using ferrosilicon with 70–75% silicon. Industrial tests show that an increase in the silicon content in the oxide above (0.15) leads to the predominance of metal reduction reactions with silicon, an increase in the melt temperature and deterioration of the lining working conditions, and an increase in the cost of depletion. By reducing the silicon content in the mixture below 0.08, the depletion rate deteriorates. The process is carried out at a temperature of 1200-1300 ° C. Increasing the temperature over is impractical due to the deterioration of the working conditions of the furnace lining; when the temperature drops below 1200 ° C, the viscosity of the slag and the metal losses associated with it in the form of mechanical suspension of the alloy beads significantly increase. The proposed method provides a stable process of depletion at the temperature of the melt / -a lower than in the known method. It is advisable to introduce ferrosilicon with a silicon content of 50-75%, for example FS-75 or substandard ferrosilicon, containing 50-70% silicon. The latter has a lower cost than the brands and FS-75, and less deficiency. Due to the fact that the density of ferrosilicon decreases with increasing silicon content in it (FS-45-, 5-5.0 FS-75-3 3 g / cm), with the introduction of lighter ferrosilicon, the reduction zones of metal oxides with silicon and carbon. This creates favorable conditions for the use of excess heat, released during the course of the reduction of the reaction of oxides of silicon, to endothermic reactions involving carbon. The convergence of these zones allows you to create a more intense movement of hot slag relative to the fixed layer of the reducing agent and accelerate the course of carbon reduction reactions. In addition, the introduction of ferrosilicon richer in silicon can significantly increase the utilization rate of silicon for the reduction of metal oxides in slag. Thus, when the brand is supplied to a ferrosilicon furnace, the silicon utilization rate for the reduction of metal oxides in the slag does not exceed 50%, when FS-75 is supplied more than 75%, which significantly reduces the consumption of the latter without affecting the metal recovery indicators. The consumption of ferrosilicon is maintained within the range of 0.3-0.9% by weight of the depleted slag, which is respectively 0.01-0.05 kg of silicon per 1 kg of oxygen bound to the slag iron. An increase in the consumption of ferrosilicon over 0.9% leads to an over-metallization of the matte, an increase in its temperature and the formation of scaling on
подине печи. Уменьшение расхода ниже 0,3 от шлака ухудшает показатели извлечени металлов из шлака.hearth furnace. Reducing the flow rate below 0.3 from slag impairs the recovery of metals from slag.
. Целесообразно также ферросилиций перед нагреванием смеси дробить. Оп тимальна крупность ферросилици 5,0-0,1 мм. Более крупный ферросили-ций при расплавлении дает более крупные капли расплава, которые быстро опускаютс в штейн, увлека с собой значительную часть непрореагировавшего в шлаке кремни ; более мелкий, дает мелкие капли, требующие значительного времени дл отстаивани шлака, и может вызвать снижение извлечени металлов. .. It is also advisable to crush the ferrosilicon before heating the mixture. The optimum grain size of ferrosilicon is 5.0-0.1 mm. When melted, coarser ferrosilation gives larger droplets of the melt, which quickly descend into the matte, carrying along a large part of the unreacted silicon in the slag; smaller, gives small drops that take a long time to settle the slag, and can cause a decrease in metal recovery. .
Основными преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известным вл ютс снижение расхода дорогосто щего ферросилици примерно на 50 без снижени показателей извлечени цветных металлов; возможность улучшени условий работы футеровки электропечи за счет снижени температуры штейновой ванны на 50-100°С; возможность использовани более дешевого некондиционного ферросилици .The main advantages of the proposed method in comparison with the known method are a reduction in the consumption of expensive ferrosilicon by about 50 without a decrease in the recovery rates of non-ferrous metals; the possibility of improving the working conditions of the lining of an electric furnace by reducing the temperature of the matte bath by 50-100 ° C; the possibility of using cheaper substandard ferrosilicon.
Пример. В печь заливают 120. т конвертерного шлака, содержащего , % N1 0,87; Со 0,55; StOr.ii; Fe(jgyj.50; , загружают смесь антрацитового штыба и ферросилици , содержащего 75% кремни , в весовом соотношении 8:1 в количестве 3 т.Example. 120. t of converter slag containing,% N1 0.87; Co 0.55; StOr.ii; Fe (jgyj.50;, load a mixture of anthracite shtyb and ferrosilicon, containing 75% silicon, in a weight ratio of 8: 1 in an amount of 3 tons.
Расход кремни 0,01t-0,020 кг на 1 кг кислорода, св занного с железом шлака . Дополнительно в печь заливают штейн в количестве 20-30% от веса шлака, или загружают сульфидные материалы (высокосернистую сульфидную руду) 8 количестве 25-35% от веса шлака. Кроме того, в печь заг ружают 4-5 т кварцевого флюса. После 1,5 2 ч выдержки при 1200-1250°С шлак направл ют в отвал, обогащенный штейн на конвертирование. Извлечение кобальта достигает 80-85%, никел 95-98%.Silicon consumption is 0.01t-0.020 kg per 1 kg of oxygen bound to slag iron. Additionally, matte is poured into the furnace in an amount of 20-30% by weight of slag, or sulphide materials (high-sulfur sulphide ore) 8 are loaded in an amount of 25-35% by weight of slag. In addition, 4-5 tons of quartz flux are loaded into the furnace. After 1.5 to 2 hours at 1200-1250 ° C, the slag is sent to a dump, rich in matte for conversion. Extraction of cobalt reaches 80-85%, nickel 95-98%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802983462A SU926047A1 (en) | 1980-09-15 | 1980-09-15 | Process for depleting slags from the copper and nickel production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802983462A SU926047A1 (en) | 1980-09-15 | 1980-09-15 | Process for depleting slags from the copper and nickel production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU926047A1 true SU926047A1 (en) | 1982-05-07 |
Family
ID=20918283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU802983462A SU926047A1 (en) | 1980-09-15 | 1980-09-15 | Process for depleting slags from the copper and nickel production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU926047A1 (en) |
-
1980
- 1980-09-15 SU SU802983462A patent/SU926047A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3865573A (en) | Molybdenum and ferromolybdenum production | |
| FI97396B (en) | Process for the production of fine nickel stone from nickel-containing raw materials, which has at least partially refined pyrometallurgically | |
| US4519836A (en) | Method of processing lead sulphide or lead-zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof | |
| EP1274870B1 (en) | Ferroalloy production | |
| CA1086073A (en) | Electric smelting of lead sulphate residues | |
| US4155753A (en) | Process for producing silicon-containing ferro alloys | |
| RU2037543C1 (en) | Method to produce metals and alloys | |
| SU926047A1 (en) | Process for depleting slags from the copper and nickel production | |
| US4514222A (en) | High intensity lead smelting process | |
| EP0126053B1 (en) | A method for producing lead from sulphidic lead raw material | |
| US20030150295A1 (en) | Ferroalloy production | |
| US11486026B2 (en) | Calcium, aluminum and silicon alloy, as well as a process for the production of the same | |
| SU1708907A1 (en) | Aluminothermic method of producing ferrovanadium | |
| RU2082785C1 (en) | Process for recovery of metal from slag resulting from foundry ferrosilicon chrome | |
| RU2213788C2 (en) | Method of steel-making in electric-arc furnace | |
| AU601019B2 (en) | Method of processing lead-containing sulphide materials | |
| US2698229A (en) | Reduction of metal oxides | |
| US2653867A (en) | Reduction of metal oxides | |
| SU1148885A1 (en) | Method of melting metallic manganese | |
| US3556774A (en) | Process for the reduction of molten iron ore | |
| CA1212842A (en) | Method of processing lead sulphide or lead/zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof | |
| CA1060217A (en) | Process for separating nickel, cobalt and copper | |
| RU2756057C2 (en) | Method for obtaining vanadium cast iron from iron-vanadium raw materials | |
| EP1144697A1 (en) | Reduction of chromium content in slag during melting of stainless steel in electric arc furnaces | |
| US210020A (en) | Improvement in working nickel ores and manufacture of nickel |