RU2652278C1 - Способ переработки конвертерных шлаков медного производства - Google Patents
Способ переработки конвертерных шлаков медного производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652278C1 RU2652278C1 RU2017121331A RU2017121331A RU2652278C1 RU 2652278 C1 RU2652278 C1 RU 2652278C1 RU 2017121331 A RU2017121331 A RU 2017121331A RU 2017121331 A RU2017121331 A RU 2017121331A RU 2652278 C1 RU2652278 C1 RU 2652278C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- clinker
- converter slag
- furnace
- slag
- carbon
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 21
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 3
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к переработки конвертерных шлаков медного производства. В ванную печь вместе с конвертерным шлаком, углеродсодержащим топливом и кислородсодержащим газом подают клинкер цинкового производства в количестве, определяемом по формуле Мкл=(1,0÷2,0)(3Feкл+14Cкл)Feшл/100, где Мкл - количество подаваемого клинкера, кг/т конверторного шлака, Feкл, - содержание металлического железа в клинкере, мас.%, Скл - содержание углерода в клинкере, мас.%, Feшл - содержание железа в конверторном шлаке, мас.%. Обеспечивается увеличение длительности работы печи за счет исключения образования слоя частично расплавившихся частиц клинкера или магнетита. 1 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к способам переработки конвертерных шлаков медного производства.
Конвертерные шлаки медного производства содержат значительное количество меди и не являются отвальными шлаками. Их обязательно перерабатывают с целью извлечения содержащихся в них ценных компонентов.
Иногда их измельчают, подвергают флотации, получая медный концентрат, который перерабатывают в пирометаллургических агрегатах. В этом случае извлекается дополнительное количество меди, но существенная часть все-таки теряется.
Если конвертерные шлаки перерабатывать без предварительной обработки степень извлечения меди можно увеличить. Конвертерные шлаки медного производства можно перерабатывать в различных пирометаллургических агрегатах.
Известен способ плавки конвертерного шлака медного производства, включающий подачу конверторного шлака и карбида кальция (СаС2) в качестве восстановителя (патент Республики Казахстан KZ №23261). Этот способ позволяет осуществлять плавку конвертерных шлаков медного производства. Однако для ее осуществления требуется использование дорогостоящего восстановителя - карбида кальция.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки конвертерных шлаков медного производства, включающий подачу конвертерного шлака, углеродистого топлива, кислородсодержащего газа, клинкера цинкового производства в ванную печь (патент Республики Казахстан KZ №1249). Этот способ позволяет осуществлять переработку, используя клинкер цинкового производства как более дешевый восстановитель. Температура в печи обеспечивается горением углеродистого топлива в кислородсодержащем газе. Однако применение этого способа не обеспечивает длительную непрерывную работу без образования слоя частично расплавившихся частиц клинкера или магнетита в печи.
Технической задачей изобретения является увеличение длительности непрерывной работы печи за счет исключения возможности образования слоя частично расплавившихся частиц клинкера или магнетита.
Для решения этой задачи в известном способе переработки конвертерных шлаков медного производства, включающем подачу конвертерного шлака, углеродистого топлива, кислородсодержащего газа и клинкера цинкового производства в ванную печь, нагрев, расплавление конвертерных шлаков и клинкера, выпуск продуктов переработки, согласно предлагаемому изобретению, количество подаваемого клинкера определяется по формуле
Мкл=(1,0÷2,0)(3Feкл+14Cкл)Feшл/100,
где Мкл - количество подаваемого клинкера, кг/т конвертерного шлака; Feкл - содержание металлического железа в клинкере, %; Скл - содержание углерода в клинкере, %; Feшл - содержание железа в конвертерном шлаке, %.
Обычно медный конвертерный шлак содержит, мас.%: 1,2-3 Сu; 20-28 SiO2; 50-55 Fe. Железо в этих шлаках присутствует в форме двух оксидов: FeO и Fe3O4. Содержание магнетита может изменяться в очень широких пределах - от 10 до 28-30%.
Клинкер цинкового производства содержит, мас.%: Сu - 1-4; S - 3-8; SiO2 - 10-15; Fe - 20-30; С - 10-20. Железо в клинкере присутствует в виде оксидов и металлического железа. Соотношение металлического железа к железу в оксидах меняется в зависимости от технологии извлечения цинка и образования клинкера. Углерод в клинкере присутствует в виде свободного углерода.
В ванную печь с температурой 1250-1350°С подается углеродистое топливо и кислородсодержащий газ. Углерод топлива окисляется кислородом с выделением тепла. Количество топлива и кислорода должно быть достаточным для поддержания температуры в печи. Также в печь подается конвертерный шлак медного производства и клинкер цинкового производства. Под действием высокой температуры из подаваемых материалов формируется расплав, состоящий из оксидов и сульфидов. Из-за отличий в плотностях расплава оксидов (как правило, 3,2-3,5 г/см3) и сульфидов (как правило, 4,2-5,2 г/см3) они разделяются на две жидкие фазы: оксиды формируют шлак, сульфиды - штейн, расположенный ниже шлака. По мере накопления шлак и штейн выводятся из печи. Шлак направляется в отвал, штейн на производство меди. Процесс может вестись в непрерывном и периодическом режиме.
Экспериментально установлено, что если количество подаваемого клинкера будет меньше, чем вычисленное по формуле
Mкл=1,0(3Feкл+14Скл)Feшл/100,
в печи образуется слой магнетита, препятствующий длительной непрерывной работе печи. То есть, в этом случае, в печи поддерживается восстановительный потенциал, недостаточный для восстановления магнетита, содержащегося в конвертерном шлаке.
Магнетит при рабочих температурах процесса присутствует в шлаках в виде твердой фазы с плотностью выше плотности жидкого шлака и имеет склонность к выпадению в отдельный слой, загромождая рабочее пространство печи.
Восстановителями по отношению к магнетиту конвертерного шлака являются углерод и металлическое железо клинкера. При этом магнетит в печи будет накапливаться и через некоторое время работа печи будет нарушена из-за скопления магнетита в печи.
Если количество подаваемого клинкера будет больше, чем вычисленное по формуле
Мкл=2,0(3Feкл+14Скл)Feшл/100,
в печи образуется слой частично расплавившихся частиц клинкера, что также препятствует длительной непрерывной работе печи.
Это объясняется тем, что количество содержащихся в клинкере железа и углерода будет больше того, которое может провзаимодействовать с магнетитом конвертерного шлака, восстановительный потенциал в печи будет таким, что непрореагировавшие с магнетитом конвертерного шлака железо и углерод клинкера будут накапливаться, препятствую длительной непрерывной работе печи, так как они при температурах процесса образуют частично расплавленную железо-углеродистую массу с плотностью выше плотности жидкого шлака, которая имеет склонность к образованию отдельного полутвердого слоя, накапливаясь в печи.
Примеры.
В ванную печь непрерывно подают 4 тонны в час конвертерного шлака медного производства, углеродистое топливо, содержащее 1,5 тонны в час углерода, кислородсодержащий газ, содержащий 2100 м3 кислорода в час и клинкер цинкового производства.
Конверторный шлак содержит 30% железа.
Клинкер цинкового производства содержит 30% металлического железа и 15% углерода.
Если количество клинкера цинкового производства меньше Мкл=1,0(3Feкл+14Скл)Feшл/100=1,25(3×30+14×15)30/100=90 кг на 1 тонну конвертерного шлака, то есть менее 90×4=360 кг в час, длительность работы печи составит 6 суток, после чего в печи образуется слой магнетита, препятствующий ее дальнейшей работе. Необходимо печь останавливать, удалять магнетит из печи, чтобы печь могла работать дальше.
Если количество клинкера цинкового производства больше Мкл=2,0(3Feкл+14Скл)Feшл/100=2,0(3×30+14×15)30/100=180 кг на 1 тонну конвертерного шлака, то есть менее 180×4=720 кг в час, длительность работы печи составит 8 суток, после чего в печи образуется слой непрореагировавшего с магнетитом частично расплавившихся частиц клинкера, препятствующий ее дальнейшей работе. Необходимо печь останавливать, удалять слой частично расплавившихся частиц клинкера из печи, чтобы печь могла работать дальше.
Если количество клинкера цинкового производства в пределах Мкл=(1,0÷2,0)(3Feкл+14Скл)Feшл/100=(1,0÷2,0)(3×30+14×15)30/100=90÷180 кг на 1 тонну конвертерного шлака, то есть от 360 до 720 кг в час, длительность работы печи составит 90 суток без образования слоя магнетита или частично расплавившихся частиц клинкера, препятствующих ее дальнейшей работе. Длительность непрерывной работы печи в этом случае определяется производственными потребностями.
Claims (6)
- Способ переработки конвертерных шлаков медного производства, включающий подачу конвертерного шлака медного производства, углеродистого топлива, кислородсодержащего газа, клинкера цинкового производства в ванную печь, нагрев, расплавление конвертерных шлаков и клинкера, выпуск продуктов переработки, отличающийся тем, что количество подаваемого клинкера определяют по формуле
- ,
- где Мкл - количество подаваемого клинкера, кг/т конвертерного шлака;
- Feкл - содержание металлического железа в клинкере, мас.%;
- Скл - содержание углерода в клинкере, мас.%;
- Feшл - содержание железа в конвертерном шлаке, мас.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017121331A RU2652278C1 (ru) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Способ переработки конвертерных шлаков медного производства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017121331A RU2652278C1 (ru) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Способ переработки конвертерных шлаков медного производства |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2652278C1 true RU2652278C1 (ru) | 2018-04-25 |
Family
ID=62045407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017121331A RU2652278C1 (ru) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Способ переработки конвертерных шлаков медного производства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2652278C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3666440A (en) * | 1970-03-13 | 1972-05-30 | Mitsubishi Metal Mining Co Ltd | Method of recovering copper from slag |
| JPS61261445A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-19 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅転炉▲からみ▼の処理方法 |
| SU1652368A1 (ru) * | 1989-01-09 | 1991-05-30 | Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" | Способ обеднени медьсодержащих шлаков |
| SU1671716A1 (ru) * | 1989-04-28 | 1991-08-23 | Алмалыкский Горно-Металлургический Комбинат Им.В.И.Ленина | Способ обеднени шлаков медеплавильного производства |
| SU1677078A1 (ru) * | 1989-11-13 | 1991-09-15 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов | Способ обеднени шлаков медеплавильного производства |
-
2017
- 2017-06-19 RU RU2017121331A patent/RU2652278C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3666440A (en) * | 1970-03-13 | 1972-05-30 | Mitsubishi Metal Mining Co Ltd | Method of recovering copper from slag |
| JPS61261445A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-19 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅転炉▲からみ▼の処理方法 |
| SU1652368A1 (ru) * | 1989-01-09 | 1991-05-30 | Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "УНИПРОМЕДЬ" | Способ обеднени медьсодержащих шлаков |
| SU1671716A1 (ru) * | 1989-04-28 | 1991-08-23 | Алмалыкский Горно-Металлургический Комбинат Им.В.И.Ленина | Способ обеднени шлаков медеплавильного производства |
| SU1677078A1 (ru) * | 1989-11-13 | 1991-09-15 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов | Способ обеднени шлаков медеплавильного производства |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI119774B (fi) | Menetelmä kobolttipitoisen kuparirikasteen käsittelemiseksi | |
| JPS58177421A (ja) | 溶融スラグから金属を回収する方法 | |
| RU2324751C2 (ru) | Способ переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо | |
| RU2360984C1 (ru) | Способ извлечения металлов платиновой группы | |
| EA006620B1 (ru) | Способ рафинирования концентрата, содержащего благородные металлы | |
| EA029428B1 (ru) | Способ и устройство для получения металлов платиновой группы (мпг) и феррохрома из содержащей мпг хромитовой руды | |
| CN109477161B (zh) | 连续吹炼含镍的硫化铜材料的方法 | |
| JP2013209732A (ja) | ニッケルの回収方法 | |
| RU2652278C1 (ru) | Способ переработки конвертерных шлаков медного производства | |
| RU2612330C2 (ru) | Способ прямого восстановления материалов, содержащих оксиды металлов, с получением расплава металла и устройство для осуществления способа | |
| JP6542560B2 (ja) | 非鉄製錬スラグの処理方法 | |
| Cui et al. | Pyrometallurgical recovery of valuable metals from flue dusts of copper smelter through lead alloy | |
| RU2359047C2 (ru) | Способ переработки медно-кобальтового окисленного сырья с получением черновой меди и сплава на основе кобальта | |
| US3091524A (en) | Metallurgical process | |
| Bakker et al. | ISACONVERT TM: continuous converting of nickel/PGM mattes | |
| US905281A (en) | Process of making manganese and ferromanganese. | |
| CA1060217A (en) | Process for separating nickel, cobalt and copper | |
| CA2232631C (en) | Treatment of waste products that contain organic substances | |
| EA035697B1 (ru) | Способ очистки сульфидного медного концентрата | |
| UA23590U (en) | Method for nonferrous metals extraction from electrotype sludges | |
| RU2261285C1 (ru) | Способ производства черновой меди и цинка | |
| US1461957A (en) | Process of recovering tin from impure ores | |
| US1559803A (en) | Treatment of metallurgical slag | |
| US746797A (en) | Process of separating metals from matte or ore. | |
| US1056900A (en) | Process of desulfurizing ores and metals. |