СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОБОРОТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОБОРОТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА


RU (11) 2186132 (13) C2

(51) 7 C22B7/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2000124101/02 
(22) Дата подачи заявки: 2000.09.21 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.09.21 
(45) Опубликовано: 2002.07.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ХУДЯКОВ И.Ф. и др. Металлургия вторичных цветных металлов. - М.: Металлургия, 1987, с.257-260. SU 777074, 07.11.1980. RU 2031163 С1, 20.03.1995. DE 2648446 B2, 08.12.1977. 
(71) Заявитель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Южполиметалл" 
(72) Автор(ы): Головлев Ю.И.; Гурвич Ф.Н.; Картамышев Н.Е.; Кузнецов И.Г.; Лозицкий В.Ю.; Лозицкий Ю.Н.; Павлов В.В.; Полозов А.П.; Сухарев Н.И.; Стукалов А.И.; Елизаров Н.И. 
(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Южполиметалл" 
Адрес для переписки: 462424, Оренбургская обл., г.Орск, ул.Призаводская, 1, ООО "Южполиметалл", технический отдел, Ф.Н.Гурвич 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОБОРОТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 

Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии меди, никеля, кобальта. В предложенном способе переработка оборотных материалов и техногенных отходов включает сушку, брикетирование, восстановительно-сульфидирующую плавку, причем согласно изобретению при брикетировании дополнительно вводят связующее вещество и сульфидирующий реагент, в качестве которых используют элементарную серу; элементарную серу вводят в количестве 35 - 63% от суммы масс тяжелых цветных металлов; брикетирование осуществляют с дополнительным введением кварцевого песка в соотношении от 1,25 до 1,90:1 от суммы масс кальция, магния и железа; брикетирование осуществляют с дополнительным введением углеродсодержащего восстановителя в количестве 13,8 - 25,8% от суммы масс тяжелых цветных металлов. Обеспечивается повышение извлечения ценных металлов и снижение затрат на переработку сырья. 3 з.п.ф-лы, 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к металлургической пpoмышлeннocти, преимущественно к металлургии меди, никеля и кобальта.

Известен способ переработки оборотных материалов (шламов электролизного производства, печных шлаков), включающий плавку их на аноды последующим электролизом и разделением ценных металлов [8, 9].

Недостатком этого способа является повышенный пылевынос и образование настылей при плавке. Способ неприменим для производства солей металлов.

Известен способ переработки окисленных никелевых руд, включающий агломерацию или брекитирование, восстановительно-сульфидирующую плавку на штейн в присутствии сульфидирующего реагента (гипса, пирита или маломедистого колчедана), конвертирование штейна и последующую гидрометаллургическую переработку обогащенной кобальтом массы [2, 3, 4, 5, 6,7].

Недостатком этого способа является низкое извлечение кобальта из руды, большие материальные затраты при плавке.

Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки вторичных материалов, в том числе оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства, совместно с первичными, включающий их сушку, брекетирование, восстановительно-сульфидирующую плавку на штейн в присутствии сульфидирующего реагента и последующую гидрометаллургическую переработку штейна с разделением содержащихся в нем металлов и получением из них солей или чистых металлов. При этом в качестве сульфидирующего реагента используют пирит или гипс [1].

Недостатком способа-прототипа является введение в шихту в составе сульфидирующего реагента железа или кальция и необходимость их удаления со шлаками или кеками, что существенно снижает извлечение полезных металлов.

Техническим результатом изобретения является повышение извлечения ценных металлов и снижение затрат на переработку сырья. Технический результат достигается при использовании способа переработки оборотных материалов и техногенных отходов, включающего их сушку, брикетирование, восстановительно-сульфидирующую плавку, согласно изобретению при брикетировании дополнительно вводят связующее вещество и сульфидирующий реагент, в качестве которых используют элементарную серу.

Элементарную серу вводят в количестве от 35 до 63% от суммы масс тяжелых цветных металлов.

Уменьшение загрузки элементарной серы ниже 35% к сумме масс тяжелых цветных металлов приводит к образованию металлизированной фракции в штейне, что затрудняет последующую гидрометаллургическую переработку его.

Увеличение загрузки серы более 63% к сумме тяжелых цветных металлов приводит к увеличению массовой доли железа в штейне и увеличению затрат.

Брикетирование осуществляют с дополнительным введением кварцевого песка в соотношении от 1,25 до 1,90:1 от суммы масс кальция, магния и железа.

Снижение загрузки кварцевого песка ниже 1,25:1 и увеличение ее выше 1,9: 1 к сумме масс кальция, магния и железа в шихте приводит к увеличению вязкости шлака и снижению извлечения полезных металлов.

Брикетирование осуществляют с дополнительным введением углеродсодержащего восстановителя в количестве от 13,8 до 25,8% от суммы масс тяжелых цветных металлов.

Снижение загрузки восстановителя ниже 13,8% от суммы масс тяжелых цветных металлов приводит к уменьшению извлечения металлов в штейн.

Повышение загрузки восстановителя выше 25,8% от суммы масс тяжелых цветных металлов ведет к увеличению затрат.

После плавки шихты получают штейн с суммой массовых долей тяжелых цветных металлов не менее 55% и массовой долей серы от 20,9 до 27,6%. Извлечение полезных металлов в штейн от 88,1 до 99,3% (в способе-прототипе от 75 до 82%).

Пример 1.

Гидратно-карбонатный осадок из отстойника засоленных стоков гидрометаллургического никелевого производства, содержащий в пересчете на сухой вес, %: никель 19,5; кобальт 1,75; медь 0,375; железо 2,25; сера 1,25; кальций 5,50; магний 0,45; кремний 0,80; влага 67,5, сушили до остаточной влажности 12,5%. Высушенный таким образом продукт смешивали в смесителе с молотой элементарной серой, мелким речным песком и графитовой стружкой и брикетировали на гидравлическом прессе 5т-ШААЗ.

За счет высокого давления брикетного пресса элементарная сера оплавлялась и превращалась в связующее вещество. Брикеты получались достаточно прочными. Количество молотой серы в шихте варьировали от 30 до 65% к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте, а количество речного песка и восстановителя поддерживали постоянным, соответственно в соотношении 1,6:1 к сумме масс кальция, магния и железа в шихте и 20% от суммы масс тяжелых цветных металлов в шихте. Брикетную шихту плавили при температуре от 1350 до 1400oС на штейн. Результаты приведены в таблице 1.

Степень использования элементарной серы продуктами плавки - массой и шлаком достигла 80%. Элементарная сера практически полностью защищает брикетную шихту от пылевыноса.

Пример 2. Высушенный осадок из примера 1 смешивали в смесителе с элементарной серой в количестве 50% к сумме масс тяжелых цветных металлов, речным песком в соотношении 1,6:1 к сумме масс кальция, магния и железа в шихте. Добавку в шихту восстановителя варьировали от 12 до 30% к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте. Шихту брикетировали и плавили на штейн при температуре от 1350 до 1400oС. Результаты приведены в таблице 2.

Пример 3. Высушенный осадок из примера 1 смешивали в смесителе с элементарной серой в количестве 50% к сумме масс тяжелых цветных металлов в шихте, графитовой стружкой в количестве 20% от суммы масс тяжелых цветных металлов в шихте.

Добавку в шихту речного песка варьировали от соотношения 1:1 до 2,2:1 к сумме масс кальция, магния и железа в шихте. Шихту брикетировали и плавили на штейн при температуре от 1350 до 1400oС. Результаты приведены в таблице 3.

Источники информации

1. Металлургия вторичных тяжелых цветных металлов. /И.Ф.Худяков, А.П. Дорошкевич, С.В.Карелов. - М.: Металлургия, 1987, с. 257-260.

2. Металлургия меди, никеля и кобальта, ч. II/ В.И.Смирнов, А.А.Цейдлер, И.Ф.Худяков, И.А.Тихонов - М.: Металлургия, 1966, с. 28-31, 44-47, 68.

3. Совершенствование шахтной плавки окисленных никелевых руд. /И.Д.Резник - М.: Металлургия, 1983, с. 106-130.

4. Технологическая инструкция по производству никеля из окисленных руд огневым способом. ТИ 00194547-173232-01-96. ОАО "Комбинат Южуралникель", г. Орск, 1996.

5. Технологическая инструкция по производству кобальта. ТИ 00194547-173132-04-97. ОАО "Комбинат Южуралникель", г. Орск, 1996.

6. Технологическая инструкция по производству медного купороса. ТИ 00194547-214121-08-96. ОАО "Комбинат Южуралникель", г. Орск, 1996.

7. Технологическая инструкция по производству никеля гидрат закиси. ТИ 00194547-173241-06-96. ОАО "Комбинат Южуралникель", г. Орск, 1996.

8. Технологическая инструкция по производству никеля электролитного. ТИ 00194547-173231-05-97. ОАО "Комбинат Южуралникель", г. Орск, 1997.

9. Технологическая инструкция по производству никель-кобальтовых анодов в обжиговом цехе Буруктальского никелевого завода. ТИ 00194547-1732130041-02-96. ОАО "Комбинат Южуралникель", г. Орск, 1996. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ переработки оборотных материалов и техногенных отходов металлургического производства, включающий их сушку, брикетирование, восстановительно-сульфидирующую плавку, отличающийся тем, что при брикетировании дополнительно вводят связующее вещество и сульфидирующий реагент, в качестве которых используют элементарную серу.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что элементарную серу вводят в количестве 35-63% от суммы масс тяжелых цветных металлов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что брикетирование осуществляют с дополнительным введением кварцевого песка в соотношении от 1,25 до 1,90: 1 от суммы масс кальция, магния и железа.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что брикетирование осуществляют с дополнительным введением углеродсодержащего восстановителя, в количестве 13,8-25,8% от суммы масс тяжелых цветных металлов.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru