СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ


RU (11) 2071983 (13) C1

(51) 6 C22B19/00 

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

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

(21) Заявка: 93027056/02 
(22) Дата подачи заявки: 1993.05.18 
(45) Опубликовано: 1997.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Мечев В.В. и др. Автогенные процессы в цветной металлургии. М., 1991, с. 199. 
(71) Заявитель(и): Васильев Михаил Георгиевич 
(72) Автор(ы): Васильев Михаил Георгиевич 
(73) Патентообладатель(и): Васильев Михаил Георгиевич 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ 

Использование: Изобретение относится к цветной металлургии. Цель: повышение извлечения ценных металлов и сквозного извлечения цинка. Сущность изобретения: способ переработки цинковых концентратов, включающий окислительно-восстановительную переработку в барботажном режиме в непрерывно циркулирующем между восстановительной и окислительной зонами оборотном шлаковом расплаве при отношении оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки от 3:1 до 6,5:1. Положительный эффект: повышение извлечения полезных компонентов из цинкового концентрата. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к цветной металлургии.

Известен способ переработки цинковых концентратов, заключающийся в окислительном обжиге с последующим извлечением цинка из агломерата или огарка в возгоны или растворы [1]

Недостатком данного способа является то, что на окончательную переработку в том и другом случае поступают промпродукты, загрязненные примесями, железом, породообразующими, которые в обоих случаях требуют многоступенчатой очистки от них с образованием дополнительных промпродуктов, также требующих переработки.

Наиболее близким к заявляемому является способ переработки медно-цинковых концентратов по способу "Феркам", включающий взвешенную плавку концентрата в смеси с флюсами в атмосфере кислорода при полной или почти полной десульфуризации с переводом окислов цинка и других металлов в шлак с последующим извлечением цинка в возгоны, а меди в металлизированный сплав [2] (прототип).

Недостатком данного способа являются значительные потери цинка на отдельных технологических переделах и в процессе очистки промпродуктов, образующихся при получении цинка. Кроме того, способ не применим к богатым цинковым концентратам, из-за того что получаемый в процессе плавки шлак не в состоянии растворить все окислы, в результате чего на ванне и в циклоне образуются тугоплавкие настыли, корки, увеличивающие общие потери цинка.

Целью изобретения является повышение извлечения ценных металлов и сквозного извлечения цинка.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки цинковых концентратов, включающем окислительно-восстановительную переработку в шлаковом расплаве, согласно изобретению переработку осуществляют в непрерывно циркулирующем между восстановительной и окислительной зонами оборотном шлаковом расплаве при отношении оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки от 3:1 до 6,5:1.

Способ реализуется в двухзонной установке, включающей плавильную и восстановительную зоны, соединенные между собой внутренним шлаковым сифоном, и позволяющей вести более глубокую доработку как в окислительной, так и в восстановительной зонах.

Способ осуществляется следующим образом. В барботируемую и рециркулирующую шлаковую ванну окислительной зоны загружается цинковый концентрат с флюсами, содержащий сульфиды цинка и других металлов и породообразующие. В окислительной зоне под действием кислородсодержащего газа все сульфиды металлов при температуре расплава выше 1200oC окисляются до окислов и переходят в шлак. Шлак по мере образования новых порций перетекает в восстановительную зону, где под действием восстановителей, твердых или газообразных, подвергается восстановительной обработке при температуре расплава выше 1400oC. При этом все металлы избирательно извлекаются в металлическую и газовую фазы в виде возгонов.

Необходимость окисления всех сульфидов концентрата вызвана тем, что цинковые концентраты содержат главным образом цинк и незначительные количества других металлов. Поэтому с целью более полного извлечения цинка в шлак, а затем в возгоны целесообразно на первой стадии пирометаллургической обработки перевести весь цинк в шлаковый расплав совместно с другими цветными металлами ввиду из незначительного содержания в сырье. Незначительное содержание других цветных металлов в сырье определяет также необходимость их перевода в металлизированный сплав в восстановительной зоне. Кроме того, металлизация расплава в восстановительной зоне способствует более полному переводу цинка в возгоны, а других цветных металлов в сплав.

Пример.

Глубокой окислительной обработке подвергался концентрат следующего состава, Zn 51,0; Fe 9,5; S 31,6; SiO2 3,0; Al2O3 2,9; Pb 1,5; Cu 1,5. После окислительной бесфлюсовой обработки концентрата получают промпродукт следующего состава, ZnO 75,61; FeO 7,25; Fe3O4 7,49; PbO 1,93; Cu2O 2,3; SiO2 3,8; Al2O3 2,5. При данном содержании ZnO промпродукт тугоплавок и может существовать только в виде настыли и непригоден для нормального технологического процесса. Для достижения приемлемой для технологического процесса жидкотекучести данный промпродукт необходимо разбивать шлакообразующим до содержания в нем ZnO не выше 25% следовательно, разбавить в три раза, т.е. ввести в виде флюсующих присадок в процессе в три раза больше флюса, чем концентрата, что не рентабельно из-за больших расходов топлива.

В этой связи в шихту целесообразно добавлять необходимое количество флюсов, обусловленное получением нормального шлака, исходя из необходимости шлакования железа (согласно технологическому расчету на данный концентрат необходимо добавить к нему 8-10% флюсов), а разбавление окисленного промпродукта шлакообразующими (по ZnO) производить за счет оборотного шлака состава, ZnO 1,6; FeO 37,1; SiO2 33,1; Al2O3 58,0; CaO 11,5; PbO 0,03; Cu 0,1, полученного после отгонки цинка в восстановительной зоне.

Согласно технологическому расчету на состав концентрата, принятый в примере, для вывода из процесса железа необходимо получить 32,67 кг отвального шлака, а для вывода из окислительной зоны со шлаком окиси цинка необходимо 165,0 кг оборотного шлака, т.е. отношение оборотного шлака к вновь образующемуся в процессе плавки составляет 5,0:1. Шлак с целью снижения эксплуатационных затрат на топливо и повышения извлечения ценных металлов целесообразно возвращать в жидком виде. При более бедных концентратах по цинку (40%) отношение оборотного шлака к вновь образующемуся в процессе плавки, полученному для вывода из процесса железа, снижается до 3:1. Для более богатых по цинку концентратов это отношение будет повышаться до 6,5:1. Как снижение, так и повышение указанных пределов по оборотному шлаку будет приводить только к перерасходу флюсующих материалов.

Результаты использования различных отношений оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки сведены в таблицу.

По результатам таблицы видно повышенное извлечение цинка и других ценных металлов из бедного и богатого концентрата при использовании заявляемого способа.

Таким образом, заявляемый способ по сравнению с прототипом позволяет извлекать ценные металлы в металлический сплав и возгоны с более высокой степенью извлечения непосредственно на стадии окислительно-восстановительной обработки концентрата. Так, прямое извлечение цинка в возгоны составляет 99,2% против 85 95% по прототипу. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ переработки цинковых концентратов, включающий окислительно-восстановительную переработку в шлаковом расплаве в барботажном режиме, отличающийся тем, что переработку осуществляют в непрерывно циркулирующем между восстановительной и окислительной зонами оборотном шлаковом расплаве при отношении оборотного шлака к образующемуся в процессе плавки (3-6,5):1.


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