Способ переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо

(51) 22 23/02 (2006.01) С 22 В 19/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ материала и кислорода в кислородсодержащем дутье в количествах, необходимых для полного сгорания углерода с максимальным выделением тепла, расплавление шихты с образованием жидкого шлака, поступающего в восстановительную зону, в которую подают углеродсодержащий материал,кислородсодержащее дутье и дополнительные флюсы в количествах,необходимых для восстановления оксидов извлекаемых металлов в металлическую фазу и компенсации тепловых затрат,поддерживая отношение расхода углеродсодержащего материала на тонну извлекаемого металла в окислительной и восстановительной зонах в пределах 0,3-2,5, а удельный расход кислорода в этих зонах в пределах 0,7-3,0,выпуск продуктов плавки из восстановительной зоны печи -периодически, перед выпуском металлической фазы продуктов плавки,расплав в шлаковом сифоне обогревают электрической дугой на границе шлаковой и металлической фаз до температуры от 1350 до 1500 С, причем перед выпуском металлической фазы расплав в сифоне отстаивают от 10 до 15 минут при выключенном напряжении на электродах. Выход металлической фазы на 10 выше, чем в способе-прототипе.(72) Головлев Юрий ИвановичГнусков Николай АлександровичКрыжановский Андрей Петрович(73) Открытое акционерное общество ЮжноУральский никелевый комбинат(57) Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии никеля и кобальта и касается способов получения жидкого металла при переработке окисленного металлосодержащего природного сырья и техногенных материалов. Сущность изобретения состоит в том, что в известном способе непрерывной переработки сырья,содержащего цветные металлы и железо, в частности получения ферроникеля или никелевого штейна из окисленных никелевых руд, включающем подачу в окислительную зону шихты, состоящей из исходного сырья, флюсов, жидкого или твердого перерабатываемого шлака, углеродсодержащего 21937 Изобретение относится к области металлургии и касается способов получения жидкого металла при переработке окисленного металлосодержащего природного сырья и техногенных материалов. Изобретение может быть использовано для производства никеля, меди и железа. Известен способ непрерывной переработки сырья,содержащего цветные металлы и железо, в частности получения ферроникеля или никелевого штейна из окисленных никелевых руд (Патент РФ на изобретение 2194781, опубл. 20.12.2002 г. Бюл.35). Способ включает подачу в окислительную зону двухзонной печи в шлаковый расплав шихты,состоящей из исходного сырья, флюсов, жидкого или твердого перерабатываемого шлака, углеродсодержащего материала и кислорода в кислородсодержащем дутье в количествах, необходимых для полного сгорания углерода с максимальным выделением тепла,расплавление шихты с образованием жидкого шлака, поступающего в восстановительную зону, в которую подают углеродсодержащий материал, кислородсодержащее дутье и дополнительные флюсы в количествах,необходимых для восстановления оксидов извлекаемых металлов в металлическую фазу и компенсации тепловых затрат,поддерживая отношение расхода углеродсодержащего материала на тонну извлекаемого металла в окислительной и восстановительной зонах в пределах 0,3-2,5, а удельный расход кислорода в этих зонах в пределах 0,7-3,0,выпуск продуктов плавки из восстановительной зоны печи. Недостатками известного способа являются- образование гетерогенного промежуточного слоя на границе шлаковой и металлической ванн при снижении температуры в подфурменной зоне,что затрудняет разделение шлака и металла- при остановке подачи топлива дутье быстро охлаждает расплав, он может сначала вспениться, а затем замерзнуть. Техническим результатом предлагаемого способа является повышение извлечения металлов в штейн (ферросплав) за счет дополнительного восстановления их и улучшения разделения шлаковой и металлической фаз. Предлагаемый способ отличается тем, что перед выпуском металлической фазы продуктов плавки расплав в шлаковом сифоне периодически обогревается электрической дугой. Дуга образуется на границе шлак - металлическая фаза, при этом происходит дополнительное восстановление металлов в металлической фазе за счет расхода графитовых электродов. Происходит также обеднение шлака за счет перемешивания расплава дугой и повышения температуры с последующим отстаиванием расплава перед сливом металлической фазы. Пример. Перерабатывают окисленную никелевую руду, содержащую 1,072448 2. В окислительную зону загружают 41,7 т/час руды с влажностью 10 12,8 т/час известняка 7,4 т/час угля 9740 нм 3/час технического кислорода 2300 нм 3/час воздуха. В восстановительную зону загружают 2 т/час угля 1,3 т/час серного колчедана 1500 нм 3/час кислорода и 800 нм 3/час воздуха в расплав и 760 нм 3/час кислорода и 300 нм 3/час воздуха на дожигание. В шлаковый сифон перед сливом металлической фазы через графитовые электроды подают постоянный ток. Нагревают расплав в сифоне до температуры 1350-1500 С, после чего отключают напряжение на электродах. Металлическую фазу перед сливом отстаивают 10-15 минут. Выход металлической фазы 2 т/час, что на 0,2 т/час выше, чем в известном способе. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо, включающий подачу в окислительную зону шихты, состоящей из исходного сырья, флюсов, жидкого или твердого перерабатываемого шлака, углеродсодержащего материала и кислорода в кислородсодержащем дутье в количествах, необходимых для полного сгорания углерода, расплавление шихты с образованием жидкого шлака, поступающего в восстановительную зону, в которую подают углеродсодержащий материал,кислород в кислородсодержащем дутье и дополнительные флюсы в количествах,необходимых для восстановления оксидов извлекаемых металлов в металлическую фазу и компенсации тепловых затрат,при поддержании расхода углеродсодержащего материала на тонну извлекаемого металла в окислительной и восстановительной зонах от 0,3 до 2,5 т, а кислорода в дутье в этих зонах от 0,7 до 3,0 нм 3, и выпуск расплава продуктов плавки, отличающийся тем,что периодически, перед выпуском металлической фазы продуктов плавки, расплав в шлаковом сифоне обогревают электрической дугой на границе шлаковой и металлической фаз до температуры от 1350 до 1500 С, причем перед выпуском металлической фазы расплав в сифоне отстаивают от 10 до 15 минут при выключенном напряжении на электродах.