Способ обеднения металлургических шлаков

(51) 22 7/04 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Способ обеднения металлургических шлаков включает приготовление шихты, состоящей из оксида кальция, сульфидного материала и восстановителя, подачу полученной шихты в расплав шлака, при этом в качестве восстановителя при приготовлении шихты используют коксик и карбид кальция, шихту готовят при следующем соотношении ингредиентов, мас. оксид кальция- остальное и подают в расплав шлака в количестве 2030 мас. . Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения цветных металлов из шлака в процессе его обеднения.(72) Ситько Елена Александровна Скорнякова Лидия Григорьевна Камердинов Аббас Гуламединович Айдарханов Арнур Елеусизович Вишневский Дмитрий Николаевич(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(54) СПОСОБ ОБЕДНЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ(57) Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к переработке шлаков путем обработки расплава обедняющими смесями и может быть использовано для извлечения цветных металлов из шлаков медеплавильного производства. Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к переработке шлаков путем обработки расплава обедняющими смесями и может быть использовано для извлечения цветных металлов из шлаков медеплавильного производства. Потери цветных металлов в шлаковых расплавах зависят от ряда факторов, определяющими из которых являются состав шлакового расплава и содержание магнетита в нм. Например, на Балхашском медеплавильном заводе в шлаке содержится от 40 до 60 мас.магнетита от общего содержания железа. Высокое содержание магнетита не обеспечивает достаточно полного извлечения металлов из шлака в процессе его обеднения. Известен способ обеднения шлаков свинцовой шахтной плавки (А.с. СССР 947209, кл. С 22 В 7/04, опубл. 1982 г.). В данном способе обработку шлака ведут смесью пиритсодержащего материала и соды. Расход смеси составляет 2-10 от веса шлака, содержание в смеси соды 1520 вес В шлаковый расплав, содержащий,вес. 1,5 С 10-17 , вводят смесь и при температуре 1200-1300 С выдерживают в отстаивающем агрегате 20-30 мин. В результате получен обедненный шлак,содержащий 0,30-0,60 мас. С и 9-11 мас. . Способ характеризуется низкими показателями по извлечению меди в штейн (61) и цинка в возгоны (32). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ обеднения металлургических шлаков,где используется обедняющая смесь, содержащая,вес. оксид кальция 5-30 сульфидный материал 15-70 железистый сплав - остальное (А.с. СССР 724587, кл. С 22 В 7/04, опубл. 1980 г.). Расход смеси составляет 2,5 от веса шлака. При использовании данной шихты для обеднения шлаков с высоким содержанием магнетита невозможно добиться высокой степени извлечения цветных металлов. Это является недостатком способа. Задачей изобретения является переработка шлаков медеплавильного производства для извлечения цветных металлов. Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения цветных металлов при обеднении металлургических шлаков с высоким содержанием магнетита. Это обеспечивается в способе обеднения металлургических шлаков,включающем приготовление шихты, состоящей из оксида кальция, сульфидного материала и восстановителя,подачу полученной шихты в расплав шлака, при этом в качестве восстановителя используют коксик и карбид кальция, шихту готовят при следующем соотношении ингредиентов, мас. оксид кальция 45-65 коксик 10-20 карбид кальция 2,5-7,5 сульфидный материал - остальное и подают в расплав шлака в количестве 20-30 мас В предлагаемом способе восстановление магнетита с использованием коксика и карбида кальция в сравнении с прототипом, где используется железистый сплав, протекает более глубоко, так как коксик и карбид кальция является лучшими восстановителями, чем железистый сплав. Кроме подаваемого с шихтой карбида кальция, в процессе обеднения шлака в присутствии СаО и коксика в расплаве дополнительно образуется карбид кальция СаОС СаС 2 СО, который непосредственно в момент его образования является активным восстановителем магнетита. Кроме того, в процессе восстановления магнетита шлака карбидом кальция образуется оксид кальция и газ СО. Угарный газ сам по себе является восстановителем, а оксид кальция,растворяясь в шлаке, снижает его вязкость, а следовательно и потери цветных металлов. Содержание оксида кальция в шихте обусловлено величиной снижения вязкости,получения достаточно жидкотекучих шлаков и составляет 45-65 мас При содержании оксида кальция в шихте менее 45 мас. приведет к получению тугоплавкого и вязкого шлака, что отрицательно сказывается на разделении продуктов плавки и как следствие - на недостаточном обеднении шлака по цветным металлам. Более высокое содержание оксида кальция(более 65 мас.) в шихте нецелесообразно из-за увеличения выхода шлака и потерь цветных металлов. Содержание восстановителя (коксика и карбида кальция) определяется содержанием магнетита в исходном шлаке и составляет 10-20 мас. коксика,2,5-7,5 мас. карбида кальция, что является необходимым и достаточным для максимального извлечения цветных металлов из шлака. Наличие сульфидного материала в составе шихты обусловлено необходимостью получения штейнов, характерных для цветной металлургии с целью их дальнейшей переработки. Сульфидным материалом может служить пирит. Для достижения наибольшей степени извлечения цветных металлов расход шихты составляет 20-30 от массы шлака. Таким образом, совокупность отличительных признаков предлагаемого способа обеспечивает повышение степени извлечения цветных металлов из шлака в процессе его обеднения. Примеры осуществления способа Пример 1 (по прототипу). Обедняли конвертерный шлак состава, ма.5,5 меди 5,0 свинца 4,0 цинка 40,5 железа. Процесс обеднения шлака проводили следующим образом. Приготовили шихту в количестве 10 г, состава, мас. оксид кальция 20 сульфидный материал (пирит) 40 железистый сплав 40. Расплавили 100 г конвертерного шлака. В расплав подали 2,5 г шихты (2,5 от массы шлака) и при температуре 1350 С выдержали 1 час. В результате плавки получили 90 г обедненного шлака, содержащего, мас. 2,4 С 2,2 Р 2,741,026,0 2 2,0 СаО 7 г штейна, содержащего, мас. 35,0 С 7,0 Р 3,043,015,0 и 5,5 г возгонов, содержащих,мас. 45,3 Р 25,0 . Извлечение меди в штейн составляет 45. Извлечение свинца и цинка в возгоны соответственно 50 Р и 35 . Пример 2. Обедняли конвертерный шлак состава, ма.5,5 меди 5,0 свинца 4,0 цинка 40,5 железа. Процесс обеднения шлака вели следующим образом. Приготовили шихту в количестве 100 г,состава, мас. оксид кальция 55,0 коксик 15,0,карбид кальция 5,0 сульфидный материал (пирит) 25,0. Расплавили 100 г конвертерного шлака. В расплав подали 20 г шихты (20 от массы шлака) и при температуре 1350 С выдержали 1 час. В результате плавки получили 98 г обедненного шлака, содержащего, мас. 0,2 С 0,4 Р 0,840,025,5 2 12,0 СаО 13 г штейна, содержащего, мас. 40,0 С 5,0 Р 3,024,022,0 и 9 г возгонов,содержащих, мас. 45,0 Р 31,0 . Извлечение меди в штейн составляет 94,5. Извлечение свинца и цинка в возгоны соответственно 80 Р и 70 . Пример 3. Обедняли конвертерный шлак состава, как в примере 2. Процесс обеднения шлака вели следующим образом. Приготовили шихту в количестве 100 г,состава, мас. оксид кальция 45,0 коксик 20,0 карбид кальция 7,5 сульфидный материал(пирит) 27,5. Расплавили 100 г конвертерного шлака. В расплав подали 30 г шихты (30 от массы шлака) и при температуре 1350 С выдержали 1 час. В результате плавки получили 101 г обедненного шлака, содержащего, мас. 0,18 С 0,3 Р 0,640,825,8 2 14,5 СаО 12 г штейна, содержащего, мас. 44,0 С 4,1 Р 2,525,023,0 и 14 г возгонов,содержащих, мас. 30,0 Р 22,0 . Извлечение меди в штейн составляет 96. Извлечение свинца и цинка в возгоны соответственно 84 Р и 77 . Пример 4. Обедняли конвертерный шлак состава, как в примере 2. Процесс обеднения шлака вели следующим образом. Приготовили шихту в количестве 100 г,состава, мас. оксид кальция 65,0 коксик 10,0 карбид кальция 2,5 сульфидный материал (пирит) 22,5. Расплавили 100 г конвертерного шлака. В расплав подали 25 г шихты (25 от массы шлака) и при температуре 1350 С выдержали 1 час. В результате плавки получили 99 г обедненного шлака, содержащего, мас. 0,25 С 0,5 Р 0,941,026,0 2 18,2 СаО 11 г штейна, содержащего, мас. 46,8 С 6,0 Р 4,521,522,0 и 10 г возгонов,содержащих, мас. 39,0 Р 26,0 . Извлечение меди в штейн составляет 93,6. Извлечение свинца и цинка в возгоны соответственно 77 Р и 66 . Из полученных данных следует, что за счет введения в шихту для обеднения шлака с высоким содержанием магнетита восстановительного агента,состоящего из коксика и карбида кальция, возможно его обеднение по цветным металлам с высоким извлечением меди в штейн до 96,0, свинца и цинка в возгоны соответственно свинца до 84 и цинка до 77. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ обеднения металлургических шлаков,включающий приготовление шихты, состоящей из оксида кальция, сульфидного материала и восстановителя, подачу полученной шихты в расплав шлака, отличающийся тем, что в качестве восстановителя при приготовлении шихты используют коксик и карбид кальция, шихту готовят при следующем соотношении ингредиентов,мас.- сульфидный материал остальное и подают в расплав шлака в количестве 2030 мас. .