Способ переработки сульфидных полиметаллических промпродуктов и материалов

(51)7 22 15/04, 22 13/00 КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Досмухамедов Нурлан Калиевич Жаканов Кайрат Шамишевич Меркулова Валентина Петровна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма Консалтинг металл сервис(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРОМПРОДУКТОВ И МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к цветной металлургии,в частности, к пирометаллургическим способам получения тяжелых цветных металлов. Сущность изобретения заключается в добавке кварцевого флюса (2-5 ) к промежуточному штейновому расплаву, образующемуся после отделения чернового свинца, в последующей продувке кислородом воздуха и природным газом, отстаивании получаемого расплава и разделении на шлакоштейновый расплав, являющийся товарным штейном и черновой свинец. В оставшийся в ванне черновой свинец загружают новую порцию шихты,которую последовательно продувают кислородом воздуха и природным газом, отстаивают и продукты разделяют по плотности на черновой свинец, являющийся товарным продуктом, и шлакоштейновый расплав, направляемый на повторную операцию. 14112 Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к пирометаллургическим способам получения тяжелых цветных металлов. В связи с использованием полиметаллических руд, содержащих медь, свинец, цинк и др. металлы,практически не поддающихся селективному обогащению, не удается получать чистые свинцовые и медные концентраты. Получаемые при обогащении концентраты практически являются коллективными, то есть медные концентраты содержат значительное количество свинца, а свинцовые концентраты содержат значительное количество меди. Получение из таких концентратов меди и свинца на металлургических переделах приводит к образованию значительных количеств сульфидных полиметаллических промпродуктов, что уменьшает прямое извлечение меди и свинца в готовую продукцию и снижает экономические показатели процесса. В настоящее время отсутствует рациональная технология переработки образующихся промпродуктов, что приводит к их накоплению. При существующем росте спроса на эти металлы и дефиците сырья совершенно недопустимо складирование и накапливание образующихся промпродуктов на предприятиях. Известен способ переработки медно-свинцовых штейнов в отражательной печи, в котором в качестве твердого восстановителя в расплав добавляют одновременно чугун и металлическую медь при отношении первого к последнему, равном (3-4)1 (а. с.1654355, 1991). К недостаткам способа следует отнести необходимость использования разнообразных реагентов соды, природного газа, металлической меди и чугуна. Использование последних двух реагентов ведет к поиску стабильных источников их получения вплоть до покупки меди и чугуна, что удорожает штейновый передел. Кроме того, загрузка чугуна и меди по отдельности требует необходимости строгого соблюдения их соотношения и является причиной неравномерности распределения реагентов в расплаве, влияющей на качество продуктов переработки. Твердое состояние используемых реагентов приводит к дополнительным энергозатратам на их расплавление. Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки медно-свинцовых штейнов в отражательной печи, в котором в качестве восстановителя используют жидкий медистый чугун с содержанием 2,18,7 меди, получаемый из металлургических шлаков (а. с.1723164, 1992). Недостатком этого способа является невозможность получить штейн и черновой свинец, отвечающие техническим условиям, при переработке сульфидных полиметаллических промпродуктов с низким содержанием меди (10-15 ) и высоким содержанием свинца (30-40 ). Целью предлагаемого изобретения является переработка промпродуктов по раздельной схеме с получением медного штейна и чернового свинца,соответствующих техническим условиям, и повы 2 шение извлечения свинца и меди в готовую продукцию. Поставленная цель достигается тем, что сульфидные полиметаллические промпродукты и материалы после заливки их в отражательную печь на ванну расплавленной соды и продувке расплава природным газом в присутствии восстановителя,подвергают отстаиванию в течение 1,5 часов. Затем выпускают черновой свинец, а в оставшийся промежуточный штейновый расплав загружают кварцевый флюс в количестве 2-5 от веса расплава и продувают ванну воздухом, обогащенным кислородом в течение 25-30 мин с последующей продувкой природным газом в течение 30 мин. После чего ванну отстаивают 1,5 часа и выпускают товарный штейн. В оставшийся черновой свинец загружают новую порцию шихты и продувают свинцовую ванну кислородом (15-20 мин) и природным газом (1520 минут) с последующим отстаиванием расплава в течение 2 часов. Затем выпускают черновой свинец в качестве товарной продукции, а оставшийся шлако-штейновый расплав используют в повторной операции. Способ осуществляется следующим образом. В отражательную печь после расплавления кальцинированной соды загружают сульфидный полиметаллический промпродукт, полученный в процессе шахтной плавки и(или) при обезмеживании чернового свинца. Затем в ванну подают восстановитель - медистый чугун и расплав продувают в течение 25-30 мин природным газом, после чего ванну отстаивают в течение 1,5 часа. Образующийся нижний слой представляет собой черновой свинец, который выпускают из ванны как товарный продукт с содержанием меди 0,3-0,5 , а в оставшийся промежуточный медный штейн добавляют кварцевый флюс в количестве 2-5 от веса штейна и продувают ванну воздухом, обогащенным кислородом, в течение 25-30 мин с последующей продувкой природным газом в течение 25-30 мин и расходе его 2530 нм 3/ч. Добавка флюсов в количестве 2-5 определяется содержанием сульфида железа в штейновом расплаве. Так как при продувке ванны кислородом воздуха происходит окисление сульфида железа дои его ошлакование, содержащемся во флюсе кремноземом (О 2), то при недостатке 2 возможно переокислениедо магнетита - е 34,который увеличивает растворимость свинца и меди в образующемся шлаке. При расходе флюса более 5 увеличивается выход шлака и, следовательно, увеличатся потери меди и свинца со шлаками. Продувка расплава кислородом воздуха в течение 25-30 мин при расходе его 25 нм 3/ч обеспечивает достаточную скорость формирования шлаковой фазы без образования магнетита, что способствует выходу бедного по меди и свинцу шлака и более высокому извлечению их в товарные продукты. Оптимальное время продувки расплава природным газом (30 мин) и его расход (25 нм 3/час) определяется содержаниемв расплаве. При уменьшении времени продувки и снижении расхода газа, 14112 сульфид свинца недостаточно восстанавливается до металла и остается в сульфидном расплаве. При увеличении времени продувки газом и его расхода, наряду с сульфидом свинца начинается восстановление меди, которая растворяется в свинце, что приводит к снижению ее содержания в штейне. После продувки расплава кислородом воздуха и природным газом, расплав отстаивается в течение 1,5 часа, этого времени достаточно для разделения фаз чернового свинца и шлако-штейнового расплава. Выпускаемый шлако-штейновый расплав является товарным продуктом, содержащим 45-55 С и 6-7, а черновой свинец содержит 4-7 меди и направляется на следующую операцию. К полученному черновому свинцу загружают новую порцию шихты и продувают ванну кислородом воздуха в течение 15-20 минут с последующей продувкой природным газом в течение 15-20 минут. Затем рас плав отстаивают в течение 2-х часов и выпускают черновой свинец, содержащий 0,15-0,20 меди и до 97 свинца, который является товарным продуктом, а оставшийся шлако-штейновый расплав направляется на повторную операцию. Пример. Проверку способа осуществляли на промышленной отражательной печи емкостью 10 т. Во всех опытах исходный промпродукт содержал в среднем 10-13 С, 30-33, 17, 15. В качестве флюса использовался кварц следующего состава 94,52 1,40,2. Расход кальцинированной соды составлял 10 от веса промпродукта. Расход кислорода и природного газа составлял 25 нм 3/ч. Схема переработки промпродукта представлена на фигуре. В соответствии с обозначением на схеме,образующиеся промежуточные и товарные продукты имели следующие составы,Таким образом, как видно из схемы (фигура) и составов получаемых продуктов, по прототипу не удается получить штейн, отвечающий техническим условиям (промежуточный штейновый расплав (2) содержит примерно равное количество меди и свинца). Такой продукт требует дальнейшей самостоятельной переработки. Предлагаемые авторами технологические операции позволяют выделить медь и свинец в самостоятельные продукты, являющиеся товарными (3) и (5),с глубоким разделением по меди и свинцу. Одно временно предлагаемая технология повышает прямое извлечение металлов в товарные продукты,улучшает экономические показатели, способствует комплексности использования сырья и уменьшению экологической нагрузки на компоненты природы за счет сокращения промежуточных продуктов (отходов). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки сульфидных полиметаллических промпродуктов и материалов, включающий 3 14112 заливку их в отражательную печь на ванну расплавленной соды, продувку расплава природным газом в присутствии жидкого восстановителя медистого чугуна, отстаивание продукта с последующим выпуском чернового свинца, отличающийся тем, что в оставшийся промежуточный штейновый расплав загружают кварцевый флюс, продувают ванну воздухом, обогащенным кислородом, с последующей продувкой природным газом, затем отстаивают ванну и выпускают товарный штейн, а в оставшийся черновой свинец загружают новую порцию шихты,затем свинцовую ванну продувают кислородом и природным газом, отстаивают расплав и выпускают черновой свинец в качестве товарной продукции, а шлакоштейновый расплав используют в повторной операции.