Способ переработки сульфидных материалов, содержащих свинец, медь и цинк

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЬТХ МАТЕРИАЛЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ СВИНЕЦ, МЕДЬ И ЦИНК(57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для переработки сульфидных материалов, содержащих 15 - 55 свинца, 5 - 20 меди и 5 - 25 цинка . Цель изобретения - повышение извлечения меди и свинца в черновой металл за счет более полного разделения свинца и меди между продуктами плавки. Наобжиг-плавку вводят основной флюс в количестве 0,41-0,56 кг СаО на 1 кг железа и 1,4-2,0 КГ СаОна 1 кг двуокиси кремния в смеси, образуют гомогенный оксисульфидный расплав, из которого восстанавливают свинец и цинк, а затем извлекают медь. Оксисульфидный расплав после восстановления свинца и цинка обрабатывают углеродистым восстановителем и кислородсодержащим газом при коэффициенте избытка кислорода 0,72,1 с получением черновой меди. Расход кислородсодержашего газа в расчете на чистый кислород поддерживают в пределах 1,05-3,70 нмз на 1 кг меди в обрабатываемом оксисульфидном расплаве. Оксисульфидный расплав после восстановления свинца и цинка охлаждают со скоростью 1-50 с/мин и из образовавшегося после охлаждения порошка извлекают медь в медный концентрат одним из методов обогащения. После восстановления свинца и цинка из оксисульфидного расплава при обработке его углеродистым восстановителем и кислородсодержащим газом извлекают 60-80 меди в виде чернового металла, а оставшуюся в расплаве медь после охлаждения расплава извлекают методами обогашения,используя получаемый медный концентрат в качестве оборотного продукта.Изобретение Относится к цветной металлургии и может быть использовано для переработки сульфидных материалов, содержащих 15-55 свинца, 5-20 меди и 5-25 цинка.Целью изобретения является повышение извлечения меди и свинца в черновой металл за счет более полного разделения свинца и меди между продуктами плавки.На кивцэтной установке производительностью 5 т шихты в сутки плавят сульфидный материал (свинцово-медно-цинковый концентрат) следующего состава, мас. свинец 27,7 медь 11,98 цинк 12,08 железо 12,12 сера 27,1 двуокись кремния 2 окись кальция 1,1 окись магния 0,8 окись алюминия 0,83. На 1 т этого материала добавляют 40 кг коксика крупностью 3-10 мм,130 кг кварцевого песка в расчете на чистую двуокись кремния, 50 кг известняка в пересчете на чистый СаО. В итоге из 1000 кг сульфидного сырья получают 1295 кг шихты.Режим плавки скорость подачи шихты 270 кг в час, расход кислорода на 1000 кг сульфидного материала в шихте 178 нмз, в том числе на окисление 277 кг свинца 15 нмз, на окисление 121 кг цинка 20,9 нмз, на окисление 121 кг железа 24,2 нмз, на окисление 271 кг серыШихтокислородную смесь через горелку подают на обжиг-плавку в плавильную шахту кивцэтного агрегата. Расплав обжига-плавки, содержащий смесь оксидного расплава и штейна,фильтруют через коксовый слой, при этом оксиды свинца восстанавливаются до металла. Свинец,штейн и шлак разделяются по удельным массам,и шлак поступает в электротермическую часть кивцэтного агрегата для отстаивания взвеси свинца. В электропечи цинк частично возгоняется из шлака за счет углетермического взаимодействия с материалом электродов и улавливается в виде окисленных возгонов. Шлак после отстаивания, содержащий около 15 цинка, направляют на извлечение цинка. Полученный черновой свинец направляют на рафинирование от примесей, а штейн -в медное производство на получение меди. Результаты испытаний представлены в таблице.Пример 2 (по предлагаемому способу). На кивцэтной установке производительностью 7 т шихты в сутки плавят сульфидный материал приведенного в примере 1 состава. На 1 т этого материала добавляют 40 кг дробленного углеродистого восстановителя крупностью 3-10 мм, 90 кг известняка в пересчете на чистую СаО, с учетом содержания в 1 т сырья железа (121 кг), двуокиси кремния (20 кг) и окиси кальция (11 кг). Это обеспечивает соотношение 0,51 кг окиси кальция на 1 кг железа и 1,96 кг окиси кальция на 1 кг двуоки 285си кремния. В итоге из 1000 кг сульфидного сырья получено 1220 кг шихты.Режим плавки скорость подачи шихты 300 кг/ч расход кислорода на 1000 кг сульфидного материала в шихте 178 нмз или 146 нмз на 1 т шихты.Шихтокислородную смесь через горелку подают на обжиг-плавку в плавильную шахту кивцэтного агрегата. Полученный при обжиге-плавке гомогенный оксисульфидный расплав с температурой около 1400 С фильтруют через слой углеродсодержащего восстановителя, при этом оксиды свинца восстанавливаются до металла. Образовавшийся металлический свинец и оксисульфидный расплав разделяются по удельным массам, черновой свинец выводят на рафинирование,а оксисульфидный расплав направляют в электротермическую часть кивцэтного агрегата. В электропечь на поверхность расплава при 1400 С загружают коксик в количестве 45 кг на 1 т исходной шихты. Образующиеся пары металлического цилиндра направляют в камеру дожигания и улавливают цинк в виде окисленных возгонов. Обедненный по свинцу и цинку оксисульфидный расплав выпускают из кивцэтного агрегата и направляют на извлечение меди.Извлечение меди производят при 1300-1350 С. В расплав подают технический кислород и каменный уголь. Расход кислорода составляет 1,65 нмз на 1 кг меди или 162 нмз на 1 т шихты, а расход каменного угля в расчете на углерод 58 кг на тонну шихты (коэффициент избытка кислорода равен 1,5). При указанной обработке получают черновую медь, направляемую на рафинирование и отвальный шлак. Кроме того, при обработке расплава в газовую фазу извлекают 50 присутствующего в нем цинка (начальное содержание цинка 1,5), который улавливают при очистке газовой фазы от пыли.Результаты испытаний представлены в таблице.Пример 3. В условиях примера 2 расход коксика составляет 50 кг на 1 т исходной шихты, а полученный после удаления свинца и цинка оксисульфидный расплав разливают в ковши объемом 1 мз. В ковшах расплав охлаждается со скоростью 4 С/мин. После охлаждения, начиная с 500 С,происходит постепенное разрушение монолита, и он рассыпается в порошок, из которого медь извлекают флотацией. При флотации получают сульфидный медный концентрат и отвальные хвосты. Медный концентрат направляют на извлечение меди известным способом.Результаты испытаний представлены в таблице.Пример 4. В условиях примера 2 при извлечении меди из оксисульфидного расплава в него загружают оборотный медный концентрат. Расход кислорода, подаваемого в оксисульфидный расплав, составляет 1,46 нмз на 1 кг меди в шихте или 144 нмз кислорода на 1 т шихты, а расходкаменного угля в расчете на углерод 51 кг/т шихты (коэффициент избытка кислорода составляет 1,5). При этом режиме обработки из оксисульфидного расплава извлекают 74 меди от загруженной с шихтой и обратным концентратом в виде черновой меди, а оксисульфидный расплав разливают в ковши и охлаждают со скоростью 4 С мин при естественной конвекции. Из полученного после охлаждения порошка флотацией извлекают медь в виде сульфидного концентрата,который возвращают на обработку расплава кислородом и каменным углем. Хвосты флотации направляют в отвал.Результаты испытаний представлены в таблице.Как следует из данных таблицы, при переработке сульфидных материалов, содержащих свинец, медь и цинк, предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает более высокое прямое извлечение свинца и меди в соответствующий черновой металл, а также повышение разделения свинца и меди в продуктах плавки. Поскольку получение коллективных продуктов обогащения, содержащих свинец, медь и цинк,при переработке полиметаллических руд позволяет повысить извлечение цветных металлов из руды в концентрат на 5-20 по сравнению с общепринятой технологией селективного обогащения,то применение данного способа в сочетании с коллективньпи обогащением руд позволяет соответственно повысить сквозное извлечение цветных металлов от руды до товарной продукции1. Способ переработки сульфидных материалов, содержащих свинец, медь и цинк, включающий их обжиг-плавку во возвещенном состоянии в смеси с флюсами, оборотными продуктами,дробленым углеродистым восстановителем ири стехиометрическом расходе кислорода на окисление свинца, цинка, железа, при расходе кислородаР 0,65-1,3 Сш и С 5 -содержание меди и серы в смеси, мас., избирательное восстановление оксидов свинца из диспергированного расплава в слое углеродсодержащего восстановителя, углетермическое восстановление цинка, извлечение меди, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения меди и свинца в черновой металл за счет более полного разделения свинца и меди между продуктами плавки, вводят на обжигплавку основной флюс в количестве 0,41 -0,56 кг СаО на 1 кг железа и 1,4-2,0 кг СаО на 1 кг двуокиси кремния в смеси, образуют гомогенный оксисульфидный расплав, из которого восстанавливают свинец и цинк, а затем извлекают медь.2. Способ по пп. 1 , отличающийся тем, что оксисульфидный расплав после восстановления свинца и цинка обрабатывают углеродистым восстановителем и кислородсодержащим газом при коэффициенте избытка кислорода 0,7-2,1 с получением черновой меди .3. Способ по п. 1 и 2 , отличающийся тем,что расход кислородсодержащего газа в расчете на чистый кислород поддерживают в пределах 1,05-3,70 нмз на 1 кг меди в обрабатываемом оксисульфидном расплаве.4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оксисульфидный расплав после восстановления свинца и цинка охлаждают со скоростью 1-50 с/мин и из образовавшегося после охлаждения порошка извлекают медь в медный концентрат одним из методов обогащения .5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем,что из оксисульфидного расплава после восстановления свинца и цинка при его обработке углеродистым восстановителем и кислородсодержащим газом извлекают 60-80 меди в виде чернового металла, а оставшуюся в расплаве медь после охлаждения расплава извлекают методами обогащения, используя получаемый медный концентрат в качестве оборотного продукта.Прямое извлечение свинца в черновой металл Содержание в черновом свинце, свинец медьКлинкером от вальцевания цинковых кековУглесодержащий слой под факелом формируютСквозное извлечение меди из сырья в черновую медь по известному способу составляетСквозное извлечение меди из концентрата, полученного в примере 3, в черновую медь по известной технологии составит (98/100)х 97,4395,5Верстка Казпатент, исполнитель Любимов И.Ю. Корректор Молчанова Н.А. Ответственный за выпуск Фаизова Э.3.