Спосіб переробки мідних цинковмісних матеріалів

Спосіб переробки мідних цинковмісних матеріалів, що включає відновлення цинку з шлаку розплавлених матеріалів з отриманням міді і цинкових субліматів, який відрізняється тим, що спочатку розплав заливають в конвертер з донним дуттям і продувають окислювальним дуттям (киснем) до моменту припинення сублімації цинку з розплаву, а відновлення цинку з шлаку, що утворився, проводять введенням феросиліцію у ванну конвертера при одночасному продуванні ванни інертним газом до моменту припинення сублімації цинку, після чого скачують шлак і розплав додатково обробляють окислювальним дуттям. (19) (21) u200905415 (22) 29.05.2009 (24) 10.11.2009 (46) 10.11.2009, Бюл.№ 21, 2009 р. (72) САДОВНИК ЮРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ГОВЯДОВСЬКИЙ ВАЛЕРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, УШЕНІН ІГОР МИХАЙЛОВИЧ, ЛИСАКОВ АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ, ПІДГОРНИЙ СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ (73) САДОВНИК ЮРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ГОВЯДОВСЬКИЙ ВАЛЕРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, УШЕНІН ІГОР МИХАЙЛОВИЧ, ЛИСАКОВ АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ, ПІДГОРНИЙ СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ 3 45404 оптимальної енергоємності за рахунок підвищення відновлення цинку і його сублімації для отримання чистої анодної міді. Поставлена задача розв'язується тим, що в способі переробки мідних цинковмісних матеріалів, включаючому отримання розплаву матеріалів і відновлення цинку з шлаку з отриманням міді і цинкових возгонів, згідно корисної моделі, спочатку розплав в конвертері з донним дуттям продувають окислювальним дуттям (киснем) до моменту припинення возгонів цинку з розплаву, а відновлення цинку з шлаку, що утворився, проводять введенням феросиліцію у ванну конвертера при одночасному продуванні ванни інертним газом до моменту припинення возгонки цинку, після чого скачують шлак і розплав додатково обробляють окислювальним дуттям. Обробка розплаву в конвертері з донним дуттям продуванням окислювальним газом дозволяє перевести в возгони до 50% цинку з розплаву за рахунок високої температури (окислення домішок) і активного перемішування всієї маси розплаву. Решта цинку окислюватиметься і перейде в шлак. Для подальшого видалення цинку з шлаку, вводять феросиліцій у ванну конвертера і тим самим створюють відновні умови. При цьому процес відновлення цинку інтенсифікують продуванням ванни інертним газом. Оксид цинку з шлаку відновлюватиметься і переходитиме в возгони. Одночасно відновлюватимуться і інші елементи. 2(ZnO)+[Si]= (SiO2)+2{Zn}↑ (1) 2(MeO)+[Si]=(SiO2)+[Me] % кг Сu 68,24 682,4 Sn 1,005 10,05 4 В результаті з шлаку остаточно видалиться практично весь цинк (у шлаку залишається до 2% ZnO). Шлак, що утворився, скачують, а розплав для видалення домішок, які перейшли з шлаку під час відновного періоду, піддається додатковому окислювальному рафінуванню. Якість процесу переробки мідних цинковмісних матеріалів, визначатиметься ступенем вилучення міді і цинку, і буде вищим, ніж якість процесу найближчого аналога, унаслідок забезпечення інтенсивного перебігу двох етапів - окислювального, в перебігу якого відбувається інтенсивна сублімація цинку з розплаву за рахунок високої температури і інтенсивного перемішування розплаву, і відновного, в перебігу якого цинк, який окислився, відновлюється з шлаку і переходить в возгони. При цьому, практично весь цинк вилучається з початкового розплавленого матеріалу, а мідь, що утворилася в розплаві, очищають в процесі додаткового окислювального дуття. Таким чином сукупність ознак технічного рішення способу переробки мідних цинковмісних матеріалів, що заявляється, дозволяє вирішити поставлену задачу підвищення якості переробки за рахунок підвищення ступеня відновлення цинку і його сублімації для отримання чистої анодної міді. При цьому енергоємність процесу оптимальна. Це підтверджується прикладом конкретного виконання способу переробки мідних цинковмісних матеріалів. Для переробки був узятий латунний лом в кількості 1т усередненого складу: (2) Pb 1,71 17,1 Zn 26,2 262 У заздалегідь розігрітий до 1200°С конвертер з донним дуттям залили розплавлений латунний лом і продували окислювальним газом (киснем) до моменту, поки візуально спостерігалися видалення білих пластівців з конвертера. При цьому інтенсифікація процесу активним перемішуванням і високою температурою дозволяє перевести в возгони до 50% цинку (температура точки кипіння цинку 907°С). Решта частини цинку окислилася і перейшла в шлак. Для його сублімації необхідно створити відновні умови. З цією метою внесли феросиліцій ФС65 в кількості 70кг, що дозволило відновити і перевести в возгони Zn (1), а також, при цьому відновилися і інші елементи, що перейшли в розплав (2). Відновні умови при активному перемішуванні нейтральним газом дозволяють відновити і відразу перевести в возгони частину цинку, що залишилаКомп’ютерна верстка М. Мацело Ni 0,669 6,69 Fe 0,685 6,65 Al 1,11 11,1 Si 0,19 1,9 Sb 0,065 0,65 Mn 0,14 1,4 ся в шлаку, тобто провести ф'юмінгування відразу в конвертері і одночасно одержати технологічний шлак. Відновний період, як і окислювальний, проводили до тих пір, поки відбувався процес сублімації цинку, тобто поки утворювалися білі пластівці на зрізі горловини конвертера (у шлаку залишається до 2% ZnO). Надлишки ферросиліція служать джерелом тепла для розігрівання розплаву до кінця відновного періоду. Після закінчення возгонки цинку і викачування шлаку, з метою видалення домішок з мідного розплаву, перейшли до окислювального продування розплаву В результаті одержали мідь чистотою 99,9% в кількості 635,3кг. Видобування склало 93%. Отримані оксиди цинку підлягають переробці за звісними технологіями. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601