» » Электротермическая переработка полиметаллических концентраторов и промпродуктов металлургического производства
29.05.2015

В настоящее время в эксплуатацию вовлекается все большее количество сложных сульфидных, смешанных и окисленных медно-свинцово-цинковых руд, обогащение которых не всегда позволяет выделить достаточно богатые и свободные от примесей монометаллические концентраты.
Содержание в рудах большого количества мелких минеральных сростков, не разделяемых даже при весьма тонком измельчении, а также целого ряда труднофлотируемых минералов приводит к получению на различных стадиях обогащения промежуточных продуктов сложного состава, не находящих прямого использования и возвращаемых поэтому в голову процесса. Эти продукты распределяются между концентратами, снижая их качество.
Имеется также значительное количество руд, полностью или частично не поддающихся селекции. Продуктом обогащения таких руд являются коллективные концентраты, переработка которых не может быть рационально организована по существующим технологическим схемам.
Возможность металлургической переработки и, соответственно, вывода из цикла флотации медно-свинцово-цинковых продуктов способствует улучшению качества монометаллических концентратов, повышению общего извлечения металлов и создает предпосылки к вовлечению в эксплуатацию ряда новых месторождений труднообогатимых руд.
В настоящее время в России разработан процесс электротермического передела полиметаллических концентратов двух групп: с малым содержанием свинца, но богатых цинком и железом и с высоким содержанием свинца и цинка, но бедных железом. Характер плавки указанных концентратов и соответственно состав и выход получаемых продуктов различен.
Электротермическая переработка полиметаллических концентраторов и промпродуктов металлургического производства

Концентрат после смешивания с флюсами (известняком и кварцем) подвергают обжигу с агломерацией. Агломерат в смеси с предварительно высушенным коксом поступает в электропечь мощностью 3000 квт, внутренний диаметр печи 3,6 м, высота 2 м (рис. 8). Подина печи магнезитовая, стены футерованы огнеупорным кирпичом, кожух орошается водой. Ток подается тремя графитированными 400 мм электродами, погруженными в шлак. Все отверстия в своде (у электродов, течек и газоходов) уплотнены водоохлаждаемыми устройствами. Шихту подают в печь через три загрузочных устройства, обеспечивающих необходимую герметичность при работе печи под положительным давлением. Расход кокса обычно равен теоретической потребности углерода на восстановление свинца и цинка до металлов, а железа — до закиси и колеблется в пределах 6—12% к весу агломерата. Температура шлака 1300°.
Получаемые при плавке свинец, штейн и шлак выпускаются через шпуровые устройства, расположенные на различной высоте. Свинец отливают в изложницы и направляют на рафинирование. Штейн подвергают конвертированию, в результате которого получают медь в виде чернового металла, а свинец переводят в пыль, возвращаемую для приготовления шихты агломерации. Шлак, содержащий 35—40% SiO2, 30—32% СаО и 10—15% Ре, гранулируют и вывозят в отвал.
Пары цинка и газы отводятся в камеру — конденсатор, вдоль которой во внутренней ее полости расположены змеевики-холодильники, способствующие более интенсивному охлаждению газов. Для этой же цели стены камеры снаружи орошаются водой. Пары конденсируются в виде металлической, не содержащей окислов пыли, которая выгружается из конденсатора с помощью шнека. Крупность частиц пыли 3— 4 мк. Во всем газовом тракте автоматическим регулятором поддерживается постоянное положительное давление. Газы после камеры очищаются в мокром скруббере; они содержат около 90% СО и 1,5% СО2 при теплотворной способности 2500 ккал/м2.
Одним из важнейших факторов, определяющих характер протекания процесса плавки, является восстановление железа, зависящее от расхода кокса, состава шлака и температуры.
При переработке концентратов, богатых железом и цинком, содержащих, например, 4—4,5% меди. 9—10% свинца, 19—20% цинка и 17—20% железа, шихту обжигают до содержания в ней серы 2—2.5% и плавят таким образом, чтобы связать медь и железо в железистый штейн и перевести свинец и цинк в возгоны.
При этой плавке содержание железа в штейне достигает 45—50% при содержании серы 15—18%. Возгоны осаждаются в виде пусьеры, которую подвергают рецистилляции. Распределение металлов характеризуется данными табл. 5.
При переработке концентратов, содержащих 4% меди, 22—24% свинца, 24—25% цинка и 8—10% железа, в агломерате оставляют до 6% серы и плавку ведут с получением штейна, содержащего 28—30% железа и 21—22% серы. Характеристика получаемых при этом продуктов дана в табл. 6.
Электротермическая переработка полиметаллических концентраторов и промпродуктов металлургического производства