<<
>>

МЕДЬ ИЗ ПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ

Шлаки, образующиеся при плавлении руды, например руды, состоящей из сульфида меди, обычно рассматриваются как отходы. Шлаки обычно содержат значительные количества различных металлов, в том числе (в зависимости от состава руды) меди, железа, цинка, свинца и др., а также щелочноземельных металлов совместно с металлическими и неметаллическими силикатами.

До настоящего времени извлечение этих металлов считалось нецелесообразным из-за сложного состава шлаков и их склонности в процессе переработки образовывать гелеобразные продукты.

Усовершенствованный способ выделения меди из плавильных шлаков разработали К¦ О. Линдблад и Р. Е. Дюфресн (патент США 3 868440, 25 февраля г.; фирма «Анаконда Компани»), Гидрометаллургический процесс обработки шлаков, в частности шлаков, образующихся при плавлении меди, включает интенсивное перемешивание шлака с серной кислотой и водой (соотношение по массе 1:1: I). В результате происходящих в смеси реакций получают сухой твердый материал, в котором находившиеся в шлаке металлы присутствуют в водорастворимой форме. Эти растворимые соединения металлов могут быть отделены от нерастворимого силикатного остатка путем обработки полученного твердого материала растворителем. Схема такого процесса представлена на рис. 45.

Дж. В. Дональдсон, С. Н. Шарма и Н. Дж. Темелис (патент США 4 032327 28 июня 1977 г.; фирма «Кеннекотт Konnep Корпорейшн»), разработали циклический двухстадийный процесс для пирометаллургического выделения меди из расплавленного шлака, содержащего растворенные и (или) унесенные соединения меди, в виде высокопроцентного штейна. На первой стадии медьсодержащий шлак обрабатывают во вращающейся печи, например в реакторе с дутьем подаваемым сверху, вращающемся со скоростью 10 об/мин, восстановителем, содержащим ионы гидрокарбоната или водорода. В результате образуется высокопроцентный медный штейн и остаток шлака с пониженным содержанием меди.

Вращение реактора прекращают и отделяют медный штейн от шлаковой фазы, после чего его удаляют из реактора. Вращение реактора с оставшимся в нем шлаком возобновляют с той же скоростью, добавляя на второй стадии процесса сульфид железа (пирит), В результате такой обработки получают низкопроцентный штейн, а шлаковая фаза практически больше не содержит меди,

Реактор снова останавливают и отделяют низкопроцентный штейн от шлака. Оставшийся шлак удаляют из реактора, а полученный низкопроцентный штейн оставляют, смешивая его со свежей порцией шлакового сырья для проведения следующего цикла процесса. На рис. 46 показана конструкция аппарата для проведения такого процесса.

Предпочтительно использовать вращающийся реактор с подачей дутья сверху, такой который используется в калдо-процессе производства стали. На рис. 46 показан вид реактора сбоку. Он состоит из сосуда I с цилиндрической стенкой 2,

круглой торцовой стенкой 6 и открытым противоположным концом 14 в форме усеченного конуса. Реактор обычно изготавливают из стали и футеруют огнеупорным кирпичом как показано на рисунке. На цилиндрической стенке 2 расположены кольцевые направляющие 3, поддерживающие ролики 9, приводимые в движение мотором. Эти ролики закреплены на раме 4, идущей вокруг цилиндрической стенки 2. Прижимные ролики 5 расположены на раме 4 таким образом, что они зацепляются за ближайшую к торцовой стенке 6 часть направляющей 3. Реактор I может вращаться вокруг цилиндрической оси с помощью роликов 9.

Рама 4 может быть отклонена от горизонтальной оси вращения 11, таким образом реактор I может на небольшой угол отклоняться вверх и вниз от горизонтального положения. Реактор имеет необходимые устройства для нагрева сосуда и его содержимого. Вблизи горловины 12 реактора I расположена горелка 13, в которой происходит сгорание жидкого или мелкодиспергированного топлива над поверхностью материала, находящегося в сосуде I.

Во время работы вращающийся реактор наклоняется таким образом, что его горловина на 15—20° отклоняется              от горизонтальной оси вверх.              Скорость              вращения обычно составляет              10—

40 об/мин.

По окончании первой стадии процесса реактор останавливают и высокопроцентный штейн 7 быстро отделяют от всплывшего шлака 8. Штейн 7 удаляют из реактора, а шлаковую фазу 8 оставляют для обработки в следующей стадии процесса. Удаление высокопроцентного штейна 7 из реактора может быть осуществлено              различными              способами.              Так,              сосуд I может быть наклонен горловиной              вниз,

в результате              чего              шлак будет стекать              в ковш              (на рисунке не показан). После              этого

штейн 7 сливают в предназначенный для него сосуд, а шлак из ковша возвращают в реактор I. Переливания шлака можно избежать, если реакционный сосуд I имеет в усеченной конической части 14 реактора спускное отверстие 10, которое обычно закрыто и во время вращения реактора расплав в него не попадает. При необходимости удаления штейна 7 реактор наклоняют таким образом, чтобы отверстие 10 оказалось покрыто штейном.

В случае необходимости вокруг горловины реактора 12 может быть предусмотрено ограждение из огнеупорного материала для того, чтобы предотвратить выливание расплавленного шлака. При удалении огнеупорного материала, закрывающего спускное отверстие, штейн 7, находящийся под слоем шлака, выводится из реактора. После удаления штейна 7 спускное отверстие 10 снова закрывают и реактор I, в котором содержится только шлак 8, возвращают в нормальное рабочее положение.

Реакционный сосуд I может быть оборудован шиберным затвором (на рисунке не показан) или другим механическим клапанным устройством, позволяющим избежать удаления шлака из реактора после окончания первой стадии процесса. Такое устройство предпочтительно располагать в цилиндрической стенке 2 вблизи торцового конца 6. Шиберные затворы широко применяют в сталеплавильной промышленности для разгрузки ковшей и других аналогичных емкостей. В процессе работы

Рис. 46. Аппарат для лирометаллургического выделения меди из шлака

реактор I вращают до тех пор пока затвор или другое устройство не окажется в нижней части реактора. Затем клапан открывают и штейн 7 выводят из реактора I; после этого клапан закрывают в результате чего шлаковая фаза 8 остается в реакторе для дальнейшей обработки.

<< | >>
Источник: М. Ситтиг. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов. 1985

Еще по теме МЕДЬ ИЗ ПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ:

  1. 2. ЭКОНОМИКА ЭТРУССКИХ ГОРОДОВ-ГОСУДАРСТВ
  2. Изготовление металлических предметов
  3. НОВАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ. ОТКРЫТИЕ КУЗНИЦЫ
  4. ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ
  5. АЛЮМИНИЙ из отходов городского ХОЗЯЙСТВА
  6. СУРЬМЫ ПЕНТАХЛОРИД ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
  7. МЕДЬ ИЗ ПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ
  8. СВИНЕЦ ИЗ КОЛОШНИКОВОЙ пыли ПРОЦЕССА РАФИНИРОВАНИЯ ЦИНКА
  9. МЕТАЛЛЫ ИЗ ЗАМАСЛЕННОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛОМА
  10. НИКЕЛЬ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
  11. СТАЛЬ ИЗ АВТОМОБИЛЬНОГО ЛОМА
  12. цинк из ПЕЧНОЙ пыли СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО производства
  13. ЦИНКА ХЛОРИД ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
  14. ЛЕГЕНДЫ И ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТЬ
  15. Твердые промышленные отходы