L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Способ двух стадийной переработки высокомедистых шлаков.
| Название | Способ двух стадийной переработки высокомедистых шлаков. |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Досмухамедов Н.К., Жолдасбай Е.Е., Курмансейтов М.Б. |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 34545 |
| Дата регистрации | 19.04.2019 г. |
| Правообладатель | Досмухамедов Н.К. |
| Область применения (класс МПК) | С 22В 7/04, С 22В 5/18. Извлечения ценных металлов из шлаков, с высоким содержанием меди. Шлаки автогенных плавок, конверторные шлаки первого периода, содержащих железо, цветные и/или благородные металлы. |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Процесс обеднения проводится в одном отдельно взятом агрегате, в две стадии. Первая стадия – обеднение шлаков по мышьяку в условиях барботажа природным газом. Вторая стадия – обеднение шлака с добавлением угля с продувкой природным газом для извлечения металлов в целевые продукты. Коллектирующий агент – медный сплав, получаемый в процессе извлечения.
В шлаках мышьяк находится в окисленной форме As2O5. При переработке в некоторых количествах он переходит в сплав и снижает качество продукта. С целью удаления мышьяка из шлаков и для получения качественных продуктов переработки было принято двухстадийное обеднение шлаков. В первой стадии шлаки продуваются природным газом для извлечения мышьяка в пыль, газы в виде его летучего оксида As2O3. Извлечение мышьяка в газы составляет ~99 %.
Полученный после обеднения шлак, с минимальным содержанием мышьяка, обрабатывается во второй стадии, где в шлак добавляют уголь для восстановления свинца, цинка и магнетита. Для эффективного восстановления меди шлак продувается природным газом. Достигается высокое извлечение металлов в продукты обеднения: меди в сплав – до 99 %, мышьяка в газы – 99,9 %, свинца и цинка в газы – 96,0 и 97 %, соответственно.
Получаемые продукты после обеднения направляют: сплав – на производство для изготовления различного оборудования, деметаллизированный шлак – на производство строительных материалов. Пыль, газы на традиционную переработку для извлечения цинка и свинца.
Предлагаемый способ переработки шлаков реализуют следующим образом.
Исходные шлаки в жидком и/или твердом виде, не требующем специальной подготовки, загружают в печь.
В первой стадии загруженный в печь жидкий шлак продувается природным газом.
Расплавление твердого исходного материала происходит в слое перемешиваемой дутьем шлаковой эмульсии природным газом. Вместе с природным газом в печь подают уголь, используемый в качестве углеродсодержащего восстановителя.
Извлечение мышьяка с получением без мышьяковистого шлака осуществляют в первой стадии. Для создания условий барботажа используют природный газ, который подают в количествах, обеспечивающих полное восстановление и удаление мышьяка.
Глубокая возгонка свинца, цинка и др. летучих металлов из шлака осуществляется во второй стадии обеднения шлака путем интенсивного барботажа природным газом с дополнительным введением углеродсодержащего восстановителя (угля). Расход восстановителя используется в количествах, обеспечивающих максимальное извлечение металлов в целевые продукты.
Летучие цветные металлы, цинк и свинец, извлекают в возгоны.
В шлаках цветные металлы находятся в основном в виде окислов и в минимальных количествах в виде сульфидов.
При продувке шлакового расплава в энергично перемешиваемой ванне расплава создается высокая температура и восстановительная атмосфера, в результате чего происходит возгонка летучих соединений свинца и цинка в возгоны.
При высоких температурах ведения процесса металлический свинец и цинк возгоняются и уносятся с отходящими газами. Восстановления железа, пока в расплаве присутствуют свинец и цинк, не происходит.
Тяжелые цветные металлы (медь, никель, кобальт), а также железо, ванадий, золото, серебро и платину, извлекаются в коллектирующий агент, в качестве которого используют медный сплав, полученный на основе меди. При этом, наряду с глубоким восстановлением меди, одновременно происходит восстановление нелетучих тяжелых металлов из их оксидов, которые концентрируются в сплаве.
Расслаивание обедненного шлака и металлической ванны (сплав, содержащий тяжелые металлы) осуществляется в спокойной ванне расплава. Образующийся жидкий сплав выпускается по мере накопления из печи через сифон и в жидком виде направляется для использования по назначению. Обедненный по цветным металлам шлак непрерывно выпускается через сифон. Необходимую температуру в печи поддерживают за счет подачи природного газа в шлаковый расплав. При этом в результате горения природного газа выделяется тепло необходимое для поддержания температуры расплава 1250-1300 ºС.
Содержание железа в обедненном шлаке составляет ~42 % (масс.).
Регулирование состава обедненных шлаков, полученных при переработке, позволяет использовать их для производства широкой гаммы экологически чистых строительных материалов.
Сплав, содержащий цветные и благородные металлы используется далее для изготовления различного оборудования. Извлечение нелетучих цветных и благородных металлов составляет ~99 %. Извлечение свинца и цинка в возгоны – 97 %.
Медаль Альфреда Нобеля