×
20.02.2015
216.013.2959

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОБЕДНЕНИЯ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ШЛАКОВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть применено для обеднения медных шлаков. Способ обеднения медных шлаков включает обработку шлака оксидом кальция в присутствии восстановителя при повышенной температуре. При этом массовое отношение медного шлака к углероду твердого углеродистого восстановителя составляет 1:(0,05-0,09). Поверхность смеси продувают кислородсодержащим окислителем с использованием верхнего непогружного дутья c расходом кислородсодержащего окислителя в количестве, определяемом по содержанию в нем кислорода, 50-100 кг на тонну шлака. Техническим результатом является снижение содержания цветных металлов в обедненном шлаке и упрощение процесса за счет устранения сложности, связанной с подготовкой смеси соединений щелочноземельного металла и восстановителя и их загрузкой. 1 табл., 1 ил.
Основные результаты: Способ обеднения медьсодержащих шлаков, включающий обработку шлака оксидом кальция в присутствии твердого углеродистого восстановителя при повышенной температуре, отличающийся тем, что обработку ведут при соотношении шлака к содержащемуся в восстановителе углероду 1:(0,05-0,09) и при продувке поверхности шлака кислородсодержащим окислителем с использованием верхнего непогружного дутья с расходом кислородсодержащего окислителя в количестве, соответствующем содержанию в нем кислорода, 50-100 кг на тонну шлака.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть применено для обеднения медных шлаков.

Известен способ переработки металлургического шлака (патент РФ №2096095, опубл. 20.11.1997), включающий подачу материала на перфорированную поверхность, виброперемещение его на перфорированной поверхности, раздельное удаление фракций. Материал перед подачей на перфорированную поверхность подвергают термической обработке при 230-260°C, а виброперемещение его осуществляют с одновременным приложением на площади, равной 0,25-0,30 площади, занимаемой материалом на перфорированной поверхности, ударной нагрузки, величина которой равна 1,5-2,0 веса материала на этой перфорированной поверхности.

Недостатками данного способа является сложность процесса, связанная с измельчением материала, термической обработкой и раздельном удалении фракций.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обеднения медьсодержащих шлаков (патент РФ №2105075, опубл. 20.02.1998), включающий их обработку смесью карбонатов щелочного и щелочноземельного металла в присутствии восстановителя при повышенной температуре и соотношении карбоната щелочного металла и соединения щелочноземельного металла 1:(2-3), при расходе восстановителя 20-30% от веса полученной смеси карбонатов и дозировке в печь полученной смеси карбонатов, составляющей 2-3% от веса исходной меди. В качестве соединения щелочноземельного металла используют карбонат или оксид кальция. Смесь карбоната щелочного металла и соединения щелочноземельного металла и восстановитель загружают под слой шлака.

Недостатками данного способа является сложность процесса, связанная с подготовкой смеси карбонатов щелочного и щелочноземельного металла и восстановителя, их загрузка под слой шлака.

Задачей изобретения является упрощение процесса.

Достигается это тем, что согласно заявленному способу обеднения медьсодержащих шлаков, включающему их обработку оксидом кальция в присутствии твердого углеродистого восстановителя при повышенной температуре, обработку шлака в присутствии восстановителя ведут при соотношении шлака к восстановителю по содержанию в нем углерода 1:(0,05-0,09) и продувают поверхность шлака кислородсодержащим окислителем с использованием верхнего непогружного дутья при расходе кислородсодержащего окислителя в количестве, по содержанию в нем кислорода, 50-100 кг на тонну шлака.

Данные условия необходимы для того, чтобы часть восстановителя сгорело в результате взаимодействия с кислородсодержащим окислителем с выделением необходимого тепла для нагрева и поддержания температуры исходных продуктов. Оставшаяся часть углеродосодержащего твердого восстановителя идет на восстановление металлов из шлака по реакциям:

C+O2=CO2,

CO2+C=2CO,

2Cu2O+C=4Cu+CO2,

Cu2O+CO=2Cu+CO2,

2CuFe2O4+C=2Cu+2Fe2O3+CO2,

Fe2O3+CO=2FeO+CO2,

Fe3O4+CO=3FeO+CO2,

2Fe2O3+C=4FeO+CO2,

2Fe3O4+C=6FeO+CO2,

CaO+Fe2O3=CaFe2O4,

CaO+SiO2=CaSiO3.

Нижний предел массового отношения шлака к твердому углеродистому восстановителю (1:0,05) выбран в связи с недостаточностью углеродистого восстановителя для поддержания необходимой температуры (за счет его частичного сгорания) шлака, находящегося в жидком состоянии, и восстановления из него меди, находящейся в окисленном состоянии по вышеприведенным реакциям. Выше отношения (1:0,09) шлака и твердого углеродистого восстановителя резко возрастает температура процесса, что приведет к интенсивному разрушению футеровки и переходу железа в восстановленную медь. Нижний предел расхода окислителя (50 кг) выбран для того, чтобы часть восстановителя сгорела с выделением тепла, необходимого для ведения процесса, оставшаяся часть идет на восстановление меди из шлака. Верхний предел расхода окислителя (100 кг) выбран в связи с достижением предельных для футеровки температур. Использование верхнего непогружного дутья является условием необходимым, т.к. основные реакции восстановления происходят в верхнем слое, где создаются высокие температуры и необходимые условия разделения металла и обедненного шлака. Меняя положение фурмы над шлаком и интенсивность дутья, можно регулировать скорость ведения процесса. Введения извести в шлак снижают его вязкость, тем самым снижая количество механически запутавшейся меди в нем.

Способ можно осуществить в агрегате с верхним непогружным дутьем, представленным графически на рис., где 1 - загрузочное устройство, 2 - футерованная емкость, 3 - верхняя непогружная фурма, 4 - флюс и твердый углеродистый восстановитель, 5 - обедненный шлак, 6 - восстановленный металл, 7 - газоход для удаления газов, образующихся в результате восстановления металлов из шлака.

Принцип процесса состоит в том, что жидкий шлак заливается в футерованную емкость 2, а флюс (оксид кальция) и твердый углеродистый восстановитель (кокс) подаются через загрузочное устройство 1. Часть восстановителя сгорает в результате взаимодействия с кислородсодержащим окислителем и выделяет необходимое тепло для нагрева и поддержания температуры исходных продуктов. Оставшаяся часть восстановителя идет на восстановление меди из шлака. Образующиеся при реакции восстановления газы удаляются через газоход 7. Ввиду того, что окислитель подается через верхнюю непогружную фурму 3, барботаж расплава незначителен и в футерованной емкости 2 образуется три слоя: верхний - флюс и твердый углеродистый восстановитель 4, средний - обедненный шлак 5, и нижний 6 - восстановленный металл. Такое разделение имеет ряд преимуществ. Восстановленный металл защищен слоем шлака и шихты от окислителя, шлак также защищен от окислителя слоем шихты, содержащей восстановитель, что предотвращает образование магнетита в железистых шлаках и приводит к более низкому содержанию цветных металлов в нем по сравнению с обычной плавкой. Восстановленный металл проходя через слой шлака обедняется по железу. Сера, содержащаяся в шлаке, практически полностью переходит в металл.

Пример 1. Шлак от производства черновой меди состава мас.%: Cu - 2,1; Ni - 1,65; Co - 0,11; Fe - 46,2; S - 0,14; засыпали в алундовый тигель, ставили в силитовую печь, нагревали до 1300°C, после чего подавали на его поверхность углеродистый восстановитель (кокс с содержанием углерода 87%) и известь с содержанием в ней CaO 94%. Одновременно с компонентами шихты включали подачу кислородсодержащего окислителя (воздуха) через верхнюю непогружную фурму, изготовленную из алундовой трубки. После полного расхода восстановителя и окислителя полученный продукт охлаждали и делали анализ. Результаты анализов полученных продуктов при различных отношениях шлака и восстановителя и расходах окислителя представлены в таблице 1.

Таблица 1
Отношение шлака и восстановителя Расход (кг/т шлака) окислителя по содержанию в нем кислорода Элементный состав обедненного шлака, мас.%
Cu Ni Co Fe S
1:0,05 50 0,27 <0,05 <0,05 50,4 -
1:0,09 100 0,25 <0,05 <0,05 50,5
1:0,05 100 0,29 <0,05 <0,05 50,3 -
1:0,09 50 0,35 <0,05 <0,05 50,1

Приведенные примеры не ограничивают возможность осуществления нового способа при других отношениях шлака и восстановителя и расходе окислителя, но в заявляемом интервале.

Новый способ позволяет обеднять шлаки медного производства по упрощенной схеме по сравнению с прототипом.

Способ обеднения медьсодержащих шлаков, включающий обработку шлака оксидом кальция в присутствии твердого углеродистого восстановителя при повышенной температуре, отличающийся тем, что обработку ведут при соотношении шлака к содержащемуся в восстановителе углероду 1:(0,05-0,09) и при продувке поверхности шлака кислородсодержащим окислителем с использованием верхнего непогружного дутья с расходом кислородсодержащего окислителя в количестве, соответствующем содержанию в нем кислорода, 50-100 кг на тонну шлака.
СПОСОБ ОБЕДНЕНИЯ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ШЛАКОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 131-140 of 237 items.
10.12.2014
№216.013.0d74

Асфальтобетонная смесь

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к асфальтобетонным смесям, используемым для устройства покрытий автомобильных дорог, аэродромов, спортивных площадок, автомобильных стоянок и т.п. во всех климатических зонах. Технический результат - увеличение прочности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534861
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.1020

Устройство для сортировки горной массы

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки горной массы содержит барабаны, сортировочное полотно в виде бесконечных тяговых элементов, установленных с возможностью огибания барабанов. Барабаны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535550
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.10ba

Способ получения дизамещенных динитритных соединений палладия

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения дизамещенных динитритных соединений палладия включает взаимодействие раствора азотнокислого палладия с NO и упаривание полученного раствора. Раствор азотнокислого палладия упаривают до содержания палладия не менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535705
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.10d4

Пряники с облепиховым шротом

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к кондитерской, и может быть использовано для приготовления пряников. Пряники с облепиховым шротом включают в рецептуру муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, масло сливочное, натрий двууглекислый, аммоний углекислый, воду,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535731
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.10d5

Сдоба с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной отрасли, и может быть использовано для приготовления сдобных изделий функционального назначения. Сдоба с облепиховым шротом включает в рецептуру муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, масло сливочное, меланж, соль,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535732
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.1134

Планетарный механизм

Изобретение относится к механическим зубчатым передачам эксцентрикового типа и может быть использовано в машиностроении при проектировании и эксплуатации редукторов и механизмов. Планетарный механизм содержит два центральных колеса () с внешними и внутренними зубьями, водило( и сателлиты разных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535827
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.12.2014
№216.013.148c

Способ получения полимерных карбоксилатов палладия

Изобретение относится к способу получения полимерных карбоксилатов палладия. Способ включает растворение металлического палладия в концентрированной азотной кислоте, упаривание полученного раствора азотнокислого палладия. При этом раствор азотнокислого палладия упаривают при температуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536684
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.1563

Устройство для зачистки дна скважины

Изобретение относится к области свайного фундаментостроения и может применяться для зачистки дна скважины, преимущественно при устройстве буронабивных свай с уширенной пятой. Устройство для зачистки дна скважины содержит приводной элемент со штангой, на нижнем конце которой закреплен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536899
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.156d

Способ выемки полезного ископаемого при веерном подвигании фронта горных работ

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных месторождений при применении техники непрерывного действия. Технический результат заключается в бесперебойной добыче полезного ископаемого по всему фронту ведения работ. Достигается это тем, что в способе выемки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536909
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.16a1

Гидростатический подшипник

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в радиальных и радиально-осевых опорах шпиндельных узлов металлообрабатывающих станков и имеет повышенную нагрузочную характеристику с диапазоном отрицательной податливости. Подшипник содержит корпус, вал и втулку, имеющую на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537217
Дата охранного документа: 27.12.2014
Showing 131-140 of 226 items.
27.10.2014
№216.013.027b

Песочный полуфабрикат с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве песочного полуфабриката и изделий из него. Песочный полуфабрикат с облепиховым шротом включает муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, масло сливочное, меланж, натрий двууглекислый, аммоний углекислый,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532033
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.027c

Бисквитный полуфабрикат с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве бисквитного полуфабриката и изделий из него. Бисквитный полуфабрикат с облепиховым шротом включает муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, меланж и дополнительно содержит полифункциональную добавку -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532034
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.0384

Способ ведения горных работ при веерной системе разработки

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых полого и наклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом. Техническим результатом является повышение производительности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532298
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.0572

Защита алюминиевого электролизера с верхним токоподводом

Изобретение относится к производству алюминия электролизом расплавов, в частности к укрытию электролизера для получения алюминия с верхним подводом тока. Укрытие алюминиевого электролизера с верхним токоподводом содержит подъемные плиты, газонепроницаемо соединенные с поясом анодного кожуха и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532792
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.12.2014
№216.013.0d74

Асфальтобетонная смесь

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к асфальтобетонным смесям, используемым для устройства покрытий автомобильных дорог, аэродромов, спортивных площадок, автомобильных стоянок и т.п. во всех климатических зонах. Технический результат - увеличение прочности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534861
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.1020

Устройство для сортировки горной массы

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки горной массы содержит барабаны, сортировочное полотно в виде бесконечных тяговых элементов, установленных с возможностью огибания барабанов. Барабаны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535550
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.10ba

Способ получения дизамещенных динитритных соединений палладия

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения дизамещенных динитритных соединений палладия включает взаимодействие раствора азотнокислого палладия с NO и упаривание полученного раствора. Раствор азотнокислого палладия упаривают до содержания палладия не менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535705
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.10d4

Пряники с облепиховым шротом

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к кондитерской, и может быть использовано для приготовления пряников. Пряники с облепиховым шротом включают в рецептуру муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, масло сливочное, натрий двууглекислый, аммоний углекислый, воду,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535731
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.10d5

Сдоба с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной отрасли, и может быть использовано для приготовления сдобных изделий функционального назначения. Сдоба с облепиховым шротом включает в рецептуру муку пшеничную высшего сорта, сахар-песок, масло сливочное, меланж, соль,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535732
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.1134

Планетарный механизм

Изобретение относится к механическим зубчатым передачам эксцентрикового типа и может быть использовано в машиностроении при проектировании и эксплуатации редукторов и механизмов. Планетарный механизм содержит два центральных колеса () с внешними и внутренними зубьями, водило( и сателлиты разных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535827
Дата охранного документа: 20.12.2014
+ добавить свой РИД