×
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 151-160 of 237 items.
20.02.2015
№216.013.29e3

Устройство отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода

Изобретение относится к электролизерам для получения алюминия с верхним подводом тока, в частности к устройству отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода. В устройстве отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода в систему организованного газоотсоса в виде труб, запеченных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542180
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2cc3

Способ подготовки проб калийсодержащего электролита алюминиевого производства для анализа состава и определения криолитового отношения методом рфа

Изобретение относится к получению алюминия электролизом глинозема в расплаве фтористых солей и может быть использовано при технологическом контроле состава электролита методом количественного рентгенофазового анализа (РФА) калийсодержащего электролита с добавками кальция либо кальция и магния....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542927
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.03.2015
№216.013.34c4

Контейнер для сыпучих грузов

Изобретение относится к транспортной таре и может быть использовано для транспортировки и хранения сыпучих материалов, в частности сортового угля или топливных брикетов. Технический результат заключается в простоте конструкции и удобстве порционной выгрузки, например, сортового угля, брикетов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544983
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.03.2015
№216.013.35b5

Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает транспортирующую емкость в виде грейферного ковша, снабженного рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик запуска, расположенный в контейнере, и гибкую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545233
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3d9f

Способ повышения термоокислительной стабильности смазочных масел

Настоящее изобретение относится к способу повышения термоокислительной стабильности смазочных масел, по которому пробы смазочного масла термостатируют нагреванием в герметичном стакане без перемешивания в течение постоянного времени при атмосферном давлении и фиксированной температуре, которую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547263
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e19

Устройство для получения слитков палладия и его сплавов

Изобретение относится к металлургии. Устройство для получения слитков из палладия содержит плавильную печь 1 с индуктором 19, кристаллизатор 2, выполненный с водоохлаждаемыми каналами и трубками 12, подводящими и отводящими охлаждающую жидкость, опорную плиту 13. Механизм 15 перемещения опорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547385
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4038

Способ противопаводковой защиты

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к противопаводковым мероприятиям. Способ включает возведение на пониженных и подверженных затоплению участках или на водоподпорных грунтовых сооружениях берегоукрепительных защитных сооружений в виде сборно-разборной напорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547928
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4132

Макаронные изделия "здоровье" с облепиховым шротом

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве макаронных изделий повышенной биологической ценности. Предложены макаронные изделия с облепиховым шротом, содержащие муку пшеничную, воду и дополнительно полифункциональную добавку - порошок, полученный из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548188
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.4191

Винтовой анкер

Изобретение относится к строительству, в частности к креплению к грунту различных конструкций, и может найти применение в нефтяной промышленности для закрепления трубопроводов в условиях крайнего севера. Винтовой анкер содержит цилиндрическую штангу с отверстиями и штуцером для подачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548283
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.457c

Экструдер

Изобретение относится к устройствам для приготовления комбикормов. Экструдер содержит корпус в виде стоек на опорной плите, цилиндрическую рабочую камеру с торцевыми крышками. В камере расположены ведущий и ведомый элементы с измельчающими зубьями, образующие зубчатую передачу внутреннего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549292
Дата охранного документа: 27.04.2015
Showing 151-160 of 226 items.
10.02.2015
№216.013.26aa

Устройство для сортировки

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки включает расположенные одна под другой просеивающие секции, состоящие из параллельных бесконечных замкнутых тягово-несущих элементов, приводных и ведомых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541351
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26ab

Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных месторождений полезных ископаемых пологого и слабонаклонного залегания с применением техники непрерывного действия открытым способом. Техническим результатом является повышение эффективности веерной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541352
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26cd

Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях

Использование: для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений стальных конструкций, содержащее корпус, заполненный иммерсионной жидкостью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541386
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.2916

Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь

Изобретение относится к производству щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей, используемых для устройства верхних слоев дорожных и аэродромных покрытий. Технический результат - повышение прочности и водостойкости асфальтобетона. Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь, содержащая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541975
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.29e3

Устройство отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода

Изобретение относится к электролизерам для получения алюминия с верхним подводом тока, в частности к устройству отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода. В устройстве отвода газов из-под подошвы самообжигающегося анода в систему организованного газоотсоса в виде труб, запеченных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542180
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2cc3

Способ подготовки проб калийсодержащего электролита алюминиевого производства для анализа состава и определения криолитового отношения методом рфа

Изобретение относится к получению алюминия электролизом глинозема в расплаве фтористых солей и может быть использовано при технологическом контроле состава электролита методом количественного рентгенофазового анализа (РФА) калийсодержащего электролита с добавками кальция либо кальция и магния....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542927
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.03.2015
№216.013.34c4

Контейнер для сыпучих грузов

Изобретение относится к транспортной таре и может быть использовано для транспортировки и хранения сыпучих материалов, в частности сортового угля или топливных брикетов. Технический результат заключается в простоте конструкции и удобстве порционной выгрузки, например, сортового угля, брикетов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544983
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.03.2015
№216.013.35b5

Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает транспортирующую емкость в виде грейферного ковша, снабженного рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик запуска, расположенный в контейнере, и гибкую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545233
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3d9f

Способ повышения термоокислительной стабильности смазочных масел

Настоящее изобретение относится к способу повышения термоокислительной стабильности смазочных масел, по которому пробы смазочного масла термостатируют нагреванием в герметичном стакане без перемешивания в течение постоянного времени при атмосферном давлении и фиксированной температуре, которую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547263
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e19

Устройство для получения слитков палладия и его сплавов

Изобретение относится к металлургии. Устройство для получения слитков из палладия содержит плавильную печь 1 с индуктором 19, кристаллизатор 2, выполненный с водоохлаждаемыми каналами и трубками 12, подводящими и отводящими охлаждающую жидкость, опорную плиту 13. Механизм 15 перемещения опорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547385
Дата охранного документа: 10.04.2015
+ добавить свой РИД