Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Выплавка медно-никелевых штейнов

Концентраты и богатые руды с легкоплавкой пустой породой, не требующей много флюсов, плавят в отражательных печах.

Электроплавку применяют для шихт, дающих тугоплавкие шлаки с высоким содержанием окиси магния. Высокая температура, легко достигаемая в электропечах, позволяет сократить расход флюсов, получать мало шлаков и снизить суммарные потери в них цветных металлов.

Предварительный обжиг необходим при любой плавке, если серы в шихте избыток, а штейн беден.

Отражательная плавка медно-никелевого сырья мало отли­чается от плавки медного сырья. Сера выгорает преимуществен­но за счет кислорода высших окислов железа. Из сырых концент­ратов и руд она удаляется также при диссоциации сложных сульфидов.

Основой передела служат реакции взаимодействия окислов меди и никеля с сульфидом железа, по которым медь и никель переходят в штейн, а железо — в шлак по реакциям :

 

Cu2O + FeS = Cu2S + FeO;


6NiO + 6FeS + 3SiO2 = 2Ni3S2 + 3Fe2SiO4 + S2.

 

Хорошее извлечение цветных металлов в штейн возможно при десульфуризации, позволяющей ошлаковать только часть желе­за. Кроме того, при богатых штейнах больше механические и физические потери в шлаке.

Кобальт ведет себя при плавке подобно никелю и также кон­центрируется в штейне.

Устройство отражательных печей для медно-никелевой и мед­ной плавок одинаково; близки и показатели их производитель­ности. Проплав при обожженных шихтах достигает 4,5 т/м2 пло­щади пода в сутки, расход условного топлива 12—13%.

Электроплавку проводят в печах прямоугольной формы, например размером 23,2×6 мм и площадью 140 м2. Через свод в печь опущены в один ряд три или шесть самоспека­ющихся угольных электродов диаметром до 1200 мм. Концы их погружены в жидкий шлак на 300—350 мм, он служит телом со­противления. Возникновение электрической дуги между штей­ном и электродами нежелательно из-за местного перегрева гра­ницы раздела фаз. Мощность современных печей достигает 30 МВт, дальнейшее повышение ее ограничено возникновением дугового режима; однако, по некоторым данным, при шести электродах оно возможно до 90 МВт.

Шихту загружают через боковые и центральные загрузочные отверстия откосами высотой 500—1100 мм или «на электроды», где температура выше, чем в объеме ванны, и наиболее сильна конвекция расплава. Штейн выпускают через летки по мере за­бора его в конверторы, а шлак — непрерывно, стараясь сохра­нить уровень его постоянным. Температура штейна в ванне 1200—1300 °С, а шлака на 100—150 град выше.

Независимо от способа получения медно-никелевый штейн представляет собой сплав сульфидов меди, никеля и железа, содержащий ферриты, сульфид кобальта и платиноиды. В нем растворено и дисперги­ровано также некоторое количество шлака.

Цель конверторного передела только в окислении и шлакова­нии железа для получения медно-никелевого файнштейна, даль­нейшая продувка на медно-никелевый сплав иногда возможна, но не выгодна; конверторы не отличаются от известных в металлур­гии меди.

В медно-никелевом файнштейне остается до 3% железа и около 23% серы. Более полное окис­ление железа и серы было бы опасным из-за возможности вос­становления металлов по реакции:

 

Cu2S + 2Cu2O = 6Cu + SO2;

 

2Сu2O + Ni3S2 = 2Cu2S + 3Ni.

 

Продувка при температуре 1280—1300 °С сопровождается весьма быстрым окислением, а перегрев предупреждают добав­ками холодных присадок — корок с ковшей, руды и окатышей концентратов. Обогащение дутья кислородом и здесь выгодно, но применяется пока редко.

Разделение сульфидов меди и никеля фло­тацией. Из диаграммы состояния видно, что охлаж­дение жидкого файнштейна вызывает первичное выделение крис­таллов Cu2S. При отношении Ni3S2:Cu2S, например 2:1 по массе, оно начинается около 840 °С. Вслед за этим концентра­ция меди в расплаве снижается вдоль кривой ликвидуса до эв­тектической точки, где жидкость полностью затвердевает при содержании около 10% Cu2S.

После затвердевания под песком в течение 36—40 ч штейн дробят, измельчают до — 0,05 мм и подвергают флотации. Из известных способов переработки медно-никелевых файнштейнов флотационный считают лучшим и применяют теперь почти пов­семестно; впервые он был разработан в нашей стране под руко­водством И. Н. Масленицкого.

Флотацию проводят при рН = 12, регулируя щелочность ед­ким натром и содой. Собирателем служит бутиловый ксантогенат, сорбционные пленки которого на сульфиде меди устойчи­вы, а на Ni3S2 менее стойки. В пену переходит медный концент­рат, a Ni3S2 и частицы сплавов остаются в пульпе. Концентраты несколько раз перечищают и подвергают контрольным флотациям.

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:438

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.