Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12164
.pdf
чтобы усилить! окисление в расплавленных сульфидах до такой степени, что ванна становится довольно
жидкой, так что в результате... № 35922/31.
Разделение сплавов происходит между концентрированным металлом и шлаком. В предыдущем
предложении (55 пунктов) указывалось, что должно существовать подходящее соотношение между серой и
кремниевой кислотой в руде, и отмечалось, что на практике доля кремниевой кислоты в руде составляла от 60
до 26%, в то время как процентное содержание меди составляло... 34%.
Настоящее изобретение основано на том факте, что оксид железа (FeO) и магнетит (Fe3O4) могут оставаться
в жидком состоянии 65 без помощи флюсующего кремнезема при температурах, достигаемых интенсивным
окислением сульфида железа. При достаточно интенсивном окислении полученный расплав будет содержать
(путем сжижения, растворения или химической связи) все составляющие руды, окисленные или нет, которые
не улетучиваются в условиях окислительной обработки. Поскольку интенсивность окисления в некоторой
степени зависит от количества окисляемых компонентов в руде, руда, пригодная для предполагаемой
обработки, должна содержать (естественным образом или в примесях) достаточное количество окисляемых
компонентов (таких как сульфиды металлов) для практического достижения желаемой интенсивной степени
окисления.
Исходя из этих принципов, изобретение $5 предусматривает интенсивное окисление смешанной или сложной
сульфидной руды, содержащей железо, с образованием (1) газообразного продукта, содержащего основную
часть серы и часть других летучих компонентов руды, которые улетучиваются во время окислительной
обработки, и (2) расплавленного продукта, содержащего оксид или оксиды железа и другие нелетучие
компоненты полученного окисленного продукта.
руда... Желательно, чтобы рудная загрузка, подвергающаяся интенсивному окислению, содержала такое
количество природного топлива, какое...
в качестве железа, сульфида, а_ для обеспечения плавления! В результате окисленная руда без
100-процентного флюса; при помощи силикагеля при достигнутых температурах. Хотя руда, как правило,
содержит некоторое количество кремнезема, его количество значительно меньше, чем требуется для
образования кремнезема, то есть шлака, содержащего все железо. В других 1.
Магнетит или оксид железа используются для придания желаемой текучести окисленной руде, а кремнезем не
присутствует и не включается в шихту с целью образования шлака с такими оксидами железа, как это принято
в обычной практике плавки пбиритовой руды. Интенсивное окисление доводится до стадии значительного
переокисления, то есть до тех пор, пока значительная часть железа не окислится до магнетита. Это позволяет
достигать относительно более высоких температур, способствуя удалению (с последующим
восстановлением) летучих компонентов (таких как сера, цинк, свинец, кадмий и т. д.). Поскольку все летучие
компоненты руды редко могут быть полностью улетучены в условиях, преобладающих во время интенсивного
окисления, в газообразный продукт включается только та его часть, которая является летучей в данных
условиях, а оставшаяся часть удаляется и извлекается в ходе последующих операций.
Интенсивное окисление руды может быть осуществлено путем пропускания окисляющего газа, такого как
воздух, через или в контакте с рудой, нагретой до достаточно высокой температуры, чтобы вызвать быстрое
сгорание или окисление сульфидов в руде. Процесс окисления обладает достаточно высокой
экзотермической интенсивностью, чтобы из полученной окисленной руды образовался расплавленный
продукт. В процессе окислительной обработки сероводород в значительной степени сжигается или
окисляется до диоксида серы (возможно, с небольшим количеством триоксида серы), а также испаряется
часть летучих компонентов руды (таких как цинк, свинец и т. д.); медь в основном превращается, при
необходимости, в сульфид меди, металлическую медь, оксид меди или их смеси; а железо превращается в
его оксиды с образованием значительного количества магнитного оксида железа. Окислительная обработка
может быть выгодно проведена путем продувки окислительным газом 1 через расплавленный рудный
материал, полученный в результате предшествующей операции или в результате самой окислительной
обработки, при этом сырая руда 1 непрерывно или периодически добавляется к процессу и плавится под
действием тепла окислительных реакций до образования соответствующего количества расплавленной
окисленной руды.
Окисление продолжается до тех пор, пока практически вся сера (или, альтернативно, практически вся сера, не
связанная с медью) не будет окислена и удалена в виде оксидов серы вместе с газообразным продуктом r
процесса. Основная часть меди будет присутствовать в расплавленной окисленной руде в виде сульфида
меди, металлической меди или оксида меди, в зависимости от полноты окислительной обработки, а железо
будет присутствовать в основном в виде магнетита, с некоторым количеством оксида железа или силикатного
шлака железа в зависимости от количества кремнезема, присутствующего в руде естественным образом.
Расплавленный продукт окислительной обработки подвергается дифференциальной или селективной
восстановительной обработке с образованием (1) газообразного продукта, содержащего дополнительную
часть летучих компонентов руды, (2) расплавленного медного продукта и (3) расплавленного оксида железа.
Основная цель фракционной или селективной восстановительной обработки заключается в снижении
содержания железа в расплавленной окисленной руде до состояния оксида железа(II), возможно, с
добавлением некоторого количества металлического железа. Содержание меди в расплавленной окисленной
руде, если она присутствует в виде сульфида меди, может полностью или частично восстановиться в таком
виде, но если она присутствует в виде оксида меди, то восстановится до металлической меди. На этом этапе
селективного восстановления можно использовать любой подходящий восстанавливающий агент. Таким
образом, через расплавленную окисленную руду может подаваться восстанавливающий газ или распыленный
восстановитель, а над расплавленной массой может подаваться достаточное количество воздуха или другого
газа, способствующего воспламенению, для сжигания или окисления той части восстанавливающего газа или
агента, которая проходит через расплавленную ванну неиспользованной.
К расплавленной окисленной руде можно добавить твердый углеродистый восстановитель, например, кокс, и
соответствующим образом перемешать его, например, продув расплавленную массу воздухом или другим
подходящим газом, тем самым перемешивая ее. В любом случае, над расплавленной массой подается
достаточное количество воздуха или другого газа, способствующего горению, чтобы завершить сгорание
восстановителя и помочь поддерживать температуру. В результате этой 110-процентной восстановительной
обработки получают нечистый расплавленный медный продукт, содержащий, возможно, небольшой процент
железа, и расплавленный оксид железа, состоящий в основном из 115 оксида железа и/или шлака оксида
железа.
Расплавленную медь целесообразно подвергнуть окислительной обработке, как правило, аналогичной
конвертерной обработке медного штейна. В ходе окислительной обработки (12G) медь, если она еще не
присутствует в чистом виде, превращается в металлическую медь, а железо окисляется и может быть
превращено в шлак путем добавления соответствующего шлакообразующего материала (125). Полученный в
результате его обработки металлический медный продукт содержит золото и серебро и может быть отлит и
очищен способом, принятым в настоящее время в отрасли. 130 396 690 продольно разделен на две
приблизительно равные секции, одна из которых (12) в основном плоская, а другая (13) имеет арочную форму.
Дно печи снабжено равномерно и относительно близко расположенными фурмами 14, простирающимися по
всей длине печи и внутрь примерно на половину ширины плоской футеровки дна 12. Фюзеляжи соединены
гибким шлангом 15 с основной трубой 75 для подачи воздуха (или другого окисляющего газа) 16, которая
соответствующим образом установлена на раме 17.
Вдоль верхней части печи расположен ряд загрузочных отверстий 18, которые, что вполне уместно,
закрываются во время нормальной работы печи. На одном конце печи имеется относительно большое
газоотводное отверстие 1-9, сообщающееся с закрытой дымоходной системой (не показана) посредством
горловины 20, закрепленной с одного конца на печи и заканчивающейся с другого конца цилиндрическим
элементом 21, аксиально выровненным по оси вращения печи и входящим в регистрирующее отверстие 90 в
неподвижном конце 22 закрытой дымоходной системы. Горелки 23, работающие на газе или распыленном
топливе, выступают в топку с конца, противоположного выходу газа. Сбоку печи предусмотрены отверстие
для слива расплавленного продукта и соответствующий патрубок 24.
Рассмотрим технологическую схему, представленную на рисунке 1. Неочищенная сульфидная руда, добытая
в процессе добычи, сначала соответствующим образом измельчается, например, до фракции 100 зерен,
проходящих через сито с ячейками размером один дюйм. Отделение пыли от измельченной руды
целесообразно для облегчения подачи измельченной руды в окислительную печь и во избежание
образования пыли. Таким образом, пыль подается в печь отдельно через любой подходящий непылящий
питатель, а практически беспыльная измельченная руда подается в печь отдельно через соответствующий
питатель.
Измельчённая руда подается в печь, в которой удобно проводить окислительную обработку. На чертежах 115
изображена наклонная печь, специально приспособленная для этой цели. Небольшое количество
расплавленной массы, оставшейся после предыдущей операции, может оставаться в печи, и печь сильно
нагревается в результате этой операции. Печь расположена (рис. 3) таким образом, чтобы ее фурмы были
покрыты расплавленной массой внутри печи на достаточную глубину, а окисляющий газ, например,
предварительно нагретый воздух, подается через фурмы в печь, скажем, под давлением от 10 до 20 фунтов.
Одновременно с этим измельченная руда подается в печь со скоростью, приблизительно равной скорости
подачи 13G.
Образовавшийся шлак целесообразно повторно использовать для окислительной обработки исходной руды.
Полученный в результате селективной восстановительной обработки оксид железа подвергается, еще
находясь в расплавленном состоянии, воздействию соответствующего восстановителя. С этой целью
целесообразно продувать расплавленную массу распыленным восстановителем или восстанавливающим
газом, одновременно подавая над массой достаточное количество газа, поддерживающего горение, для
завершения окисления восстановителя. Данная восстановительная операция проводится в присутствии
соответствующих шлакообразующих компонентов, таких как кремнезем, известь, фторид кальция и тому
подобное, которые могут изначально присутствовать в исходной руде или могут быть добавлены при первой
окислительной обработке, или могут быть добавлены при любой из восстановительных обработок. В
результате этой операции получают газообразный продукт, содержащий оставшиеся летучие компоненты
руды, металлический железный продукт, который обычно содержит относительно небольшое количество
меди, и шлаковый продукт, который может быть выгодно использован в производстве цемента.
Практическое применение изобретения будет лучше понято из следующего описания, приведенного в связи с
прилагаемыми чертежами, на которых на фиг. 1 представлена технологическая схема установки,
воплощающей изобретение в полном виде; на фиг. 2 — боковой вид, частично в разрезе, поворотной печи,
специально приспособленной для проведения окислительной и селективной восстановительной обработки в
соответствии с изобретением; а на фиг. 3 и 4 — поперечные сечения поворотной печи в двух ее основных
рабочих положениях.
Обращаясь сначала к рисункам 2, 3 и 4, мы видим наклонную печь, в целом напоминающую медеплавильный
конвертер бочкообразного типа. Данная печь приведена лишь в качестве иллюстрации подходящего
оборудования для осуществления изобретения; существуют и другие формы и типы оборудования, пригодные
для этой цели. Печь, изображенная на чертежах, представляет собой стальной корпус, состоящий из арочного
дна 5 и арочного верха 6, футерованный соответствующим жаро- и коррозионностойким материалом,
например, магнезитовым кирпичом. Нижняя часть корпуса печи крепится к...
8 опор, поддерживаемых роликовыми основаниями. 9, один или несколько роликов которых предназначены
для привода в движение зубчатой передачей 10 и приводным двигателем 11 для наклона печи в различные
рабочие положения.
Футеровка нижней части печи обозначена буквой J.1:
896,690 Тепло, выделяющееся внутри печи, расплавит окисленную руду. Хотя в печь можно подавать
окислительный газ при обычной атмосферной температуре, я предпочитаю предварительно нагревать этот
газ, скажем, до температуры от 800 до 10000 градусов по Фаренгейту, поскольку считаю, что с
предварительно нагретым газом процесс протекает более плавно. Я также предпочитаю вводить в эту печь
вместе с измельченной рудой такое количество шлакообразующего материала (например, извести, флюорита
и тому подобного), которое может потребоваться в последующих операциях, с той целью использовать
избыточное тепло окислительной обработки для расплавления шлакообразующего материала.
В процессе окисления окисленная руда и шлакообразующее вещество плавятся, а сера и другие летучие
компоненты уходят из печи в газообразном продукте. Операция продолжается до тех пор, пока практически
вся сера не будет удалена, после чего вся загрузка расплавится, и большая часть железа останется в виде
магнетита. Если степень окисления достигла достаточной степени для максимального удаления серы, медь
будет находиться в форме оксида меди.
3
j В противном случае, часть или даже вся медь может присутствовать в виде сульфида или металлической
меди.
Теперь поворотная печь развернута таким образом, чтобы фурмы 14 находились выше уровня расплавленной
окисленной руды (рис. 4).
В печь вводят соответствующее количество кокса или другого подходящего восстановителя, который
смешивается с расплавленной массой. При желании печь может быть снабжена вспомогательными фурмами,
проходящими через арочную нижнюю секцию 13, и через эти фурмы может подаваться предварительно
нагретый воздух или другой подходящий газ в достаточном объеме для перемешивания расплавленной
массы и, таким образом, смешивания с ней кокса. Воздух или другой подходящий газ подается над
расплавленной массой через фурмы 14 для сжигания горючих газов, образующихся в результате
восстановительных реакций 50 между коксом и оксидами металлов; объем этого окисляющего газа
подбирается таким образом, чтобы над расплавленной массой поддерживалась нейтральная или слегка
восстановительная атмосфера.
5
f Хотя удобно и, как правило, выгодно проводить селективную восстановительную обработку в том же
аппарате, что и предшествующую интенсивную окислительную обработку, это не обязательно.
Расплавленная окисленная руда, полученная в результате окислительной обработки, может быть,
соответственно, перенесена в другую печь, специально предназначенную для проведения селективной
восстановительной обработки. Селективная восстановительная обработка приводит к восстановлению оксида
меди до металлической меди и магнетита до оксида железа, возможно, с некоторым небольшим
восстановлением последнего до металлического железа. Любое образовавшееся металлическое железо и
любой присутствующий сульфид меди смешаются с металлической медью. В тех случаях, когда
расплавленная окисленная руда, полученная в результате интенсивной окислительной обработки, содержит
практически всю медь в форме сульфида, восстановительную операцию предпочтительно проводить таким
образом, чтобы образовалось определенное количество металлического железа, которое соединится с
сульфидом меди, образуя штамельный продукт. В любом случае, восстановительная обработка приводит к
образованию медного продукта, который может состоять в основном из металлической меди, или в основном
из штейна, или может иметь любой промежуточный состав. Восстановительная обработка также удаляет
путем испарения 85 дополнительную часть цинка, не испарившегося при предшествующей окислительной
обработке.
Основная часть железа идет на образование шлака оксида железа. Вязкость и температура плавления шлака
оксида железа могут быть соответствующим образом снижены, например, путем добавления таких флюсов,
как флюорит. Ввиду различной удельной плотности расплавленный медный продукт и расплавленный шлак
оксида железа могут быть разделены путем разливки шихты через скиммерную дверцу или путем
просверливания отверстий на разных уровнях.
Расплавленный медный продукт восстановительной операции может быть удобно подвергнут дальнейшей
обработке в обычном медном конвертере. Если содержание железа в продукте относительно низкое, флюс не
требуется. С другой стороны, подходящий флюсующий материал, например! В качестве кремнеземного
вещества, при желании или необходимости, в конвертер может быть добавлено 105.
Расплавленный продукт в конвертере продувается окисляющим газом обычным способом до тех пор, пока все
железо не превратится в расплавленные оксиды или шлаки 110, а медь не окажется в виде относительно
чистой металлической меди, содержащей практически все золото и серебро, присутствующие в руде, а также
следы других элементов. Конвертер разливают обычным способом, относительно чистая металлическая медь
отливается в слябы, а шлак возвращается в наклонную печь, в которой исходная руда проходит
первоначальную обработку.
Расплавленный шлак оксида железа, образующийся в результате селективного восстановления в наклонной
печи, направляется в печь восстановления железа, которая может быть, в идеале, того же типа, что и
наклонная печь, изображенная на чертежах. Печь (еще горячая после предыдущей операции) располагается
таким образом, чтобы расплавленная сталь погружала фурмы, и через фурмы в печь подается
восстановительный газ, предпочтительно X 339,6;6 396,690, предварительно нагретый до максимально
возможной температуры. Предусмотрена возможность подачи в печь, выше уровня расплавленной шихты,
воздуха или другого окисляющего газа, предпочтительно предварительно нагретого до температуры 12000 °F,
в достаточном количестве для соединения с восстановительным газом, проходящим через расплавленную
шихту без расходования. Сгорание восстановительного газа над расплавленной загрузкой регулируется таким
образом, чтобы создать слегка восстановительную или нейтральную атмосферу над загрузкой, а теплота
сгорания используется для поддержания желаемой высокой температуры внутри печи.
Восстановительная печь также предпочтительно снабжена горелками для топлива в качестве
дополнительного источника тепла. Железо восстанавливается до металлического состояния и задерживает
практически всю медь, растворенную в обрабатываемом шлаке. Таким образом, железо может содержать от
0,1 до 1,5% меди и будет относительно бедным углеродом, обычно менее 0,1%.
Использование природного газа в качестве восстановителя при восстановлении железа экономически
выгодно. Природный газ состоит в основном из углеводородов, главным образом метана.
Разумеется, для этой цели можно использовать и другие газообразные восстановители. Хотя сейчас я
предпочитаю использовать газообразный восстановитель, можно применять твердые или жидкие
углеродистые или эквивалентные восстановители, предпочтительно в мелкодисперсной или распыленной
форме, чтобы их можно было вдувать в расплавленную массу в печи.
Шлак, образующийся в печи восстановления железа, представляет собой алюмосиликат кальция и может
быть экономически целесообразно переработан в портландцемент. Газообразный продукт печи
восстановления железа будет состоять в основном из азота, углерода, диоксида углерода, водяного пара и
таких летучих металлических компонентов (цинк и др.), которые избежали испарения в предыдущих
обработках. Тепло этого газообразного продукта сохраняется в виде отработанного тепла в котлах или
подобных им устройствах, а также в теплообменных аппаратах для нагрева восстановительного газа и
воздуха, подаваемых в печь.
Пыль и дым в газообразном продукте собираются в рукавном фильтре или другом соответствующем
устройстве для сбора дымовых газов 55 и обрабатываются для извлечения ценных компонентов Ats, в
большинстве случаев главным образом оксида цинка.
Газообразные продукты интенсивного окисления и селективного восстановления отводятся из наклонной печи
в отработанный тепловой котел, где часть их тепловой энергии используется для выработки пара.
Достаточное количество тепла повторно выделяется в газах, выходящих из этих 65 котлов, для
предварительного нагрева воздуха или другого охлаждающего газа, используемого в работе наклонных
печей, до температуры приблизительно 10000 °F. Затем газы, теперь относительно охлажденные,
пропускаются через рукавный фильтр или другое пылеулавливающее и дымоулавливающее устройство.
Парообразующий продукт, очищенный от примесей, соответствующим образом обрабатывается для
извлечения его жизнеспособных металлических компонентов, главным образом цинка, свинца, кадмия,
селена и т. д. Газ, выходящий из дымоотводящего аппарата, состоит в основном из азота и диоксида серы.
Диоксид серы может быть концентрирован, что позволяет получить товарный газообразный азот, а
концентрированный диоксид серы может быть подвергнут предварительной обработке, предпочтительно для
получения серы в чистом виде.
Концентрация диоксида серы (как в случае с 85) не является необходимой, поскольку газ, выходящий из
пароулавливающего аппарата, может быть непосредственно подвергнут соответствующей обработке для
извлечения содержащейся в нем серы в виде элементарной серы, серной кислоты или любого другого
товарного серного продукта.
В качестве конкретного примера практического применения изобретения в его полном виде я возьму руду,
добытую на руднике компании United Verde Copper Co. в Аризоне. В качестве типичных анализов руды можно
рассматривать следующие: МЕТАЛЛИУРГИЧНЫЙ АНАЛИЗ или РАФАРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.
ozAu ozAg %:Cu %Zn %'SiO2 на тонну peq тонна 0.0($ JX.35 2;0 6.0 10.1 %A12O3, %/Fe %CaO %S 1.3 35.2 0.6
42.1 МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЗОЛОТА.
%CuFeS2 %ZnS %FeS% %Сланец 10. ; 5.8 9.0 69.4 - -5.2 При обработке 3000 тонн такой руды в день, вместе с
этой рудой в наклонную печь вводится около 290 тонн извести (CaO). % Кварц -/%oC4COa 8.7 - 0.7
Такое количество извести можно получить путем обжига в обычных печах около 560 тонн известняковой
породы (CaCO3) в количестве 396 690 тонн. Известняк можно добавлять непосредственно в наклонную печь,
хотя это сопряжено с определенными недостатками из-за выделения большого количества углекислого газа и
включения этого газа в газообразный продукт наклонной печи. Окисляющий поток воздуха предварительно
нагревается до температуры около 10000 °F и подается в печь под давлением, достаточным для обеспечения
необходимого объема при возникновении сопротивления.
После завершения окислительной обработки для селективного восстановления добавляют около 60 тонн
кокса или другого подходящего восстановителя.
Поскольку газообразный продукт окислительной обработки будет содержать (в основном в виде SO2)
практически всю серу руды, тогда как газообразный продукт селективного восстановления будет содержать
практически нулевое количество диоксида серы, в некоторых случаях может быть целесообразно подвергнуть
оба газообразных продукта несколько различным последующим обработкам. Таким образом, в процессе
восстановительной обработки газы, выходящие из теплообменника дымоходной системы наклонной печи,
могут подаваться в рукавный фильтр дымоходной системы печи для восстановления железа. Конечными
продуктами селективной восстановительной обработки в наклонной печи являются приблизительно 65 тонн
расплавленного нечистого медного продукта и 2050 тонн шлака оксида железа, содержащего приблизительно
0,5% Cu, 15,4% SiO2, 2,0% Al2O3, 63,4% FeO, 15,0% GaO и незначительные количества цинка, серы и т. д.
В результате переработки нечистого медного продукта получается около 50 тонн блистерной меди,
содержащей примерно 4050 унций серебра и около 90 унций золота.
Для переработки 2050 тонн железного шлака требуется приблизительно 8 000 000 кубических футов
природного газа (в основном метана) и около 33 000 000 кубических футов воздуха, нагретых до температуры
примерно 12000 °F. В результате этой операции получается приблизительно 1000 тонн железа, содержащего
от 0,1 до 1,5% меди, и около 670 тонн алюмосиликатного шлака кальция.
Этот шлак, должным образом обработанный на цементном заводе с использованием около 1000 тонн
известняка, позволит произвести приблизительно 6000 баррелей (380 фунтов на баррель) портландцемента.
Температура газообразного продукта печи восстановления железа составит приблизительно 27000 °F, и его
тепловой энергии достаточно для производства 2 800 000 фунтов пара высокого давления в
котлах-утилизаторах и для повышения температуры газообразного восстановителя и воздуха до температуры
около 12000 °F.
Примерно 200 000 000 кубических футов воздуха подается в поворотную печь для обработки 3000 тонн руды.
Примерно такой же объем газообразного продукта выводится из печи при температуре около 2200–2700 °F.
В результате обработки этого газообразного продукта образуется около 4 500 000 фунтов пара высокого
давления, который предварительно нагреет весь воздух, подаваемый в поворотную печь, до температуры
1000 °F. Собранный дымовой продукт имеет относительно высокое качество и может быть очень экономично
обработан для селективного разделения и извлечения различных металлических компонентов. Газ,
выходящий из устройства для сбора дымовых газов, содержит приблизительно 14% диоксида серы. Из-за
относительно большого объема этого газа. В настоящее время я предпочитаю концентрировать диоксид серы
с последующим извлечением азота перед его обработкой для извлечения серы. Элементарную серу 90 можно
получить, подвергая диоксид серы действию углеродсодержащих восстанавливающих реагентов согласно
известным методам.
Хотя в настоящее время я предпочитаю оставлять часть расплавленного продукта окислительной или
селективной восстановительной обработки в наклонной печи в качестве зародыша или исходной ванны для
последующей окислительной обработки, печь, при желании, может быть полностью опустошена, а исходная
ванна получена из самой руды. С этой целью в печь загружается соответствующее количество руды, которая
нагревается с помощью горелок 23, при этом в эти горелки подается достаточное количество топлива для
начала работы. Теорема будет плавиться, как в обычной отражательной печи, и после образования
достаточного количества расплавленного металла будет проведена окислительная обработка, как описано
выше.
Изобретение применимо для обработки широкого спектра сульфидных руд. Приведенный выше конкретный
пример и подробная технологическая схема должны рассматриваться как иллюстративные примеры
изобретения и никоим образом не ограничивают его объем или применение. Поскольку для интенсивной
окислительной обработки характерно расплавление нелетучих компонентов образующейся окисленной руды,
при обработке некоторых руд, земные или пустые породы которых обладают высокой термостойкостью,
может потребоваться добавление к руде соответствующих флюсов, таких как известь, кремнезем, флюорит и
тому подобное, чтобы обеспечить расплавление окисленной руды при температурах, достижимых в процессе
добычи. Общее количество кремнезема 130 396,690 7, присутствующего в шихте, должно быть значительно
меньше, чем требуется для образования железосиликатного шлака со всем присутствующим железом. В
некоторых рудах соотношение землистых или пустых пород к сульфидам может быть настолько высоким, что
руда теряет топливную ценность или становится непригодной для желаемого автогенного процесса
интенсивного окисления.
Такие руды могут быть подвергнуты предварительной концентрации для удаления соответствующего
количества землистых или шлаковых компонентов, или же могут быть смешаны с другими рудами, в которых
соотношение пустой породы к сульфидам относительно низкое. Недостаток руды по топливной ценности
может быть также компенсирован использованием постороннего топлива, такого как кокс, нефть или газ, в
процессе интенсивного окисления.
Восстановительная печь для обработки шлака оксида железа может нагреваться исключительно топливом,
например, путем сжигания углеводородного газа, как описано выше, или может нагреваться частично или
полностью электрической энергией. Возможно, целесообразно использовать электрический нагрев при работе
этой печи, например, с помощью графитовых электродов, погружаемых в расплав или образующих с ним дугу.
Использование электрического нагрева уменьшает объем газообразного продукта, получаемого в процессе
производства, а также позволяет достигать более высоких температур, что дает возможность образования и
плавления более основных шлаков, таких как дикальциевый силикатный шлак вместо моносиликатного шлака
кальция. Дикальциевый силикатный шлак по составу больше напоминает трикальциевый силикат цемента и,
кроме того, разрушается при охлаждении, что является преимуществом при последующем производстве
цемента.
Одним из важных преимуществ изобретения является то, что оно позволяет добывать смешанное рудное
тело целиком, а не путем ранее распространенной выборочной добычи тех частей рудного тела, которые
относительно богаты одним конкретным металлом. Изобретение представляет собой экономичный и
практичный способ извлечения всех ценных металлов из руды, добытой в ходе добычи, без необходимости
дифференциального концентрирования или других методов разделения. В полном объеме изобретение
обеспечивает обработку сульфидных руд, при которой все ценные металлы и металлоиды извлекаются в
товарной форме; при которой не образуется бесполезная пустая порода или шлак; и при которой не
образуется нежелательный дым или испарения.
Такая обработка позволяет получать такое количество продукции, что месторождения руды, которые в
настоящее время не имеют экономической ценности, станут прибыльными; кроме того, некоторые
месторождения, которые сейчас обрабатываются с небольшой прибылью, могут продолжать добычу,
несмотря на усиление конкуренции со стороны крупных новых зарубежных месторождений медной руды.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
Соседние файлы в папке патенты