Усовершенствованный способ получения чернового припоя - RU2019127929A
Код документа: RU2019127929A
Формула
1. Способ получения содержащего свинец (Pb) и олово (Sn) чернового припоя по любому из пп. 50-72 из сырья, которое содержит по меньшей мере 50 мас. % совокупного металла, выраженных относительно общего сухого веса сырья, при этом сырье в целом содержит следующие металлы, причем количества каждого металла выражены как сумма металла, присутствующего в сырье в любом окисленном состоянии и в форме восстановленного металла, и относительно общего сухого веса сырья:
- по меньшей мере 2 мас. % и не более 71 мас. % олова (Sn),
- по меньшей мере 1,00 мас. % и не более 10 мас. % меди (Cu),
- по меньшей мере 0,02 мас. % и не более 5 мас. % сурьмы (Sb),
- по меньшей мере 0,0004 мас. % и не более 1 мас. % висмута (Bi),
- не более 37 мас. % цинка (Zn),
- не более 1 мас. % мышьяка (As), и
- не более 2 мас. % никеля (Ni),
при этом сырье в целом дополнительно содержит свинец (Pb) и характеризуется массовым отношением Pb/Sn по меньшей мере 0,5 и не более 4,0,
и при этом один из олова (Sn) и свинца (Pb) по меньшей мере частично присутствует в окисленном валентном состоянии,
причем способ включает следующие стадии:
а) получение жидкой ванны, содержащей расплавленную металлическую фазу и/или расплавленный металлооксидный шлак, в печи введением по меньшей мере порции сырья в печь и плавкой добавленной порции сырья;
b) введение в печь по меньшей мере одного восстановителя и восстановление по меньшей мере части олова и/или свинца в окисленном валентном состоянии до металлических олова и/или свинца;
с) необязательно, введение в печь по меньшей мере одного источника энергии, содержащего по меньшей мере один элемент, выбранный из горючего материала, по меньшей мере одного металла, который является менее благородным, чем Sn и Pb, и окисление упомянутого по меньшей мере одного элемента в источнике энергии вдуванием воздуха или кислорода в печь;
d) отделение полученного на стадии b) и/или с) чернового припоя от шлака и удаление из печи по меньшей мере части чернового припоя и/или шлака.
2. Способ по п. 1, в котором сырье содержит по меньшей мере 51 мас. % совокупного металла от общего сухого веса сырья.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором сырье дополнительно содержит вещества или компоненты, выбранные из атомов О и S, например, когда содержатся в оксидах и/или сульфидах, любых из галогенов, углерода и органического материала.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором сырье содержит по меньшей мере 4 мас. % олова от общего сухого веса сырья.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором сырье содержит не более 69 мас. % олова от общего сухого веса сырья.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором сырье содержит по меньшей мере 1,02 мас. % меди от общего сухого веса сырья.
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором сырье содержит не более 9 мас. % меди от общего сухого веса сырья.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором сырье содержит по меньшей мере 0,05 мас. % сурьмы от общего сухого веса сырья.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором сырье содержит не более 4 мас. % сурьмы от общего сухого веса сырья.
10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором сырье содержит по меньшей мере 0,0005 мас. % висмута от общего сухого веса сырья.
11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором сырье содержит не более 0,8 мас. % висмута от общего сухого веса сырья.
12. Способ по любому из пп. 1-11, в котором сырье содержит не более 0,8 мас. % мышьяка от общего сухого веса сырья.
13. Способ по любому из пп. 1-12, в котором сырье содержит не более 1,7 мас. % никеля от общего сухого веса сырья.
14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором сырье содержит по меньшей мере 8 мас. % свинца от общего сухого веса сырья.
15. Способ по любому из пп. 1-14, в котором сырье содержит не более 80 мас. % свинца от общего сухого веса сырья.
16. Способ по любому из пп. 1-15, в котором сырье в целом характеризуется массовым отношением Pb/Sn по меньшей мере 0,52 и не более 3,5.
17. Способ по любому из пп. 1-16, причем способ осуществляется в полупериодическом режиме и дополнительно включает следующие стадии:
j) введение, после стадии d), по меньшей мере порции сырья в печь, которая включает жидкую ванну расплавленной металлической фазы и/или расплавленного металлооксидного шлака, тем самым увеличивая объем жидкости в печи;
k) введение в печь в качестве восстановителя материала, который содержит эффективное количество по меньшей мере одного металла в элементарной форме, который является менее благородным, чем Sn и Pb, предпочтительно элементарного Fe, Al и/или Si, и его окисление с восстановлением оксидов олова и/или свинца до их элементарной металлической формы, тем самым изменяя состав металлической фазы и/или шлаковой фазы в печи;
l) необязательно, введение в печь по меньшей мере одного источника энергии, содержащего горючий материал и/или по меньшей мере один металл, который является менее благородным, чем Sn и Pb, и окисление горючего материала и/или упомянутого по меньшей мере одного металла в источнике энергии вдуванием воздуха и/или кислорода в печь;
m) отделение полученного на стадии k) и/или l) чернового припоя от шлака и удаление из печи по меньшей мере части чернового припоя и/или шлака; и
n) повторение процесса, начиная со стадии j) или стадии а).
18. Способ по любому из пп. 1-17, причем способ дополнительно включает стадию введения, как часть стадии c) и/или стадии l), горючего материала в качестве дополнительного источника энергии.
19. Способ по любому из пп. 1-18, в котором стадия а) дополнительно включает добавление свинца в печь.
20. Способ по любому из пп. 1-19, в котором печь, применяемая на стадии а) и/или стадии j) способа по настоящему изобретению, представляет собой плавильную печь.
21. Способ по любому из пп. 1-20, в котором порция сырья, используемого на стадии а) и/или стадии j), содержит измельченный твердый материал и содержит не более 5 мас. % частиц, которые проходят через сито, имеющее отверстия ячейки 2,0 мм, также известное как сито 9 меш.
22. Способ по любому из пп. 1-21, дополнительно включающий стадию вдувания в жидкую ванну, которая была сформирована на стадии а) и/или стадии j), тонко измельченной порции сырья, имеющей средний размер частиц не более 10 мм.
23. Способ по п. 22, в котором тонко измельченную порцию сырья вдувают в фазу жидкого шлака и над металлической фазой в жидкой ванне.
24. Способ по любому из пп. 22 или 23, в котором тонко измельченная порция сырья имеет средний размер частиц не более 3,36 мм.
25. Способ по любому из пп. 1-24, в котором жидкую ванну расплавленного металла, которая получена на стадии а) и/или стадии j), поддерживают при температуре по меньшей мере 975°С.
26. Способ по любому из пп. 1-25, в котором жидкую ванну расплавленного металла, которая получена на стадии а) и/или стадии j), поддерживают при температуре не более 1360°С.
27. Способ по любому из пп. 1-26, в котором упомянутый по меньшей мере один восстановитель, используемый на стадии b) и/или стадии k), содержит не более 25 мас. % меди.
28. Способ по любому из пп. 1-27, в котором упомянутый по меньшей мере один восстановитель, используемый на стадии b) и/или стадии k), содержит богатое железом (Fe) вторичный сырье.
29. Способ по любому из пп. 1-28, в котором упомянутый по меньшей мере один восстановитель, используемый на стадии b) и/или стадии k), дополнительно включает металлсодержащий песок.
30. Способ по любому из пп. 1-29, в котором присутствует стадия с) и/или стадия l).
31. Способ по любому из пп. 1-30, в котором источник энергии стадии c) и/или стадии l) содержит по меньшей мере один металл, который является менее благородным, чем Sn и Pb, и который дополнительно включает вдувание воздуха и/или кислорода в жидкую ванну.
32. Способ по любому из пп. 1-31, в котором на стадии d) и/или стадии m) удаление из печи чернового припоя и/или шлака осуществляют выпуском из печи чернового припоя и/или шлака в виде жидкости.
33. Способ по предшествующему пункту, дополнительно включающий стадию охлаждения/затвердевания выпущенного чернового припоя контактированием выпущенного чернового припоя с водой для получения гранулятов чернового припоя.
34. Способ по любому из пп. 1-33, дополнительно включающий стадию извлечения ценных металлов из шлака, полученного на стадии d) и/или стадии m).
35. Способ по любому из пп. 1-34, в котором стадия d) и/или стадия m) дополнительно включает, перед разделением шлака и чернового припоя и удалением по меньшей мере части шлака на стадии d) и/или стадии m), добавление в печь некоторого количества инертного твердого дисперсного материала.
36. Способ по любому из пп. 1-35, в котором стадия d) и/или стадия m) дополнительно включает, перед разделением шлака и чернового припоя, добавление флюса, содержащего SiO2.
37. Способ по любому из пп. 1-36, в котором шлак со стадии d) и/или стадии m) перерабатывают в цикле или кампании пирометаллургического производства для получения медного концентрата.
38. Способ по любому из пп. 1-37, который осуществляют в виде кампании, и причем за этой кампанией проводят в том же оборудовании кампанию по получению медного концентрата или кампанию по извлечению потоков более высокочистой меди из медного концентрата, совокупно называемые «кампанией получения меди».
39. Способ по предшествующему пункту, при котором, как часть перехода от кампании получения чернового припоя к кампании получения меди, оборудование подвергают по меньшей мере одной стадии промывки.
40. Способ по любому из пп. 1-39, дополнительно включающий добавление на стадии c) и/или стадии l) оксидов металлов, которые являются более благородными, чем Zn.
41. Способ по п. 40, дополнительно включающий как часть стадии c) и/или стадии l) выпаривание Zn из металлической фазы в печи и улавливание его в виде пыли ZnO в отходящем из печи газе.
42. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сырье содержит не более 2,0 мас.% галогенов.
43. Способ по любому из пп. 1-42 для получения доработанного припоя из чернового припоя, дополнительно включающий стадию е) охлаждения чернового припоя до температуры не более 825°С с получением ванны, содержащей первый всплывший шлак, который под действием силы тяжести становится плавающим на первой фазе жидкого расплавленного доработанного припоя.
44. Способ по предшествующему пункту, дополнительно включающий стадию g) добавления щелочного металла и/или щелочноземельного металла, или химического соединения, включающего щелочной металл и/или щелочноземельный металл, к первой фазе жидкого расплавленного доработанного припоя, с образованием ванны, содержащей второй всплывший шлак, который под действием силы тяжести становится плавающим на второй фазе жидкого расплавленного доработанного припоя.
45. Способ по предшествующему пункту, дополнительно включающий стадию h) удаления второго всплывшего шлака со второй фазы жидкого расплавленного доработанного припоя, с образованием тем самым второго доработанного припоя.
46. Способ по любому из пп. 43-45, дополнительно включающий стадию i) удаления первого всплывшего шлака с первой фазы жидкого расплавленного доработанного припоя, образовавшегося на стадии е), с образованием тем самым первого доработанного припоя.
47. Способ по п. 45 или 46 для дальнейшей обработки доработанного припоя, дополнительно включающий стадию i) дистилляции первого доработанного припоя со стадии f) и/или второго доработанного припоя со стадии h), при этом удаляют свинец (Pb) из припоя выпариванием и получают головной продукт дистилляции и кубовый продукт дистилляции, предпочтительно вакуумной дистилляцией.
48. Способ по предшествующему пункту, в котором кубовый продукт дистилляции стадии i) содержит по меньшей мере 0,6 мас. % свинца.
49. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором электронно отслеживают и/или управляют по меньшей мере частью способа.
50. Черновой припой, получаемый способом по любому из пп. 1-42, содержащий, в дополнение к неизбежным примесям и относительно общего сухого веса чернового припоя:
- по меньшей мере 9,5 мас. % и не более 69 мас. % олова (Sn),
- по меньшей мере 25 мас. % свинца (Pb),
- по меньшей мере 80 мас. % олова (Sn) и свинца (Pb) вместе,
- по меньшей мере 0,08 мас. % и не более 12 мас. % меди (Cu),
- по меньшей мере 0,15 мас. % и не более 7 мас. % сурьмы (Sb),
- по меньшей мере 0,012 мас. % и не более 1,5 мас. % висмута (Bi),
- по меньшей мере 0,010 мас. % и не более 1,1 мас. % серы (S),
- не более 3 мас. % мышьяка (As),
- не более 2,8 мас. % никеля (Ni),
- не более 0,7 мас. % цинка (Zn),
- не более 7,5 мас. % железа (Fe),
- не более 0,5 мас. % алюминия (Al).
51. Черновой припой по п. 50, содержащий по меньшей мере 10 мас. % олова.
52. Черновой припой по п. 50 или 51, содержащий не более 68 мас. % олова.
53. Черновой припой по любому из пп. 50-52, содержащий по меньшей мере 28 мас. % свинца.
54. Черновой припой по любому из пп. 50-53, содержащий менее 90 мас. % свинца.
55. Черновой припой по любому из пп. 50-54, содержащий по меньшей мере 81 мас. % олова и свинца вместе.
56. Черновой припой по любому из пп. 50-55, содержащий по меньшей мере 0,10 мас.% меди.
57. Черновой припой по любому из пп. 50-56, содержащий не более 10 мас. % меди от общего веса чернового припоя.
58. Черновой припой по любому из пп. 50-57, содержащий не более 0,69 мас. % цинка от общего веса чернового припоя.
59. Черновой припой по любому из пп. 50-58, содержащий по меньшей мере 0,0001 мас. % цинка от общего веса чернового припоя.
60. Черновой припой по любому из пп. 50-59, содержащий не более 2,755 мас. % никеля от общего веса чернового припоя.
61. Черновой припой по любому из пп. 50-60, содержащий по меньшей мере 0,0005 мас. % никеля от общего веса чернового припоя.
62. Черновой припой по любому из пп. 50-61, содержащий не более 4,50 мас. % сурьмы от общего веса чернового припоя.
63. Черновой припой по любому из пп. 50-62, содержащий по меньшей мере 0,20 мас.% сурьмы от общего веса чернового припоя.
64. Черновой припой по любому из пп. 50-63, содержащий не более 7,00 мас.% железа от общего веса чернового припоя.
65. Черновой припой по любому из пп. 50-64, содержащий по меньшей мере 0,0005 мас. % железа от общего веса чернового припоя.
66. Черновой припой по любому из пп. 50-65, содержащий не более 1,09 мас. % серы от общего веса чернового припоя.
67. Черновой припой по любому из пп. 50-66, содержащий по меньшей мере 0,020 мас. % серы от общего веса чернового припоя.
68. Черновой припой по любому из пп. 50-67, содержащий по меньшей мере 0,015 мас. % висмута и не более 1,45 мас. % висмута от общего веса чернового припоя.
69. Черновой припой по любому из пп. 50-68, содержащий не более 2,5 мас. % мышьяка от общего веса чернового припоя.
70. Черновой припой по любому из пп. 50-69, содержащий по меньшей мере 0,01 мас. % мышьяка от общего веса чернового припоя.
71. Черновой припой по любому из пп. 50-70, содержащий не более 0,40 мас. % алюминия от общего веса чернового припоя.
72. Черновой припой по любому из пп. 50-71, содержащий по меньшей мере 0,0010 мас. % алюминия от общего веса чернового припоя.
