167941. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szulfidos ércek finomítására
9 167941 10 és konvertersalakot állítunk elő. A 4. ábrán látható", hogy a szulfidos keverék folyamatosan érkezik a 18. adagolónyíláson át, és ezzel egyidejűleg a 26 lándzsán keresztül levegőt és fedősót vezetünk be a fémfürdőbe, a salakhoz és a fehérfémhez. A felszabaduló hőmennyiség ez esetben is hűtőközeget melegít, mint az előző példában. A levegőt olyan mennyiségben kell bevezetni, hogy a hűtőközeg és a szulfidos keverék teljes vastartalmának és a kéntartalom egy részének oxidálásához elég legyen, azaz megfelelő minőségű fehérfém és salak előállítása legyen biztosítható. Az alkalmazott fedősó a szokásos szilikáthomok lehet. A 21 salakot a 22 salakcsapoló nyíláson átvezetjük el, és a már ismertetett módon vezetjük vissza az olvasztókemencébe. A salakban levő réz lényegében fehérfémrészecskék és fémréz részecskék formájában van jelen. A salak közvetlen visszavezetése helyett a visszavezetés úgy is megoldható, hogy megdermedt és összetért salakot flotáljuk, és az így dúsított anyagot vezetjük vissza. A 19 fehérfémet a 23 csapolónyüáson és a 28 szifonon keresztül vezetjük a 25 túlfolyóvályúhoz. Ez az anyag, amely a szóban forgó fém egy vagy többféle szulfidjából áll, bizonyos esetekben végtermékként használható fel. Ha például nikkel finomítását végezzük, a kapott fehérfémet elektrolitosan kezeljük vagy redukáljuk darabolás és pörkölés után. Ha az anyag réz, nikkel és kobalttartalma olyan, hogy egyik sem hanyagolható el, a fehérfémet a szóban forgó fémek leválasztására 30 alkalmas eljárással, például flotálással vagy igen lassú hűtéssel kezeljük. Ha a fehérfém lényegében rézszulfidból áll, az anyagot olvadt állapotban egy másik konverter kemencébe visszük ahol tovább kezeljük. Az e célra alkalmazott kemence ismert kialakítású 35 konverter lehet, de célszerűen nem azonos az ismertetett konverterkemencével, hogy a műveleteket folyamatosan lehessen végezni. A járulékos kezelés lényegében megegyezik az ismertetett eljárás harmadik fázisával, azzal a kivétellel, hogy a bevezetett anyag 40 fehérfém és a képződő salak mennyisége igen kicsi. A keletkezett salak általában kevesebb mint a keletkezett fehérfém mennyiségének 10%-a, rendszerint 2—6%. A negyedik fázis alkalmazása esetén a konvertersalak folyékony állapotban történő visszavezetése 45 viszonylag nehezen oldható meg. A negyedik fázisban bevezetett hűtőközeg célszerűen a salakképződést nem fokozó anyag, például fémhulladék. A negyedik fázisban keletkező gáz kezelése az előzőekben ismertetett módon történik. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával nem csupán a folyamatos üzemelés ismert előnyei, azaz kisebb önköltség, olcsóbb technológia automatikus vezérlés stb. biztosíthatók, hanem az alábbi nem várt előnyös hatások is. A találmány szerinti eljárás során az első kemencében kizárólag a nyersanyag megolvasztása történik, és a szulfidos keveréknek a salaktól történő szétválasztása a második kemencében játszódik le. így az olvasztókemencében a : fémfürdő keverése minden kötöttség nélkül oldható meg, és a nyersanyag is a lehető legnagyobb felületen vezethető be, így az olvasztókemence hatásfoka jelentős mértékben javul. Csökkenthető a salakréteg vastagsága is az olvasztókemencében, ami az intenzív keveréssel együtt fokozott érintkezést biztosít a szulfidos olvadék és a salak között. A visszavezetett konvertersalakban levő réz is rendkívül gyorsan és tökéletesen abszorbeálódik a szulfidos keverékben az egyensúlyi 5 állapot eléréséig. Az olvadékból vett anyagminták mikroszkópos vizsgálata bizonyította, hogy a salak réztartalmának legnagyobb része szulfidos keverékből képződött granulátum formájában van jelen. A granulátum szem-10 cséinek nagysága körülbelül 0,5—3 mm. A Stoke's törvényből számítható a szemcsék süllyedési sebessége. A számítás és a gyakorlat is azt mutatta, hogy a szemcsék rendkívül gyorsan süllyednek le a szeparálás során, tehát ülepítőkemence alkalmazása nélkül is 15 megbízható eljárás alakítható ki. Minthogy az olvasztókemencében levő fémfürdőn kialakuló salakréteg vastagsága a szokásos lángkemencékben alkalmazott salakréteg vastagságának tized illetve huszadrészére csökkenthető, a lejátszódó reakció igen jó hatásfokú, még abban az esetben is, ha a bevezetett levegő nyomását jelentősen csökkentjük és az adagolólándzsa vége nem ér be a fémfürdőbe. A technológia gazdaságosságát így a szükséges energia csökkenése és az adagolólándzsa élettartamának növekedése is fokozza. A bevezetett levegőnek ugyanis elsősorban a szulfidos keverékkel kell érintkezésbe lépni, az érintkezést akadályozó salakréteg pedig vékony, tehát a levegő és a szulfidos keverék érintkezése kis energiával gazdaságosan biztosítható. A leválaszt ókemencébe a rézkinyerés hatékonyságának növelésére redukáló közeg, például pirit adagolható. Ebben az esetben a kezelt szulfidos keverék keverhető az olvasztókemencéből érkező szulfidos keverékkel és az egész mennyiség folyamatosan vezethető tovább a konverter kemencébe. Ez a berendezés kialakítását és a szabályzást lényegesen egyszerűsíti, minthogy a fémfürdő átvezetése annál könnyebb, minél nagyobb mennyiségben történik. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával kemencék falazótégláinak korróziója is csökkent. Ez ugyancsak a különlegesen vékony salakréteg eredménye, minthogy a korróziót főként a salak idézi elő. A salak és a kemencebélés érintkezési felülete rendkívül kicsi, így a karbantartási költségek még meglehetősen drága falazóanyag, illetve hűtőbetét alkalmazása esetén is csökkennek. A találmány további részleteit kivitéli példák segítségével ismertetjük. A példák természetesen csupán a jobb megértést vannak hivatva szolgálni, és nem 50 jelentik a találmány korlátozását. 1. példa 24% rézből, 34,2% vasból, 34,2% kénből és 3,7% Si02 -ből álló koncentrátumot, 90% Si0 2 tartalmú 55 kvarchomokot és 53,4% CaO tartalmú meszet adagoltunk konvertersalakkal keverve az olvasztókemencébe. A koncentrátum adagolási sebessége 6000 kg/óra, a kvarchomok adagolási sebessége 1700 kg/óra, és a mész adagolási sebessége 450 kg/óra volt. A keveréket 60 1550 Nm3 nitrogénnel együtt vezettük be 2 kg/cm 2 nyomást alkalmazva. A beadagolás adagolólándzsán keresztül történt, és ugyanakkor egy másik lándzsán át 2500 Nm3 0,8 kg/cm 2 nyomású és 500 Nm 3 ipari oxigén keverékét vezettük be óránként. A gázt a 65 nyersanyaghoz hasonlóan a szulfidos keverékbe fúvat-
