Производство тяжелых цветных металлов из лома и отходов

Купряков Ю.П.

Харьков: Основа, 1992 г.

 ПЕРЕРАБОТКА ВТОРИЧНОГО МЕДНОГО СЫРЬЯ СОВМЕСТНО С РУДНЫМ СЫРЬЕМ

Б отечественной и зарубежной металлургической практике подавляющее количество низкосортного вторичного медного сырья переплавляют на черновую медь на специализированных предприятиях вторичной цветной металлургии. В то же время некоторую часть такого сырья перерабатывают совместно с рудным сырьем в шахтных печах, конвертерах и реакторе процесса Норанда,

Переработка в шахтных почах вторичного медного сырья совместно с сульфидной рудой (или агломератом из концентрата) приводит к дополнительным потерям меди со шлаками. Введение в процесс вторичного сырья с органикой (кабельный лом и т.п.) резко увеличивает количество отходящих газов, потери с ними цветных металлов} негативно влияет на окружающую среду,

Переработка лома электродвигателей в конвертерах сопровождается переходом железа в шлаки, в результате чего резко повышаются потери меди с.отвальными ишаками, а железо безвозвратно теряется. Окисление лаков и изоляционных материалов увеличивает объем отходящих газов, потери меди с газами, ухудшает работу систем пылеулавливания.

Более приемлема переработка в конвертерах высокосортного медного лома ( > 90 % Си ), как это практикуется в Монреале на предприятии канадской фирмы Норанда Инк. Загрузка лома в конвертер во втором периоде  процесса поглощает избыточное тепло и экономит топливо при огневом рафинировании черновой меди. На том же канадском предприятии организована переработка низкосортного вторичного медного сырья в реакторе процесса Норанда. Состав шихты, %:

73 - медного концентрата, 13. - оборотного шлака, 8 - других оборотных материалов, 6 - вторичного сырья.

Вторичное. сырье тщательно готовят к плавке: подвергают дроблению и двухразовой классификации в барабанных грохотах. Удаление недробимых предметов, землистого засора и доведение вторичного сырья до хрупности не более 50 мм приводят к тому, что переработка сырья не оказывает влияния на процесс и окружающую среду. Тем не менее при такой подготовке вторичного сырья не достигается удаления железных приделок, что приводит к увеличению выхода шлаков и потере меди с ними.

      Огневое рафинирование

Огневое рафинирование вторичной черновой меди, как правило, проводят совместно с более чистой черновой медью, выплавляемой из рудного сырья, что снижает содержание примесей в шихте. Процесс рафинирования осуществляют в стационарных отражательных, наклоняющихся и вращающихся печах, в последних перерабатывают преимущественно жидкую черновую медь [1б].

Отражательная печь (рис.1,13) расположена на бетонном фундаменте и огнеупорных столбиках, поверх которых  уложены стальные лещадные плиты. Кладка печи Выполнена из динасового кирпича, ванна заключена в стальную литую арматуру.

В форкамере печи расположены горелки, в задней стенке - шлаковое окно. В боковых стенах устроены окна для загрузки шихты шаржирным краном и щелевидная летка для выпуска меди.

Наклоняющаяся печь по конструкции и размерам близка к горизонтальному конвертеру емкостью 75 т, от которого отличается меньшим числом фурм, меньшими размерами горловины, наличием горелки, шлакового окна и лотки для выпуска меди.

На ряде зарубежных заводов для огневого рафинирования черновой меди применяют вращающиеся печи (рис. 1, 14 и 1. 15).

Размеры печей: фирмы «Лурги» - длина 3965 мм, диаметр 3355 мм; типа «Гора» - 6180 и 2400 соответственно.

Процесс огневого рафинирования черновой меди состоит из двух основных стадий; окисления и шлакования примесей и восстановления оксида меди, растворенного в жидкой меди, различными восстановителями, при этом одновременно происходит и дегазация медной ванны.

Способы комплексной  переработки лома и отходов сложно легированных сталей

При переработке лома и отходов сложполегированиых сталей в электропечах или конвертерах содержащиеся в сырье хром, вольфрам и молибден переходят в шлак, который направляют в шахтные печи рудной плавки для извлечения в штейн никеля и кобальта, а остальные металлы, особенно остродефицитные вольфрам и молибден, безвозвратно теряются. Институтом Гипроникель  совместно с институтом металлургии УФ АН и Режским никелевым заводом проведены обширные исследования по изысканию наиболее оптимальных способов комплексной переработки лома и отходов сложнолегированных сталей. Опыты проводили в электрических дуговых сталеплавильных печах ДСП-6 и ДСП-ЗМ,

Эксперименты с использованием в качестве окислителей лома железоникелевых аккумуляторов, огарка их положительных пластин и малохромистого ферроникеля не дали положительных результатов как по извлечению вольфрама и молибдена в шлак, так и по качеству ферроникеля. Более высокие показатели процесса по извлечению указанных металлов были Достигнуты при использовании для окисления железной руды и закиси никеля и при проведении процесса электроплавки в  три стадии.