EA026234B1

EA026234B1 - Способ и установка рафинирования концентрата меди

Info

Publication number: EA026234B1
Application number: EA201491924A
Authority: EA
Inventors: Тапио Ахокайнен; Петер Бьорклунд; Туомо ЙОКИНЕН; Харри Ранникко; Майя Метсяринта; Маркку Лахтинен
Original assignee: Оутотек (Финлэнд) Ой
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2017-03-31
Also published as: AP2014008118A0; EP2861774B1; ES2623131T3; WO2013186440A1; EP2861774A1; KR20150015541A; KR101639936B1; PH12014502511A1; CA2873260A1; US20150143951A1; FI20125653A; CN103484689A; CL2014003383A1; US9580771B2; EA201491924A1; EP2861774A4; RS55911B1; PL2861774T3; BR112014031344A2; FI124028B

Abstract

Изобретение относится к способу и установке для рафинирования концентрата (1) меди. Установка включает печь (2) для плавки во взвешенном состоянии, включающую реакционную шахту (5) и отстойник (6). Реакционная шахта (5) снабжена горелкой (8) концентрата для подачи в реакционную шахту (5) концентрата (1) меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа (9) с получением слоя (11) черновой меди, содержащего черновую медь, и первого слоя (12) шлака, содержащего шлак, поверх слоя (11) черновой меди в отстойнике (6), и печью (3) для удаления шлака. Установка включает средства (16, 18, 23) подачи для подачи черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) и для подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) в печь (3) для удаления шлака.

Description

Изобретение относится к способу рафинирования концентрата меди, как определено в ограничительной части независимого п. 1 формулы изобретения.

Изобретение также относится к устройству для рафинирования концентрата меди, как определено в ограничительной части независимого п.14 формулы изобретения.

Способ включает использование печи для плавки во взвешенном состоянии, и устройство включает печи для плавки во взвешенном состоянии. Что касается печи для плавки во взвешенном состоянии, в данном контексте это означает, что она относится к печи прямого получения черновой меди или печи взвешенной плавки.

На фиг. 1 представлена установка для рафинирования концентрата 1 меди в соответствии с известным уровнем техники. Установка, представленная на фиг. 1, включает печь 2 для плавки во взвешенном состоянии, печь 3 для удаления шлака в виде электрической печи и анодные печи 4. Печь 2 для плавки во взвешенном состоянии включает реакционную шахту 5, отстойник 6 и газоход 7. Реакционная шахта 5 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии снабжена горелкой 8 концентрата для подачи концентрата 1 меди и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа 9 и предпочтительно также потока 10 в реакционную шахту 5 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии с получением слоя 11 черновой меди, содержащего черновую медь, и первый слой 12 шлака, содержащий шлак, поверх слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии. Печь 3 для удаления шлака выполнена с возможностью обработки шлака, подаваемого из отстойника 6 шлака печи 2 для плавки во взвешенном состоянии с восстанавливающим агентом в печь 3 для удаления шлака с получением нижнего слоя 14 металла, содержащего нижнюю металлическую медь и второго слоя 15 шлака, содержащего отработанный шлак сверху нижнего слоя 14. Установка, представленная на фиг. 1, включает дополнительно средства 16 подачи шлака для подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака. Установка, представленная на фиг. 1, включает дополнительно средства 18 подачи черновой меди для подачи черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойник 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в анодные печи 4. Установка, представленная на фиг. 1, включает дополнительно средства 19 подачи нижнего металла для подачи нижней металлической меди из нижнего слоя 14 металла в печи 3 для удаления шлака в анодные печи 4. Установка, представленная на фиг. 1, включает дополнительно средства 20 отведения отработанного шлака для отведения отработанного шлака 21 из печи 3 для удаления шлака. Установка, представленная на фиг. 1, включает дополнительно анодные литьевые формы 17 для отливки медных анодов (не показаны на чертежах), которые могут быть использованы в процессе электролитического рафинирования для дальнейшего рафинирования нижней металлической меди. Одна из проблем с установкой, представленной на фиг. 1, состоит в том, что, если печь 3 для удаления шлака охлаждают или оставляют для охлаждения, нижний слой 14 металла в печи 3 для удаления шлака затвердевает. Расплавление затвердевшего нижнего слоя 14 металла является проблемой, поскольку термической энергии, полученной с помощью печи 3 для удаления шлака, обычно достаточно только для поддержания материала в печи 3 для удаления шлака в расплавленном состоянии, но не для его плавления или, по меньшей мере, не для его эффективного расплавления в течение короткого периода времени.

Цель изобретения

Целью изобретения является решение указанной выше проблемы.

Краткое описание изобретения

Способ рафинирования концентрата меди отличается тем, что указано в независимом п.1 формулы изобретения.

Предпочтительные воплощения способа определены в зависимых пп.2-13 формулы изобретения.

Способ включает использование печи для плавки во взвешенном состоянии, включающей реакционную шахту и отстойник. Реакционная шахта печи для плавки во взвешенном состоянии снабжена горелкой концентрата для подачи концентрата меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа в реакционную шахту печи для плавки во взвешенном состоянии с получением слоя черновой меди, содержащего черновую медь, и первый слой шлака, содержащий шлак, поверх слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии. Способ включает использование печи для удаления шлака. Способ включает стадию подачи концентрата меди, такого как концентра сульфида меди и/или медный штейн, и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа в реакционную шахту печи для плавки во взвешенном состоянии с получением слоя черновой меди, содержащего черновую медь, и первого слоя шлака, содержащего шлак, поверх слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии. Способ дополнительно включает стадию подачи шлака из первого слоя шлака в отстойник печи для плавки во взвешенном состоянии и черновой меди из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии из печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака. Способ дополнительно включает стадию обработки черновой меди и шлака в печи для удаления шлака восстанавливающим агентом с получением нижнего слоя металла, содержащего нижнюю металлическую медь, и второго слоя шлака, содержащего шлак, поверх нижнего слоя металла в печи для удаления шлака. Способ допол- 1 026234 нительно включает стадию отведения нижней металлической меди из нижнего слоя металла в печи для удаления шлака. Способ дополнительно включает стадию отведения шлака из второго слоя шлака в печи для удаления шлака.

Установка рафинирования концентрата меди отличается тем, что указано в независимом п.14 формулы изобретения.

Предпочтительные воплощения установки определены в зависимых пп.15-27.

Установка включает печь для плавки во взвешенном состоянии, включающую реакционную шахту и отстойник. Реакционная шахта печи для плавки во взвешенном состоянии снабжена горелкой концентрата для подачи концентрата меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа в реакционную шахту печи для плавки во взвешенном состоянии с получением слоя черновой меди, содержащего черновую медь, и первого слоя шлака, содержащего шлак, поверх слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии. Установка дополнительно включает средства подачи для подачи черновой меди из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака и для подачи шлака из первого слоя шлака в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака. Печь для удаления шлака выполнена с возможностью обработки черновой меди и шлака в печи для удаления шлака восстанавливающим агентом с получением нижнего слоя металла, содержащего нижнюю металлическую медь, и второго слоя шлака, содержащего отработанный шлак, поверх нижнего слоя металла в печи для удаления шлака. Установка дополнительно включает средства отведения нижнего металла для отведения нижней металлической меди из нижнего слоя металла в печи для удаления шлака. Установка дополнительно включает средства отведения шлака для отведения шлака из второго слоя шлака в печи для удаления шлака.

Изобретение основано на подаче как шлака, так и черновой меди из печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака. Подавая как шлак, так и черновую медь из печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака, большее количество термической энергии будет подано в печь для удаления шлака по сравнению с ситуацией, когда подают только шлак из печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака, как в установке известного уровня техники, представленной на фиг. 1. Такое большее количество термической энергии может быть использовано для расплавления материала, возможно отвержденного в печи для очистки шлака. Вследствие подачи как шлака, так и черновой меди из печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака хранение шлака в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии не является необходимым. Кроме того, нет необходимости отделять черновую медь от шлака в отстойнике, поскольку как шлак, так и черновую медь подают из печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака. Вследствие этого, отстойник может быть сделан меньше, что снижает стоимость печи для плавки во взвешенном состоянии. Если черновую медь и шлак отводят непосредственно в печь для удаления шлака при очень низком уровне в ванне взвешенной плавки, тогда вероятность пенообразования будет низкой. Печи для плавки во взвешенном состоянии могут работать при более низком кислородном потенциале, поскольку тенденция пенообразования будет ниже. Это означает более низкие объемы отходящих газов и экономию эксплуатационных расходов в линии отходящих газов, а также меньше восстановительной работы в печи для удаления шлака и, следовательно, меньше потребления энергии.

В предпочтительном воплощении способ включает подачу концентрата меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и/или реакционного газа в реакционную шахту печи для плавки во взвешенном состоянии, так что температура черновой меди, подаваемой из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии, составляет от 1250 до 1400°С.

В предпочтительном воплощении способ предпочтительно, но не обязательно, включает подачу концентрата меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и/или реакционного газа в реакционную шахту печи для плавки во взвешенном состоянии, так что температура шлака, подаваемого из первого слоя шлака в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии, составляет от 1250 до 1400°С.

В предпочтительном воплощении способ включает подачу концентрата меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и/или реакционного газа в реакционную шахту печи для плавки во взвешенном состоянии, так что температура черновой меди, подаваемой из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии, составляет от 1250 до 1400°С, и так что температура шлака, подаваемого из первого слоя шлака в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии, составляет от 1250 до 1400°С. Иногда в печи для плавки во взвешенном состоянии находится слишком много тепла, и, следовательно, объем отходящих газов становится большим. Это в данном случае даже может иметь положительный эффект, поскольку рабочая температура может быть задана выше, так как расплав будет слит в печь для удаления шлака, в котором размещение большого количества тепла не вызывает проблем. Объем отходящих газов может быть ниже, чем обычно, поскольку печи для плавки во взвешенном состоянии могут работать в более горячих условиях, что означает меньшие объемы отходящих газов.

Подача черновой меди и/или шлака с температурой от 1250 до 1400°С из отстойника печи для плав- 2 026234 ки во взвешенном состоянии позволяет снизить потребность в тепловой энергии, которую необходимо подавать в печь для удаления шлака для процесса восстановления, поскольку черновая медь и/или шлак, подаваемые в печь для плавки во взвешенном состоянии, слишком горячи, т.е. содержат избыточную тепловую энергию в дополнение к той, что необходима для реакции в печи для плавки во взвешенном состоянии. Данный избыток тепловой энергии может быть использован в процессе восстановления в печи для удаления шлака. В частности, если в качестве печи для удаления шлака используют электрическую печь, это является особенно предпочтительным, поскольку получение тепловой энергии с помощью печи для плавки во взвешенном состоянии является менее затратным, чем получение тепловой энергии с помощью электрической печи.

Способ предпочтительно, но не обязательно, включает подачу черновой меди из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака без рафинирования черновой меди, подаваемой из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии, перед подачей черновой меди, подаваемой из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака.

Средства подачи черновой меди для подачи черновой меди из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака, предпочтительно, но не обязательно, выполнены с возможностью подачи черновой меди из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака без рафинирования черновой меди, подаваемой из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии перед подачей черновой меди из слоя черновой меди в отстойнике печи для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака.

Другим преимуществом, достигаемым с помощью способа и установки в соответствии с изобретением, является то, что возможна упрощенная компоновка по сравнению со способом согласно уровню техники и установкой, представленной на фиг. 1. Например, в воплощениях, представленных на фиг. 2, включающих анодные печи, материал из печи для плавки во взвешенном состоянии подают только в печь для удаления шлака, и материал из печи для удаления шлака подают только в анодные печи.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение описано более подробно со ссылками на чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлена установка известного уровня техники;

на фиг. 2 представлено первой воплощение установки;

на фиг. 3 представлено второе воплощение установки;

на фиг. 4 представлено третье воплощение установки и на фиг. 5 представлено четвертое воплощение установки.

Подробное описание изобретения

Изобретение относится к способу и установке для рафинирования концентрата 1 меди.

Далее подробно описан первый способ рафинирования концентрата 1 меди и предпочтительные воплощения и варианты способа.

Способ включает использование печи 2 для плавки во взвешенном состоянии, включающей реакционную шахту 5, отстойник 6 и предпочтительно, но не обязательно, газоход 7.

Реакционная шахта 5 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии снабжена горелкой 8 концентрата для подачи концентрата 1 меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа 9 и предпочтительно также потока 10 в реакционную шахту 5 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии с получением слоя 11 черновой меди, содержащего черновую медь, и первого слоя 12 шлака, содержащего шлак, поверх слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии.

Способ дополнительно включает использование печи 3 для удаления шлака. Способ предпочтительно включает использование электрической печи 3 в качестве печи для удаления шлака.

Способ включает стадию подачи концентрата 1 меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа 9 и предпочтительно также потока 10 в реакционную шахту 5 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии с получением слоя 11 черновой меди, содержащего черновую медь, и первого слоя 12 шлака, содержащего шлак, поверх слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии.

Способ дополнительно включает стадию подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печи 3 для удаления шлака и для подачи черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печи 3 для удаления шлака.

Способ дополнительно включает стадию обработки черновой меди и шлака в печи 3 для удаления шлака с восстанавливающим агентом 16, таким как кокс, с получением нижнего слоя 14 металла, содержащего нижнюю металлическую медь, и второго слоя 15 шлака, содержащего шлак, поверх нижнего слоя 14 металла в печи 3 для удаления шлака. На данной стадии медь, присутствующую в шлаке, подаваемом из первого слоя 12 шлака в печь 2 для плавки во взвешенном состоянии, перемещают из второго слоя 15 шлака в нижний слой 14 металла. Способ дополнительно включает стадию отведения нижней

- 3 026234 металлической меди из нижнего слоя 14 металла в печи для удаления шлака.

Способ дополнительно включает стадию отведения шлака 21 из второго слоя 15 шлака в печи 3 для удаления шлака.

В предложенном способе шлак из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и черновая медь из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии могут быть поданы совместно из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака, как показано на фиг. 2 и 5. В качестве альтернативы, шлак из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и черновая медь из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии могут быть поданы раздельно из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака, как показано на фиг. 3 и 4.

В предложенном способе шлак из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и/или черновая медь из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии могут быть поданы периодически из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь для удаления шлака. В качестве альтернативы, шлак из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и/или черновая медь из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии могут быть поданы непрерывно из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака. Используя непрерывную подачу, средства 16, 18, 23 подачи для подачи черновой меди из слоя 12 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и для подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака, легче поддерживать открытыми.

Способ предпочтительно, но не обязательно, включает стадию подачи нижней металлической меди, отводимой из нижнего слоя 14 металла в печи 3 для удаления шлака, в анодную печь 4.

Способ предпочтительно, но не обязательно, включает подачу концентрата 1 меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и/или реакционного газа 9 в реакционную шахту 5 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии, так что температура черновой меди, подаваемой из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии, составляет от 1250 до 1400°С.

Способ предпочтительно, но не обязательно, включает подачу концентрата 1 меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и/или реакционного газа 9 в реакционную шахту 5 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии, так что температура шлака, подаваемого из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии составляет от 1250 до 1400°С.

Способ предпочтительно, но не обязательно, включает подачу инертного газа или инертной газовой смеси в печь для удаления шлака.

Способ предпочтительно, но не обязательно, включает подачу черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойник 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака без рафинирования черновой меди, подаваемой из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии, перед подачей черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака.

Способ в некоторых воплощениях, как показано на фиг. 4 и 5, включает применение дополнительной печи 24 для удаления шлака в дополнение к печи 3 для удаления шлака. Данные воплощения способа включают стадию подачи шлака 21 из печи 3 для удаления шлака в дополнительную печь 24 для удаления шлака и стадию обработки шлака 21 в дополнительной печи 24 для удаления шлака восстанавливающим агентом 13 с получением нижнего слоя 25 сплава, содержащего нижний сплав 30, и слоя 26 отработанного шлака, содержащего отработанный шлак 27. Данные воплощения способа включают стадию отведения нижнего сплава 30 из нижнего слоя 25 сплава в дополнительной печи 24 для удаления шлака и стадию отведения отработанного шлака 27 из слоя 26 отработанного шлака в дополнительной печи 24 для удаления шлака. В качестве дополнительной печи 24 для удаления шлака может быть использована электрическая печь.

Далее более подробно описаны установка для рафинирования концентрата 1 меди и предпочтительные воплощения и их варианты.

Установка включает печь 2 для плавки во взвешенном состоянии, включающую реакционную шахту 5, отстойник 6 и предпочтительно, но не обязательно, газоход 7.

Реакционная шахта 5 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии снабжена горелкой 8 концентрата для подачи концентрата 1 меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа 9 и предпочтительно также потока 11 в реакционную шахту 5 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии с получением слоя 11 черновой меди, содержащего черновую медь, и первый слой 12 шлака, содержащий шлак, поверх слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии.

Установка дополнительно включает печь 3 для удаления шлака, которая предпочтительно, но не обязательно, выполнена в виде электрической печи.

Установка дополнительно включает средства 16, 18, 23 подачи для подачи черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и для подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления

- 4 026234 шлака.

Печь 3 для удаления шлака выполнена с возможностью обработки черновой меди и шлака в печи 3 для удаления шлака восстанавливающим агентом 13 с получением нижнего слоя 14 металла, содержащего нижнюю металлическую медь, и второго слоя 15 шлака, содержащего шлак 21, поверх нижнего слоя 14 металла в печи 3 для удаления шлака. В печи для удаления шлака медь, присутствующая в шлаке, подаваемом из первого слоя 12 шлака в печи 2 для плавки во взвешенном состоянии, перемещается из второго слоя 15 шлака в нижний слой 14 металла.

Установка дополнительно включает средства 22 отведения нижнего металла для отведения нижней металлической меди из нижнего слоя 14 металла в печь 3 для удаления шлака.

Установка дополнительно включает средства 20 отведения шлака для отведения шлака 21 из второго слоя 15 шлака в печи 3 для удаления шлака. Средства 18, 19, 23 для подачи черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и для подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака может, как представлено на фиг. 3 и 4, включать отдельные средства 16 подачи первого шлака для отдельной подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака. Такие отдельные средства 16 подачи первого шлака для подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 16 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака могут быть выполнены с возможностью подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака без рафинирования шлака перед подачей шлака в печь 3 для удаления шлака.

Средства подачи 18, 19, 23 для подачи черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и для подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака, могут, как показано на фиг. 3 и 4, включать отдельные средства 18 подачи черновой меди для отдельной подачи черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака. Такие отдельные средства 18 подачи черновой меди для подачи черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака, могут быть выполнены с возможностью подачи черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака без рафинирования черновой меди перед подачей черновой меди в печь 3 для удаления шлака.

Средства 18, 19, 23 подачи для подачи черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и для подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака, могут, как показано на фиг. 2 и 5, включать средства 23 объединенной подачи шлака и черновой меди для подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 3 для плавки во взвешенном состоянии совместно с черновой медью из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака. Такие средства 23 объединенной подачи шлака и черновой меди для подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии совместно с черновой медью из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака, могут быть выполнены с возможностью подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии совместно с черновой медью из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака, без рафинирования шлака и черновой меди перед подачей шлака и черновой меди в печь 3 для удаления шлака.

Средства 16, 18, 23 подачи могут быть выполнены с возможностью периодической подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и/или черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака. В качестве альтернативы, средства 16, 18, 23 подачи могут быть выполнены с возможностью непрерывной подачи шлака из первого слоя 12 шлака в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии и/или черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии из печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака.

Средства 22 отведения нижнего металла для отведения нижней металлической меди из нижнего слоя 14 металла в печь 3 для удаления шлака, предпочтительно, но не обязательно, как представлено на фиг. 2-5, соединены со средствами 19 подачи нижнего металла для подачи нижней металлической меди в анодную печь 4.

Установки, представленные на фиг. 2-5, дополнительно включают анодные литейные формы 17 для

- 5 026234 отливки медных анодов, которые могут быть использованы в способе электрического рафинирования для дальнейшего рафинирования меди.

Средства 18 подачи черновой меди для подачи черновой меди из первого слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака, предпочтительно, но не обязательно, выполнены с возможностью подачи черновой меди из первого слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака без рафинирования черновой меди, подаваемой из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии перед подачей черновой меди из слоя 11 черновой меди в отстойнике 6 печи 2 для плавки во взвешенном состоянии в печь 3 для удаления шлака.

Установка может включать средства подачи газа для подачи инертного газа или инертной газовой смеси в печь 3 для удаления шлака.

Установка в некоторых воплощениях, как показано на фиг. 4 и 5, может включать дополнительную печь 24 для удаления шлака в дополнение к печи 3 для удаления шлака и вторые средства 31 подачи шлака для подачи шлака 21 из печи 3 для удаления шлака в дополнительную печь 24 для удаления шлака для снижения содержания меди в шлаке и извлечения меди. В некоторых воплощениях дополнительная печь 24 для удаления шлака выполнена с возможностью обработки шлака 21 в дополнительной печи 24 для удаления шлака с помощью восстанавливающего агента 13 с получением нижнего слоя 25 сплава, содержащего нижний сплав 30, и слоя 26 отработанного шлака, содержащего отработанный шлак 27. В таких воплощениях установка включает дополнительные средства 28 отведения нижнего металла для отведения нижнего слоя 30 из нижнего слоя 25 сплава в дополнительной печи 24 для удаления шлака и дополнительные средства 29 отведения отработанного шлака для отведения отработанного шлака 27 из слоя 26 отработанного шлака в дополнительной печи 24 для удаления шлака. Дополнительная печь 24 для удаления шлака может представлять собой электрическую печь.

Специалисту в данной области техники очевидно, что по мере усовершенствования технологии основная идея изобретения может быть реализована разными способами. Таким образом, изобретение и его воплощения не ограничены представленными выше примерами, но могут изменяться в пределах объема формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ рафинирования концентрата (1) меди, включающий использование печи (2) для плавки во взвешенном состоянии, содержащей реакционную шахту (5) и отстойник (6), где реакционная шахта (5) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии снабжена горелкой (8) концентрата для подачи в реакционную шахту (5) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии концентрата (1) меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа (9), с получением слоя (11) черновой меди, содержащего черновую медь, и первого слоя (12) шлака, содержащего шлак, поверх слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии;

использование печи (3) для удаления шлака;

подачу концентрата (1) меди и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа (9) в реакционную шахту (5) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии с получением слоя (11) черновой меди, содержащего черновую медь, и первого слоя (12) шлака, содержащего шлак, поверх слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии, отличающийся подачей шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака;

обработкой черновой меди и шлака в печи (3) для удаления шлака восстанавливающим агентом (13) с получением нижнего слоя (14) металла, содержащего нижнюю металлическую медь, и второго слоя (15) шлака, содержащего шлак (20), поверх нижнего слоя (14) металла в печи (3) для удаления шлака;

отведением нижней металлической меди из нижнего слоя (14) металла в печи (3) для удаления шлака и отведением шлака (20) из второго слоя (15) шлака в печи (3) для удаления шлака.
2. Способ по п.1, отличающийся подачей шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии совместно из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака.
3. Способ по п.1, отличающийся подачей шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии отдельно из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся подачей шлака из первого слоя (12) шлака в отстой- 6 026234 нике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и/или черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии периодически в печь (3) для удаления шлака.
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся подачей шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и/или черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии непрерывно в печь (3) для удаления шлака.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся подачей нижней металлической меди, отводимой из нижнего слоя (14) металла в печи (3) для удаления шлака, в анодную печь (4).
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся использованием электрической печи в качестве печи (3) для удаления шлака.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся подачей концентрата (1) меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и/или реакционного газа (9) в реакционную шахту (5), так что температура черновой меди, подаваемой из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии, составляет от 1250 до 1400°С.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся подачей в реакционную шахту (5) концентрата (1) меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и/или реакционного газа (9), так что температура шлака, подаваемого из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии, составляет от 1250 до 1400°С.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся подачей инертного газа или инертной газовой смеси в печь (3) для удаления шлака.
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся подачей черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака без рафинирования черновой меди, подаваемой из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии, перед подачей черновой меди, подаваемой из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака.
12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся использованием дополнительной печи (24) для удаления шлака в дополнение к печи (3) для удаления шлака;

подачей шлака (21) из печи (3) для удаления шлака в дополнительную печь (24) для удаления шлака;

обработкой шлака (21) в дополнительной печи (24) для удаления шлака восстанавливающим агентом (13) с получением нижнего слоя (25) сплава, содержащего нижний сплав (30), и слоя (26) отработанного шлака, содержащего отработанный шлак (27);

отведением нижнего сплава (30) из нижнего слоя (25) сплава в дополнительной печи (24) для удаления шлака и отведением отработанного шлака (27) из слоя (26) отработанного шлака в дополнительной печи (24) для удаления шлака.
13. Способ по п.12, отличающийся использованием электрической печи в качестве дополнительной печи (24) для удаления шлака.
14. Установка для рафинирования концентрата (1) меди, включающая печь (2) для плавки во взвешенном состоянии, содержащую реакционную шахту (5) и отстойник (6), где реакционная шахта (5) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии снабжена горелкой (8) концентрата для подачи в реакционную шахту (5) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии концентрата (1) меди, такого как концентрат сульфида меди и/или медный штейн, и дополнительно, по меньшей мере, реакционного газа (9) с получением слоя (11) черновой меди, содержащего черновую медь, и первого слоя (12) шлака, содержащего шлак, поверх слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии;

печь (3) для удаления шлака, отличающаяся средствами (16, 18, 23) подачи для подачи черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и для подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака;

печью (3) для удаления шлака, выполненной с возможностью обработки черновой меди и шлака в печи (3) для удаления шлака восстанавливающим агентом (13) с получением нижнего слоя (14) металла, содержащего нижнюю металлическую медь, и второго слоя (15) шлака, содержащего шлак (21), поверх нижнего слоя (14) металла в печи (3) для удаления шлака;

средствами (22) отведения нижнего металла для отведения нижней металлической меди из нижнего слоя (14) металла в печи (3) для удаления шлака;

средствами (21) отведения шлака для отведения шлака (20) из второго слоя (15) шлака в печи (3) для удаления шлака.

- 7 026234
15. Установка по п.14, отличающаяся тем, что средства (18, 19, 23) подачи для подачи черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и для подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака включают отдельные первые средства (16) подачи шлака для отдельной подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака.
16. Установка по п.15, отличающаяся тем, что отдельные средства (16) подачи шлака для подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака выполнены с возможностью подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака без рафинирования шлака перед подачей шлака в печь (3) для удаления шлака.
17. Установка по любому из пп.14-16, отличающаяся тем, что средства (18, 19, 23) подачи для подачи черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и для подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака включают средства (18) подачи черновой меди для отдельной подачи черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака.
18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что отдельные средства (18) подачи черновой меди для подачи черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака выполнены с возможностью подачи черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака без рафинирования черновой меди перед подачей черновой меди в печь (3) для удаления шлака.
19. Установка по любому из пп.14-18, отличающаяся тем, что средства (18, 19, 23) подачи для подачи черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и для подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака включают объединенные средства (23) подачи шлака и черновой меди для подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии совместно с черновой медью из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака.
20. Установка по п.19, отличающаяся тем, что объединенные средства (23) подачи шлака и черновой меди для подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии совместно с черновой медью из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака выполнены с возможностью подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака без рафинирования шлака и черновой меди перед подачей шлака и черновой меди в печь (3) для удаления шлака.
21. Установка по любому из пп.14-20, отличающаяся тем, что средства (16, 18, 23) подачи выполнены с возможностью периодической подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и/или черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака.
22. Установка по любому из пп.14-20, отличающаяся тем, что средства (16, 18, 23) подачи выполнены с возможностью непрерывной подачи шлака из первого слоя (12) шлака в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии и/или черновой меди из слоя (11) черновой меди в отстойнике (6) печи (2) для плавки во взвешенном состоянии из печи (2) для плавки во взвешенном состоянии в печь (3) для удаления шлака.
23. Установка по любому из пп.14-22, отличающаяся тем, что средства (22) отведения нижнего металла для отведения нижней металлической меди из нижнего слоя (14) металла в печи (3) для удаления шлака соединены со средствами (19) подачи нижнего металла для подачи нижней металлической меди в анодную печь (4).
24. Установка по любому из пп.14 или 23, отличающаяся тем, что печь (3) для удаления шлака является электрической печью для удаления.
25. Установка по любому из пп.14-24, отличающаяся средствами подачи газа для подачи инертного газа или инертной газовой смеси в печь (3) для удаления шлака.
26. Установка по любому из пп.14-25, отличающаяся дополнительной печью (24) для удаления шлака в дополнение к печи (3) для удаления шлака; вторыми средствами (31) подачи шлака для подачи (21) шлака из печи (3) для удаления шлака в до- 8 026234 полнительную печь (24) для удаления шлака, причем дополнительная печь (24) для удаления шлака выполнена с возможностью обработки шлака (21) в дополнительной печи (24) для удаления шлака восстанавливающим агентом (13) с получением нижнего слоя (25) сплава, содержащего нижний сплав (30), и слоя (26) отработанного шлака, содержащего отработанный шлак (27);

дополнительными средствами (28) отведения нижнего металла для отведения нижнего сплава (30) из слоя (25) нижнего сплава в дополнительной печи (24) для удаления шлака;

дополнительными средствами (29) отведения отработанного шлака для отведения отработанного шлака (27) из слоя (26) отработанного шлака в дополнительной печи (24) для удаления шлака.
27. Установка по п.26, отличающаяся тем, что дополнительная печь (24) для удаления шлака является электрической печью.