Método para fundir sulfuros de metales no ferrosos en un horno de fusión en suspensión y horno de fusión en suspensión.

Un método para fundir sulfuros de metales no ferrosos (13) en un horno de fusión en suspensión,

en donde el método incluye

el uso de un horno de fusión en suspensión que comprende un eje de reacción (1), un depósito de sedimentación (2) en comunicación con el eje de reacción (1) a través de un primer punto de comunicación (3), que se forma entre un extremo inferior del eje de reacción (1) y el depósito de sedimentación (2), y un eje de captación (4) en comunicación con el depósito de sedimentación (2) a través de un segundo punto de comunicación (5), que se forma entre el depósito de sedimentación (2) y un extremo inferior del eje de captación (4), en donde dicho depósito de sedimentación (2) comprende una estructura inferior (6), una estructura de pared superior (7), una primera estructura de pared lateral (8) y una segunda estructura de pared lateral (9) entre la estructura inferior (6) y la estructura de pared superior (7), y una primera estructura de pared de extremo (10) en un extremo del depósito de sedimentación (2) y una segunda estructura de extremo (11) en el extremo opuesto del depósito de sedimentación (2),

una etapa de alimentación para alimentar por medio de un quemador de concentrado (12) sulfuros de metales no ferrosos (13) y gas de reacción (14) al interior del eje de reacción (1) para hacer que los sulfuros de metales no ferrosos (13) y el gas de reacción (14) reaccionen conjuntamente en el eje de reacción (1) para producir la masa fundida, una etapa de recogida para recoger la masa fundida en el depósito de sedimentación (2) de manera que se forme una capa de masa fundida (15) que tenga una superficie superior (16) en el depósito de sedimentación (2), y

una etapa de eliminación de gas para eliminar los gases de proceso (17) procedentes del horno de fusión en suspensión a través del eje de captación (4),

caracterizado

por una etapa de disposición para disponer al menos un medio de inyección (18) para inyectar fluido (19) y/o materia pulverulenta (20) dentro del depósito de sedimentación (2) procedentes de al menos una estructura seleccionada entre la primera estructura de pared lateral (8) y la segunda estructura de la pared lateral (9) del depósito de sedimentación (2) de manera que se inyecte fluido (19) y/o materia pulverulenta (20) dentro del depósito de sedimentación (2) por medio de dicho al menos un medio de inyección (18) por encima de la superficie superior (16) de la capa de masa fundida (15) en el depósito de sedimentación (2), y

por una etapa de inyección para inyectar fluido (19) y/o materia pulverulenta (20) dentro del depósito de sedimentación (2) mediante dichos al menos uno de los medios de inyección (18) por encima de la superficie superior (16) de la capa de masa fundida (15) en el depósito de sedimentación (2) y en una dirección paralela a la superficie superior (16) de la capa de masa fundida (15) de manera que se evite mezclar dicho fluido (19) y/o materia pulverulenta (20) con la capa de masa fundida (15).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FI2013/051065.

Solicitante: Outotec (Finland) Oy.

Inventor/es: BJORKLUND,PETER, PESONEN,LAURI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C22B15/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C22 METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO DE ALEACIONES O METALES NO FERROSOS.C22B PRODUCCION O AFINADO DE METALES (fabricación de polvos metálicos o sus suspensiones B22F 9/00; producción de metales por electrólisis o electroforesis  C25 ); PRETRATAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS. › Obtención de cobre.
  • C22B4/02 C22B […] › C22B 4/00 Tratamiento electrotérmico de minerales o productos metalúrgicos para obtener metales o aleaciones (métodos generales de afinado o refusión de metales C22B 9/00; obtención de hierro o acero C21B, C21C). › Metales ligeros.
  • C22B4/08 C22B 4/00 […] › Aparatos.
  • C22B5/02 C22B […] › C22B 5/00 Procesos generales de reducción aplicados a los metales. › métodos secos.
  • C22B5/12 C22B 5/00 […] › por gases.
  • F27B1/20 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F27 ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS.F27B HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION, EN GENERAL; APARATOS DE SINTERIZACION A CIELO ABIERTO O APARATOS SIMILARES (aparatos de combustión F23; calefacción eléctrica H05B). › F27B 1/00 Hornos de cuba u hornos verticales similares o con un predominio vertical (para el precalentamiento, la cocción, la calcinación o el enfriamiento de la cal, magnesia o dolomita C04B 2/12). › Disposición de los dispositivos de carga.
  • F27D17/00 F27 […] › F27D PARTES CONSTITUTIVAS O ACCESORIOS DE LOS HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION, EN LA MEDIDA EN QUE SON COMUNES A MAS DE UN TIPO DE HORNO (aparatos de combustión F23; calefacción eléctrica H05B). › Dispositivos para la utilización del calor perdido (cambiadores de calor en sí F28 ); Dispositivos para la utilización o eliminación de los gases residuales (eliminación de humo en general B08B 15/00).
  • F27D3/00 F27D […] › Carga; Descarga; Manipulación de las cargas (sistemas transportadores caracterizados por su aplicación a fines particulares no previstos en otras partes B65G 49/00; desplazamiento de las cargas en un horno F27B 9/14).
  • F27D3/18 F27D […] › F27D 3/00 Carga; Descarga; Manipulación de las cargas (sistemas transportadores caracterizados por su aplicación a fines particulares no previstos en otras partes B65G 49/00; desplazamiento de las cargas en un horno F27B 9/14). › Carga de material en partículas utilizando un transportador fluido.

PDF original: ES-2725898_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Método para fundir sulfuros de metales no ferrosos en un horno de fusión en suspensión y horno de fusión en suspensión

Campo de la invención

La invención se refiere a un método para fundir sulfuros de metales no ferrosos en un horno de fusión en suspensión como se define en el preámbulo de la reivindicación independiente 1.

La invención también se refiere a un horno de fusión en suspensión como se define en el preámbulo de la reivindicación independiente 5.

La invención se refiere a un método que tiene lugar en el horno de fusión en suspensión, tal como un horno de fusión instantánea o un horno de conversión instantánea, y a un horno de fusión en suspensión, tal como un horno de fusión instantánea o un horno de conversión instantánea.

El documento de patente publicado WO 2007/113375 se refiere a un método para tratar gas de proceso que contiene sólidos en un horno de fusión en suspensión, que comprende dirigir el gas de proceso desde el eje de reacción del horno de fusión en suspensión hasta un depósito de sedimentación y, además, a través del eje elevado hasta una caldera de calor residual para enfriar el gas de proceso, por lo que a través de una o más boquillas de gas ubicadas en la pared superior del depósito de sedimentación, el gas oxidante se alimenta al gas de proceso que fluye en el depósito de sedimentación, por lo que la cantidad de gas oxidante se ajusta durante el proceso de manera que se minimice la cantidad de sulfuros presentes en la materia sólida del gas de proceso que se dirige a la caldera de calor residual. El documento de patente publicado WO 2007/113375 se refiere también a un equipo para tratar gas de proceso que contiene sólidos en un horno de fusión en suspensión, en el que el gas de proceso se dirige desde el eje de reacción del horno de fusión en suspensión hasta el depósito de sedimentación y, además, a través del eje elevado hasta la caldera de calor residual para enfriar el gas de proceso. Una o más boquillas de gas están ubicadas en la pared superior del depósito de sedimentación para alimentar el gas oxidante al gas de proceso que fluye en el depósito de sedimentación, por lo que la cantidad de gas oxidante se puede ajustar durante el proceso de manera que se minimice la cantidad de sulfuros presentes en la materia sólida del gas de proceso que se dirige a la caldera de calor residual.

El documento de patente publicado WO 00/70103 se refiere a un método y un equipo, mediante los cuales se produce de manera simultánea mata con un alto contenido de metales no ferrosos y escoria residual en un horno de fusión en suspensión a partir de concentrado de sulfuro no ferroso. De acuerdo con la invención, un agente reductor carbonoso se carga en el depósito de sedimentación de un horno de fusión en suspensión a través de toberas en la parte del horno que tiene un área transversal reducida.

Objeto de la invención

El objeto de la invención es proporcionar un método para fundir sulfuros de metales no ferrosos en un horno de fusión en suspensión y un horno de fusión en suspensión que tenga una mezcla mejorada de fluido y/o materia pulverulenta en los gases de proceso que se crean en el espacio de reacción del horno de fusión en suspensión.

Breve descripción de la invención

El método de la invención se caracteriza por las definiciones de la reivindicación independiente 1.

Las realizaciones preferidas del método se definen en las reivindicaciones dependientes 2 a 4.

El horno de fusión en suspensión de la invención se caracteriza de manera correspondiente mediante las definiciones de la reivindicación independiente 5.

La realización preferida del horno de fusión en suspensión se define en la reivindicación dependiente 6.

La invención se basa en disponer medios de inyección para inyectar fluido, tal como líquido, por ejemplo, pequeñas gotas de agua, y/o gas, por ejemplo, oxígeno técnico, y/o materia pulverulenta, por ejemplo carbón o coque en polvo, en el depósito de sedimentación desde por lo menos una de las estructuras de la pared lateral del depósito de sedimentación, de manera que se inyecte materia líquida y/o pulverulenta en el depósito de sedimentación por encima de la superficie superior de la capa de masa fundida en el depósito de sedimentación. Al disponer los medios de inyección de esta manera, el fluido y/o la materia pulverulenta que se alimenta por medio de los medios de inyección se alimentarán a los gases de proceso en el depósito de sedimentación y no a la masa fundida en el depósito de sedimentación, con el resultado de que se cambiaría la composición de la masa fundida.

La invención se puede usar para diferentes finalidades en un horno de fusión en suspensión. El uso previsto depende de la geometría del horno, el tipo de materia prima que se va a fundir en el horno de fusión en suspensión y el tipo de conducto de salida de gases, es decir, el tipo de sistema para procesar los gases formados en el proceso de fusión en suspensión después de salir del eje de captación del horno de fusión suspensión.

Una finalidad es oxidar las partículas de sulfuro residual en el polvo creado en el eje de reacción del horno de fusión en suspensión para formar partículas oxídicas con el fin de crear más fácilmente partículas de sulfato más abajo en el conducto de salida de gases.

Otra finalidad es reducir la temperatura de los gases de proceso que se crean en el horno de fusión en suspensión y que se retiran del horno de fusión en suspensión a través del eje de captación.

Otra finalidad es modificar la composición de las partículas en los gases de proceso que se crean en el horno de fusión en suspensión de manera que las partículas, si y cuando, se adhieran a las paredes internas del depósito de sedimentación o a las paredes internas del eje de captación del horno de fusión en suspensión y creen acumulaciones, estas acumulaciones tengan un punto de fusión más bajo en comparación con las acumulaciones compuestas únicamente por partículas en los gases de proceso, es decir, que fundan las acumulaciones.

Otra finalidad es modificar la composición de las partículas en los gases de proceso que se creen en el horno de fusión en suspensión y al mismo tiempo bajar la temperatura del gas de proceso de manera que las partículas estén en forma sólida en la temperatura de la fase de gas, lo que minimiza que las partículas se peguen a las paredes laterales del eje de captación.

Lista de Figuras

A continuación, la invención se describirá con más detalle haciendo referencia a las figuras, las cuales

la Figura 1 es un dibujo de principio de un horno de fusión en suspensión de acuerdo con una realización preferida de la invención, y

la Figura 2 muestra el horno de fusión en suspensión que se muestra en la Figura 1 según se corta a lo largo de la línea A-A en la Figura 1.

Descripción detallada de la invención

La invención se refiere a un método para fundir sulfuros de metales no ferrosos en un horno de fusión en suspensión y a un horno de fusión en suspensión.

Las figuras muestran un ejemplo de un horno de fusión en suspensión de acuerdo con una realización preferida de la invención.

En primer lugar, se describirá con mayor detalle el método para fundir sulfuros de metales no ferrosos tal como el concentrado de cobre sulfídico, el concentrado de níquel sulfídico, el concentrado de cinc sulfídico, o la mata sulfídica, por ejemplo, mata de cobre sulfídico, mata de níquel sulfídico, o mata de cinc sulfídico, en un horno de fusión en suspensión.

El método incluye el uso de un horno de fusión en suspensión que comprende un eje de reacción 1, un depósito de sedimentación 2 en comunicación con el eje de reacción 1 a través de un primer punto de comunicación 3 que se forma entre un extremo inferior del eje de reacción 1 y el depósito de sedimentación 2, y un eje de captación 4 en comunicación con el depósito de sedimentación 2 a través de un segundo punto de comunicación 5 que se forma entre el depósito de sedimentación 2 y un extremo inferior del eje de captación 4. El depósito de sedimentación 2 comprende una estructura inferior 6, una estructura de pared superior 7, una primera estructura de pared lateral 8 y una segunda estructura de pared lateral 9 entre la estructura inferior 6 y la estructura de pared superior 7, y una primera estructura de pared de extremo 10 en un extremo del depósito de sedimentación 2 y una segunda estructura...

 

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