Sposób wyprowadzania ołowiu i arsenu z cyklu produkcji miedzi w zmodernizowanej technologii KGHM Polska Miedź S.A.

• Autorzy: Czernecki J. , Miczkowski Z. , Krawiec G. , Gizicki S. , Byszyński L.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2015.10.3

Warianty tytułu

EN

Means of removing lead and arsenic during the copper production cycle in upgraded technology of KGHM Polska Miedź S.A.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zawartość miedzi w chalkozynowo-bornitowych koncentratach KGHM Polska Miedź S.A. jest podobna jak w koncentratach chalkopirytowych (20÷30 % mas.). Natomiast stężenia siarki i żelaza są kilkakrotnie niższe odpowiednio 9÷12 i 3÷6 % mas. Ponadto cechą charakterystyczną polskich koncentratów miedzi jest obecność w nich węgla organicznego (6÷9 % mas.) oraz zanieczyszczeń: ołowiu (1,5÷3,0 % mas.) i arsenu (0,05÷0,4 % mas.). Niskie zawartości siarki i żelaza oraz występowanie węgla organicznego sprawiły, że do stapiania tego rodzaju koncentratów w Polsce stosowane są dwa rodzaje technologii: proces szybowy (HM Głogów I i HM Legnica) oraz jednostadialny proces zawiesinowy (HM Głogów II). W obu tych procesach węgiel organiczny stanowi paliwo zapewniając wymaganą temperaturę produktów. Huty, w których stosowany jest proces szybowy, gdy w dwóch pierwszych operacjach pirometalurgicznych występują trwałe fazy siarczkowe (stapianie koncentratów, konwertorowanie kamienia miedziowego), cechuje wysoki stopień eliminacji Pb i As z cyklu produkcji miedzi. Odmienna sytuacja występuje w jednostadialnym procesie zawiesinowym, gdy siarczki w krótkim czasie utleniane są do metali i tlenków. Rozpoczęta modernizacja pirometalurgii w KGHM Polska Miedź S.A. polegająca na zastąpieniu pieców szybowych w HM Głogów I i w HM Legnica jednym piecem zawiesinowym wymagała rozwiązania m.in. problemu wyprowadzania z cyklu produkcji miedzi głównych zanieczyszczeń tj. ołowiu i arsenu. W artykule przedstawione jest zachowanie się ołowiu i arsenu oraz sposobu eliminacji tych zanieczyszczeń z cyklu produkcji miedzi obecnie, gdy funkcjonują dwie technologie, tj. proces szybowy i jednostadialny proces zawiesinowy. Dla sytuacji po modernizacji, gdy w KGHM Polska Miedź S.A. będą pracowały dwa piece zawiesinowe do produkcji miedzi blister bezpośrednio z koncentratów, opracowane są rozwiązania umożliwiające eliminację Pb i As w stopniu zapewniającym utrzymanie poziomu stężeń tych metali w półproduktach na wymaganym poziomie.

EN

The copper content in chalcosite-bornite concentrates produced by KGHM Polska Miedź SA is similar to that in chalcopyrite concentrates (20÷30 wt %). However, the concentration of sulfur and iron is much lower, respectively by 9÷12 and 3÷6 wt %. Furthermore, a characteristic of Polish concentrates is the presence of carbon (6÷9 wt %) and impurities: lead (1.5÷3.0 wt %) and arsenic (0.05÷0.4 wt %). Due to the low sulfur and iron content and the presence of organic carbon, two types of technology were chosen for the melting of the kinds of concentrates encountered in Poland: the shaft smelting process (Głogów I and Legnica) and the one-stage flash smelting process (Głogów II). In both processes the organic carbon constitutes a fuel to provide the desired temperature of the products. The smelters in which the shaft process is used are characterized by a high degree of elimination of Pb and As in the copper production cycle when, in the first two pyrometallurgical operations (concentrates melting, copper matte converting) stable sulfide phases occur. A different situation occurs in the one-stage flash smelting process, where the sulfides are oxidized quickly to the metal and oxides. The beginning of the process of pyrometallurgy modernization by KGHM Polska Miedź SA, involving replacement of the shaft furnaces at Głogów I and Legnica with a single flash smelting furnace, required solutions to such problems as how to remove major contaminants such as lead and arsenic from the copper production cycle. In this paper the behavior of lead and arsenic is presented, as well as the current means of removing these contaminants from the copper production cycle, when there are two technologies, i.e. the process of shaft furnace smelting and the one-stage flash smelting process. To deal with the situation after the upgrade, when KGHM Polish Copper SA will operate two flash smelting furnaces for the production of copper blister directly from concentrates, solutions are being developed to enable the elimination of Pb and As to the degree necessary to ensure that the concentration levels of these metals in the semi-finished products are maintained at the required level.

Słowa kluczowe

PL

proces zawiesinowy; ołów; arsen; żużel konwertorowy

EN

flash smelting; lead; arsenic; converter slag

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 60, nr 10
• Strony: 488--496
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Czernecki J.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Miczkowski Z.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Krawiec G.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Gizicki S.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Byszyński L.

• KGHM Polska Miedź S.A.

Bibliografia

• 1. Kubaschewski O., Evans E. L.: Metallurgical Thermochemistry, London-Butterworth, Springer Ltd. 1951.
• 2. Ptak W., Czernecki J.: The cuprous oxide activity in the slag SiO2-CaO-Al2O. Arch. Hut., 1981, s. 213.
• 3. Pomianek T. et al.: Lead distribution between copper and flash furnace slag in thermodynamic equilibrium conditions. IMN Proceedings, 1978, no. 3.
• 4. Esdeile J . O ., M cAdam J . C .: Proc. Austral. Inst. Min. Met. 1971, no. 239, p. 71.