Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kinetics of copper leaching from direct‑to‑blister copper flash smelting slag by sulfuric acid

Gargul Krzysztof, Boryczko Bożena, Handzlik Piotr, Noga Piotr, Palimąka Piotr

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 1

art. no. e29, 2023

EN

Coppermaking from sulfide concentrates entails two major steps: smelting and converting. In continuous direct-to-copper smelting process these two steps are combined into one. The principal advantages of this process are: isolation of SO2 emission to a single, continuous, SO2-rich gas stream, minimization of energy consumption and minimization of capital and operating costs. Disadvantages of the process are that about 25% of the Cu entering a direct-to-copper smelting furnace ends up dissolved in the slag (when compared with < 10% in traditional Peirce-Smith converting) and the cost of recovering this Cu is significant. Decopperization process is based on the reduction of cuprous oxide and other metals, mainly lead and iron, in the liquid state in an electric furnace in the presence of coke and technological additives. This paper presents the results of laboratory tests on flash smelting slag leaching with sulfuric acid solutions. Hydrometallurgical treatment of the slag could be an alternative route to the presently used way of processing. The influence of a number of leaching parameters such as sulfuric acid concentration, amount of H2O2 added, liquid to solid phase (l/s) parameter and process temperature on the copper leaching efficiency was investigated. Under optimized process conditions, 95.6% of the copper contained in the original sample of slag was transferred into a solution. The experimental results obtained in the study were supplemented with the analysis of the kinetics of the copper leaching process from the flash smelting slag. The commonly known from the literature diffusion model and chemical reaction model were used. The activation energy of copper leaching from flash smelting slag was estimated in the range from 12.77 to 17.34 kJ/mol.

2

Leaching of lead and copper from flash smelting slag by citric acid

Gargul K., Boryczko B., Bukowska A., Jarosz P., Malecki S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 3

648--656

EN

As a direct-to-blister copper flash smelting slag contains important levels of copper (14%) and lead (2–4%) it is subjected to a process of high temperature reduction. To recover copper as well as lead the slag is subjected then to a process of decopperization by reducing the oxide metal compounds in an electric furnace. This study presents an alternative to the above process by recovering Pb and Cu from the slag by a hydrometallurgical route using citric acid solutions. The objective of this study was to determine process parameters at which the effectiveness of the lead leaching process is greatest with the minimum transfer of copper to the solution. This paper presents the results of laboratory tests on flash smelting slag leaching with citric acid solutions. Process parameters (time, temperature, citric acid concentration, l/s ratio) at which the Pb concentration decreases from the initial value (3.05%) to the value of 0.41–0.6% in the post-leaching sediment were determined. Analogous values for copper were 12.44% (before leaching) and 11.5–11.8% (after). The lead and copper content was determined by atomic absorption spectrometry (AAS). The hydrometallurgical method could successfully replace the existing treatment of slag in an electric furnace and converter.

3

Optimisation of a Production System in the Process of Remelting of Post-Reduction Slag by Applying New Physical and Chemical Conditions

Bydałek A. W., Wołczyński W., Wędrychowicz M., Holtzer M., Basiura B., Palimąka P.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 4

5--8

EN

Production processes at KGHM are complex and require from customers products of constantly higher quality at relatively lowest prices. Such situation results in an increase of the importance of optimisation of processes. As products and technologies change rapidly, technologists at the plant in Głogów have less time to achieve optimisation basing on own experiences. Analysing a particular process, we can e.g. detect occurring disturbances, find factors having an influence on quality problems, select optimal settings or compare various production procedures. Analysis of the course of production process is the basis of process optimisation. One optimisation in case of the process of decopperisation of flash slag can be a change of a technological additive to a less energy-consuming one, and its final result can be an improvement of the productivity index, a change of the relation between final effects and born expenditures, as well as optimisation of production costs.

4

Ługowanie żużla zawiesinowego z jednostadialnego procesu otrzymywania miedzi roztworami wodorotlenku sodu

Gargul K., Bukowska A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 12

2464--2466

PL

Żużel zawiesinowy z pieca topiącego koncentraty do miedzi blister zawierający ok. 14% miedzi oraz 2-4% ołowiu poddano wysokotemperaturowemu procesowi odmiedziowania i stop Cu-Pb-Fe będący produktem procesu odmiedziowania konwertowano w piecu elektrycznym. Interesującą alternatywą w stosunku do obecnie prowadzonego procesu przetwarzania żużla zawiesinowego byłaby jego hydrometalurgiczna przeróbka i selektywny odzysk Cu i Pb. Zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych ługowania żużla zawiesinowego roztworami NaOH. Przeprowadzone doświadczenia pozwoliły na określenie parametrów procesu, przy których zawartość Pb w osadzie po ługowaniu osiąga najniższą wartość wynoszącą 1,52%.

EN

Furnace slag from direct-to-blister smelting of Cu concns. (12.7% Cu and 3.05% Pb) was leached with NaOH soln. to remove Pb. The leaching at optimum parameters (temp. 80°C, NaOH concn. 4 M, 120 min, liq/solid phase ratio 50:1) resulted in decreasing the Pb content down to 1.52% at a const. Cu content.

5

Zastosowanie modeli matematycznych do obliczania lepkości żużli z jednostadialnego procesu otrzymywania miedzi

Wędrychowicz M., Pietrzyk S.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 12

581--588

PL

W trakcie odmiedziowania żużla zawiesinowego w sposób istotny z punktu widzenia warunków prowadzenia procesu, zmienia się jego lepkość. Informacja na temat lepkości żużla oraz kontrola tej własności pozwala na skuteczny odzysk miedzi. Lepkość w wysokich zakresach temperatur prowadzenia procesu (1300-1400 °C) jest trudna do zbadania w warunkach laboratoryjnych, ze względu na chemiczne oddziaływanie żużla na aparaturę badawczą. Stąd też, coraz częściej stosuje się matematyczne modele do opisu lepkości w zakresie wysokich temperatur. W artykule przeprowadzono badania lepkości żużli zawiesinowych oraz żużli po odmiedziowaniu w zakresie temperatur od 1200-1340 °C w różnych atmosferach gazów (CO2, N2, CO-C02) i przedstawiono ich porównanie z wynikami obliczonymi wg modeli matematycznych.

EN

During the decopperization offlash smelting slag its viscosity changes significantly from the point ofview ofthe conditions of the process. Information concerning the viscosity of the slag and control over this property allows for efficient copper recovery. Viscosity at the high temperatures present in the process (1300-1400 °C) is difficult to measure under laboratory conditions due to the chemical effects of slag on the test apparatus. Therefore mathematical models are increasingly used to describe the viscosity in the rangę of high temperatures. In this paper, examinations of viscosity offlash smelting slags and after decopperization were conducted, at temperatures ranging from 1200-1340 °C in different gas atmospheres (C02, N2, CO-C02) and presents a comparison ofthe results calculated according to the mathematical models.

6

Odmiedziowanie żużla zawiesinowego w warunkach stanu nasycenia otrzymywanego stopu metalicznego siarką

Zajączkowski A., Bratek S., Czernecki J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 10

667-678

PL

Wielkolaboratoryjne próby odmiedziowania żużla zawiesinowego przeprowadzone z wykorzystaniem, jako dodatków technologicznych, kamienia wapiennego oraz alternatywnie białego matu lub kamienia miedziowego, nasycających otrzymywany stop metaliczny siarką, pozwoliły stwierdzić, iż możliwym jest, w tym układzie, prowadzenie procesu odmiedziowania bez emisji siarki do gazów odlotowych, jak również scharakteryzować przebieg procesu odmiedziowania w wykorzystywanym w próbach elektrycznym piecu łukowo-oporowym. Ponadto pozwoliły przedłożyć, po wykonaniu analiz posiadanych danych eksperymentalnych, opis związku istniejącego pomiędzy lepkościami odmiedziowanego żużla zawiesinowego i zawartością żelaza w żużlu.

EN

Large scale tests with copper removal from flash smelting slag were carried out with the use of limestone and, optionally, copper sulphide or copper matte as technological additives aimed at introducing sulphur to the metallic alloy obtained. It was found that it was possible to conduct decopperisation process under this system without sulphur emissions through the off-gases, and to characterize the decopperisation process taking place in the arc-resistance furnace. Based on the analysis of experimental data a relationship between viscosities of the decopperised flash slag and iron content in that slag has been determined.

7

Wpływ zamiany dodatku kamienia wapiennego substancjami zawierającymi siarczany wapnia na przebieg procesu odmiedziowania żużla zawiesinowego

Zajączkowski A., Bratek S., Bratek Ł., Czernecki J., Botor J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 8

539-546

PL

Opierając się na danych eksperymentalnych otrzymanych w trakcie badania laboratoryjnego termodynamiki i kinetyki procesu rozdziału miedzi pomiędzy żużel zawiesinowy i bogaty w miedź stop metaliczny, przeprowadzono wielkolaboratoryjne próby porównawcze przebiegu procesu odmiedziowania żużla zawiesinowego dla dwu typów dodatku technologicznego - kamienia wapiennego oraz substancji zawierających siarczany wapnia. W przypadku użycia dodatku siarczanów wapnia, uzyskany wynik prób wskazuje na wystąpienie istotnej poprawy parametrów odmiedziowania żużla zawiesinowego.

EN

Basing on the experimental data obtained during laboratory investigations into thermodynamics and kinetics of processes of copper distribution between flash-smelting slag and metallic alloys large laboratory scale comparative tests of copper removal from flash smelting slag were conducted for two types of technological additions - limestone and substances containing calcium sulphates. The results of application of calcium sulphate addition show significant acceleration of the process and higher degree of the final copper removal from the slag.

8

Wpływ stopnia redukcji żużla zawiesinowego na wartość jego lepkości

Zajączkowski A., Bratek S., Botor J., Czernecki J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 1

3-9

PL

Jednym z etapów procesu otrzymywania miedzi, poprzez zawiesinowe stapianie jej koncentratów, jest odmiedziowanie żużla zawiesinowego zawierającego znaczące ilości miedzi i ołowiu. Etap ten realizowany jest w warunkach redukcyjnych pieca elektrycznego w HM GŁOGÓW. W trakcie jego realizacji w sposób istotny, z punktu widzenia warunków prowadzenia tego procesu, zmienia się wartość lepkości żużla poddawanego odmiedziowaniu. Od niej natomiast uzależnione są zarówno szybkości transportu masy substratów jak i produktów procesu redukcji, jak również możliwości realizacji spustu odmiedziowanego żużla z dostateczną szybkością, bez stwarzania niebezpieczeństwa "zamrożenia" otworów czy rynien spustowych. Realizując, dla zmiennych temperatur, badanie lepkości żużli zawiesinowych o różnym stopniu redukcji i zmiennej zawartości tlenków wapnia i żelaza, po wykorzystaniu wybranego modelu zjawisk i wyznaczeniu parametrów tego modelu w postępowaniu optymalizacyjnym, dostarczono narzędzia obliczeniowego, pozwalającego prognozować zachowanie się wartości lepkości odmiedziowywanego żużla zawiesinowego.

EN

One of the stages of copper production process based on flash smelting of copper concentrates is decopperisation of a slag containing considerable amounts of copper and lead. At the GŁOGÓW Copper Smelter this stage is performed under reducing conditions in an electric furnace. The conditions for conducting this process result in the essential changes in viscosity of the slag subjected to decopperisation, which in turn influences transfer rate of both the substrate mass and the products of the reduction process as well as the possibility of tapping decopperised slag with sufficient speed, with no danger of "freezing" the holes or tapping runners. In this work, viscosity of the flash smelting slag with different degree of reduction and variable contents of the oxides of calcium and iron was investigated at variable temperatures. The model of the occurring phenomena has been selected and its parameters have been determined, and after optimisation the developed model has become a computational tool useful to make forecasts on the viscosity behaviour of decopperised flash smelting slag.