Satbayev University, АО «Институт металлургии и обогащения», Алматы, Республика Казахстан:

С. М. Кожахметов, гл. науч. сотр., эл. почта: entc-sultan@mail.ru
С. А. Квятковский, зав. лаб.
А. С. Семенова, вед. инженер

Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, Караганда, Республика Казахстан:
А. С. Байсанов, зав. лабораторией

Проведены экспериментальные исследования совместной пирометаллургической переработки смеси высококремнистых концентратов Жезказганской обогатительной фабрики и высокосернистых актогайских сульфидных медных концентратов с добавками конвертерного шлака и концентрата, полученного при флотации охлажденного конвертерного шлака Балхашского медеплавильного завода. В лабораторных условиях при температуре 1400 oC были проведены плавки смеси актогайского и жезказганского концентратов в соотношении 1:2,6 соответственно с добавками конвертерного шлака и концентрата конвертерного шлака. В ходе исследований было показано влияние газовой фазы на распределение меди, железа и серы между продуктами плавки. В окислительных условиях за счет большой степени десульфуризации сульфидной шихты и перехода части железа в шлаковые расплавы получены штейны, содержащие 51,9–56,6 % меди. В восстановительной среде, характерной для электроплавки Жезказганского медеплавильного завода (ЖМЗ), содержание меди в штейнах находилось в пределах 48,7–50,3 %. Определены температуры плавления и электропроводности полученных шлаков, удовлетворяющие условиям электроплавки. При этом показана возможность получения штейнов, содержащих 49–50 % меди и удовлетворяющих требованиям процесса конвертирования на ЖМЗ, а также шлаков с низкими содержаниями металлов. Полученные в данной работе технологические параметры совместной плавки богатых по меди низкосернистых и высокосернистых концентратов рекомендованы к использованию на ЖМЗ для проведения промышленных испытаний.

Работа выполнена при финансовой поддержке КН МОН РК по гранту № АР05130400.

1. Kvyatkovskiy S., Kozhakhmetov S., Abisheva Z., Bekenov M., Kamirdinov G., Semenova A. Improvement technology of Vanyukov smelting // Proceedings of Copper 2013. — Santiago, Chile, 2013. Vol. III. P. 1059–1063.
2. Kozhakhmetov S., Kvyatkovskiy S. The main results of research and industrial development of Vanyukov process in Kazakhstan // Vanyukov International Symposium on Sustainable Industrial Processing Summit & Exhibition. — Antalya, Turkey, 2015. Vol. 5. P. 267–272.
3. Жуков В. П., Скопов Г. В., Холод С. И. Пирометаллургия меди (теория, практика, прикладная статистика, экономика) : учебное пособие / под ред. С. С. Набойченко. — Екатеринбург : Служба оперативной полиграфии АХУ УрО РАН, 2016. — 632 с.
4. Цымбулов Л. Б., Князев М. В., Цемехман Л. Ш. Двухзонная печь Ванюкова. Перспективы применения в цветной металлургии // Цветные металлы. 2009. № 9. С. 36–43.
5. Hughes S., Reuter M., Kaye A. Ausmelt technology — developments in copper // Proceedings of Metalexpo 2007. — Moscow, Russia, 2007.
6. Кенжалиев Б. К., Квятковский С. А., Кожахметов С. М., Соколовская Л. В., Кенжалиев Э. Б., Семенова А. С. Определение оптимальных технологических параметров обеднения отвальных шлаков Балхашского медеплавильного завода // Металлург. 2019. № 7. С. 78–83.
7. Гречко А. В. Электропечи в пирометаллургическом производстве меди // Электрометаллургия. 2001. № 3. С. 16–21.
8. Кожахметов С. М., Квятковский С. А., Султанов М. К., Тулегенова З. К., Семенова А. С. Переработка окисленных медных руд и концентратов Актогайского месторождения пирометаллургическими способами // Комплексное использование минерального сырья. 2018. № 3. С. 54–62. DOI: 10.31643/2018/6445.17.
9. Пешкин Д. С., Малыгин А. В., Жданов А. В., Дмитриева Е. Г. Температурные характеристики размягчения продуктов окускования низкокремнистых титаномагнетитов // Расплавы. 2015. № 6. С. 51–57.
10. Федоров А. Н., Досмухамедов Н. К., Жолдасбай Е. Е. Особенности формирования и вязкость шлаков системы Cu₂O – FeO_x – SiO₂ – CaO – Al₂O₃, насыщенной оксидом меди // Цветные металлы. 2019. № 1. С. 19–24. DOI: 10.17580/tsm.2019.01.03.
11. Габдуллин Т. Г., Такенов Т. Д., Байсанов С. О., Букетов Е. А. Физико-химические свойства марганцевых шлаков. — Алма-Ата : Наука, 1981. — 232 с.
12. Akberdin A., Konurov U., Kim A., Isagulov A., Saitov R., Sultangaziyev R. Viscosity and electric conductivity of melt system of CaO – Al₂O₃ – B₂O₃ // Metalurgija. 2016. Vol. 55, Iss. 3. Р. 313–316.
13. Wang Y. N., Liu Z. Z., Cao L. L., Blanpain B., Guo M. X. Simulation of particle migration during viscosity measurement of solid-bearing slag using a spindle rotational type viscometer // Chemical Еngineering Science. 2019. Vol. 207. P. 172–180. DOI: 10.1016/j.ces.2019.06.022.
14. Zayakin O. V., Statnykh R. N., Zhuchkov V. I. Study of the Possibility of Obtaining Non-Decomposing Slag During Low-Carbon Ferrochrome Production // Metallurgist. 2019. Vol. 62, Iss. 9-10. Р. 875–881. DOI: 10.1007/s11015-019-00744-8.
15. Басов А. В., Магидсон И. А., Смирнов Н. А. Физические свойства рафинировочных шлаков // Вестник ЮУрГУ. Серия: Металлургия. 2015. Т. 15, № 3. С. 43–53.
16. Магидсон И. А., Смирнов Н. А. Басов А. В. Плотность и электропроводность некоторых синтетических шлаков для обработки стали в агрегате ковш-печь // Известия вузов. Черная металлургия. 2015. Т. 58, № 11. С. 803–809. DOI: 10.17073/0368-0797-2015-11-803-809.
17. Акимов Е. Н., Мальков Н. В., Рощин В. Е. Электропроводность высокоглиноземистых и высокохро мистых шлаков // Вестник ЮУрГУ. Серия Металлургия. 2013. № 1. С. 186–188.
18. Pang Z. D., Lv X. W., Yan Z. M., Liang D., Dang J. Transition of Blast Furnace Slag from Silicate Based to Aluminate Based: Electrical Conductivity // Metallurgical and Materials Transaction B. 2019. Vol. 50, Iss. 1. P. 385–394. DOI: 10.1007/s11663-018-1461-y.