Автоматизация технологического процесса выщелачивания в электролитном производстве цинка

• Автор: Головко, Федор Павлович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1 Анализ задач технологического процесса выщелачивания

1.1 Общая схема получения цинка, описание типового технологического

процесса выщелачивания и его особенности

1.1.1 Химическое описание процесса получения цинка

1.1.2 Типовой технологический процесс выщелачивания.

1.2 Анализ исходного технологического процесса выщелачивания на ЧЦЗ, проблем при увеличении объемов производства, возникающих требовании к качеству цинка

1.2.1 Основные стадии технологического процесса выщелачивания.

1.2.2 Классификация огарка и измельчение песков.

1.2.3. Нейтральное выщелачивание и сгущение.

1.2.4 Кислое выщелачивание, сгущение и противоточная отмывка цинковых кеков
1.2.5 Система контроля и регулирования ТП.
1.2 Постановка цели и задач автоматизации исследований
Глава 2 Методы и алгоритмы управления качеством процесса выщелачивания.
2.1 Анализ факторов, определяющих качество процесса выщелачивания.
2.2 Параметрическая модель технологического процесса выщелачивания
2.3 Выбор метода повышения качества.
2.4 Алгоритм повышения качества технологического процесса выщелачивания.
Выводы к главе 2
Глава 3 Автоматизация технологического процесса выщелачивательного
3.1. Состояние и перспективы развития систем автоматизации
. 3.2 Разработка структуры АСУТП выщелачивания при увеличении объемов
рабочего продукта и его качества
3.3 Выбор элементной базы, конфигурации системы.
3.3.1 Выбор первичных измерительных приборов для выщелачивательного цеха
3.3.2 Выбор промышленного контроллера разработка полевого уровня
3.3.3 Описание программы
Выводы к главе 3
Глава 4 Внедрение и экспериментальная проверка АСУТП выщелачивания.
4.1 Технические предложения и их реализация по АСУ ТП выщелачивания
4.1.1 Модернизация оборудования цеха и технологического процесса. Укомплектование полевого уровня датчики и исполнительные устройства
4.2. Внедрение нижнего уровня АСУТП выщелачивания
4.3 Исследование по повышению качества продукции
Выводы к главе 4
Основные выводы и результаты
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6
Введение
Актуальность


Для цифрового моделирования использовались персональные компьютеры класса Pentium — III, IV, полунатурного моделирования - промышленные контроллеры фирмы «Schneider-Electric», для моделирования и обработки экспериментальных данных пакеты стандартных программ «MathCad», «MathLab». Предложена оригинальная структурная схема технологических процессов выщелачивания, как совокупности локальных процессов, охваченных сквозными параметрами, учитывающая в отличие от аналогичных моделей наличие обратных связей вторичной переработки рабочего продукта. ТП; позволяющая разбить совокупность локальных параметров на зоны, обеспечивающие повышение качества ТП. Предложенные в ходе выполнения диссертационной работы методические, алгоритмические и аппаратные разработки были использованы при реконструкции цеха выщелачивания ОАО «ЧЦЗ». ТП, усовершенствованы технологические режимы (патенты [-]). ТП. За счет модернизации цеха и внедрения АСУТП на основании данных ТП за большой период определена и поддерживается зона стабилизации ТП, обеспечивающая требуемые технологические режимы качества цинка. Внедрение АСУТП обеспечило стабилизацию ТП и увеличение производства цинка с 0 тыс. Материалы диссертационной работы были опубликованы на VIII, IX, X международных научно-методических конференциях «Высокие интеллектуальные технологии в образовании и науке» (Санкт Петербург, , , г. VII Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт Петербург, г. По теме диссертации публиковано печатных работ. Функциональная схема технологического процесса выщелачивания при электролитическом производстве цинка. Эмпирическая модель технологического процесса выщелачивания, учитывающая взаимное влияние контролируемых и регулируемых локальных и сквозных параметров, инерционности процессов. Структурная и принципиальная схемы АСУТП выщелачивания, обеспечивающая увеличение производства цинка с повышением его качества. Технологический процесс получения цинка описан в работах [2, , , , , , , , ]. Первичным сырьем для производства цинка являются, почти исключительно сульфидные цинковые концентраты. Заводы перерабатывают цинковые концентраты Российских горно-обогатительных комбинатов: Учалинского, Сибайского, Гайского, Кировградского, Салаирского; а также импортное сырье стран ближнего зарубежья. Концентраты поступают на заводы в контейнерах или навалом в железнодорожных вагонах. Главными задачами выщелачивательного передела являются обеспечение наиболее полного перевода цинка в раствор, отделение раствора от остатка и очистка цинкового раствора от примесей. Все указанные задачи решают, стремясь обеспечить комплексное использование сырья. Первая стадия нейтральное выщелачивание, вторая стадия кислое выщелачивание с целью доизвлечсния цинка и уменьшения количества кека. Выщелачивание обоженного цинкового концентрата производится обычно отработанным электролитом, получаемым в результате электроосаждения цинка из очищенного раствора. Растворы из выщелачивательного цеха попадают в электролитный цех, где в результате электролиза на катоде выделяется металлический цинк, а в электролите образуется эквивалентное количество серной кислоты, используемой дальше в производстве цинковых растворов. Остаток от выщелачивания (цинковый кек) перерабатывают с целью • доизвлечения из него ценных цветных металлов. В отечественной практике принято его вельцевание. Целью вельцевания является возгонка цинка, свинца и кадмия в обогащенный продукт (всльц-окись). Благородные металлы и медь остаются в клинкере. Цинк в обожженном концентрате находится в соединениях: 2пБ, 2пО, 2п0Бся0я, 2ZnOSiOq и 2пБ. Сульфат цинка растворяется в воде и на его выщелачивание кислоты не расходуется. Высокое содержание сульфата цинка в обожженном концентрате вызывает повышение концентрации цинка в растворе, что приводит к нарушению баланса серной кислоты в замкнутом производстве. ЪпО + Н§Б = гп$ + Н Полнота выщелачивания окиси цинка зависит от содержания в растворе достаточного количества серной кислоты, свойств окиси цинка, крупности частиц и условий выщелачивания. Чем выше температура обжига концентрата, тем труднее растворяется полученная окись цинка.