Исследование закономерностей поведения цветных металлов в новых технологиях переработки медных никельсодержащих и медно-никелевых высокомагнезиальных концентратов

• Автор: Фёдоров, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 187 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. Современное состояние технологий переработки богатых медных никельсодержащих и медноникелевых рудных концентратов с повышенным содержанием оксида магния литературный обзор

1.1. Технологии переработки богатых медных концентратов

с получением меди.

1.2. Известные способы обеднения шлаков, образующихся при

окислительной плавке сульфидного медьсодержащего сырья .

1.3. Взаимодействие шлаков с высоким содержанием СшО и ИЮ с

огнеупорной футеровкой

1.4. Технологии переработки сульфидных медноникелевых

концентратов с повышенным содержанием оксида магния

1.5. Заключение к Главе 1

Глава 2. Исследование закономерностей поведения цветных металлов
и железа при переработке медного концентрата от разделения файнштейна на черновую медь и жидкотекучие шлаки
2.1. Исследование закономерностей процесса обеднения шлаков
в лабораторных условиях.
2.1.1. Методика эксперимента
2.1.2. Результаты исследований и их обсуждение
2.1.3. Исследование процесса обеднения ишакав промышленных условиях
2.2. Исследование окислительной и восстановительной стадий процесса.
2.2.1. Методика проведения экспериментов
2.2.2. Результаты исследований и их обсуждение
2.3. Заключение к главе 2.
Глава 3. Взаимодействие шлаков с высоким содержанием
С1ьО и ИЮ с огнеупорной футеровкой
3.1. Методика проведения лабораторных исследований.
3.2. Результаты лабораторных исследований взаимодействия
огнеупоров и медьсодержащих шлаков
3.3. Результаты исследований промышленных образцов огнеупоров
3.4. Заключение к главе 3
Глава 4. Исследование закономерностей поведения цветных металлов и железа при окислительной плавке медноникелевого концентрата с повышенным содержанием оксида магния и
обеднении образующихся шлаков.
4.1. Исследование закономерностей поведения цветных металлов
и железа при окислительной плавке концентрата
4.1.1. Методика проведения лабораторных экспериментов.
4.1.2. Результаты исследований и их обсуждение
4.1.3. Методика проведения укрупненнолабораторных испытаний на автогенном агрегате с верхним кислородным дутьем института Гипроникель
4.1.4. Результаты исследований и их обсуждение
4.2. Исследование процесса обеднения шлаков в лабораторном и
укрупненнолабораторном масштабах
4.2.1. Методика проведения лабораторных исследований
4.2.2. Результаты исследований и их обсуждение
4.2.3. Методика проведения укрупненнолабораторных экспериментов
в малой дуговой электропечи
4.2.4. Результаты проведения укрупненнолабораторных экспериментов и их обсуждение.
4.3. Заключение к Главе 4.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Основные технологические параметры производительность тчас, расход топлива для плавильной шахты 0 кгчас, расход топлива для отстойника 0 кгчас. Пылевынос составляет от массы концентрата, выход черновой меди . Температура черновой меди С, шлака С. В году процесс прямого получения меди был осуществлен в ПВП на австралийском заводе i компании , . Содержание в перерабатываемом концентрате, масс. Си , , , i2. Для переработки медных никельсодержащих концентратов технология прямого получения черновой меди в промышленном масштабе пока не применяется. Наиболее передовые технологии переработки таких концентратов, но с получением так называемой сырой меди, реализованы на двух зарубежных предприятиях плавильном заводе i компании I и i китайской i. С года модернизованный плавильный завод i компании I перерабатывает коллективный рудный концентрат, в результате чего единственным сырьем для медного производства является медный концентрат от флотации файнштейна, содержащий, масс. Си , i 3 4 5, . Исследования по кислородновзвешенному конвертированию, проведенные компанией, показали, что проблемой при кислородном конвертировании медного концентрата является образование твердого оксида никеля и, следовательно, настыли внутри конвертера, поэтому кислородное конвертирование необходимо вести при температуре, близкой к С, и получением сырой серосодержащей меди, при этом практически весь содержащийся в медном концентрате никель концентрируется в сырой меди. Была разработана и успешно внедрена следующая практика переработки медного концентрата от флотации файнштейна. Идея нового кислородновзвешенного конвертера представлена на рисунке 1. Медный концентрат подается под давлением через две шихтовые горелки по одной на каждом торце конвертера. Конвертирование ведется до содержания серы в сырой меди около 3 , при этом окисления никеля практически не происходит. В получерновую медь переходит меди, в белый матт 6 . Содержание 2 в отходящих газах , пылевынос 7,5 . Газ через систему очистки поступает на производство серной кислоты. Рисунок 1. Финишное конвертирование сырой меди проводится в двух конвертерах ПирсСмита с верхним кислородным дутьем. Один для продувки сырой меди, второй для промывки медноникелевым сплавом. Модифицированный конвертер без фурм оборудован шестью пористыми втулками для подачи азота снизу рисунок 1. Донное перемешивание расплава азотом позволяет привести систему в равновесие. В агрегате установлена отдельная горелка, чтобы обеспечить возможность ведения работы в окислительном режиме во время продувки до черновой меди и в восстановительном режиме во время промывки сплавом. Полученная черновая медь поступает на медный рафинировочный завод i, где из нее отливаются аноды, и ведется электролиз для получения катодной меди. Недостатком технологии является необходимость конвертирования сырой меди до черновой, в результате конвертирования образуются твердые шлаки. ШШ
1 сырая медь 2 кислород 3 природный газ 4 пористые втулки Рисунок 1. На китайском заводе i компании медный концентрат от флотации файнштейна с года перерабатывается непрерывной автогенной плавкой процессом, разработанным совместно Л. П. Лукашевым и Л. Ш Цемехманом 6. Исходным сырьем является медный концентрат следующего массового, масс. Си ,5, i 4,0, ,5, 4,0. Содержание влаги 8 . Принципиальная технологическая схема производства черновой меди представлена на рисунке 1. Шихта Карцевы флюс Коксм, оборот
ДОЗИРОВКА ДОЗИРОВКА. Рисунок 1. Плавка идет на сырую медь, которая подвергается доводке до черновой в конвертере типа Калдо. Агрегат стационарно установлен на фундаменте. Диаметр автогенного агрегата по кожуху мм, общая высота мм. Верхняя часть агрегата выполнена в форме усеченного конуса и имеет высоту мм. Агрегат футерован огнеупорным кирпичом таким образом, что площадь пода составляет 2,8 м2. Огнеупорная кладка по периферии охлаждается медными холодильниками. Автогенный агрегат имеет три водоохлаждаемых шпуровых отверстия. Одно для выпуска шлака, второе для выпуска меди, третье для полного выпуска из него жидких продуктов плавки. Рисунок 1. Продуктами плавки являются сырая медь Б 1 2, 5 6 масс.