Разработка технологии плавки сульфидных медно-никелевых концентратов с оптимальными параметрами подачи дутья

• Автор: Мирвалиев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 147 с. : ил.

1.1. Технологии переработки медных концентратов с получением черновой меди

1.2. Технологии переработки медных никельсодержащих концентратов с получением черновой меди.

1.3. Технологии переработки сульфидных медноникелевых концентратов

1.4. Заключение к главе 1.

Глва П. Теоретическое обоснование исследуемого процесса окисления сульфидных руд.

2.1. Теоретические основы пирометаллургической переработки

2.2.Физикохимические процессы, протекающие при плавлении концентрата.

2.3 Характеристика исходных материалов и продуктов плавки.

2.4 Изучение теории истечения газовых струй.

2.5 Экспериментальная проверка зависимости расхода воздуха

от диаметра отверстия и давления в системе

2.6 Изучение вопроса взаимодействия струи с расплавом и глубины ее проникновения
Глава III. Математическое моделирование процесса плавки в АГСВ и перспективы использования данной технологии
3.1. Расчет материального балланса
3.2. Расчет математической модели теплового баланса АГСВ
Заключение к главе III
Глава IV. Исследование тепловых режимов плавки материалов с различной плотностью, массообмена в реакционной зоне аппарата газоструйного вращения и закономерностей поведения цветных металлов при плавке пиритного концентрата.
4.1 Исследование тепловых режимов плавки материалов с различной плотностью и массообмена в реакционной зоне аппарата газоструйного вращения.
4.1.1 Методика эксперимента
4.1.2 Результаты эксперимента и их обсуждение
4.2 Исследование закономерностей поведения цветных металлов при плавке пиритного концентрата в аппарате газоструйного вращения
4.2.1 Методика эксперимента
4.2.2 Результаты эксперимента и их обсуждение
Список используемой литературы
Приложение 1. Задание на проектирование плавильного участка
применительно к ОАО ГМК Печенганикель
Часть 1. Технология и оборудование
1.1 Описание технологии процесса
1.2. Характеристика исходных материалов и продуктов плавки
1.3. Характеристика основного оборудования
1.4. Пуск и остановка нечи
1.5 Расчет материального баланса
1.5.1 Вещественный расчет состава медноникелевого концентрата
1.5.2 Расчет рационального состава штейна и шлака
1.6 Расчет печей
1.6.1 Расчет АГСВ
1.6.2 Расчет электротермического коллектора
1.7. Тепловой баланс установки.
1.7.1 Тепловой баланс АГСВ.
1.7.2 Тепловой баланс ЭТК
1.8. Расчет газоходной системы
1.9. Расчет и выбор необходимых устройств очистки отходящих газов от пыли
1.9.1. Определение средневзвешенного, медианного и модального диаметров по массе крупности частиц
1.9.2. Расчет коглаутилизатора
1.9.3. Определение основных параметров циклона.
1.9.4 Расчет электрофильтра
Часть 2. Электротехническая часть.
Часть 3. Организация производства.
3.1. Организация труда.
3.2. Организация заработной платы и управления
производством
3.3 Организационно техническое решение, позволяющее
получить экономический эффект
3.4. Расчет техникоэкономических показателей проектируемого отделения.
3.4.1. Расчет численности трудящихся, занятых па проектируемом объекте
3.4.2. Расчет фонда заработной платы.
3.4.3. Расчет стоимости основных фондов и амортизационных отчислений
3.4.4. Расчет затрат по проектируемому отделению.
3.4.5. Калькуляция себестоимости продукции.
3.5 Расчет экономической эффективности.
3.6. Техникоэкономические показатели проектируемого отделения
Заключение
Приложение 2. Принципиальная схема электроснабжения плавильного
Приложение 3. Определение расхода воздуха в зависимости от давления дутья и диаметра отверстия истечения сравнительные
данные.
Приложение 4. Гермодинамический расчет реакций окисления
сульфидов.
Приложение 5. Построение математической модели в среде x
Введение


Плавка в печи взвешенной плавки является непрерывным процессом, в результате которого образуются газы с высоким содержанием диоксида серы, утилизировать которые возможно с получением, как серной кислоты, так и элементарной серы. В процессе плавки концентрата с низким содержанием меди или с низким отношением медь железо образуется значительное количество богатого шлака, вследствие чего извлечение меди чрезвычайно низкое. Кроме того, последующее обеднение шлака с высоким содержанием меди является весьма затратной операцией . Впервые прямое получение черновой меди из сульфидного концентрата было осуществлено в году на польском медном заводе v благодаря низкому содержанию железа по следующей технологи. Концентрат, содержащий, масс Си , 2 5, i
плавится в печи взвешенной плавки ПВП на черновую медь и шлак с концентрацией меди масс. Используется подогретое до 0 С дутье, обогащенное кислородом до . Основные технологические параметры производительность тчас, расход топлива для плавильной шахты 0 кгчас, расход топлива для отстойника 0 кгчас. Пылевьнос 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 , , , i 2. Недостатком технологии ПВП являются низкая удельная производительность и, как следствие, высокие капитальные затраты, необходимость глубокой сушки концентрата. Данная технология трудно реализуема в старых плавильных цехах . Кислородновзвешенное конвертирование по технологии . Шагом в развитии взвешенной плавки стал процесс взвешенного конвертирования . Это автогенный процесс непрерывного конвертирования твердого штейна. Процесс состоит в том, что штейн из плавильного агрегата гранулируют или охлаждают и измельчают. Измельченный штейн вдувают вместе с чистым кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, в печь взвешенной плавки для получения черновой меди. При переработке штейнов, содержащих Си, получают сравнительно небольшое количество шлака, что дает высокое извлечение меди. Полученный шлак возвращается в печь взвешенной плавки. Полный процесс взвешенной плавки до штейна и взвешенного конвертирования применен на американском медном плавильнорафинировочном комплексе i компании на 0 принадлежит компании i i при его модернизации в г . При этом утилизация серы возросла до ,9. Производительность труда увеличилась от 0 до тчел. Расход энергии на новом заводе после данной модернизации сократился в 4 раза. Производственные затраты на новом заводе сократились вдове. Технология взвешенного конвертирования используемая на медном заводе i США имеет производительность 1 млн. Перерабатывается твердый штейн Си с применением дутья кислорода. Коэффициент использования кислорода в печи составляет 0. Штейн может поступать из печи любого типа. Содержание серы в черновой меди составляет 0,3, а содержание меди в шлаке . Конвертерный шлак гранулируется и возвращается в плавильный агрегат. Благодаря переработке в этом процессе твердого штейна процессы плавки и конвертирования могут существовать автономно на разных заводах. Отходящие газы содержат диоксида серы. Взвешенное конвертирование требует оборудования для грануляции, сушки и измельчения штейна. Однако исключение периодического конвертирования, конвертерных пролетов с крановым хозяйством, ковшами и другим оборудованием, а также необходимость охлаждения и очистки меньшего объема отходящих газов и меньшая мощность сернокислотной установки компенсируют инвестиции в подготовку штейна к взвешенному конвертированию. Газы охлаждаются и очищаются в котлеутилизаторе, электрофильтре и мокрой системе очистки и направляются на сернокислотную установку. Последняя кампания печи взвешенного конвертирования на заводе продлилась 5 лет, печь была остановлена изза остановки плавильной печи взвешенной плавки, которая проработала до остановки лет. Использование на заводе i взвешенной плавки и взвешенного конвертирования позволяет утилизировать ,9 серы, содержащейся в концентрате. В стадии строительства еще один завод компании Xi в Китае. Завод будет иметь производительность 0 тыс.