Закономерности распределения меди и никеля между продуктами обеднительной плавки в восстановительных условиях

• Автор: Ладыго, Екатерина Алексеевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Развитие и перспективы процессов плавки медного и никелевого сульфидного сырья.

1.2. Способы обеднения шлаков цветной металлургии.

1.3. Поведение цветных металлов в шлакоштейновых и шлакометаллических системах.

1.4. Моделирование металлургических систем

1.5. Выводы и постановка задачи исследований

2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ОБЕДНЕНИЯ БОГАТЫХ ПО МЕДИ И НИКЕЛЮ ШЛАКОВ.
Введение.

2.1. Разработка методики термодинамических расчетов.

2.2. Результаты расчетов и их анализ
Выводы по главе 2.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ В УСЛОВИЯХ ГЛУБОКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ
Введение.
3.1. Растворимость меди в шлаках
3.2. Восстановление твердым углеродом шлаков, богатых по меди и никелю Выводы по главе 3.
4. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ОБЕДНЕНИЯ ШЛАКОВ В ПЕЧИ ВАНЮКОВА
4.1. Выбор методики моделирования.
4.2. Описание структуры математической модели восстановительного обеднения шлаков в ПВ.
4.3. Результаты расчетов и анализ параметров восстановительного обеднения шлаков в ПВ
Выводы но главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для подачи окислительного дутья используется вертикальная погруженная в шлаковый расплав фурма, представляющая собой устройство типа «труба-в-трубе». Технология не требует глубокой сушки и измельчения шихтовых материалов. Шлак и штейн выпускаются из печи периодически совместно и направляются в аппарат для их окончательного разделения (отражательную печь или электропечь). При содержании меди в штейне - % шлаки после разделения содержал 0,5-0,6 % меди. Отходящие газы через аптейк поступают в систему газоочистки и далее на получение серной кислоты (или другую переработку). В начале -х было приято решение о строительстве промышленной печи по технологии Айзасмелт на заводе компании МІМ (Mount Isa Mines) производительностью 0 тыс. В пущена в эксплуатацию промышленная печь производительностью 0 тыс. Cyprus Miami Mining Corp. США) [5]. Достоинства процесса - высокая производительность, невысокие потери меди со шлаками, малые капитальные и эксплуатационные затраты, возможность использования для переработки разнообразных материалов. Недостатки процесса - малый срок службы погружной фурмы (не более недели), малый срок службы футеровки аппарата. В последние годы начали широко применять охлаждение различных частей аппарата и корпуса в целом с использованием медных кессонов с водяным охлаждением, что позволяет увеличить срок службы аппарата до — 1,5 лет. Обогащение дутья по кислороду со временем увеличивается. Наиболее широко используемым автогенным процессом в России является процесс Ванюкова (ПВ), осуществленный в промышленном масштабе на Норильском ГМК, ПО "Балхашмсдь" и на СУМЗе для переработки медных и медных ни-кельсодержащих сульфидных концентратов. С использованием этого способа в России получают около 0-0 тыс. Конструктивные и технологические особенности процесса представлены в многочисленных публикациях в научно-технической литерату ре [1-3,-]. Суть процесса в следующем. Высокообогащенное кислородом дутье (- %) подается в шлаковый расплав через боковые фурмы печи Ванюкова, обеспечивая интенсивное перемешивание расплава. Шихта загружается непрерывно через свод печи. Штейн и шлак выпускаются из печи непрерывно через сифонные устройства и направляются в накопители для последующей передачи их на дальнейшую переработку - штейн на конвертирование, шлак без дополнительного обеднения направ-ляяется в отвал. Содержание меди в шлаках составляет около 0,7 % при концентрации ее в штейне - %. Концентрированные по SO2 отходящие газы выводятся из печи через аптейк и направляются на переработку (очистку от пыли, извлечение серы). Высокая удельная производительность (самая высокая из существующих автогенных технологий) - до -0 т/(м2*сутки). Невысокие требования к подготовке шихты (может перерабатываться материал влажностью до 6-8 %, не требуется измельчение шихты). Низкий пылевынос - не более 1-1,5 % от массы шихты. Низкий расход топлива - не более 2 % при переработке стандартных медных сульфидных концентратов на рядовые штейны. При плавке на богатые штейны при высоком обогащении дутья процесс может протекать в полностью автогенном режиме. Относительно невысокие капитальные и эксплуатационные затраты и др. На базе принципов ПВ разработан процесс жидкофазного восстановления железорудного сырья с получением чугуна («Ромелт») [,], без использования дорогостоящего кокса. Основные направления развития процесса Ванюкова для переработки сульфидного сырья связаны с получением в ПВ более богатых штейнов и разработкой на принципах ПВ процесса непрерывного получения черновой меди из богатых штейнов. Так в принятой в конце -х годов концепции развития Норильского комбината предусматривается переход на плавку в печах Ванюкова коллективных медноникелевых концентратов на файнштейн с последующим его выщелачиванием с переводом никеля в раствор, а меди в богатый медный концентрат []. Богатые шлаки от плавки на файнштейн планируется обеднять в отдельной зоне печи Ванюкова восстановительной обработкой. Богатый медный концентрат от выщелачивания планируется перерабатывать в непрерывном режиме на черновую медь в конвертерной печи Ванюкова.