Влияние состава шихты на выбор технологии и эффективность автогенной плавки медных сульфидных концентратов

• Автор: Малькова, Марианна Юрьевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Краткая характеристика автогенных процессов плавки сульфидного медьсодержащего сырья.

1.2. Анализ автогенных процессов, используемых в России и странах СНГ

1.2.1. Плавка Ванюкова.

1.2.2. Кислороднофакельная плавка.

1.2.3. Плавка во взвешенном состоянии.

1.3. Перспективы развития автогенных технологий переработки сульфидного сырья

1.4. Постановка задачи исследований

ш Глава 2. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ШИХТЫ НА ЕЕ

ТЕПЛОТВОРНУЮ СПОСОБНОСТЬ.
2.1. Теплотворная способность металлургического сырья
2.2. Плавка сульфидного сырья в печах КФП и ПВ с добавлением клинкера
2.3. Исследование влияния оксида кальция на шлакообразующие процессы
и потери меди со шлаками
2.3.1. Введение.
2.3.2. Методика исследований
2.3.3. Исследование влияния добавок СаО на кинетику окисления шлака
и взаимодействие сульфидов меди и железа со шлаком.
2.3.4. Опытные испытания
Выводы к главе 2
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И ВЫБОР РЕЖИМОВ СУШКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕЙ
ШИХТЫ В ТРУБЕСУШИЛКЕ
3.1. Общие сведения
3.2. Разработка математической модели процесса.
3.3. Практическое использование математической модели сушки шихты
Выводы к главе 3
Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА СТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ
АВТОГЕННОЙ ПЛАВКИ СУЛЬФИДНОГО СЫРЬЯ С ПОМОЩЬЮ
СУЛЬФИДА ЖЕЛЕЗА
ф 4.1. Исходные предпосылки.
4.2. Расчет необходимого количества концентратов для обеспечения автогенности плавки.
4.3. Алгоритм расчета выходных потоков по измеренным входным
Выводы к главе 4.
Глава 5. ПОВЕДЕНИЕ СЕРЫ ПРИ АВТОГЕННОЙ ПЛАВКЕ СУЛЬФИДНОГО
СЫРЬЯ В ПЕЧИ ВАНЮКОВА.
5.1. Состояние проблемы.
5.2. Результаты опытных испытаний и их обсуждение.
. 5.3. Основные закономерности поведения серы и их практическое
использование
Выводы к главе 5.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Отходящие газы с концентрацией % БОг из плавильной и конвертерной печей охлаждаются до температуры 0°С с использованием системы испарительного охлаждения и поступают в сернокислотное производство. На медеплавильном заводе фирмы "Кидц Крик" (Канада) использование процесса Мицубиси с введением в строй кислородной установки и улучшением системы газоочистки позволило увеличить плавильные мощности завода с до тыс. Процесс Мицубиси осуществляется в непрерывном режиме, хорошо поддается автоматизации, отличается высокой комплексностью использования сырья и компактностью. При реализации этого процесса на заводе принят двухстадийный цикл получения меди, что позволило резко уменьшить количество оборотных шлаков с повышенным содержанием меди. Наиболее распространенный автогенный процесс - плавка во взвешенном состоянии. С использованием этого процесса производится свыше % мирового выпуска меди [, ]. Более всего распространена взвешенная плавка на подогретом дутье по способу фирмы "Оутокумпу" (Финляндия) [-]. Фирмой ИНКО освоен процесс плавки в горизонтальном факеле на техническом кислороде [-]. Процесс используется также на медеплавильном заводе "Косака" (Япония) для переработки шихты комплексных концентратов [], содержащей, %: Си - ; РЬ - 4,3; Zn - 3,6; Бе - ,4; Б - ,8; 8Ю2 -,3. Высушенная шихта перерабатывается в печи взвешенной плавки с тремя концентрационными горелками. Диаметр реакционной шахты - 5м, высота - 5,9 м, площадь пода - м2. Плавка ведется с получением штейна, содержащего, %: Си - ,4; РЬ - 5,5; 1п - 2,4; Ре - ,2; Б - ,2. Шлак, содержащий, %: Си - 0,6; РЬ -1,1; 2п - 4,3; Ре - ,8; Б-1,2; БЮг - ,9, подвергают обеднению в электропечи; площадь пода - м ; продолжительность обработки -8 ч. Конвертерные шлаки обедняют флотацией. Отвальный шлак гранулируют и используют для закладки выработанного пространства на руднике. Температура отходящих печных газов - °С, газов после котла-утилизатора - 0°С (тепло используется на подогрев дутья). На заводе высокая комплексность использования сырья. Кроме основной продукции - медных катодов, в качестве товарной продукции завод выпускает олово, висмут, сурьму, свинец, золото, серебро, селен, теллур, индий, галлий. Удельная производительность печей т/м в сутки, содержание кислорода в дутье - до %. Медно-никелевые штейны содержат -% (Си + №); шлаки - 0,7-0,8 №, 0,4-0,5% Си; медные штейны - % Си; шлаки -0,2-0,3 N*1,1,0-1,3% Си. Содержание БОг в отходящих газах %. Удельный проплав шихты, т/м2 в сутки. Содержание меди в штейне, %. Содержание меди в шлаке, %. Содержание Б в газах, %. Шихта, состоящая из концентрата, кварца и оборотной пыли, влажностью -1 % вдувается в печь кислородом через горизонтальные горелки. Достоинство КФП медных концентратов заключается в простоте технологии плавки и получении богатых по 2 печных газов. Извлечение меди в черновую медь составляет %, пы-левынос -%. Показана возможность получения черновой меди высокого качества, %: РЬ - 0,; БОг - 0,; Б - 0,; Ре - 0,; Аз - 0, - в одну стадию из маложелезистых концентратов с повышенным содержанием свинца (1-6%) при незначительном содержании мышьяка (0,%). Анализ результатов современных исследований в области механизма штей-но- и шлакообразования в процессах взвешенной плавки приведен в работе []. Рядом исследователей отмечается, что недостатками процессов взвешенной плавки являются высокое содержание меди в шлаках, требующих обеднения, и высокий пылевынос []. Процесс автогенной шахтной плавки (АШП) осуществляется на дутье, обогащенном кислородом до -%. Перерабатывается исходная кусковая руда или окускованное сырье (например, методом брикетирования) []. Этот способ плавки обеспечивает высокий, по сравнению с известными процессами, коэффициент использования сырья. Относительно невысокая температура отходящих газов (3-3 К) облегчает их утилизацию. Газы содержат до % Б и могут быть использованы для производства серной кислоты. Удельный проплав шихты при плавке руды, содержащей, %: Си - 2,3; 2л - 1,4; 8 - ,5 - - т/м в сутки. Си - 0,; 1п -1,3. Си - 0,; Хп - 4,8 соответственно. На Медногорском медно-серном комбинате АШП позволит перерабатывать труднообогатимые медно-цинковые руды и медно-цинковые промпродукты уральских фабрик.