Взвешенная плавка никелевого концентрата в Печи взвешенной плавки(ПВП)
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
?понентный газ, и, с практической точки зрения, особую важность в этом составе представляет сернистый ангидрид и элементарная сера. Восстановленный газ из аптейка ПВП с температурой 1330С поступает в котел-утилизатор. В котле-утилизаторе газ охлаждается до температуры 350С. При этой температуре СО и COS почти отсутствуют, а содержание элементарной серы почти достигает максимума.
При охлаждении газа в котле-утилизаторе протекают основные реакции:
CO+1/2 S2 = COS
COS+H2O=CO2+H2S
H2+1/2S2=H2S
Из представленных реакций первая реакция протекает быстро, а следующая реакция очень медленно и для полного протекания реакции необходим катализ.
При температуре 1330С в аптейке ПВП наступает термодинамическое равновесие между компонентами упомянутыми выше.
Кроме восстановления газа в аптейке ПВП происходит восстановление окислов пыли.
В общем виде реакцию восстановления компонентов пыли можно представить уравнением:
4МеО + 3S2 4МеS + 2 SO2
Этот процесс идет с поглощением тепла, что снижает температуру отходящих газов,
Восстановленная оборотная пыль содержит в себе следующие соединения: NiS, CuS, FeS, CoS, ZnS, PbS, As2S2, Cu2Se, SiO2, Аl2O3, CaO, MqO, прочие и свободный углерод.
При сравнении компонентов окисленной и восстановленной пылей видно, что в процессе восстановления происходит поглощение серы и выделение свободного кислорода для связывания которого требуется дополнительная затрата углерода. Следовательно, можно сделать вывод, что снижение пылевыноса в процессе плавки выгодно как с экономической точки зрения по расходу угля, так и с точки зрения снижения безвозвратных потерь цветных металлов.
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА
ПоказательЗначениеПроизводительность печи, т/сут445,44Удельный проплав, т/(м2 х сут)10-15Содержание О2 в дутье, Температура дутья, С25-40Содержание Ni, %:В штейне34,9В шлаке 1,4Пылеунос, -15
5. Металлургический расчёт.
Исходные данные для расчёта: содержание Ni в концентрате 8 %;
cодержание Сu в концентрате 4 %;
Расчёт производим на 100 кг концентрата.
Химический состав концентрата:
Cu 4 %; Ni 8 %; Fe 46 %; S 30 %; SiO2 3,5 %; CaO 2,3 % ; MgO 2 %; Al2O3 1,38 %; прочие 2,82 %.
По минералогическому составу ориентировочно 60% меди находится в кубаните, 40% в халькопирите, никель находится в пентландите
Состав концентрата.
Таблица №1
Комп. Cu Ni Fe SОксидыПрочиеОбщ. мас. Si Ca Mg AlNiFeS28,007,608,7224,33CuFeS21,601,401,614,61CuFe2S32,404,213,6210,23Fe11S1232,7816,0448,83SiO23,503,50CaO2,302,30MgO2,002,00Al2O31,381,38Прочие2,822,82 %4,008,0046,0030,003,502,302,001,382,82100,00
NiFeS2
58,7 Ni 178,5NiFeS2 X= 24,33 (кг)
8 Ni X NiFeS2
55,8 Fe - 178,5NiFeS2 X = 7.6 (кг Fe)
X Fe 24,33 NiFeS2
64 S - 178,5 NiFeS2 X=8,73 (кг S)
X S - 24.33 NiFeS2
Проверка: 8,73+7,6+8=24,33
CuFeS2
63.6 Cu 183.4 CuFeS2 X= 4.61 (кгСu)
1,6 Cu X CuFeS2
55.8 Fe 183.4 CuFeS2 X= 1.4 (кгFe)
X Fe 4.61 CuFeS2
64 S 183.4 CuFeS2 X= 1.61 (кг S)
X S - 4.61 CuFeS2
Проверка: 1,6+1,4+1,61=4,61
CuFe2S3
63,6 Cu 271.2 CuFe2S3 X= 10.23 (кг)
2.4 Cu X CuFe2S3
111.6 Fe 271.2 CuFe2S3 X= 4.21 (кг)
X Fe 10.23 CuFe2S3
96 S - 271.2 CuFe2S3 X= 3.62 (кг)
X S 10.23 CuFe2S3
Проверка: 3,62+4,21+2,4=10,23
Fe11S12
Fe= 46-7.6-1.4-4.21=32.78
S = 30-8.72-1.4-4.21=16.04
Fe11S12 = 32.78+ 16.04= 48. 83 кг
Химический состав оборотной пыли ПВП:
Cu 2,3%; Ni 5,2 %; Fe 26 %; S 18,5 %; SiO2 24,5 %;
CaO 2,6 % ; MgO 2,1 %; Al2O3 2,3%; прочие 16,5 %.
Учитывая, что шихта состоит на 85% из концентрата и на 15% из оборотной пыли, то рассчитываем химический состав шихты:
m (Cu) = 4*0,85 + 2,3*0,15 = 3,75 (кг);
m (Ni) = 8*0,85 + 5,2*0,15 = 7,58 (кг);
m (Fe) = 46,0*0,85 + 26*0,15 = 43 (кг);
m (S) = 30*0,85 + 18,5*0,15 = 28,28 (кг);
m (SiO2) = 3,5*0,85 + 24,5*0,15 = 6,65 (кг);
m (CaO) = 2,3*0,85 + 2,6*0,15 = 2,35 (кг);
m (MgO) = 2*0,85 + 2,1*0,15 = 2,02 (кг);
m (Al2O3) = 1,38*0,85 + 2,3*0,15 = 1,52 (кг);
m (проч.) = 2,82*0,85 + 16,5*0,15 = 4,87 (кг);
Химический состав шихты.
Таблица №2
Комп. Cu Ni Fe SОксидыПрочиеОбщ. мас. Si Ca Mg AlКонц-т4846303,52,321,382,82100Обор. Пыль2,35,22618,524,52,62,12,316,5100Шихта3,757,5843,0028,286,652,352,021,524,87100
Предварительный расчёт по выходу штейна.
Извлечение в штейн из шихты :
Cu 91%
Ni 91 %
Всего в штейн перейдет :
Cu 3,75х0,91= 3,41
Ni 7,58х0,91= 6,9
Вес штейна на 100 кг концентрата при 50 % содержании металлов :
(3,41+6,9)х0,5= 20,61
По данным Б.П. Недведецкого, в штейнах с 50% металла содержится 2% О2 и 23,7% S
В этом случае содержание железа в штейне составит:
Fe: 100-(50+2+23,7)= 24,3%
Предварительный состав штейна.
Таблица № 3
Хим. Сост.
Масса кг.%Ni6,933,48Cu3,4116,55S4,8823,7O20,412Fe5,0124,3Итого20,61100