Взвешенная плавка рудных медных концентратов на штейн

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

ю. Об этом свидетельствуют: диссоциация сложных компонентов пустой породы, появление оксидов железа, повышение реакционной способности, усреднение состава штейно-шлаковых продуктов.

Таким образом, в шахте обжига-плавки происходят значительные физико-химические преобразования исходной шихты: 1) автогенное окисление сульфидного железа, обеспечивающее мощный перегрев всех участников процесса; 2) в соответствие с запланированной десульфуризацией, в продуктах окисленного плавления появляются в оптимальном состоянии все участники будущего шлака ; 3) компоненты будущего штейна в первичном состоянии образуют первичные сульфидные эвтектики; 4) перегретые участники процесса оказываются в отстойной зоне печи, где заканчивается формирование каждого продукта штейна и шлака, и их физическое разделение.

1.2 Физико-химическое содержание технологической оптимизации процессов ПВП в отстойной зоне

 

В эту зону печи поступают два компонента из вертикальной шахты: полурасплавленная шихта и газовая фаза. Технологические газы характеризуются высокими температурами на входе (1400 - 1500—С) и на выходе (1200 - 1300—С). Главным их компонентом является . В зависимости от концентрации кислорода (воздух-кислород), содержание колеблется от 28 до 68%. Другой особенностью газов является индеферентность по отношению к продуктам плавки.

Раскалённые продукты плавки накапливаются в отстойной зоне печи, в первую очередь, из них уходит сульфидная часть, обладающая большей плотностью, меньшими температурами плавления, взаимной растворимостью, отсутствием растворимости в шлаке. Поэтому процесс формирования штейна не лимитирует плавку ПВП. К тому же в погоне за автогенностью вынуждены работать с высокой десульфуризацией, что естественно приводит к образованию богатых по меди штейнов (до 60 - 70%). И поэтому в таких штейнах содержание магнетита будет минимальным [1].

Наряду с формированием штейна, самым медленным процессом в отстойной зоне является оптимизация состава шлака из отдельных оксидов шихты. Процесс носит ярко выраженный диффузионный характер. Скорость массообменна минимальна и определяется некоторыми невыразительными явлениями: разница плотностей , дифференциация всего слоя по температуре (у плавильной шахты температура выше). Особое отрицательное влияние на процесс шлакообразования оказывает магнетит. Обычно его содержится до 30 - 50%. Незначительная его часть переходит в штейн. Но при этом шлак не может ассимилировать весь магнетит из-за разности плотностей, температур плавления и жидкотекучего состояния, и поэтому магнетит начинает формирование самостоятельной структуры между шлаком и штейном. По данным НГМК (Надежденский металлургический завод) толщина магнетитовой прослойки может доходить до 0,5 метра. Естественно, что образование самостоятельного слоя магнетита затрудняет эффективное разделение продуктов плавки, ухудшает качество того и другого продукта, увеличивает потери меди со шлаком. Оптимизация составов продуктов плавки в отстойной зоне снижает производительность ПВП в целом до .

Ниже, в таблицах 1 и 2, приведены составы штейнов и шлаков по данным анализов некоторых предприятий.

 

Таблица 1 Состав промышленных штейнов, %

Завод Алмалыкский "Сарганосеки" "Харьявалта" 35 58,6 60 --- --- 0,4 --- 0,2 1,0 34 15,5 14 26 23 22,7 78 --- ---

Таблица 2 Состав промышленных шлаков, %

Завод Алмалыкский "Сарганосеки" "Харьявалта" 0,9 0,88 0,9 --- --- 0,04 --- 0,9 2,5 41 38,9 44 33 32 29 11 --- 14

.3 Основное содержание физико-химических процессов первичной обработки технологических газов в аптейке

 

Отходящие газы, проходящие через аптейк характеризуются повышенным содержанием сернистого ангидрида. При плавке с дутьём, обогащенным кислородом, содержание его на выходе из печи составляет 18 - 20%, а при плавке на кислородном дутье концентрация достигает 80 - 90%. Увеличение содержания сернистого ангидрида в газах оказывает значительное влияние на такие свойства, как степень черноты и "точку росы" - температуру конденсации паров серной кислоты.

Физические свойства пылей взвешенной плавки в основном определяются их химическим и гранулометрическим составом. Уменьшение размера частиц пыли при движении через аптейк приводит к увеличению удельной поверхности и угла естественного откоса, а так же к уменьшению её плотности и насыпной массы.

 

.4 Подготовка медного концентрата к плавке

 

Взвешенная плавка предъявляет более жесткие требования к шихтоподготовке и постоянству состава шихты, чем, например, отражательная плавка. Это связанно с тем, что колебания в составе шихты при взвешенной плавки приводят не только к изменению состава штейна и шлака, но и в значительной степени влияют на тепловой баланс печи.

Непременным условием плавки медных концентратов во взвешенном состоянии является глубокая сушка шихты до содержания влаги в ней не более 0,1 - 0,5%. Более сырая шихта смешивается, частицы её укрупняются, что приводит к нарушению самого принципа процесса нахождения частиц во взвешенном состоянии и использования развитой поверхности сульфидного материала, окисляемого воздухом или кислородом. Для глубокого обезвоживания шихты применяют барабанные печи и аппараты сушки во взвешенном состоянии - вертикальные трубы-сушилки и распылительные сушилки.

На медеплавильных заводах используют различные способы подготовки приготовления шихты. Наиболее распространено смешение компонентов шихты на ленточных конвейерах. Из бу?/p>