Металлургия цветных металлов
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
растворяются в шлаке конечного состава.
Отсутствие условий для образования значительных количеств мелкой сульфидной взвеси является важным достоинством плавки в жидкой ванне, создающим предпосылки для получения бедных отвальных шлаков.
Высокая степень использования кислорода обеспечивает простое управление составом штейна и соотношением количеств подаваемого через фурму кислорода и загружаемых за то же время концентратов. Состав штейна можно регулировать в широком диапазоне вплоть до получения белого матта или даже черновой меди. Напомним, что потери меди со шлаком начинают резко возрастать, когда ее содержание в штейне превысит 60%. Поэтому при плавке на штейн, если в технологической схеме не предусматривается специальное обеднение шлака, увеличивать содержание меди в штейне свыше 5055% нецелесообразно. При получении белого матта или черновой меди в технологическую схему должна обязательно включаться операция обеднения шлаков.
Растворение тугоплавких составляющих шихты является одним из относительно медленных процессов. Энергичный барботаж ванны резко ускоряет процесс растворения кварца и компонентов пустой породы, что позволяет использовать даже сравнительно крупные флюсы. Промышленные испытания показали, что при крупности кварца около 50 мм скорость его растворения не влияет на производительность печи, по крайней мере, вплоть до удельного проплава, равного 80 т/(м2 сут). Высокая скорость растворения тугоплавких составляющих является важной особенностью плавки в жидкой ванне.
Минимальное содержание магнетита в шлаках обязательное условие совершенного плавильного процесса. Как уже говорилось, с увеличением содержания магнетита резко возрастает содержание растворенной меди в шлаках. Кроме того, повышение содержания магнетита (степени окисленности системы) приводит к снижению межфазного натяжения на границе раздела штейна и шлака.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ РАСЧЕТОВ
1. Производство по влажному концентратут/час802. Состав концентрата%Cu17Fe28S36SiO25CaO3MgO0Al2O30Zn6Pb23. Влажность54. Обогащение дутья855. Содержание меди в штейне456. Извлечение меди в штейн977. Выход в штейнPb20Zn358. Выход в газPb22Zn129. Состав кварцевого флюсаSi0270Влажн.610. Состав шлакаSi0233Ca0611. Подача конверторного шлакаТ/час1012. Температура конверторного шлакаC120013. Температура продуктовC125014. Состав топлива%CH40C95Влажн.615. Тепло сгорания природного газаКкал/м30
85% концентрата меди в виде халькопирита. Извлечение Cu из конверторного шлака 80%. Состав конверторного шлака : Cu 3%, Fe 52%, SiO2 24%/
Содержание прочих в штейне 1%.
Содержание O2 в техническом кислороде 96% (остальное N2)
Концентрация магнетита в конверторном шлаке 30%.
Расчет основных сульфидных минералов
Дополним систему еще одним уравнением:
Таблица рационального состава концентрата
CuFeS2CuSCu2SFeS2ZnSPbSCaCO3MgCO3SiO2Al2O3Проч.ВсегоCu14,450,132,41--------17Fe12,71--15,29-------28S14,560,070,6117,522,940,31-----36Zn----6------6Pb-----2-----2SiO2--------5--5CaO------3----3CO2------2,35----2,35Проч.----------0,650,65Всего41,720,23,0232,818,942,315,35-5-0,65100
Расчет состава конверторного шлака
Исходные данные:
Cu 3%
Fe 52%
SiO2 24%
Fe3O4 30%
КомпонентКг%SiO23,1624Cu0,393Fe6,8452O2,2817,32Прочие0,483,68Итого13,16100
Зададим извлечение Cu в штейн
Извлечение Cu из конвертерного шлака 80%
Извлечение Cu в штейн из концентрата 97%
Расчет состава и количества штейна
Cодержание Cu в штейне 45%.
Cодержание S в штейне 25%
КомпонентКг%Cu16,845Fe7,2819,51S9,3325Pb0,41,07Zn2,15,62O1,042,8Прочие0,371Всего37,33100
Расчет самоплавкого шлака
При
КомпонентКг%Норма, %Si028,1615,3533Fe27,5651,83Pb1,162,18Zn3,185,98CaO35,646O8,7616,47Cu0,591,11Прочие0,761,43Всего53,17100
Балансовое уравнение по кремнезему
Балансовое уравнение по кальцию
Дано:
Cостав флюса
- SiO2-70% 2) СaO 56%
Прочие 30% Прочие 0,08%
W=6 W=0
КомпонентКг%SiO227,0533Fe27,5632,63Pb1,161,41Zn3,183,88CaO4.926Cu0,590,07O8,7610,69Прочие8,8510,80Всего81,96100
W=6
Расчет необходимого количества дутья
FeS + 3/2O2 = FeO + SO2
1/2S2 + O2 = SO2
PbS + 3/2O2 = PbO + SO2
ZnS + 3/2O2 = ZnO + SO2
КомпонентКгНм3%SO253,3418,6755,17N25,274,2212,47H2O6,988,6925,68CO23,851,965,79Pb0,440,050,15Zn0,720,250,74Итого70,633,84100
МатериалКол-воCuFeSSiO2O2CaON2H2OCO2PbZnЗагружено
1. К-т105,26
172836535,262,35262. Кварц28,70
18.891.723. Изв-к3.42
1.921.54. Кон.шл.13.16
0,396,843,162,285. Воздух5.30
1.244.066. Т.К.34.16
32.961.20
Всего190
17,3934,843627.0536.484.925.266.983.852 6Получено
1. Штейн37,33
16,807.289.331.040,42,12. Шлак81,96
0,5927,5627.058.764.921,163,183. Газы70.6
26.6726.675.266.983.850,440,72Всего190
17.3934.843627.0536.484.925.266.983.8526
&n