Химия природных соединений. Компл. 20 задание (1). Комплексное использование сырья и отходов металлургического производства индивидуальные задания
 Скачать 1.53 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Республики Казахстан НАО ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д. Серикбаева Г.А. Реутова КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЫРЬЯ И ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ для магистрантов по специальности 7М07201 «Металлургия» Усть-Каменогорск 2020  «Новые теоретические положения открывают путь к созданию принципиально новых технологических процессов» С. Тлеугабулов Ресурсосберегающие технологии. Формирование и развитие ресурсосберегающих технологий металлургического производства Проблемы и перспективы комбинированных технологий комплексного использования металлургического сырья Основные требования к решению задачи ресурсосбережения Перспективы кивцэтной технологии в области переработки комплексного свинцово-медно-цинкового сырья и сырья благородных металлов Комплексная технология производства свинца и сурьмы Технологические основы интенсивного и комплексного использования свинцового сырья Комплексные технологии переработки золотосодержащих руд Промышленные газы и стоки, их переработка Электрохлоринация для промышленного безцианидного извлечения золота из упорного сырья месторождений Казахстана Комплексные методы извлечение селена в металлургическом производстве Использования автогенных процессов в технологии выщелачивания минерального сырья Комплексная технология производства титановых слитков методом электронно-лучевой плавки Современные технологии концентрирования металлов платиновой группы из техногенных отходов переработки сульфидных Cu-Ni руд Извлечение цветных металлов из электронного лома Комплексная технология переработки клинкера цинкового производства Введение Методические указания содержат научный информационный материал по оценке развития перспективных ресурсосберегающих технологий переработки труднообогатимого сырья и техногенных отходов в металлургической области черных и цветных металлов. Требования к комплексной переработке металлургического сырья: - инновационные технологии производства металлов и сплавов, направленные на производство высококачественной продукции с оптимальными экономическими, материальными затратами в соответствии с требованиями государственных стандартов и сертификации; виды и конструкции агрегатов, используемых при производстве качественной продукции; - использование автоматизированных и программных продуктов для управления технологическими процессами в соответствии с требованиями ГОСО РК для использования сбора информации, анализа и написания реферата по научным вопросам, связанным с темой магистерской диссертации как для эрудиции в исследуемой области, так и для использования полученного материала при написании диссертации. Информационный обзор, предложенный в лекционном комплексе и для проведения семинаров, рекомендуется принять во внимание при выполнении индивидуальных заданий в самостоятельной работе с обязательной информацией по указанным темам за период 2015 -2020 годы. Ожидаемый результат: - самостоятельная работа магистрантов на платформах СДО по рекомендуемым темам позволит углубить знание и понимание проблем развития перспективных ресурсосберегающих технологий переработки труднообогатимого сырья и техногенных отходов; - использование полученной информации при подготовке рефератов в научной работе, содержание и анализ которой может быть представлен в виде научной статьи и включён в материал магистерской диссертации. Индивидуальные задания (к практическим – семинарам и РК1, РК2) 1 Комплексные технологии гидрометаллургии Задание 1 Реферат (неоцениваемый; обязательный); подготовка к выполнению задания 2 – информация 2015 – 2020 г Неделя 1 Задание 2 Реферат* (оцениваемый) перспективные комплексные технологии металлургии. – 30 баллов; информация 2015 – 2020 г; Неделя 2 Задание 2.1 (неоцениваемое), обязательное. Решение научной проблемы 1 комплексной технологии) – к практике (семинару). Неделя 2 Задание 2.2 (неоцениваемое), необязательное. Решение научной проблемы 2 комплексной технологии) ) – к практике (семинару). Неделя 3 Задание 3 Реферат* (оцениваемый); обзорный по гидрометаллургии к РК1) – 40 баллов; информация 2015 – 2020 г Неделя 3 Задание 3.1 тестовый самоконтроль к РК1 (неоцениваемый) Рубежный контроль 1 (гидрометаллургия)– 30 баллов Неделя 4 Комплексные технологии пирометаллургии Задание 4 Реферат* (оцениваемый) перспективные комплексные технологии пирометаллургии. – 30 баллов; информация 2015 – 2020 г; Неделя 5 Задание 4.1 (неоцениваемое), обязательное. Решение научной проблемы 3 комплексной технологии) – к практике (семинару). Неделя 5 Задание 4.2 (неоцениваемое) Необязательное. Решение научной проблемы 4 комплексной технологии) – к РК2. Неделя 6 Задание 5 Реферат* (оцениваемый); обзорный по пирометаллургии – 40 баллов; информация 2015 – 2020 г Неделя 7 Задание 6 Тестовый самоконтроль к РК2 - неоцениваемое (обязательное) Рубежный контроль 2 – 30 баллов Неделя 8 Итоговый контроль экзамен неделя 9 * Рефераты по теме: Анализ комбинированных технологий комплексной переработки металлургического сырья и техногенных отходов; их практическая значимость в условиях современной конкуренции в металлургической отрасли. Экзаменационный билет (типовой) Анализ комплексных металлургических технологий и их практическая значимость. Основные принципы создания новых металлургических комплексных технологий на примере диссертационной темы № … Вашей Определение техническое (научное) металлургических процессов комплексной переработки сырья и отходов металлургического производства. Семинар-активность Проблемы-решения Семинар-активность. Проблема 1 4) К МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ Семинар-активность. Проблема 2 решение неоцениваемое Применение электохлоринации для извлечения золота из руд с пирит-арсенопиритной минерализацией Вопросы: 1 Электрохлоринация. Написать электронное уравнение образование газообразного хлора в растворе хлорида натрия (на электроде ? катод или анод) и реакции образования растворенных комплексов золота. Электрохимические системы (источники тока, электролиз) связаны с поляризацией на электродах (отклонение электродных потенциалов от равновесных), что уменьшает электродвижущую силу электрохимической системы (разность равновесных электродных потенциалов на катоде и аноде). В то же время поляризация является необходимым условием работы источника тока (электрохимические системы -ЭС). Объяснить необходимость поляризации для работы ЭС. 3 Научное (техническое ) определение экстракции в металлургии. * Теут А.О. Применение электохлоринации для извлечения золота из руд с пирит-арсенопиритной минерализацией. Труды ВНИИЦВЕТМЕТА , 2014.- С. 56-60. ** Куимов Д.В., Теут Ф.О., Косьянов Э.А., Мезенцева С.В. Аппарат для электрохимического извлечения золота из хлорной пульпы упорных руд (представленные конструкции аппаратов защищены авторскими правами). Труды ВНИИЦВЕТМЕТА , 2013.- С. 92-96. Тема 5 Теория и практика извлечения благородных металлов при комплексной переработке руд с применением сегрегационного сульфатизирующего обжигов К МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ Семинар-активность. Проблема 3 (неоцениваемое). К практическим (семинару) Вопросы: Химизм процесса обжига окисленных Сu-руд может быть представлен из трех последовательных стадий (*): 2NaCl(т) + SiO2 (т) + H2O(г) = Na2SiO3 (т) + 2HCl(г) (1) 3Cu2O(т) + 6HCl(г) = 2Cu3Cl3 (г) + 3H2O(г) (2) 2Cu3Cl3 (г) + 3H2 (г) = 6Cu(т) + 6HCl (т) (3) Определить количество образующейся металлической меди при рабочей температуре процесса 700 – 900 0С в герметичном аппарате при условии, что количество исходных компонентов: n (Cu2O) = 3,0 моль в присутствии составляющих руды SiO2, Al2O3 … n (H2O) = 1,0 моль; n (NaCl) = 1,0 моль; n (H2) = 3,0 моль при условии необратимости реакций (1) – (3). * Теляков Н.М. Теория и практика извлечения благородных металлов при комплексной переработке руд с применением сегрегационного сульфатизирующего обжигов. –С-Петербург, 2000. - С.4 Тема 6 «Комбинированные методы получения металлического молибдена из некондиционных молибденовых концентратов» К МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ Семинар-активность. Проблема 4 решение оцениваемое (18) Семинар-активность. Решение проблемы 4 (оцениваемое). Комбинированные методы получения металлического молибдена из некондиционных молибденовых концентратов (35-40% Мо) и промпродуктов (5-20% Мо) с высоким содержанием меди и железа, непригодных для стандартного применения. Для вскрытия подобных материалов используют гидрометаллургические технологии, в частности, азотнокислое выщелачивание; автоклавное окисление кислородом, выщелачивание гипохлоритом натрия. Извлечение молибдена достигает 95%. Для получения металлического молибдена используют восстановление его триоксида и галогенидов водородом, металлотермию (3300-3800 К), термическую диссоциацию (1900-2100 К), электролиз. Проблема 4. Азотнокислое выщелачивание некондиционного молибденового материала из расчета на молибденит протекает по реакциям (схемы): MoS2 + HNO3 H2MoO4 + H2SO4 + NO (1) MoS2 + HNO3 H2MoO4 + H2SO4*6H2O + NO2 (2) MoS2 + HNO3 H2MoO4 + H2SO4 + NO2 + NO + H2O (3) 1 Определить количество азотной кислоты, необходимое для разложения моля молибденита по реакции (3); При каком соотношении оксидов азота (NO и NO2) реакции (3) расход кислоты будет меньшим? Предложите реакцию получения металлического молибдена восстановлением его триоксида и галогенидов водородом, металлотермией. *** Окисление молибденита гипохлоритом натрия протекает при 300-310 К согласно реакции (4): MoS2 + NaClO + NaOH Na2MoO4 + NaCl + Na2SO4 + H2O (4) Определить, в какой из реакций (3) или (4) количество требуемого окислителя на разложение моля молибденита меньше. Примеры инновационных технологий по комплексной переработке техногенного металлургического сырья и промпродуктов металлургического производства. 1 Конвертирование медных штейнов. Восточный Казахстан располагает большими запасами полиметаллических руд, В результате обогащения которых получают значительное количество сульфидных медных концентратов. Из –за отсутствия в регионе предприятий по переработке сульфидного медьсодержащего сырья концентраты направляются на переработку в другие регионы Республики Казахстан и за её пределы. Это является экономически нецелесообразным, так как при этом значительно сокращается спектр выпуска готовой продукции, не только товарной меди но и таких сопутствующих металлов, как золото, серебро, селен, теллур и другие. В этой связи руководством АО «Казцинк» было принято решение о строительстве в г. Усть-Каменогорске нового медеплавильного завода, основной продукцией которого является товарная электролитическая медь. В основу строительства завода заложены современные прогрессивные технологии ISASMELTTM и «ISAPROCESS», разработанные австралийской фирмой «Xstrata». Использование современных технологий позволит достичь высокой удельной производительности в совокупности с низкими капитальными и эксплуатационными затратами. Процесс конвертирования является одним из основных технологических процессов, внедряемых на АО «Казцинк» технологий. Поэтому актуальность темы дипломного проекта является актуальной, так она хорошо вписывается в инновационный проект «Новая металлургия», внедряемый на УК МК АО «Казцинк». В этой связи целью настоящего дипломного проекта является проектирование отделения конвертирования медных штейнов, получаемых в плавильной печи ISASMELTTM. В проекте выбрана и обоснована технология «ISAPROCESS» получения черновой меди посредством конвертирования медных штейнов, выполнены металлургические расчёты процесса конвертирования, расчёты материального и теплового балансов. На основании выполненных расчетов рассчитано и выбрано основное и вспомогательное оборудование На основании прогрессивных норм выработки, расходных коэффициентов отражающих современный уровень развития медеплавильной отрасли сделано технико-экономическое обоснование проекта. В необходимом объеме рассмотрены вопросы автоматизации процесса, экологической безопасности, охраны и безопасности труда. Обзор технологий Получение черновой меди в промышленности осуществляется, в основном, в процессе конвертирования медных штейнов, хотя существуют и разрабатываются целый ряд процессов, позволяющих получать черновую медь при непосредственной переработке сульфидных медных концентратов в одном агрегате. Сущность процесса конвертирования заключается в продувке через расплав штейна воздуха или дутья обогащенного кислородом в специальных агрегатах, которые называются конвертерами. В процессе конвертирования штейна, полученного из плавильных печей, в результате продувки его воздухом в расплаве протекает ряд химических превращений, приводящих к образованию металлической меди. В Казахстане переработка сульфидных медных руд и концентратов осуществляется в Жезказгане и Балхаше на горно-металлургических комбинатах, принадлежащих корпорации «Казахмыс». На Жесказганском горно- металлургическом комбинате штейн получают в электрических печах. Полученный штейн подвергаются конвертированию в горизонтальных конвертерах. Полученная черновая медь направляется на огневое рафинирование, конвертерный шлак возвращается в плавильную печь, а отходящие газы направляются на получение серной кислоты. На Балхашском горно-металлургическом комбинате переработка сульфидных медных концентратов осуществляется процессом Ванюкова. Полученный штейн также подвергаются конвертированию в горизонтальных конвертерах. Черновая медь направляется на огневое рафинирование, конвертерный шлак возвращается в плавильную печь, а отходящие газы направляются на получение серной кислоты. В институте «Унипромедь» (Россия) разработан процесс совмещённая плавка – конвертирование [3], который внедрён на Медногорском медно-серном комбинате. Совмещённая плавка – конвертирование осуществляется в плавильно- рафинировочном агрегате, который представляет собой горизонтальную цилиндрическую печь, способную поворачиваться вокруг горизонтальной оси. Ванна плавильно- рафинировочного агрегата имеет две зоны: плавильную и отстойную. Загрузка шихты в речь осуществляется непрерывно через загрузочную горловину, расположенную над плавильной зоной. Воздушное или обогащённое до 22-28% кислородом дутьё подаётся непосредственно в расплав через фурмы, расположенные по длине плавильной зоны.. Продуктами плавки являются штейн, обогащённый черновой медью. содержащий до 72 % меди и шлак, содержащий до 4% меди, который подлежит процессу обеднения., что является недостатком процесса. Переработка обогащенного штейна на черновую медь осуществляется в горизонтальном конвертере. Черновая медь может быть получена при осуществлении процесса «Норанда». Процесс «Норанда» представляет собой непрерывную плавку сухих медных концентратов, которая осуществляется в горизонтальном цилиндрическом поворотном агрегате. Непрерывная загрузка гранулированной шихты осуществляется через отверстие в торцевой стенке агрегата. Дутьё, обогащённое кислородом до 37%, подают непосредственно в расплав через фурмы, расположенные в боковой части конвертера по длине плавильной зоны. Однако процесс получения черновой меди методом «Норанда» характеризуется низким извлечением меди. Кроме того, получение черновой меди приводит к образованию богатых, содержащих до 12 % меди, что требует их дополнительной переработки, с целью извлечения меди. Переработка таких шлаков вызывает большие затруднения. Поэтому процесс получения меди по способу «Норанда» не получил развития. В настоящее время процессом «Норанда получают штейн, содержащий 70-75% меди, который затем подвергается процессу конвертирования с целью получения черновой меди. Переработка штейна на черновую медь осуществляется в процессе «Мицубиси», который был разработан фирмой «Мицубиси метал корпорейшен» В этом процессе процессы получения штейна, разделения штейна и шлака и конвертирования разделены пространственно и ведутся в отдельных агрегатах. Агрегаты расположены каскадом и жидкие продукты плавок непрерывно перетекают самотёком из одного агрегата в другой. Вследствие этого каждый процесс ведётся при своём оптимальном режиме, а богатых конверторных шлаков образуется относительно мало. В результате достигается высокая производительность, высокое извлечение меди получаются богатые сернистые газы. Конвертирование штейна в этом процессе осуществляется в печи, в которую дутьё подаётся через вертикальные фурмы-сопла на поверхность расплава. Полученная черновая медь непрерывно стекает в обогреваемый миксер, а затем поступает на огневое рафинирование. Однако этот процесс обладает существенным недостатком, который заключается в сложности контроля и регулирования совместной непрерывной работы всех агрегатов и связанной с этим отсутствие гибкости ведения плавки, препятствующее переработке переменных количеств отходов и оборотных продуктов. Переработка штейна на черновую медь осуществляется в процессе «Аусмелт», который разработан одноимённой австралийской фирмой. Процесс «Аусмелт», осуществлённый в Китае ( г.Хуома), осуществляется в двух вертикальных агрегатах. Плавильный агрегат представляет собой вертикальный огнеупорный цилиндр, оборудованный сливными каналами, подвижной вертикальной фурмой фирмы «Сиромелт», системой автоматизации и газоходом. Воздушное дутьё подаётся через подвижную вертикальную фурму в расплав шлака. В одном агрегате плавят медные сульфидные концентраты и получают медный штейн, а в другом черновую медь. Плавильный и конвертерный агрегаты установлены каскадом, что обеспечивает естественный переток штейнового расплава из плавильного агрегата в конвертерный. Черновая медь из конвертера поступает на разливочную машину. Получение черновой меди может быть осуществлено также по технологии ISASMELTTM и «ISAPROCESS», которая в настоящее время внедряется на УК МК ТОО «Казцинк». Технологическая схема процесса «ISAPROCESS» включает в себя плавку сульфидных медных концентратов на штейн в печи ISASMELTTM , разделение штейновой и шлаковой фаз в электрической печи, конвертирование штейна в Реirce-Smith конвертере, огневое рафинирование черновой меди в наклоняющейся цилиндрической анодной печи и электролитическое рафинирование черновой меди. Конвертирование медных штейнов осуществляется в горизонтальном конвертере на воздушном дутье. Продуктами конвертирования является черновая медь с содержанием меди 98,3 % Cu, конвертерный шлак, содержащий порядка 6,0% Cu и отходящие газы, содержащие 10,0% SO2. Конвертерный шлак направляется на переработку в электропечь, а отходящие газы на получение серной кислоты. Черновая медь направляется на огневое рафинирование. Переработка штейна на черновую медь в больших масштабах осуществляется на преприятии «Харьявалта» фирмы «Оутокумпу» (Финляндия). На этом заводе штейн получают методом взвешенной плавки с использованием дутья, обогащенного до 35% кислородом. Плавку ведут на штейн содержанием до 60 % Cu. Получение черновой меди из штейна осуществляется в горизонтальном Реirce-Smith- конвертере фирмы «Отутокумпу» на воздушном дутье.Полученная черновая медь направляется на огневое рафинирование. По аналогичной технологии работают предприятия «Тойо» (Япония), «Сан-Мануэль» (США), «Норддойче Аффинери» (Германия), «Диас-Давила» (Бразилия). Более перспективной является технология взвешенной плавки с последующим конвертированием штейна также в агрегате взвешенной плавки. По такой технологии работает завод «Гарфильд» (США). Здесь штейн измельчают и конвертируют в печи взвешенной плавки, откуда черновую медь выпускают непосредственно в анодную вращающуюся печь Применение взвешенной плавки и взвешенного конвертирования позволяет увеличить производительность, сократить эксплуатационные расходы и значительно сократить энергетические ресурсы по сравнению с традиционно технологией. На небольшом заводе «Хейден» шихту перерабатывают в стандартных 80 тонных конвертерах по следующей технологии. В конвертер загружают шихту, расплавляют ее с помощью короткопламенной топливно-кислородной горелки. Уровень расплава должен быть выше уровня фурм после поворота конвертера на дутье. Дутье обогащено кислородом. Шихту подают на зеркала расплава. Конвертирование ведут до получения черновой меди. По данным фирмы, на стандартном конвертере по такой технологии можно переработать за сутки 450 тонн концентрата. Фирма «Дрово» (США) рекламирует переработку концентратов в вертикальном вращающемся агрегате на воздушно-кислородном дутье. Два таких конвертера емкостью 40 тонн работают поочередно на новом заводе «Афтон» в Канаде. Проектная мощность завода - 25000 т/год черновой меди. Такой же вращающийся конвертер осваивают в Швеции Для практического осуществления процесса конвертирования медных штейнов используются конвертеры различных типов, как вертикальные так и гортзонтальные. Горизонтальные конвертеры имеют большие преимущества по сравнению с вертикальными конвертерами. Они имеют большую емкость (до 100 тонн) так как обеспечивают равномерное распределение воздуха и большой коэффициент его использования. Горизонтальный конвертер представляет собой цилиндрический поворотный аппарат периодического действия. Он имеет сварной корпус из стальных листов толщиной 20-25 мм, диаметром 3-4 м, длинной до 10 метров. Горизонтальные конвертеры футеруются хромомагнезитовым кирпичом, а между кожухом и кладкой находится засыпка из огнеупорного материала, позволяющая кладке свободно расширяться при нагревании. В последнее время, а связи с введением строгих ограничений на выброс вредных газов в атмосферу на зарубежных заводах широкое распространение получили конвертеры с боковым отводом газов (КБО). Конвертер с боковым отводом газа разработан фирмой «Металлургии Хобокеновернельт» (Бельгия). Конструкция КБО значительно усовершенствована институтом «Бипролит» (Польша). В 1975 году на Красноуральском медеплавильном комбинате сдан в промышленную эксплуатацию один КБО. На заводах Бельгии, Чили и США, свод П-образного газохода набирается из блоков. Последние изготовлены из хромомагнезитовой массы. На заводах Польши поворотный газоход закрывается массивной крышкой. Такая конструкция перекрытия П-образного газохода необходима для отчистки поворотного газохода от настылей и выполнения ремонтных работ, связанных с заменой футеровки. Но следует отметить, что конвертеры с боковым отводом газов совершенно не пригодны для переработки штейнов, содержащие летучие компоненты (Zn), вследствие быстрого затягивания П-образного газохода возгонами. Существуют такие вращающиеся конвертеры с верхним дутьем. На некоторых зарубежных заводах такие конвертеры получили распространение. Они пользуются для различных целей, но в основном для переработкикомплексного сырья. Возможность интенсивного перемешивания расплава, отсутствие местных перегревов футеровки и ее равномерный износ, быстрая перестройка процесса на различное сырье, широкий диапазон обогащения воздуха кислородом и снижение энергозатрат создают в ряде случаев определенные преимущества этому типу агрегатов перед стационарными конвертерами. Едва ли не самым серьезным недостатком аппаратурного оформления процесса конвертирования является его периодичность. Она приводит к большим затратам времени на зарядку конвертера, слив конвертерного шлака и черновой меди. Сравнительно велико время выхода конвертера на нормальный технологический режим. Слив расплавов и зарядка конвертера через горловину требуют периодического поворота агрегата. Герметичное сочленение горловины поворотного конвертера с неподвижной системой газоходов несовершенно, что приводит к выбиванию большого количества газа в атмосферу цеха. Большой практический интерес в связи с этим представляет разработка непрерывного процесса конвертирования, которая позволит перейти на стационарные аппараты, загерметизировать газоходную систему. Развитие технологий конвертирования медных штейнов, совершенствование агрегатов и улучшение основных показателей их работы связано с решением ряда проблем и практической реализацией новых идей, к числу которых относятся: - обогащение дутья кислородом. Эффективность его доказана, однако значительное повышение концентрации кислорода в дутье сопровождается постоянно большим выделением тепла, резким возрастанием температуры и ухудшением в связи с этим службы огнеупоров, что возникает необходимость в изменении технологии агрегата; - внедрение способа пирометаллургической селекции для комплексной переработки медно-цинковых, медно-свинцовых и других полиметаллических концентратов, а так же полупродуктов в конвертере; - переработка медных концентратов в конвертере для повышения производительности металлургических цехов и увеличения выплавки меди с предварительной подготовкой концентратов. Сочетания конвертирования штейна и плавки концентратов в одном агрегате открывает новые возможности для развития технологии медеплавильного производства; - разработка агрегатов и технологий непрерывного конвертирования штейнов в замен существующего периодического процесса; - использование конвертерных газов для производства серной кислоты или жидкого сернистого ангидрида. Обзор патентной литературы А. с. 540487 (СССР), Горизонтальный конвертор для переработки штейнов, включающий металлический корпус с фурменным поясом, футеровку с вмонтированными в кладку фурменного пояса и закрепленными на металлическом корпусе кессонами и трубопроводы для подвода и отвода теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безопасности и надежности конвертера в работе, кессоны закреплены на металлическом корпусе шарнирно, а трубопроводы расположены над фурменным поясом / Д И Чижов, Б В Осипов, В И Филиппов, В З Чарный, Е С Грин-Гнатовский и В Г Кожин – Опубл 05.03.77 г Бюл. № 977 А. с. 644860. (СССР), Устройство для конвертирования штейнов , 1 Включающее горизонтальный конвертор с горловиной, напыльник, аспирационную камеру с боковыми и подвижной передней стенками, прикрепленную к напыльнику, газоходы бедных и богатых газов и дымососы, отличающееся тем, что, с целью улучшения санитарно-гигиенических условий в цехе и повышения концентрации сернистого ангидрида в богатых газах, аспирационная камера снабжена задней стенкой и подвижно соединена нижней частью с конвертором, а в верхней части задней стенки аспирационной камеры выполнено отверстие, соединенное с газоходом бедных газов 2 Устройство по п1, отличающееся тем, что конвертор снабжен ребрами, установленными параллельно к боковым стенкам аспирационной камеры, а длина ребер больше суммы длины боковой стенки аспирационной камеры и ширины горловины конвертора 3 Устройство по п1, отличающееся тем, что в нижних торцах боковых стенок аспирационной камеры выполнены пазы, в которых размещены ребра С целью улучшения качества черновой меди и повышения извлечения свинца и цинка в возгоны на шлаки вводят смесь бензилсульфокислоты с сульфонолом, взятых в соотношении 1-(50-100). / Левченко, Н К Пивоваров, М. Ф. Щербаков, В. Н. Лобанов, А. М. Зиновьев, А. С. Антонов, А. В. Томенко, Л. В. Родин, В. И. Черкесова и Т. Ф. Лыщик. – Опубл 30.01.79 г. Бюл. № 479 А. с. 553301 (СССР), Фурма горизонтального конвертера для переработки штейнов, включающая корпус, фурменную трубку и шариковый клапан, отличающийся тем, что, с целью предохранения трубки от засорения, упрощения эксплуатации фурмы и уменьшения выбросов пыли во время вывода конвертера из-под дутья, она снабжена дополнительным шариковым клапаном с карманом для шарика, выполненным в виде цилиндра, ось которого расположена под углом 25-35 к оси фурменной трубки / В. М. Калачев и О. Я. Галушко. – Опубл 05.04.77 г Бюл. № 13 77 В данном проекте мы берем за основу последний патент с авторским свидетельством 553301, так как конвертер, в котором технология переработки штейна упрощена в эксплуатации и во время вывода конвертера из-под дутья выделяется меньше пыли , в отличие от других конвертеров. Выбор технологии конвертирования медных штейнов неразрывно связан с процессами его получения. Из рассмотренных выше технологий переработки сульфидных медных концентратов наиболее выгодно отличается технология «ISAPROCESS». Этой технологии присущи следующие достоинства: - простота конструкций и лёгкость управления процессом; - высокая степень усвоения кислорода дутья, которая составляет порядка 95%; - низкое содержание серы в черновой мед, не превышающее 1,0%; - высокое прямое извлечение меди в черновую медь, которая превышает 90%; - минимальные потери тепла, что позволяет перерабатывать низкосортные концентраты и техногенные отходы; - высокая степень механизации, автоматизации и компьютеризации технологических процессов; - простота управления процессом; - высокая экологическая безопасность. Поэтому в проекте выбираем процесс конвертирования медных штейнов на воздушном дутье, как составляющую часть технологии «ISAPROCESS». Из анализа технологий переработки медного штейна следует, что наиболее простыми и надежными являются горизонтальные конвертеры, с верхним отводом отходящих газов, которые получили наибольшее распространение в промышленной практике. Поэтому для осуществления процесса конвертирования выбираем горизонтальный конвертер Реirce-Smith фирмы «Оuтокuмpu». Для проектирования отделения конвертирования медных штейнов в проект заложены следующие основные показатели: - производительность конвертера по горячему штейну 110 000 т/год; - производительность конвертера по черновой меди 70000 т/год - удельная производительность конвертера по штейну 297,5 т/сутки; - извлечение меди в черновую медь 97,5%. 2 ПЕРЕРАБОТКА РУДЫ СЕКИСОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Регламент по переработке руд Секисовского месторождения выполнен ДГП «ВНИИцветмет» по договору №78 от 10.10.2008 г. «Составление технологического регламента на переработку руды текущей добычи Секисовского месторождения» с ТОО «Алтай Кен Байыту». Учтенные государственным балансом запасы золото-серебряных руд Секисовского месторождения (протокол № 498-06-К, У от 14.04.2006 г), приведенные в таблице 7. [33] Таблица 7 – Запасы золото-серебряных руд Секисовского месторождения
Месторождение Секисовское расположено на территории Глубоковского района Восточно-Казахстанской области в 40 км севернее г. Усть-Каменогорска. Руды Секисовского месторождения текущей карьерной добычи – окисленные, малосульфидные, березитизированные, со значительным количеством гидроокислов железа, представленных лепидокрокитом, гетитом, лимонитом. Особенность руд – наличие в них незначительных количеств рутила, титаномагнетита, ильменита. Содержания в рудах: золота 0,78–1,2 г/т; серебра 2,8-4,0 г/т. Месторождение известно с 1833 года; в 1975-1978 гг. в районе проведены работы по геологическому доизучению масштаба 1:50000; в 1981-1984 гг. проведены детальные поиски на флангах и глубоких горизонтах месторождения; в 1987 году завершена предварительная разведка, составлен ТЭД о целесообразности детальной разведки с проектом временной кондиции [13-15]. В 1980-1984 гг. выполнялись лабораторные исследования руд Секисовского месторождения [2-4]. Рекомендована гравитационно-флотационная схема переработки руд; извлечение золота – 94,2%, серебра – 83,5%. В 2004-2005 гг. в ДГП «ВНИИцветмет» выполнены исследования обогатимости 9 лабораторно-технологических проб, характеризующих сульфидные, смешанные, окисленные типы руд Секисовского месторождения методами гравитационного, флотационного обогащения, прямого цианирования, гравитационного обогащения с выщелачиванием хвостов гравитации. Наиболее высокие технологические показатели получены по комбинированной схеме, включающей гравитационное выделение золота с выщелачиванием хвостов гравитации. Сквозное извлечение золота составило 93,1%, серебра – 73%. В 2004-2005 гг. в лаборатории Ammtec Ltd (г. Перт, Австралия) выполнялась комплексная программа исследований на рудах Секисовского месторождения. Руда рудных тел, представленных пробами Т-8 (содержание золота 1,2 г/т, серебра – 4,0 г/т), Т-10 (содержание золота 1,2 г/т, серебра – 2,8 г/т), Т-14 (содержание золота 0,78 г/т, серебра – 3,1 г/т) была исследована в ДГП “ВНИИцветмет” в 2004-2005 гг. По комбинированной схеме, включающей гравитационное выделение золота и цианирование измельченных до 80% -0,074 мм хвостов гравитации, были получены следующие результаты: для пробы Т-8 суммарное извлечение золота составило 94,28%, серебра – 78,59%. Для пробы Т-10 суммарное извлечение золота составило –91,95%, серебра -38,3%, для пробы Т-14 суммарное извлечение золота –87,7%, серебра -75,27%. В приложении А представлены данные минералогического анализа руд Секисовского месторождения. Данные по химическому составу руды текущей добычи Секисовского месторождения [1] приводятся в таблице 1. Таблица 1 – Результаты химического анализа руды текущей добычи Секисовского месторождения
Технологическая схема переработки исследуемого объекта Для переработки руд Секисовского месторождения рекомендована [12, 16] технологическая схема, включающая: - трехстадиальное дробление с предварительным грохочением; - двухстадиальное измельчение с разделением пульпы в пульподелителе после первой стадии измельчения; - классификация в гидроциклоне легкой фракции пульподелителя с последующим сороотделением и направлением песков гидроциклона на вторую стадию измельчения; подрешетный продукт сороотделителя поступает на сорбционное выщелачивание с углем. - грохочение тяжелой фракции пульподелителя с направлением надрешетного продукта на вторую стадию измельчения, а подрешетного продукта на гравитационное обогащение; - интенсивное (прямое) цианирование гравитационного концентрата; - сорбционное выщелачивание с углем подрешетного продукта сороотделителя и процианированного гравитационного концентрата; - обезвоживание насыщенного угля на грохоте с последующей кислотной и водной промывками; - элюирование насыщенного угля; - электролиз элюата; - плавка на сплав Доре; - сгущение и обеззараживание обезвоженных хвостов сорбционного выщелачивания. Действующая инновационная технологическая схема переработки руд электролиз подрешетный пр-т надрешетный пр-т пески слив | ||||||||||||||||||||||||||||||