Лекция 7. Плавка во взвешенном состоянии.
Вопрос. 1. Физико-химические особенности процесса.
Это наиболее распространенный процесс. Впервые он был внедрен на заводе Харьявалта (Финляндия), разработка фирмы Outokumpu.
Этот процесс является доминирующим, насчитывается порядка 54 различных печей для взвешенной плавки.
Сейчас в мире печей взвешенной плавки порядки 54 штук. Этот процесс отличается низким пылевыносом.
Особенность физико-химии технологии состоит в том, что частицы движутся вместе с потоком, так как частицы находятся во взвешенном состоянии и условия для окисления минимальны. Магнетита в шлаке мало. Поэтому по сравнению с квп шлаки бедные. Надо рассчитать высоту шахты так, чтобы пыль пребывала в печи 1,5 минуты.
Главный управляемый параметр – МО2/Мшихты
Масса кислорода отнесенная к массе шихты. Процессы штейна и шлакообразования.
Так же, первичной фазой являются оксисульфиды, и окончательное формирование фаз – на дно ванны падают капли – и шлак окончательного состава формируется в объеме ванны.
В этом случае объем ванны называется отстойной зоной и напоминает отражательную печь.
Печь взвешенной плавки работает в Норильске на НМЗ.
Перспективы данного процесса связывают с плавкой на черновую медь.
CuFeS2 + O2 + SiO2 [Cu] + (2FeO.SiO2)
Проблемность вопроса в том, что шлаки получаются богатыми, так как они находятся в равновесии с металлом. Однако данный процесс все равно выгодно реализовать в 1 аппарате, т.к. отпадает необходимость в конвертерном переделе. В печи взвешенной плавки рационально организовывать струйное рафинирование штейна. Для этого штейн измельчают до крупности 0,5-1мм. Это из-за того , что окислительные процессы протекают в реакционной шахте, и зона удалена от стен шахты, поэтому компания агрегата высокая, при сохранении производительности, характерной для обычного конвертирования.
Такая организация технологии, а именно, удаление зоны максимальных температур от кладки, позволяет работать на ферритово-кальциевом шлаке (система Cu2O.Fe2O3.CuO).. Это хорошо, так как феритокальциевые шлаки обладают рафинирующими свойствами. Они характеризуются высокой растворимостью магнетита, и обеспечивают низкое содержание меди. Они сравнительно легкоплавкие.
CaO интенсивно взаимодействует с огнеупорами, поэтому использование таких шлаков в конвертерах нецелесообразно.
При КВС
30% О2, или на воздушном дутье, можно достичь полной автогенности.
Вопрос 2. Практика процесса.
На рис. 2. показана принципиальная схема переработки сульфидных медных концентратов способом взвешенной плавки . Смесь различных концентратов и флюса (кварцевый песок) складируют в бункерах, далее с помощью коллекторных транспортеров влажную шихту подают в сушку, до конечной влажности < 3%. С этой целью используют барабанную печь с
Рис.2. Схема технологии с применением ПВП
прямоточной сушкой шихты продуктами сгорания топлива. Из сушильного отделения шихту пневмотранспортом направляют в питающий бункер и далее вместе с возвратной пылью подают в печь. Основные показатели работы комплекса ПВП некоторых з-дов следующие:
Основные показатели работы некоторых зарубежных предпри-
|
ятий, использующих технологию взвешенной плавки
|
]
|
|
"Харья-
|
"Тойо"
|
"Сан-
|
"Норддойче
|
"Диас-
|
Предприятия
|
валта"
|
(Япония)
|
Мануэль"
|
Аффинери"
|
Давила"
|
|
(Финляндия)
|
(США)
|
(Германия)
|
(Бразилия)
|
Производительность,
|
|
|
|
|
|
т/сут.
|
10 000
|
1050-1350
|
1900
|
1600
|
1700
|
Удельная производи-
|
|
|
|
|
|
тельность, т/(м2-сут.)
|
11
|
8.6
|
-
|
-
|
-
|
02 в дутье, % об.
|
35
|
40-50
|
60-80
|
<45
|
40-60
|
Крупность шихты, мм
|
0.3
|
0.5
|
-
|
-
|
-
|
Влажность шихты, %
|
0.3
|
0.3
|
-
|
-
|
_
|
Содержание Си,
|
|
|
|
|
|
%, по массе:
|
|
|
|
|
|
концентрат
|
24
|
30.6
|
30
|
30-34
|
30
|
штейн
|
64
|
57
|
62
|
63
|
62
|
шлак
|
2
|
1-1.3
|
2.75
|
1-2
|
1.2
|
обедненный шлак
|
0.3
|
0.53
|
-
|
0.7
|
-
|
8О2В газах, % об.
|
33
|
25
|
35
|
16-22
|
26
|
Пылевынос, %
|
9
|
9
|
_
|
-
|
-
|
Кампания, сут.
|
330
|
360
|
-
|
-
|
-
| |
Скачать 14.69 Mb.