13 Сурак. «Норанд» үрдісі

«Норанд» үрдісінде құрғақ мыс концентраттары горизонталды цилиндрлік құрылғыда үздіксіз балқытылады. Оның ұзындығы 21,3 м, диаметрі 5,18 м.

«Норанд» үрдісінің цилиндрлік балқыту пешінің оттегімен байытылған үрлеу фурмалар арқылы енгізіледі. Фурмалар шикіқұрамның тиеу аумағында орналасқан. Үрлеуді оттегімен байыту 37%-ға жетеді.

Балқыту кезінде түзілетін қожда 2-8% мыс болады. Суытқаннан кейін олар флотациялауға жіберіледі.

Кедейленген қождарда мыс 0,35% мөлшерінде болады. Ілесе 40%-ға дейін мыс болатын айналымды материалдар түзіледі.

Пешті қолданудың алғашқы кезеңінде қара мыс алынған. Кейіннен бұдан бас тартты, өйткені мыс ала балқытқанда мысқа бай қождар түзілді. Оларда мыс 8-12% деңгейінде болды. Бұл қождарды қайта өңдеу өте қиын.

Пештен шығатын газдарда 16-20% SO₂ болады да, олар күкірт қышқылын алуға жіберіледі.

«Эль-Тениетте» үрдісі «Норанд» үрдісінің бір түрі болып келеді, ол жетілдірілген «Эль-Тениетте» конвертерінде жүргізіледі. Бұл үрдіс «Калетонес» (1977-1978жж.), «Чукикамата» (1984ж.), «Патрерильос» (1985ж.) және «Лас-Вентанас» (1984 ж.) зауыттарында іске қосылған.

«Норанд» үрдісінен «Эль-Тениетте» үрдісінің ерекшеліктері:

- концентратпен бірге шарпымалы пештің сұйық штейнін әлсін-әлсін қосу (балқытудың жылу режимін реттеу үшін);

- құрғақ концентраттың бір бөлігін фурмалар арқылы, ал екінші бөлігін былаудың үстіне беру;

- үздіксіз ақ матт (72-77% Cu) ала балқытуды жүргізіп, қож бен штейнді конвертердің қарсы жақтарынан шығару кезінде қарсы ағынды принципті жүзеге асыру.

Үрлеудегі оттегінің мөлшерін арттыру және концентраттарды алдын-ала 0,2%-ға дейін кептіру конвертердің өнімділігін арттырады.

14 Сурак. «Мицубиси» үрдісі

«Мицубиси» үрдісі тікелей қара мыс алуға арналған үздіксіз автогендік балқыту. Бұл үрдістің барлық негізгі сатылары – балқыту, конвертерлеу және қождарды кедейлету жеке пештерде жүргізіледі. Бұл кезде аралық өнімдер бір қондырғыдан екіншісіне үздіксіз ағып отырады.

15 Сурак. Айзасмелт үрдісі. P.S.Отв тока про Аyсмелт))

Пеш құрылысы оттөзімді цилиндр, балқыманы ағызып алатын каналдармен, фурмалармен, автоматтандыру жүйесімен және газарнамен қамтамасыз етілген қондырғы. Пеш келесі зоналарға бөлінеді: фурма аяғындағы реакциялық зона, онда атмосфера тотықтырғыш, тотықсыздандырғыш және бейтарап болуы мүмкін, онда процестер осы режимдерде жүреді; пеш едені, онда екі фаза (Ме-матт) тұнады; былау үстіндегі кеңістік, бұл жерде отынның көмірсутектері толық жанады.

Пеш басқаруда өте қарапайым, яғни фурманы тереңдетіп, немесе көтеріпбалқыманың барботаждау қарқындылығын реттеуге болады. Балқыманы ағызып шығару үшін және металдық және штейн фазаларын түндыру үшін фурманы көтеріп, балқыту үрдісін тоқтатуға болады. Үрдістің артықшылығына пешті тоқтатуға немесе ұзақ уақытта ыстық күйінде ұстауға мүмкіндігі болуында.

Пештің жұмыс істеуі келесі операциялардан тұрады. Алдымен пешке қатты кож тиеледі де фурманы оттекті-отындық оттық ретінде қолданып балқытады. Қождың сұйық былауы түзілген соң, оның үстіне шикіқұрам тиеп, балқытуға кіріседі. Шикіқұрамды балқыту операциялары күніне екі рет жүргізіледі.

Америка құрама штаттарының “Cyprus” зауытындағы «Айзасмелт» технологисының техника-экономикалық көрсеткіштері:

Өнімділігі:

Концентрат бойынша, мың т./жылына 600

штейн бойынша, т/тәулікте (Cu концентрациясы) 45 (58%Cu)

Пештің биіктігі (диаметрі),м 13 (3,5)

Былау деңгейі (қож+штейн), м 1-2

Фурманың биіктігі (диаметрі) ,м 17 (0,5)

Фурманың қожға батырылуы, м 0,3

Үрлеудегі ттегімөлшері,% көлемі бойынша 45

Табиғи газ шығыны, м³/сағ. 1800

Қож құрамы, % масса бойынша:

Fe₃O₄ 5-10

CaO 3-6

SiO₂/Fe қатынасы 0,9

Кедейлетуәдісі электр пешінде

Тастанды қождағы Cu, % масса бойынша 0,5

Тозаң шығуы, % шикіқұрам массасынан 1,0

Шығатын газдағы SO₂, % көлемі бойынша (температура,^оС) 35 (1200)

SO₂ тауарлы өнімге алынуы, % 98

1999ж. Хуома қаласында (Қытай) «Аусмелт» технологиясы бойынша жұмыс істейтін зауыт іске қосылды. Бұл технология бойынша балқыту пешінде алынған штейн (58-62%Cu) жабық науа арқылы мазутпен қыздырылатын тұндырғыш пешке түседі, бұл жерде бөлінген қож (0,5-0,7%Cu) түйіршіктендіруге (грануляцияға) жіберіледі. Штейн осындай екінші пешке ағызылып, конвертерленеді, алынған қара мыс тұндырғыш миксер арқылы мыс құятын машинаге жіберіледі.

Балқыту пешінен шығатын газдар кәдеге жаратушы қазан, құрғақ электр сүзгілер арқылы өтіп, жылулық қымталған газ құбырларында конвертер газдарымен араластырылып күкірт қышқылы цехына жіберіледі.

Зауыт жұмысы толығымен экологиялық талаптарға сай жүргізіледі. Мұржадан шығатын газдарда SO₂ 300-400 ррm (массалақ бөлік миллионға). ПДК (шекті жіберілетін концентрация) 500 ррm.

Балқыту және конвертер пештері бірінен кейін бірі әр биіктікте орналасқандықтан балқыма өздігінен ағып отырады. Ғимараттың биіктігі 45 м.

Құрамы, %: 25-26Cu, 25-29Cu, 0,1Zn, 0,1-0,2Pb, <0,1As, 26-27Fe, 16-17Si шикізатты өңдегенде зауыттың техника-*экономикалыө көрсеткіштері келесідей (Шансен Хуатун Соппер Атд команиясының мыс зауыты, Хуома қаласы, Қытай):

Пеш өлшемдері, балқыту (конвертер), м:

биіктігі 12 (12,8)

диаметрі 4,4 (4,4)

фурма ұзындығы 13,6 (12,8)

Фурма массасы (гарнисажсыз), кг 1800 (1600)

Пештегі шикіқұрам қабатының биіктігі, м 1,2-1,4

Концентрат бойынша өнісмділігі, т/сағ 25

Молшері, % масса бойынша:

штейндегі (қождағы) мыс 58-62 (0,6)

қара металдағы (қождағы) мыс >98,5 (8-12)

Конвертердің қара мыс бойынша өнімділігі, т/тәулік 150

Конвертерлеу циклінің ұзақтығы, сағ 6

Шығатын газдардағы SO₂  мөлшері, % көлемі бойынша:

балқыту пешінен > 11

конвертерден 13

КҚЦ кіретін газдардағы SO₂  мөлшері, % көлемдік 5

Мыстың алынуы, % 97,5

Күкірттің алынуы, % 95

Шаң-тозаң шығуы, % шикіқұрам массасынан (жалпы/балқыту пешінен) 3/<1

«Аусмелт» технологиясының горизрнталды конвертерде периодтық конвертерлеуден артықшылығы:

2. құрылысының қарапайымдылығы және процесті басқарудың жеңілдігі;

3. үрлеудегі оттегін пайдалану дәрежесінің жоғарылығы (>%);

4. қара мыста қоспалар мен күкірттің аз болуы (<0,4%);

5. мыстың қара мысқа өту дәрежесінің жоғарылығы (>90%);

6. күкіртті кәдеге жарату тиімділігі жоғары;

7. концентратты кептіру қажетсіз;

жылу жоғалу минималды болғандықтан аз күкіртті концентраттар мен техногенді қалдықтарды өңдеу мүмкіндігі.

Ерекше назар аударатын жағдай фурманы көтеріп (түсіріп) үрдісті және оның режимін басқарудың жеңілдігі (қарапайымдылығы).

«Аусмелт» пеші азайтылған қысымда жұмыс істейтіндіктен SO₂ цех атмосферасына шықпайды, сондықтан бұл қондырғы экологиялық қауіпсіз.

Пешті жұмысқа енгізу уақытының аздығы, капиталды және жұмыс шығындарының төмен болуы айтылған технологиялық артықшылықтарды тиімді толықтырады.

1970 ж

басында AUSMELT процесі өндірістік өнеркəсіптерге енгізілді жəне əртүрлі дəстүрлі қара

жəне түсті металлурия шикізаттарын өңдеуге байланысты дамытылды.

AUSMELT процесінде балқыма агрегаты тік цилиндр түрінде сумен суытылатын

фурмалармен жабдықталған (1-сурет), балқымаға фурма арқылы отын мен ауаның қосылысы

беріледі.

Осындай 34 істеп тұрған пештерінің 14-і мысты шикізатты өңдеді, онымен балқыту

металлургияның көптеген секторларын қамтиды. 1982 ж-дан бастап есептегенде 2005 ж-ға28

дейін жаңа өндірістердің жіберілуі фурмалы балқытудың өндірісте 50% қолданылуын

қамтамасыз етті.

AUSMELT процесімен штейнді мысты концентраттардан жəне де екінші ретті

шикізаттардан алуға болады. Балқыту агрегаттары мысы бар материалдарды бір фурмамен

жылына 1млн. т астам өңдей алады. Шикізаттағы мыстың мөлшеріне байланысты,

құрамында 75% мысы бар штейн алуға болады.

Балқыту кезінде алынған штейн жəне шлак, пешті агрегат шұңғымасына үздіксіз

құйылады. Балқыту пеші өндірістік қайтарылмалы материалдарды өңдей алады жəне де

күрделі немесе төмен сортты шикізаттарды өңдеуде ұшқыш қоспаларды бөлгіш ретінде

қолданылуы мүмкін.

Жылдам араластыру жəне осыдан пайда болған кестесі газдардың қатты қозғалысы

күрделі мыс концентраттарын өңдеуді оңайлатады. Берілген газдың деңгейіне байланысты,

процесті тура балқыту жəне аз шаңдану (1 %) арқасында ұшқыш элементтер қою қоспа түсіп

отырып, ваннадағы сұйық металдан бөлінеді. Бұл қоспа ұшқыш газдарды өңдеу жүйесінде

жиналады да, циклдан шығарылып тасталады.

AUSMELT жақында ғана Ресейдің мыс өндірісімен (Карабаш қ-сы, Челябинск

обылысында) балқыту технологиясымен концентратты модернизациялау жөнінде келісім-

шарт жасалды. AUSMELT балқыту пеші үш шахталық пешті ауыстырады. Жаңа балқыту

жүйесі шамамен жылына 460 мың т концентратты штейн өндірісі үшін өңдейді де ары қарай

қаралы мысқа PEIRCE SMITH конверторлерінде конверторлайды, оны іске қосу бастамасы