2.7 Обжиг оловянных концентратов

Обжиг оловянных концентратов является обычной подготовительной операцией перед их восстановительной плавкой. Цель обжига–частичное удаление вредных примесей (S и As), обусловливающих потери Sп на переделах плавки и рафинирования. В настоящее время обжиг оловянных концентратов осуществляют в малопроизводительных многоподовых печах. Опыт ряда отраслей цветной металлургии подтверждает целесообразность их замены печами кипящего слоя. Вследствие чего, улучшается использование производственных площадей, возрастает удельная производительность на 1 м² пода, качество обжига и санитарные условия труда, создадутся предпосылки для полной автоматизации процесса обжига.

Обжигу подвергали оловянный концентрат крупностью - 0,21 мм(содержание класса - 0,21 мм 7,3 %), содержащий, %: 20,6 Sn; 1,7 5;1,0 As.В качестве топлива - восстановителя использовали рядовой каменный уголь марки ОК Беловского месторождения (Кузбасс). Перед поступлением в загрузочный бункер его дробили до крупности - 1,8 мм и подсушивали до влажности 2 - 4 %.Обжиг проводили при температуре в слое 1020 - 1090 К при скорости воздуха, отнесенной к полному сечению слоя 0,17 - 0,23 м/с. Верхняя граница температурного интервала ограничивается спеканием материала в слое. Известно, что примерно при 1070 К Аs из арсенопирита может быть отогнан как в восстановительной, так и в окислительной атмосфере. Однако состав газовой фазы существенно влияет на скорость выгорания As и S из концентрата. В опытах с увеличением соотношения воздух - уголь остаточное содержание S в огарке уменьшается а As растет (рисунок 31).

Рисунок 31- Соотношение между содержаниями As и S в обожженном шламовом оловянном концентрате

В отношении влияния состава газовой фазы на содержание S и As в циклонной пыли закономерностей не наблюдается. В проведенных опытах получены пыли, содержащие от 0,2 до 0,9 % S и от 0,4 до 1,5 % As. При увеличении отношения воздух - уголь наблюдается явная тенденция к снижению производительности печи.

Влияние температуры в интервале 1020 - 1090 К на результаты обжига практически не обнаруживается. Пылевынос заметно увеличивается с ростом расхода воздуха. В связи с высоким содержанием As в циклонной пыли были проведены исследования по ее до обжигу совместно со шламовым концентратом. При этом с возвратом циклонной пыли циркуляционная нагрузка (выход пыли) практически не возрастает. Содержание As и S в продуктах обжига также не обнаруживает тенденции к увеличению. Это можно объяснить, что при повторном обжиге циклонной пыли происходит ее частичное укрупнение вследствие спекания, обусловленного дисперсностью пыли и концентрацией в ней легкоплавких соединений As и S. При выборе оптимального режима для балансового цикла обжига исходили из того, что в исследованной области соотношений воздух: уголь (от 11:1 до 20:1 м³/кг) оптимальным следует признать интервал (13 - 15) :1 м³/кг. При более высоких соотношениях огарки оказываютсяI некондиционными по Аs, а при более низких - по S.Режим обжига был следующим: температура в слое 1073±10 К, расход воздуха 300 м³/ч; соотношение воздух - уголь 13 - 14 м3/кг; средний расход угля 21,8 кг/ч; скорость воздуха, отнесенная к полному сечению слоя составляла около 21 см/ск; температура под сводом печи составляла в среднем 820 К, на выходе из печи - 730 К; давление под решеткой106 гПа, разрежение под сводом 20 - 40 Па, удельная производительность печи, составляла 13,8 т/м² сутки, удельный расход воздуха 1300 м³/т, концентрата; удельный расход угля 9,5 % от массы концентрата (95 кг/т).Достигнутая высокая степень отгонки Аз (89 %) и. 5 (84 %) из концентрата (таблица 19). В значительной степени из концентрата отгоняется также и Sb (65 %). Потери Sn составляют немногим более 1 %. По содержанию As (0,1 %) и 3 (0,33 %) обожженный концентрат является кондиционным для последующей восстановительной плавки. Увеличение выхода циклонной пыли вследствие ее оборачивания не наблюдается.

Таблица 19-Материальный баланс и баланс по элементам

Материалы и продукты обжига	Вы ход, %	Sn		As		S		Sb
		%	Распре деление	%	Распре деление	%	Распре деление	%	Распред еление
Загружено
Шламовый концетрат	100,0	26,63	100,0	1,0	100,0	1,69	100,0	0,10	100,0
Пыль циклонов	2,84	9,98	1,37	0,37	1,06	2,67	3,6	0,19	5,4
Уголь	9,45	-	-	-	-	0,55	3,1	-	-
Итого	112,29		101,7		101,06		106,7	1	105,4
Получено
Огарок	95,97	21,42	99,61	0,11	10,3	0,33	19,0	0,04	38,4
Пыль цинклонов	0,92	8,72	0,39	0,94	0,9	0,93	0,5	0,22	2,0
Пыль рукавного фильтра	0,10	3,0	0,01	13,5	1,1	0,80	0,1	0,34	0,3
Неучтенные потери	15,3		1,36		88,76		87,1		64,75
Итого	112,29		101,37		106,6		106,7		105,4