15. Горновая плавка сульфидных свинцовых концентратов, теоретические основы и технология процесса.
Возможны 3 вида плавки свинца из сульфидных концентратов: реакционная, осадительная и восстановительная плавка.
Реакционная плавка может быть осуществлена в горнах, в электропечах, КИВЦЭТным процессом:
PbS + 2РЬО = ЗРb + S02
PbS + PbS04 = 2Pb + 2 S02
При горновой плавке смесь богатой малокремнистой свинцовой сульфидной руды или флотационного концентрата (не менее 65-70 % Pb) с твердым топливом обрабатывают струей сжатого воздуха. Топливом служит древесный уголь, антрацит и реже – кокс. Обжиг и реакционная плавка проводятся одновременно.
Во время плавки шихту перемешивают с помощью механического перегребателя для увеличения и обновления поверхности контакта и предотвращения оплавления концентрата. Выплавляемый свинец периодически выпускают из горна, а остаток, так называемый серый шлак, сгребают с поверхности свинцовой ванны и перерабатывают отдельно.
|
1 - станина; 2 - ванна; 3 - шихторазборочная плита; 4 - перегребающий механизм; 5 - ломик; 6 - кессон; 7 - вытяжной колпак; 8 - коллектор для дутья; 9 - фурма |
Процесс ведут при температуре 800-850 °С, по существу вытапливая металлический свинец, чтобы шихта не расплавлялась и сохраняла тестообразное состояние. Продуктами плавки являются черновой свинец, пыль, серые шлаки и отходящие газы, содержащие 4-5 % SO2
16. Процесс кивцэт цс, особенности организации технологии и аппаратурного оформления.
Реакционная плавка может быть осуществлена в горнах, в электропечах, КИВЦЭТным процессом и т.д.
PbS + 2РЬО = ЗРb + S02
PbS + PbS04 = 2Pb + 2 S02
КИВЦЭТ-ЦС (кислородно-взвешенная электротермическая плавка свинцово-цинковых концентратов)
— процесс, совмещающий в одном реакторе окисление тонко-измельченного свинцово-цинкового
материала в техническом кислороде с одновременным расплавлением и восстановлением оксидного
расплава в коксовом фильтре с получением чернового свинца, штейна и шлака. Тонкоизмельченная шихта крупностью <, 0,2 мм, предварительно подсушенная до 0,5 %, вдувается
потоком технического кислорода через специальную горелку в плавильную шахту, где
воспламеняется, окисляется и плавится за счет тепла экзотермических реакций. Образовавшийся
при плавке расплав оксидов металловпоступает на углеродистый фильтр и, проходя через него (фильтруясь), подвергается восстановлению. При этом основное количество свинца восстанавливается
до металла, расплавлавленный металл перетекает изплавильной зоны в электротермическую часть
агрегата, используемую как накопитель и отстойник продуктовплавки. Отходящие газы после
очистки от пыли поступают на получение H2SO4, а черновой свинец, цинковистый шлак и штейн
направляются на переработку по стандартной технологии.
Основное преимущественно процесса КИВЦЭТ-ЦС:
использование энергии окисления сульфидов, повышение степени извлечения серы в H2SO4,
получение чернового свинца более высокого качества: сокращение расхода топлива и электроэнергии, а также вредных выбросов в атмосферу.
Процесс КИВЦЭТ-ЦС имеет ряд преимуществ перед другими процессами: возможность переработки полиметаллических концентратов с широким отношением Pb:Zn - от 0,4 до 14,4 (содержание свинца в концентратах может изменяться от 12 до 65%); высокое извлечение цинка (до 78%); относительно низкие капиталовложения, небольшие габариты основного оборудования; низкие затраты на внутренний транспорт; улучшение условий труда в связи с незначительным выбросом вредных газов; возможность автоматизации процесса.
Продуктами КИВЦЭТного процесса являются черновой свинец, черновой цинк, штейн (иногда), шлак, оборотная пыль и газы, содержащие 40-50% S02.
КИВЦЭТ-ЦС включает в себя операции: обжиг-плавку шихты в распыленном состоянии в атмосфере кислорода, с образованием высококонцентрированных сернистых газов, восстановление оксидного расплава с получением свинца в виде чернового металла, возгонку и конденсацию цинка.
Агрегат КИВЦЭТ-ЦС состоит из плавильной шахты с установленной в ее своде шихтово-кислородной горелкой, электротермической печи, отделенной в газовом пространстве от плавильной шахты перегородкой, погруженной в расплав, и конденсатора для получения металлического цинка.
|
1 - бункер для шихты; 2 - горелка; 3 - факел; 4 - обжигово-плавильная камера (печь); 5 - шлак; б - штейн; 7 - черновой свинец; 8 - сифон, соединяющий обжигово-плавильную камеру с электротермической печью; 9 - электротермическаяпечь; 10 - конденсатор; 11 - черновой цинк; 12 - газоход, соединяющий электротермическую печь с конденсатором; 13 - электроды; 14 - газоохладнтельный сток; 15 - электрофильтр ЭВС-7 |
