Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Добросельская, Н. Н. Использование сернистых газов на медеплавильных заводах за рубежом для производства товарных видов продукции

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4.21 Mб
Скачать

Продолжение табл. 7

Завод,

Компания Коли­

Действующее

Извле­

Намечаемые изменения

место­

чество

пирометал-

чение

технологии в

пеоиод

нахож­

перера­

лургическое

серы в

1970-1975

гг'.

дение

баты­

оборудова­

IC70 г .

 

 

 

ваемой

ние

с.

 

 

 

 

 

шихты, ты с.т в год

Пред­

Примечание

лите-

пола­

 

сату-

гаемое

"ра .

извле­

 

чение

 

 

серы в

 

1975

г

 

Дуглас

Фелпс

780

Печь КС, 3 от - Пет

.Модернизация газо о ч и ­

90

Полупромышлен- £

I I I ,

(шт.

Додж

 

ражательных

стных сооруж ений.

 

ные испытания

112 J

Аризона)

 

 

печи и 5 кон­

С тр ои тел ьство

у ст а н о в ­

 

фирма

"Фелпс

 

 

 

 

вертеров

ки

для

концентрирова­

 

Додж" проводит

 

 

 

 

 

ния

сер н и ст о го

г а з а .

 

со в м естн о с

 

 

 

 

 

С тр о и тел ьство

у ст а н о ­

 

фирмой

"А са р -

 

 

 

 

 

вок

для

п р ои зв о д ств а

 

к о " на

зав о д е

 

 

 

 

 

серн ой

кислоты

и эл е ­

 

"Э л ь -П асо "

 

 

 

 

 

ментарной серы из кон­

 

 

 

 

 

 

 

 

центрированных

г а з о в

 

 

 

 

Эджой

То же

272

I отражатель­ Нет

Го же

 

 

90

То же

£

I I I ,

(шт.

 

 

ная печь и

 

 

 

 

 

(Сернокислот­

112, _

Аризона)

 

 

4 конвертера

 

 

 

 

 

ная установ­ Ш - Ш У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка строится

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по проекту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фирмы

"Мон­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

санто

Энвиро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Систем Инк".

 

Стоимость ус­ тановки млн.долл.Ис­ следуются гидрометал-

лургические схемы)

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 7

З а в о д ,

Компания Коли­

Действующее

Извле­

Намечаемые изменения

Пред­

Примечание

Лите­

местона­

чество

пирометал-

чение

технологии в

период

пола­

 

рату­

хождение

перера­

лургическое

серы в

1970-1975

г г .

гаемое

 

ра

 

баты­

оборудова­

1970 г .,

 

 

извле­

 

 

 

ваемой

ние

%

 

 

чение

 

 

 

шихты/

 

 

 

 

серы.в

 

 

 

тыс.т

 

 

 

 

1975 г ч

 

 

 

в год

 

 

 

 

%

 

 

Хейден Асарко (шт.Ари­ зона)

Такома

Асарко

(шт.Ва­

 

шингтон)

 

Эль-Пасо То же (шт. Те­ хас)

871

Печь КС,

Нет.

Мощные сухие электро-

 

2 отража­

 

фильтры в системе га­

 

тельных печ I

 

зоочистки. Строитель­

 

и 5 конвер­

 

ство сернокислотной

 

теров

 

установки

544

522

Печь КС, 2 отражательньIX печи и 4 ко*I - вертера

Печь КС, ст - ражательная печь и 3 кон - вертера

Нет Строительство установки для концентрирова­

ния сернистого газа и получения жидкого SO-)

из конвертерных газов

Нет Мощные сухие электрофильтры. Установка для производства серной ки­ слоты , работающая по | схеме двойного контак­ тирования с промежуточ­ ной абсорбцией S02 . j

j

50

Конвертерные

£ I I I .

 

газы перера-

112/

батываются в производстве серной кисло­ ты, построен­ ном по проек­ ту западно-

германской фирмы "Хемибау Дирен"|

50Мощность установ- / i l l , ки для получения 112,

жидкого SO-

12 5 .

достигает

60-70

126/

тыс.т в год.

 

Стоимость

14

 

млн.долл.

 

 

50 Мощность серно­

/ ш ,

кислотной

уста­

112,

новки

450

т в

127-122/

сотки.

Стоимость

 

18 млн.долл.

 

Стоимость

уста­

 

новки для кон-

 

I сосо

ГО

Завод, Компания место­ нахож­ дение

С ан -

Магма-

Мануэль

коппер

(ш т.

 

Аризона)-

Коли­ Действующее чество пирометаллурперера­ гическое обо­ батыва­ рудование емой шихты, тыс.т в год

3653 отражательные печи и 5 кон­

вер тер о в

 

 

 

 

 

Продолжение

табл. 7

 

 

Г~.----------------------

--------------

Пред-

Примечание

лите -

чение

 

Намечаемые изменения

в

технологии в

период

пола-

 

оату-

серы

1970-1975

г г .

гаемое

Ьа

1970

г . 1

 

извле-

 

 

 

 

 

чение

 

 

 

 

 

 

серы в

 

 

 

 

 

1175

г 9ti

 

Установки для концент­ рирования ь>02 и полу-|

чения элементарной се­ ры путем восстановле­ ния сернистого ангид­ рида природным газом

Нет

Замена отражательных

 

печей двумя печами

для

 

взвешенной плавки

на

 

подогретом

дутье

(по

 

способу уянской

компа­

 

нии "Оутокумпу").

 

 

Строительство серно­

 

кислотных

установок.

 

Доочистка

газов

сер­

 

нокислотного произ­

 

водства и отходящих

 

газов

отражательной

 

плавки

абсорбцион­

 

 

ным цитратпым мето­

 

дам

 

 

 

 

центоиоования

составит

С,о МЛН.ДОЛЛ.1 Производитель­ ность действую­ щей установки

для получения

элементарной серы 20 т в сутки, а стои­

мость 1,7млн.долл,

Две печи для j / I I I , взвешенной плав- . " ки будут пере­ рабатывать ЕС7 гыс.т шихты.Об­ щие капиталь- | нпе затри.ты со­ ставят 50 млн.

долл.

З авод,

Компания

м есто­

 

нахож­

 

дение

 

Сюпериор ГнсЦ'МсЭ—

\шт.Ари­ коппер зона)

Уайт Пайн коппер

( ШТ .‘"ИЧИ- Рендж

гап )

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 7

хСОЛИ—

действующее

и ззл е -

Намечаемые

изменения

пред­

Примечание лите­

ч ество

нипомет аллур-

чение|

технологии

в_период

пола­

рату­

пере­

гическое об о -

серы

в

1 9 7 0 -1 9 7 0 г г .

гаемое

ра

рабаты­-

рудование

1970

г . ,

 

 

извле­

 

ваемой

 

 

 

 

 

чение I

 

шихты,

 

 

 

 

 

серы в

 

ты с.т

 

 

 

 

 

1 ' 7 5 г .,

 

в год

 

 

 

 

 

 

 

126 Отражательная нет Демонтаж завода

печь и кон­ вертер

2 1 2

я отражательные Пет

Новые скрубберы и

 

печи и 2 кон­

элект i >о*мльтры для

 

вертера

очистки га за

нет

строительство

l l P

 

полупромышлен­

 

ной/ установки

 

 

для получения

 

 

ЭЛ 6i7i 8 i IT clp ; lOvi

 

 

серы стол-viO-

 

 

стью I , ±5 млн

 

 

долл.

 

 

Нет

Завод

перера-

I I ,

 

баты вает*ма-

 

лосернистое

 

 

сы рье.содер ­

 

 

жащее

31 5 Си.

 

 

и 8 5

S

 

Майами

Ииспирейшн 408

Отражательная

Нет

Замена отражательной

-90 лапиталовло-

/ i l l ,

 

(шт. Ари­

консоли-

печь и кон­

 

 

 

печи

электропечью.

женил 1|ир«щ

I L 2

J

зона)

дейт ед

вертер

 

 

Установление конверте­

составят

 

 

 

коппер

 

 

ров с

боковым отсосом

 

 

 

 

 

 

со млн. долл

 

 

 

 

 

 

га за .

Сернокислотная

 

 

 

установка>для перера­ ботки смеси газов элек­

тро плавки и конвертер­ ных

со

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение

табл. 7

Завод,

Компания

Коли­

Действующее

Извле­

Намечаемые изменения Пред­

Примечание Лите­

место­

 

чество

пиронетеллур­

чение

технологии в период

пола­

 

рату­

нахож­

 

пере­

ическое обо­

серы в

1970-1975 гг .

гаемое

 

ра

дение

 

рабаты­

рудование

1970 г . ,

 

извле­

 

 

 

 

ваемое

 

%.

 

чение

 

 

 

юихты,

 

 

 

серы в

 

 

 

тыс.х

 

 

 

1975г.

 

 

 

 

в год

 

 

 

 

 

 

Коппер-

Сйтис

82

Печь КС,

Менее

Вторая печь КС. Заме­

90

Медеплавиль­

/ Ш ,

хилл чшт.

Сервис

 

отражательная

50

на отражательной пе­

 

ное произ­

П 2 ,

Тенесси)

 

 

печь н конвер­

 

чи электропечью ново­

 

водство д а е 1

134 .

 

 

 

тер

 

го типа. Сернокислот­

 

10% серни­

1357

 

 

 

 

 

ная установка дая пе­

 

стого газа

 

 

 

 

 

 

реработки смеси газов

 

в общее сер­

 

 

 

 

 

 

печей КС и электро­

 

нокислотное

 

 

 

 

 

 

плавки

 

производст­

 

во химичес­ кого комп­ лекса заво­ да

500 т в сутки. Это второй завод, кроме "допперхилл", на котором применяют загрузку концентрата в печь КС в виде пульпы [ х37 J .

Внедрение обжига медных концентратов в печи КС на заводе "Хейден" позволило обеспечить сернокислотное производство га ­ зом с достаточно высокой концентрацией сернистого ангидрида; повысить производительность отражательных печей на 50Я; суще­

ственно снизить выброс

сернистого газа в атмос<реру £

в У .

При реконструкции

завода "Яаосима" (Япония)

в 1569 г . бы­

ла изменена технологическая схема, в результате

чего

сушка и

обжиг в многоподовых печах заменены обжигом в печах КС. Это по­ зволило довести извлечение серы по заводу до 50$ и значительно снизить загрязнение воздушного бассейна в районе завода £ 3 3 J .

Плавка

медных

концентратов в к он вер тер ах

на

д у т ь е ,

обогащенном кислородом

Процесс плавки концентратов в конвертерах на дутье, обога­ щенном кислородом, является одним из перспективных процессов в

металлургии меди благодаря следующим преимуществам: высокому из­ влечению меди и серы; минимальным затратам на модернизацию суще­ ствующего оборудования, благодаря совмещению в одном агрегате процессов плавки и конвертирования £ 133-140 J .

Япервые способ плавки гранулированного концентрат^ был йнедрен на заводе "Хитати" в Японии [ 1 4 1 J .

Я 1967 г._ плавка концентратов в конвертерах стала применя­ ться на заводе "Саганосеки" (Япония). 3 1968-1969 г г . процесс плавки концентратов в конвертерах внедрен на крупном американ­ ском заводе "Гарфилд", для чего модернизировали все девять кон­

вертеров и расширили систему транспортировки материала, внедрен­

ный метод переработки концентратов в конвертерах позволил допол-

_ нительно перерабатывать

3340 т концентрата и 910 т ‘ цементной ме­

ди в сутки, на 360-500 т

увеличить суточный выпуск серной кисло­

ты и оставить в работе лишь две отражательные печи вместо трех. При этом выброс слабоконцентрированных сернистых газов в атмос­ феру значительно снизился £ 116, 117, 143 У .

 

Существенным фактором в повышении степени использования се­

ры из

перерабатываемого сырья в производстве серной кислоты явля­

ется

повышение концентрации конвертерных газов с 4 ,0 - 4 ,5 3 до

6 ,5 -9 ,5 3

so2

при непосредственной плавке концентратов.

 

Я

I9 7 0 -I9 7 I г г . проведена реконструкция завода "Эль-Тени-

енте"

в

Чили,

Предполагается, что после завершения реконструкции

75

n' r?b% всего поступающего на завод сырья будет перерабатываться в конвертерах на дутье, обогащенном кислородом £ 143, 144 / .

Плавка концентратов во взвешенном состоянии

.Важным преимуществом плавки во взвешенном состоянии по сравнению с традиционными способами выплавки меди является во з­ можность 90%-ного извлечения серы. Процесс плавки во взвешенная

состоянии

протекает в агр егате, схематически изображенном на

рис. 2 6,

и имеет три разновидности:

плавка на воздушном дутье, подогретом до температуры 400 - 500°С (этот процесс осуществляется на заводе "Харьявалта" в Фин­ ляндии и на заводах "А ссио", "К осака", "Тойо" в Японии);

плавка на техническом кислороде (процесс внедрен на заво­ де "Кодлер-Клифф" в Канаде);

плавка по способу Никко на дутье, подогретом до температу­ ры 800-900°С , частично обогащенном кислородом (до 29-30% 02 ). Процесс внедрен на заводах "Саганосеки" и "Хитати" в Японии.

Впервые взвешенная плавка концентратов стала применяться на заводе "Харьявалта" в Финляндии £ 69 У . Здесь применялось воздушное дутье без подогрева и с подогревом. В будущем намеча­ ется использование дутья* частично обогащенного кислородом.

Концентрат

Р и с.2 6 : Разрез печи фирмы "Оутокумпу" для плавки во взвешенном состоянии:

I - отстойник; 2 - аптейк; 3 - реакционная шахта; 4 - горелка

76

Б ближайшие два-три года ожидается пуск десяти заводов в различных странах мира, которые будут применять плавку концент­ ратов во взвешенном состоянии.

Особенно большое развитие процесс

плавки во взвешенней со­

стоянии получил

в

Японии.

В 1972 г .

шесть

японских

за­

водов выплавляли

медь методам взвешенной

плавки, и удельный вес

меди, произведенной

по этой

технологии,

составил

/v60% в

общем

выпуске меди. Японские заводы "Саганосеки" и "Тойо" оборудованы самыми крупными в мире печами для плавки медных концентратов во

взвешенном состоянии

с площадью пода отстойной камеры '•'■'200

Г г J .

 

 

 

 

Плавка медных конценттат.ов в электрических печах

яажным преимуществом плавки концентратов в

электрических

печах является высокий к .п .д .

и небольшой объем

отходящих газов.

Концентрация двуокиси

серы в

отходящих газах

электроплавки мо­

жет достигать 10-20%

£ 2 J .

 

 

 

Электроплавка медных концентратов в течение ряда лет осу­

ществляется шведской фирмой "Болиден" на заводе

"Роншер" f I I I ,

1 1 2 .7 . Электропечь фирмы "Болиден" позволяет

получать равномер­

ный поток газа с содержанием

4-8% 302 . Это

является важным пре­

имуществом при использовании процесса электроплавки в районах, обеспеченных дешевой электроэнергией, где производство серной кислоты из отходящих газов становится рентабельным.

Как отмечалось выше, электроплавка внедряется на заводах "Майами" и "Анаконда" в США.

По расчетам американских специалистов, на заводе "Анакон­ да" внедрение электроплавки потребует капиталовложения порядка 75 млн.долл., из которых 53 млн.долл, необходимо затратить на сооружение газоочистных сооружений и установку для производст­ ва серной кислоты £ l I L , 112, 145 , 146 7 .

Новые непрерывные и совмещенные процессы производства меди

Борьба с загрязнением атмосферы и попытки интенсификации процесса плавки медных материалов привели к разработке новых не­ прерывных и совмещенных пирометаллургических процессов.

Процесс УОРКРА £ 138, 141, 145-148 7 объединяет процессы плавки, конвертирования и обеднения ишаков. Первые испытания процесса УОРКРА в г.Кокл Грик (пров. Новый Южный Уэльс в Австра­ лии) дали положительные результаты, после чего в 1967 г . была

77

построена полупромышленная печь в г . порт Кэмбла, которая про­ работала в течение двух лет. Производительность составляла 73 т в сутки.

 

Отходящий

га з

содержит

~10>о so2 и малое

количество кисло­

р ода,

что позволяет

использовать га з как в

производстве серной

кислоты, так и в

производстве

элементарной

серы

путем

в осстан ов ­

ления

природным

газом .

 

 

 

 

 

3 1870 г .

установка для выплавки меди

на

заводе

"порт Кэм­

бла" была модернизирована. Полученные результаты полупромышлен­ ных испытаний плавки концентратов способом УОРКРА в г . Порт Кэм­ бла дали возможность рассмотреть вопрос о строительстве промыш­ ленной установки мощностью дЮ-30 тые.т меди в год / 149 J .

Способ непрерывной плавки медных концентратов с получени­ ем черновой меди разработан канадской фирмой "Поравда маинз". Полупромышленные испытания, проведенные в 1968 г . , дали положи­ тельные результаты / i45 J .

Плавку концентратов осуществляют в агр егате, подобном кон­ вертеру. Преимущества нового процесса заключаются в том, что в одном агрегате совмещаются плавка, конвертирование и обеднение шлаков; на 50% сокращается расход топлива; достигается автомати­ зация процесса с получением непрерывного потока концентрирован- -ного сернистого га за , сокращается численность обслуживающего, персонала, В настоящее время фирма "Норанда майнз" приступила к строительству промышленной установки производительностью 800 т

концентрата в

сутки на заводе "Гаспе" (проз. Квебек, Канада)

[ 150 - 1 5 6 J .

Отходящие газы будут использовать для производст­

ва серной кислоты на установке производительностью 440 т в сутки.

Модернизация обычных плавильных агрегатов

Для интенсификации.обычных процессов медеплавильной про­ мышленности и получения более концентрированных сернистых газов, пригодных для использования в производстве серной кислоты (со ­ держание сернистого ангидрида не ниже 3 ,5 -4 ,0 % ), применяется усовершенствованное оборудование. В ряде случаев хороших резуль­ татов достигают путем интенсификации процесса плавки и модерни­ зации плавильных а гр ега то в ..

Представляет интерес практика работы японского медеплавиль­ ного завода "Онахама". Газы отражательной печи используют для производства серной кислоты. Степень использования'газов состав­ ляет 97,6% , а общее извлечение серы в расчете на перерабатывае­

мое сырье

Г 72 ] .

Герметические водоохлаждаемые напильники на конвертерах, за которыми следуют котлы-утилизаторы тоннельного типа, и газо­ ход не допускают подсоса воздуха. В связи с этим стало возмож­

ным перерабатывать конвертерные газы в серную кислоту по схеме двойного контактирования с промежуточной абсорбцией.

Хорошие результаты достигнуты в Японии в области усовер­ шенствования шахтной плавки. На ряде заводов используется подо­ гретое до температуры 350-400°С дутье и осуществляется подача

мазута через фурмы, что позволяет повысить извлечение

серы

в

среднем на 5%, а также снижает

расход топлива на 7 $ ,

положитель­

но влияя на производительность печи (она повышается на 15-17

$,)

Г г ] .

 

 

 

к

*

 

 

 

X

 

 

Контактное производство серной кислоты из отходящих сер-г нистых газов различных процессов пирометаллургии меди является основным способом использования серы на медеплавильных заводах за рубежом. Однако это направление не исчерпывает полностью су­ ществующие в настоящее время технологии извлечения серы из медь­ содержащего сырья.

Ярамках -настоящего обзора не представляется возможным раскрыть освещенные в периодической литературе промышленные спо­ собы производства элементарной серы в пирсметаллургических про­ цессах производства меди. Особенно сложной задачей представляет­ ся раскрытие технологических схем производства серы в процёссах гидрсметаллургической переработки медьсодержащего сульфидного сырья.

Ясвязи с этим последняя глава настоящего обзора имеет ха­ рактер краткой библиографической справки.

НОЯЫЕ ТЕНДЕНЦИИ Я ИЗВЛЕЧЕНИИ СЕРЫ ИЗ ПЕРЕРАБАТЫВАЕМОГО СЫРЬЯ НА ЗАЯОДАХ МЕДНОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Производство элементарной серы в пирометаллургических процессах производства меди

Производство элементарной серы из отходящих сернистых га­ зов многие медеплавильные компании США, Канады, Финляндии и не­ которых других стран рассматривают как наиболее приемлемый спо­ соб утилизации серы из сырья, перерабатываемого медеплавильными

79

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ