
книги из ГПНТБ / Добросельская, Н. Н. Использование сернистых газов на медеплавильных заводах за рубежом для производства товарных видов продукции
.pdfПродолжение 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. |
|
|
|
/О |
|
|
шихты, ты с.т в год
Пред |
Примечание |
лите- |
пола |
|
сату- |
гаемое |
"ра . |
|
извле |
|
|
чение |
|
|
серы в |
|
|
1975 |
г |
|
/о
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 2П 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- |
|
-о
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 ] . |
7Ь
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