- •2. От каких основных примесей проводят очистку никелевого электролита (анолита)? От чего зависит последовательность удаления примесей из анолита? Химизм процессов очистки.
- •2. Как технически на практике предотвращается загрязнение катодного никеля присутствующими в анодном металле примесями?
- •1)Последовательная очистка от Fe,Cu и Co
- •2)Очистка от Cu последующей совместной очисткой от Fe и Co
- •3)Очистка от Fe последующей совместной очисткой от Co и Cu
- •1. Теоретически и практически обоснуйте невозможность получения металлического никеля при конвертировании никелевых штейнов в горизонтальных конвертерах с применением воздушного дутья.
- •2. Каковые основные отличия в организации технологий электролитического рафинирования меди и никеля и их показателях? Чем они обусловлены?
- •1. Какими теплотехническими приёмами практически можно обеспечить максимальный перевод кобальта в файнштейн при конвертировании медно никелевых штейнов.
- •1. Чем определяется верхний предел обогащения дутья кислородом при использовании горизонтальных конвертеров для переработки медных штейнов на черновую медь.
- •2. Какая существует взаимосвязь между процессами сульфидирования и восстановления при восстановительно-сульфидирующей шахтной плавке окисленных никелевых руд на штейн?
- •2. Достоинства и недостатки применения в качестве сульфидезатора гипса по сравнению с пиритом при восстановительно-сульфидирующей шахтной плавке окисленных никелевых руд?
- •1. Как должен осуществляться процесс продувки при конвертировании медных штейнов и слив конвертерных шлаков для обеспечения min потерь с ними меди?
- •2. Какие реальные способы экономии кокса применимы при восстановительно-сульфидирующей шахтной плавке окисленных никелевых руд? Какие из них Вы считаете наиболее перспективными?
- •1. В чем сходства и различия в технологиях, аппаратурном оформлении и показателях конвертирования медных, медно-никелевых и никелевых штейнов?
- •2. Какой путь интенсификации работы шахтных печей восстановительно-сульфидирующей плавки окисленных никелевых руд вы считаете наиболее эффективным и почему?
- •2. Какими преимуществами при электролизе Ni обладает сульфат-хлоридный электролит по сравнению с сульфатными? Какую роль играют ионы Cl- при электролизе Ni?
- •1. Какое влияние может оказать качество кварцевого флюса на показатели медно-серной плавки, осуществляемой по пиритному способу(автогенной шахтной плавки)?
- •2. Как и почему изм во времени состав электролита при электролитическом рафинировании Cu?
- •2. При кислородно-факельной плавке при неизменном расходе технического кислорода была повышена десульфуризация. Какие изменения в работе печи при этом произойдут?
- •2. От каких технологических факторов зависит величина падения напряжения на ванне при электролитическом рафинировании меди и как они влияют на показатели процесса?
- •1. Какой сост шлака вы рекомендовали бы при плавке в отраж печи сырого концентрата с возвратом в нее конвертерного шлака если исх концентрат имеет след состава, %: 30 Cu, 25 FeO, 20 s, 25 SiO2
- •2. Катодная плотность тока и её влияние на скорость процесса электролитического рафинирования меди, качество катодных осадков, расход электроэнергии и концентрационную поляризацию.
- •2. По каким внешним признакам можно определить окончания стадии окисления при огневом рафинировании черновой меди и почему?
- •1. Как и почему должны отличаться по содержанию меди штейны и отвальные шлаки при плавке неотожённой сульфидной шихты одного и того же хим состава в рудно-терм и отраж печах?
- •2. Как подаётся в расплавленную черновую медь при огневом рафинировании сжатый воздух и от чего зависит необходимая техническая продолжительность стадии окисления металла?
- •2. Назначение и технология операции «дразнение на плотность и ковкость» расплавленной меди при огневом рафинировании.
- •2.Основные стадии процесса огневого рафинирования черновой меди, их назначение технологическая длительность.
- •1.Задачи охраны окружающей природной среды в металлургии меди и никеля и наиболее эффективные пути их решения.
- •2. На завод, применяющий технологию кислородно-взвешенной (финской) плавки, вместо концентрата, содержащего, %: 20 Cu, 35 Fe, 35 s, 8 SiO2, 1 CaO,
- •1. Технология и аппаратурное оформление процесса конвертирования медных штейнов в горизонтальных аппаратах Пирса-Смита. Основные показатели процесса.
Билет №1
1. При проектировании завода по переработке флотационного медного концентрата, содержащего 20% Cu и 30% S? Решался вопрос, какому из процессов: автогенной шахтной плавке или процессу «Норанда» следует отдать предпочтение? Сравните достоинства и недостатки этих процессов.
Шахтная плавка (автогенная-пиритная)
1)перерабатывается только кусковый материал не меньше 10мм
2)высокая степень десульфуризации 85-95%
3)невозможно перерабатывать мелкую шихту
4)самый высокий уровень КПД ή тепл. = 90%
5)для автогенного прохождения этой плавки необходимо содержание серы не менее 38-42% от концентрата а у нас все го лишь 30% серы т.е недостаточно серы
Производительность = 30-40 тонн/м2 в сутки.
а)ограниченность запасов пиритных руд, пригодных для осуществления процесса
б)трудность управления технологическим процессом и малый срок службы печей(не более 1 месяца)
в)невозможность использования технологических сернистых газов, вследствие их разбавления подсосом воздуха на колошнике.
Расход кокса = 2-2,5% шихты. Шлаки содержат 60-65% (FeO + Fe3O4).Крупность шихты 40-50мм
«Норанда»
1)работают на мало обогащенном дутье и поэтому содержание SO2 = 6-8%
2)пылевынос = 5-10%, из-за большого объёма дутья
3)расход топлива около 5-10% шихты
4)шлаки содержат 20-25% Fe3O4 для удлинения срока службы футеровки
5)малый срок эксплуатации агрегатов = 180-200 суток
6)производительность доходит до 10 тонн/м2 в сутки
7)Большие размеры
8)Малая степень отгонки ценных элементов (Pb,Zn,редк.)
Важное достоинство – использование теплоты горения сульфидов, следовательно и снижается расход топлива, капитальных затрат и затрат на рабочую силу.
Следует отдать предпочтение методу норанда т.к в шахтной плавке невозможно перерабатывать мелкую шихту. Кроме этого надо отметит что метод норанда появился сравнительно не давно чем шахтная плавка что является самим историческим методом плавки медных руд. Когда разрабатывали шахтную печь еще не было известно про флотационные методы обогащения . А у нас концентрат флотационный.
2. От каких основных примесей проводят очистку никелевого электролита (анолита)? От чего зависит последовательность удаления примесей из анолита? Химизм процессов очистки.
Очистка анолита сводится к осуществлению трёх основных операций: очистки от Fe, Cu, Co и при необходимости очистки от органических примесей т.к именно эти примеси являются причиной появления пор(пузырьков) в катоде
Существует 3 технологии очистки анолита
1)последовательная очистка от Fe,Cu и Co
2)очистка от Cu последующей совместной очисткой от Fe и Co
3)очистка от Fe последующей совместной очисткой от Co и Cu
Какой технологией очищать анолит зависит от содержания примесей в анолите. Но самый распространенный это первый метод где можно получить цементную медь что отправляется в мед заводы и кобальтовый концентрат для производстваCo
Химизм процессов очистки:
FeSO4 + O2 +H2O = Fe(OH)3 + H2SO4
Fe: H2SO4 + NiCO3 = NiSO4 +H2O + CO2
NiCO3 добавляют для уменьшения pH (pH=3.4-3.8 должно быть) и обогащения анолита никелем что повышает показатели электролиза.
Cu: CuSO4 + Ni = Cu + NiSO4
эту реакцию необходимо проводить в отсутствие кислорода т.к Cu может окислиться и раствориться. Процесс проводится строго при pH=3.5 т.к при pH<3 идет растворение меди из-за кислорода а при pH >4 из-за образования солей ухудшается фильтрация
Co: CoSO4 + Cl2 + H2O + NiCO3 = Co(OH)3 + NiSO4 + NiCl2 + CO2
Цель добавки NiCO3 такая же как у Fe т.к pH должен быть 5,2-5,4
Очищенный электролит содержит %: <0.0003Fe: <0.008Cu и 0,008-0,012
Со
Билет№2
1. На Джезказганском ГМК (Казахстан), применяющем электроплавку концентратов на богатый штейн(60%Cu) и кислый отвальный шлак(55-60%SiO2), предложено при конвертировании штейнов заменить кварцевый флюс на жидкий отвальной шлак элекктроплавки. Дайте оценку этому техническому предложению(+/-).
«+» предложения
1)с отвальным шлаком мы вносим дополнительное физическое тепло в конвертор что способствует уменьшению Fe3O4 в шлаках вследствие его восстановления при более высоких температурах
2)уменьшаем расходы на приобретения кварцевых флюсов
3)вместо того что бы выбрасывать шлаки мы их дополнительно используем что улучшает экономические показатели
4)улучшается контакт SiO2 с FeS т.к SiO2 в шлаках находится в жидком состоянии вследствие чего сокращается время первого периода конвертирования
5)уменьшается вынос кварцевого флюса газовыми потоками т.к используем жидкий SiO2
«-» предложения
1)в связи с тем что в отвальном шлаке 55-60%SiO2 а в кварцевом флюсе 95-96%SiO2 увеличивается выход конверторного шлака как минимум на 70%(х=95*100%/55=72%
2)уменьшается время использование конвертора под дутьем что связано с большой тратой времени на выпуска конверторного шлака который намного больше чем при использовании обычного кварцевого флюса
3)из-за большого количество конверторного шлака увеличивается потеря меди в шлаках
5)использование больше холодных присадок в первом периоде конвертирования что связано внесением дополнительным физическим теплом.
6)если в конверторе не предусмотрено дополнительное отопление при сливе шлака уменьшение срока службы футеровки что связано с большим охлаждением открытой части футеровки из-за большим временим слива шлака.
На вопрос принимать ли это предложение необходимо провести экономические расчеты и если это экономически выгодно чем покупать просто флюсы то можно принять.