Введення
Мідь є стратегічним важким кольоровим металом. Масштаби споживання міді значні, а структура споживання дуже широка. Мідь і її сульфід є хорошими колекторами золота і срібла, що робить можливим високе попутне вилучення благородних металів при виробництві міді.
Переробку мідного сировини можна проводити з використанням як піро-, так і гідрометалургійних процесів. У промисловій практиці металурги мають справу фактично з комбінованими технологічними схемами. Для сучасної металургії характерна пірометалургійного схема, яка передбачає обов'язкове використання наступних металургійних процесів: плавка на штейн, конвертування мідного штейну, вогняне і електролітичне рафінування. Конвертерний переділ в цій схемі найбільш інтенсивний. Завданням процесу конвертації є окислення супутніх міді компонентів з отриманням чорнової міді.
Метою цього дипломного проекту є дослідження процесів конвертації мідних штейн в умовах ЖМЗ і проектування відповідного цеху.
У цьому дипломному проекті передбачаються питання технологічних рішень, супроводжувані необхідними металургійними розрахунками. У відповідних розділах представлені заходи щодо забезпечення охорони праці та навколишнього середовища, повною мірою висвітлені питання будівництва проектованого цеху. Економічна доцільність будівництва цеху підтверджується відповідними економічними розрахунками.
1 Загальна пояснювальна записка
. 1 Аналіз технології виробництва міді в світовій та вітчизняній практиці
Жезказганском мідеплавильний завод отримує мідь за стандартною пирометаллургической схемою, що включає в себе стадії: плавка мідних концентратів на штейн, конвертування штейну з отриманням чорнової міді, вогняне рафінування чорнової міді в анодних печах з отриманням анодів, електролітичне рафінування анодів з отриманням товарної катодного міді. Стадія конвертації є невід'ємним елементом даної схеми, оскільки вагомою альтернативи процесу конвертування до теперішнього часу поки ще немає. Розробляються процеси високо- і низькотемпературного вилуговування мідних штейн ще не знайшли промислового застосування. Процес конвертування мідних штейн відомий ще з 1880 року, коли уральський інженер Ауербах сконструював конвертер з бічним розташуванням фурм і вперше отримав в ньому чорнову мідь.
Конвертерний переділ є проміжною стадією в технологічній схемі отримання товарної міді та взаємопов'язаний як з попередніми, так і з подальшими стадіями загальними транспортними та технологічними потоками.
У цілому технологічна схема одержання товарної міді на Жезказганском мідеплавильному заводі представлена ??на малюнку 1.
. 1.1 Літературний огляд науково-технічної та патентної інформації з конвертування мідних штейн
Найбільш поширена до теперішнього часу технологія передбачає обов'язкове використання наступних металургійних процесів: плавка на штейн, конвертування мідного штейну, вогняне і електролітичне рафінування міді. У ряді випадків перед плавкою на штейн проводять попередній окислювальний випал сульфідної сировини, наприклад, Середньо-Уральський мідеплавильний завод.
Процес конвертування мідного штейну є періодичним процесом, пов'язаним з простоями між операціями для підготовки конвертера до наступної операції. Це основний недолік процесу конвертації мідного штейну, для подолання якого розробляють нині процес безперервного конвертування [1].
Безперервний процес отримання чорнової міді пов'язаний із зростанням вмісту міді в шлаках до 3-7%. За допомогою циркуляційного методу проведений експеримент з вивчення рівноважного розподілу міді в системі мідь - високожелезістий шлак - газова середу в залежності від
добавок оксиду бору, сульфату кальцію і вмісту діоксиду сірки в газовій фазі при 1250 ° С. Результати: добавка сульфату кальцію та оксиду бору до високожелезістому шлаку сприяє зниженню ступеня окислення шлакового розплаву, розукрупнення складних кремнекислородних комплексів з появою оксиду кальцію і утворення легкоплавких низькотемпературних боратов заліза і кальцію. Це веде до поліпшення фізико-хімічних властивостей шлакового розплаву і зменшення загальних втрат міді зі шлаками [2].
Також розглядаються проблеми теорії, розробки технологій та обладнання для одержання чорнової міді на основі безперервних бесконвертерних процесів. Вивчено кінетику процесів окислення штейновий розплавів і відновлення оксидів металів і шлакових розплавів. Зроблено висновки, що успішне завершення дворічної програми за грантом USAID (США) Екологічно чистий процес отримання чорнової міді »та науково-технічні контакти з Техніон дозволять отримати нові фізико-х...
