едостатнього виділення тепла.
Рідкими продуктами мідно-сірчаної плавки є шлак і штейн, які стікають у внутрішній, а потім у зовнішній відстійник.
Газова фаза, що утворюється в області фокуса печі, практично повністю складається з сірчистого ангідриду та азоту. Вона надходить в середню відновну зону, яка заповнена розпеченим коксом. У цій зоні протікають хімічні реакції:
SO 2 + 2C=S 2 (пар) + 2CO 2 (1.41)
2SO 2 + 4CO=S 2 (пар) + 4СО 2 (1.42)
Для забезпечення повного відновлення SO 2 в середній зоні на цій ділянці піч різко розширюється. Це призводить до різкого зменшення швидкості газів і збільшення часу взаємодії між реагентами.
Відбудовної зоні можливе також протікання реакцій:
2CO + S 2=2COS (1.43)
C + S 2=CS 2 (1.44)
4H 2 O + 3S 2=4H 2 S + 2SO 2 (1.45)
Нагріті гази відновної зони пронизують верхні шари шихти і збагачуються парами сірки за рахунок термічної дисоціації вищих сульфідів:
2FeS 2=2FeS + S 2 (1.46)
CuS=2Cu 2 S + 5S 2 (1.47)
4CuFeS 2=2Cu 2 S + 4FeS + S 2 (1.48)
Для здійснення мідно-сірчаної плавки застосовуються печі спеціальної конструкції. Схема пристрою печі для мідно-сірчаної плавки приведено малюнку 1.6.
Оскільки температура кипіння елементарної сірки становить 441,5 о С, то у верхній частині печі необхідно підтримувати температуру 500-550 о С. При цій температурі елементарна сірка знаходиться в пароподібному стані. Підтримання високої температури забезпечується футеровкою верхній частині печі вогнетривким матеріалом, що значно знижує втрати тепла.
- внутрішній горн; 2 - кессонірованний пояс; 3 - вогнетривка кладка; 4 - дзвоновий завантажувальний затвор; 5 газохід.
Малюнок 1.6 - Схема пристрою печі для мідно - сірчаної плавки.
Щоб уникнути зворотного окислення сірки піч герметизують і підтримують в ній надлишковий тиск. Герметизація печі забезпечується установкою завантажувального пристрою дзвонового типу.
При завантаженні шихта спочатку надходить на верхній дзвін, потім пропускається в межколокольную ємність і звідти після закриття верхнього дзвони завантажується в піч.
Продуктами мідно - сірчаної плавки є мідний штейн, шлак і містять сірку гази. Оскільки Десульфуризація в процесі мідно - сірчаної низька, то в результаті виходять бідні по міді штейни. Вміст у них міді коливається межах 10-15%.
Переробка таких штейнів економічно недоцільна. Тому вони перед конвертацією піддаються концентраційної (скорочувальної) плавці в окремій шахтної печі. У результаті концентрація міді в штейн зростає до 40-42%.
Гази, що виходять з печі, крім N 2, CO 2, H 2 O, містять пари елементарної сірки, отруйні компоненти SO 2, H 2 S, CS 2, COS та інші. Вони направляються в хімічний цех для отримання з них елементарної сірки. Для руйнування отруйних компонентів газу хімічному цеху створюються умови для протікання реакції:
2CS 2 + 2SO 2=2CO 2 + 3S 2 (1.49)
COS + 2SO 2=4CO 2 + 3S 2 (1.50)
4H 2 S + 2SO 2=4H 2 O + 3S 2 (1.51)
Мідно - сірчана плавка характеризується наступними основними техніко - економічними показниками:
Питома проплав, т/(м 2 · добу) 40 - 50
Витрата коксу,% від руди 9,5 - 12
Вихід продуктів плавки,% від руди:
штейну 22 - 36
шлаку 67 - 85
Зміст міді в штейн,% 5 - 15
Витяг міді в штейн,% 90 - 94
Витяг сірки в гази,% 65 - 75
Витяг сірки з газів,% 85 - 90
Вміст сірки в товарному продукті,% 99,6 - 99,95
5. Автогенний процеси плавки мідних руд і концентратів
.1 Загальні поняття
Розглянуті методи переробки медьсодержащего сировини відбивна та шахтна плавки володіють істотними недоліками. Основним їх недоліком є ??многостадийность технологічних процесів, що призводить до розмазування цінних компонентів шихти по технологічним продуктам і напівпродуктів. У результаті цього вони не забезпечують достатньої комплексності використання сировини, що переробляється і високого вилучення з нього корисних складових. Другим істотним недоліком традиційних методів переробки...
