великого розвитку. Тому в факелі можливо окислення заліза до магнетиту:
3FeS + 5O 2=Fe 3 O 4 + 3SO 2 (1.60)
FeO + O 2=2Fe 3 O 4 (1.61)
Утворилися в факелі краплі сульфідно - оксидного розплаву падають на поверхню спокійної шлакової ванни ввідстойної зоні. Саме тут тривають і завершуються основні фізико-хімічні перетворення, включаючи процеси Штейн - і шлакообразованія. Утворені первинні шлаки автогенної плавки містять значну кількість видобутих компонентів формі розчинених оксидів і тонкої механічної суспензії сульфідів.
Смолоскипна спалювання використовують у всіх видах плавок в підвішеному стані і частково в ківцетной плавці.
автогеном процеси, здійснювані в розплаві, мають інший механізм плавки. При здійсненні такого процесу шихта в місці з дуттям може надходити як на поверхню добре розігрітого розплаву, так і безпосередньо всередину розплаву. Подається в розплав дуття забезпечує інтенсивне перемішування розплаву, що сприяє прискоренню всіх фізико-хімічних процесів. Всі перетворення починаються безпосередньо відразу після потрапляння шихти і дуття в розплав. Процеси плавлення шихти і розчинення її компонентів у первинному сульфідно-оксидному розплаві, окислення сульфідів, процеси штейн - і шлакообразованія протікають тут одночасно в певному обсязі розплаву. Проте процеси поділу та відстоювання розплаву в умовах його інтенсивного перемішування неможливі. Ця стадія здійснюється або в окремо розташованій в агрегаті зоні або в спеціальному апараті.
До факельним процесів відносяться плавка в підвішеному стані (ВП) і киснево-факельна плавка (КФП).
До другої групи належать плавка в рідкій ванні (плавка Ванюкова), киснево-зважена циклонна електротермічна плавка (КІВЦЕТ), поєднана плавка шихти і конвертації штейнів в одному агрегаті (СПК), а також процеси «Норанда» , «Міцубісі», «Ель-Теніенте», «Аусмелт» і ряд інших.
5.2 Плавка в підвішеному стані
Широке поширення в мідної промисловості отримала плавка сульфідних матеріалів в підвішеному стані. Схема пристрою печі для плавки в підвішеному стані приведено малюнку 1.8.
- Шихтових пальник; 2-плавильна шахта; 3-відстійна ванна; 4 аптейка; 5-котел утилізатор; 6-парової повітронагрівач; 7-паливний повітронагрівач; 8-компресор; 10-шар шлак; 11-шар штейну.
Малюнок 1.8 - Схема пристрою печі для плавки в підвішеному стані.
Шихта для зваженої плавки, що складається з концентрату і флюсів (кварцовий пісок) піддається сушінню до вологості порядку 0,3%. Сушіння здійснюється в барабанних печах за рахунок тепла від спалювання рідкого або газоподібного палива. Підсушена шихта разом з поворотної пилом направляється в піч.
За допомогою спеціального пальника, встановленої в склепінні печі, спільно з шихтовими матеріалами в піч уводять підігріте технологічне дуття: повітря або киснево-повітряну суміш. Для підтримки стійкого теплового балансу печі використовують підігріте до 450- 500 о С повітряне дуття. При використанні дуття, збагаченого киснем, нагрівання дуття може бути знижений до 200 о С. Підігрів дуття здійснюється звичайно за рахунок тепла відхідних з печі газів. У пальнику відбувається утворення шихти-повітряної суміші і здійснюється її вдування в піч. Дрібнодисперсні частинки концентрату, що надходять в плавильну шахту, спалахують і згоряють в потоці окислювача. Кількість тепла, яке виділяється в результаті взаємодії сульфідних частинок з киснем дуття, достатньо для плавлення шихти. Температура у факелі складає близько 1300-1400 про С. Утворилися в факелі краплі розплаву падають на поверхню шлаку ввідстойної ванні. Гарячі, розпечені гази рухаються уздовж поверхні розплаву, підігрівають його і надходять в газохід. Температура розплаву ввідстойної камері становить порядку 1250-1300 про С.
У результаті фізико-хімічних процесів, що протікають в шахті і відстойної ванні, утворюються штейн і шлак. Зміст міді в штейн складає близько 40-60%, а в шлаку - 1-2% Cu.
Утворені гази, в яких міститься 10-70% SO 2 і нагріті до температури 1300-1400 о С, надходять через аптейка в котел-утилізатор, де виробляється насичений пар, використовуваний для підігріву дуття і потреб виробництва. Разом з газами з печі виноситься пил. Пиловиносу з печі становить близько 9%.
З котла-утилізатора охолоджені до 350-400 о С гази надходять в електрофільтри, де відбувається їх очищення від пилу. Вловлена ??пил спрямовується в бункери, звідки разом з концентратом завантажується в піч. Очищені від пилу гази направляються на виробництво сірчаної кислоти.
Мідний штейн періодично вип...
