сульфатів у шарі матеріалу.
Інший, не менш важливою особливістю протікання процесів в киплячому шарі є дуже висока інтенсивність масо - і теплообміну. Піч КС може розглядатися як апарат ідеального змішування. У вертикальних розрізах практично не вдається виявити ні різниці температур, ні різниці складу матеріалу в різних частинах печі.
Високі швидкість протікання реакцій окислення і питома продуктивність агрегату є причиною того, що при випалюванні звичайних за складом концентратів (28-32% S) навіть при використанні холодного повітряного дуття в процесі виділяється надмірна кількість тепла. Якщо не брати спеціальних заходів, температура буде безперервно зростати, перевищить температуру початку плавлення матеріалу, він почне спекаться і навіть плавитися. У граничному випадку кипіння взагалі припиниться і в печіутворюється козел. Для того щоб цього не відбувалося і температура утримувалася в заданих межах (750-800 о С), необхідно відводити надлишкове тепло з шару.
Для здійснення випалу в киплячому шарі сульфідних матеріалів застосовують печі з вертикальним робочим простором, що відрізняються пристроєм окремих вузлів, геометричними розмірами і формою поперечного і вертикального перетинів. У поперечному перерізі печі КС можуть бути круглими, прямокутними або еліптичними, у вертикальному - циліндричними або розширюються догори.
Робоча камера печі виконана у вигляді металевого кожуха, футерованого зсередини шамотною цеглою і покритого зовні шаром теплоізоляційного матеріалу. Звід печі виготовлений з вогнетривкої цегли.
Під печі являє собою пристрій, що забезпечує рівномірний розподіл подається в шар випалювального матеріалу повітря і запобігає провал дрібного сипкого матеріалу в повітряні камери. Зазвичай його виконують з жаротривкого бетону з отворами для повітророзподільних сопел ковпачкового типу. Сопла розташовуються рівномірно по всій площі поду в шаховому порядку з відстанню між рядами 200-300 мм. Кількість сопел на 1 м 2 поду коливається від 30 до 50 шт.
Завантаження шихти здійснюють через форкамеру має підвищену щільність розміщення повітряних сопел. Обпалюваний матеріал може подаватися з будь-яким вмістом вологи аж до пульпи. Розвантаження недогарка з печей КС здійснюється через зливний поріг або через донну течку, розташовану на рівні подини. Висота розміщення зливного порога (зазвичай 1,5-2 м) визначає рівень киплячого шару. Через поріг недогарок «зливається» мимовільно у міру завантаження шихти і освіти в печі його надмірної кількості. У разі донної розвантаження недогарка висоту киплячого шару регулюють швидкістю розвантаження матеріалу за допомогою шибера (стопора).
Конструкція випалювальних печей КС дуже проста, а їхня робота легко піддається автоматизації та механізації.
4. Речовий склад концентрату
Для подальшого визначення матеріального і теплового балансу окислення мідного концентрату розрахуємо його речовинний склад.
Хімічний склад мідного концентрату наступний:
Сu - 67,2%, S - 21,1%, Ni - 4,04%, Fe - 4,21%, Co - 0,256%.
За складом практично вся мідь знаходиться у виді Cu 2 S, нікель - у вигляді Ni 3 S 2, кобальт - у вигляді CoS.
Підраховуємо зміст халькозіна на 100 кг руди.
Меди в концентраті 67,2%
, 2 Cu входять в 159,2 Cu 2 S (по молекулярному вазі)
, 2 Cu - х концентрату
х=
Знаючи кількість і склад халькозіна, розраховуємо, скільки сірки міститься в Халькозін:
159,2 Cu2S входять 32 S
84,1 Cu2S - x S=(32)/159, 2=16, 9 кг
Перевірка: 67,2 + 16,9=84,1 кг
Весь нікель міститься у вигляді Ni3S2.
Кількість Ni3S2 в концентраті:
, 1 Ni входять 240,07 Ni3S2
4,04 Ni - x Ni3S2
x=(240, 07 * 4, 04)/176, 1=5, 5 кг
Кількість сірки в Ni3S2:
240, 07 Ni3S2 входять 64 S
5, 5 Ni3S2 - x S=(64 * 5, 5)/240, 07=1, 47 кг
Перевірка: 4,04 + 1,47=5,5 кг
Все залізо знаходиться у вигляді FеS.
Кількість FеS в концентраті:
, 8 Fe входять 87,8 FеS
4,21 Fe - x FеS
x=(87, 8 * 4, 21)/55, 8=6, 62 кг
Кількість сірки в FeS:
87, 8 FeS входять 32 S
6, 62 FeS - x S=(32 * 6, 62)/87, 8=2, 41 кг S
Перевірка: 2,41 + 4,21=6,62 кг
Кобальт знаходиться у вигляді CoS.
Кількість CoS в концентраті:
Co входять 91 CoS
0,256 Co - x CoS
x=(91 * 0,256)/59=0, 39 кг
Кількість сірки в CoS:
91 CoS входять 32 S
0,39...