Исследование процесса и разработка технологии извлечения цинка из свинец-содержащих шлаков методом продувки (фьюмингования) продуктами сгорания природного газа
Диссертация
Одной из проблем повышения эффективности автогенной плавки цинксодержащих полиметаллических концентратов является извлечение цинка в селективный товарный продукт. При автогенной плавке медноцинкового и свинцово-цинкового сырья цинк на 90% переходит в шлак. Отгонка цинка из шлака в двухзонном агрегате, предусмотренная в проекте переработки ме дно-цинкового концентрата в печи Ванюкова… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор и задачи исследования
- 1. 1. Виды цинксодержащего полиметаллического сырья и методы их переработки
- 1. 1. 1. Сырье для получения свинца и способы его переработки
- 1. 1. 2. Типы сульфидных медно-цинковых руд и концентратов
- 1. 2. Пирометаллургические способы переработки концентратов, выделенных из полиметаллических руд
- 1. 2. 1. Пирометаллургические способы переработки свинцово-цинковых концентратов, выделенных из полиметаллических руд
- 1. 2. 2. Пирометаллургические способы переработки медно-цинковых концентратов
- 1. 3. Технология и аппаратура извлечения цинка из металлургических твёрдых и расплавленных шлаков
- 1. 3. 1. Вельцевание шлаков
- 1. 3. 2. Электротермия и электропечное обеднение
- 1. 3. 3. Фьюмингование
- 1. 4. Постановка задачи исследований
- 1. 1. Виды цинксодержащего полиметаллического сырья и методы их переработки
- Глава 2. Разработка методик исследования на промышленной установке
- 2. 1. Конструкция фьюминг-печи и топок и условия проведения исследований
- 2. 2. Описание методик исследований восстановительной атмосферы на стенде и промышленной установке
- 2. 3. Описание методик исследований движения шлакового расплава
- 2. 4. Описание методик исследований термодинамических и кинетических условий протекания реакций отгонки цинка на промышленной печи
- Выводы к главе 2
- Глава 3. Исследование параметров процессов, влияющих на производительность печи и качество товарной продукции
- 3. 1. Исследование условий создания восстановительной атмосферы на стенде и промышленной установке
- 3. 2. Исследование движения жидкости при продувке ее газовыми струями на модели и промышленной установке
- 3. 3. Исследование теплообмена при отгонке цинка на промышленной печи
- 3. 4. Исследование факторов, влияющих на скорость протекания реакций отгонки цинка на промышленной печи при продувке шлакового расплава продуктами неполного горения
- Выводы к главе 3
- Глава 4. Практическая реализация результатов исследований и технико-экономическая оценка процесса
- Выводы к главе 4
Список литературы
- International Lead and Zinc Study Group ILZSG.
- Тарасов A.B. Производство цветных металлов и сплавов: Справочник в 3-х томах. Т.2.КН.1 Производство тяжелых цветных металлов. -М.: Металлургия, 2001.- 408 с.
- Ванюков A.B., Манцевич Н. М., Кириллин И. И., Васкевич А. Д. Переработка пиритных концентратов в печи ПЖВ // Цв. металлургия.-1985.-С. 30−32.
- Генералов В.А., Тарасов A.B. Современное состояние и перспективы внедрения автогенных процессов в металлургии цветных металлов // Цв. металлургия.-1991.-№ 12.-С. 23−27.
- Shibasaki Т., Kanamori К. and Kamio S. Mitsubishi Process prospects to the Future and adaptability to varying conditions // Metallyrgical Reviev of MMIJ.-1989.-Vol. 6.-N l.-P. 89−104.
- Экономическая эффективность обеднения шлаков автогенной медной плавки / A.B. Тарасов, О.В. Кременевский-М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1986.-40 с. (Производство тяжелых цветных металлов: обзорн. информ., вып. 5).
- About Isasmelt: проспект фирмы X-strata Technology.
- Ausmelt-технология плавки посредством погружной фурмы. Доказанный опыт в плавке свинца: проспект фирмы, 2004.
- Ausmelt TSL-технология. Переработка сырья цветных металлов и отходов: технология и промышленный опыт. 2005.
- Кожахметов С.М., Тарасов A.B., Генералов В. А. и др. Переработка пиритных концентратов в печи Ванюкова // Комплексное использование минерального сырья.-1992.-№ 2.-С. 60−65.
- Цемехман Л.Ш., Рябко А. Г., Лукашев Л. П. и др. Автогенные процессы в медно-никелевом производстве//Цв. металлы.-1984.-№ 8.-С. 19−20.
- Ермаков Г. П., Цемехман Л. Ш., Худяков В. М. и др. Автогенная плавка сульфидной медно-никелевой руды // Цв. металлы.-1986.-№ 5.-С. 14−15.
- Bell R. A., Turnner G.H., Peters Е. Y. /Я. of Metals, 1955. -V. 7, ,-Р. 80.1zz
- Евдокименко А.И., Гнатовский Е. С., Баймаков А. Ю. и др. Фьюмингова-ние шлаков с применением природного газа. -М.: Цветметинформация, 1964.
- Лакерник М. М. Цветная металлургия. Научные поиски, перспективы. М.: Наука, 1976, С. 219−234.
- Бессер А. Д. Мальцев В.И. Технологический регламент на переработку 150 тыс. т/год свинцового концентрата совместно с 20 тыс. т/год оксисулъ-фатной пасты на строящемся свинцовом заводе без коренной реконструкции оборудования. М. Гинцветмет. 2010. С. 67.
- Тихонов А. И. Тяжелые цветные металлы и сплавы. Справочник, т. 1. -М., ЦНИИЭИцветмет, 1999. С. 332−349.
- Кечин A.B. Люблинский Е. Я. Цинковые сплавы. М.: Металлургия, 1986.-247 с.
- Гудима Н. В., Шеин Я. П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. М.: Металлургия. 1975. — 536 с.
- Основы металлургии. Т. 2. Тяжелые металлы. М., Госметаллургиздат, 1962.-792 с.
- Справочник по обогащению руд / Под ред. О. С. Богданова и др. Т.З. М., «Недра», 1974. 507 с.
- Производство свинца и цинка в капиталистических и развивающихся странах. Часть 4. Металлургическая переработка цинковых концентратов. -М., ЦНИИцветмет экономики и информации, 1974, 114 с.
- Глинкин В.А., Глембоцкий A.B., Кузькин A.C., Недосекина Т. В., Грешнова H.A. Применение диметилдитиокарбамата натрия при селективной флотации сульфидных минералов // Цветная металлургия -1996, -№ 2−3,-с. 27
- Кошербаев К.Т. Технология селективной флотации менералов из коллективных сульфидных концентратов // Труды КазПТИ. Вып.2. Металлургия и металловедение. Алматы, 1975. С. 114−119
- Кошербаев К.Т. К механизму действия металического железа в процессе флотации // Вестник КазНТУ. 2004, № 6.
- Кузькин А. С. Селективные собиратели флотации и эффективные схемы обогащения руд. // 90 лет в цветной металлургии / Под общ. ред. A.B. Тарасова: Сб. науч. трудов ФГУП «Институт «Гинцветмет» М.: ФГУП «Институт Гинцветмет», 2008 С 109−115
- Глинкин В.А., Глембоцкий A.B., Грешнова H.A. Промышленное освоение бесцианидной технологии селективной флотации свинцово-цинковых руд //Цветная металлургия- 1996 -№ 1,С.- 8−13
- Кисляков Л.Д., Козлов Г. В., Нагирняк Ф. И., Бочаров В. А., Вершинин Е. А., Ручкин И. И. Флотация медно-цинковых и медных руд Урала -М.: Недра, 1996. -387с.
- Сыроешкин М. Е., Юмакаев Ш. И. Переработка вельц-окислов, шлаковозгонов и свинцовых пылей на свинцово-цинковых заводах. М., «Металлургия», 1971. -88 с.
- Тенденции развития гидрометаллургического производства цинка за рубежом. М., ЦНИИцветмет экономики и информации, 1983. — 55 с.
- Лакерник М.М., Мазурчук Э. Н., Петкер С. Я., Шабалина Р. И. Переработка шлаков цветной металлургии. М.: Металлургия, 1977. -159 с.
- Бессер А.Д., Штойк С. Г. Обеднение шлаков свинцового производства в электроплавильных печах // Цветные металлы. 2009. — № 4. — С. 59−64.
- Шмонин Ю. Б. Пирометаллгическое обеднение шлаков цветной металлургии. -М.: «Металлургия»., 1982., 132 с.
- Снурников А.П. Гидрометаллургия цинка. М.: Металлургия. — 1981. -384 с.
- N.J. Themelis, J.G. Peacey, and Q. Jiao, «Recovery of zinc in a slag resistance electric furnace», H.H. Kellogg International Symposium, Quantitative
- Description of Metal Extraction Processes, TMS, Warrendale, PA, 1991, P. 331 347.
- Зайцев В.Я., Маргулис Е. В. Металлургия свинца и цинка. М.: Металлургия, -1985. — 263 с.
- Ванюков А.В., Зайцев В. Я. Теория пирометаллургических процессов. -М.: Металлургия, -1973. 504 с.
- Романтеев Ю.П., Быстров С. В. Металлургия тяжелых цветных металлов. Свинец, цинк, кадмий. М.: МИСиС, 2010. -385 с.
- Санников Ю.И. Некоторые теоретические вопросы плавки свинцового сырья в агрегате КИВЦЭТ-ЦС с коксовым фильтром // Цветные металлы. -1990. № 5. — С. 19−24.
- Перспективные технологические процессы и оборудование в цветной металлургии: Сб. научн. трудов. Усть-Каменогорск: ВНИИцветмет, 1988.
- Слободкин J1.B. Практика производства свинца кивцэтным методом на УК СЦК // Цветные металлы. 1990. — № 5. — С.24−26.
- Сычев А.П., Слободкин Л. В., Поляков И. П., Гринин Ю. А. Опыт и перспективы автогенной плавки свинцовых концентратов методом КИВЦЭТ-ЦС на УК СЦК // Цветные металлы. 1990. — № 5. — С.27−29.
- Robert S., Sofra J., Hughes S. P. Вторичная переработка свинца с использованием технологии Аусмелт// Цветная металлургия -2007.-№ 10, -С. 18
- Бессер А.Д., Сорокина B.C., Соколов O.K. Анализ свинцовых производств, использующих технологию и оборудование AUSMELT и ISASMELT //Цветная металлургия. 2008. — Ж 1. — С. 36−47- 2008. — № 2. — С. 25−48- 2008. — № 3. — С. 30−39.
- Stephens R.L. Advances in primary lead smelting: Lead and Zinc'05 / Ed. by T. Fujisawa (Japan. 17−19 October, 2005). P. 45−71.
- Floyd J.M. Proceeding of the Savard/Zee International Symposium on Bath Smelting. The Minerals, Metals and Materials Society. 1992. P. 103−123.
- Tarassoff P. // Metall Trans. B.-1984. September.-V. 15B.-P. 411−432.
- Newman C.J., Storey A.G. // Copper 87. V. 4: Pyrometallurgy of Copper. Santiago (Chile): Universidad de Chile, 1988.-P. 123−138.
- Рейтер M.A., Хоанг Дж., Матусевич Р., Хьюз С., Пире Н., Филиппов Ю. А. Плавка на цинк в печах с погружной фурмой AUSMELT (DZS) Цветная металлургия -2009.-№ 11, С. 28
- Лоскутов Ф.М. Металлургия свинца. М.: Металлургия, 1965.-347с.
- Лакерник М.М. Металлургия свинца. М.: Металлургия, 1965.
- Recent operations at the Mitachi smelter and refinery // Metallurgical Rewiew of MMIJ.-1985.-Vol. 2.-N2. -P. 75−85.
- Minoura J., Maeda Y. Current operation at Kosaka smelter and refinery // Metallurgical ReviewofMMIJ.-1984.-Vol. l.-N l.-P. 138−156.
- Сычев А.П., Чередник И. М., Поляков И. П. КИВЦЭТный способ переработки полиметаллических сульфидных концентратов. -М., ЦНИИцветмет экономики и информации, 1978. 47 с.
- Мечев В.В., Быстров В. П., Тарасов А. В. и др. Автогенные процессы в цветной металлургии. -М.: Металлургия, 1991.-413 с.
- Парецкий В. М. Развитие научных основ, внедрение и совершенствование автогенной плавки медных сульфидных концентратов на основе факельного и барботажного принципов //Дис.. .докт. техн. наук. 1993. —114 с.
- Халемский А., ТарасовА., Казанский А., Кинев В., Плавка медно-цинкового сырья в печи Ванюкова -Екатеринбург, «Кедр» 1993 г. -27с.
- Мазурчук Э.Н., Макарова А. Н. Обеднение шлаков автогенных процессов и конвертерных шлаков за рубежом // Цв. металлы.-1984.-№ 2.-С. 32−36.
- Шелудяков Л.Н., Косьянов Э. А. Комплексная переработка шлаков цветной металлургии. Алма-Ата: «Наука», 1990.
- Пыжов С.С. Модернизация на медеплавильном заводе «Наоосима» (Япония) // Цв. металлургия.-1985.-№ 11.-С. 88−91.
- Купряков Ю. П. Шлаки медеплавильного производства и их переработка. М., М еталлургия, 1987. 200 с.
- Герасимов Я. И., КрестовниковА. Н., Шахов А. С. Химическая термодинамика в цветной металлургии. Т. II. -М., Металлургиздат, 1961.
- Окунев А. И. и др. Фьюмингование шлаков. -М., «Металлургия», 1966. 236 с.
- Окунев А. И., Аглицкий В. А., Саркисов И. Г. и др.// Цветные металлы, -1956, -№ 4,с.-28.
- Окунев А. И., Чумарев В. М., Донченко П. А., Карапе-тян В. К. // Цветные металлы. -1963, № 5 с. -34.
- Костьяновский И. А., Окунев А. И. Бюллетень ЦИИН ЦМ, -1955 -№ 8, с. -26.
- Вернер Б. Ф., Костелов В. В., Баймаков А. Ю. Фьюминг-процесс в цветной металлургии: Труды ин-та, «Гипроникель» Вып. 9 -JI. Гипроникель, 1961. -с.116.
- Menaughton R.R., Weldon Т.Н. J. of Metals, -1949 -V. 1 -Р/ 446.
- Mast R. E. Kent G. Engeeniring and Minig J., 1957 -V. 158 N6 -Р/ 82
- Mining Congress Journal 1943 V. 29 -N10 -P. 22.
- J. of Metals, 1953 -V. 5 -P. 789.
- J.Mining of Japan, 1952 -V. 68 -P. 353.
- Кручер С.Ю. Бюллетень ЦИИН ЦМ, 1951, № 2.
- Донченко П. А., Липкин С, В., Чумарев В. М. // Опыт применения кислорода в металлургических процессах на Усть-Каменогорском свинцово-цинковом комбинате. М., «Цветмет-информация», 1963, -С. 27−98.
- Чумарев В. М., Окунев А. И&bdquo- Донченко П. А., Костин И. Е. // Цветные металлы 1965 — № 7, -С. 41—46.
- На предприятиях цветной металлургии Швеции. М: ЦИИНЦМ, 1957 -168 с.
- Харлампиев Г., Росенов И. и др. Практика и усовершенствование непрерывного фьюмингования свинцовых шлаков // Бюллетень НТО по металлургии тяжелых цветных металлов: Гливице, 1981 -С. 14−16.
- Харлампиев Г. Термодинамический анализ основных реакций фьюмингования свинцовых шлаков мазутом. 1972, с. 124−130.
- Харлампиев Г., Гирджев И., Миленов А. Исследование редукции окисла цинка в свинцовых шлаках: III Региональная научно-техническая конференция по цветной металлургии: Доклады Т. 2. Пловдив. 1973
- С. Harlampiev et all Continuous Fijmibg of Lead Slages wich Masout. Report of Bulgauian Science and Techn. London. Nov. 1971.
- ГОСТ P. 141−80−80 Руды и концентраты цветных металлов. Методы отбора проб для химического анализа и определения влаги.
- Егоров Ф.Г., Членов А. Г. Методика испытания печей цветной металлур-гии.-М.: Металлургия, 1969
- Равич М.Б. Упрощенная методика теплотехнических расчетов. М. «Наука», 1966.
- Редько А. Н., Фролов В. А., Фролова И. Б. и др.// Изв. АН СССР. Металлы. -1966 -№ 5 -С. 42—50
- Гречко A.B., Нестеренко Р. Д., Кудинов Ю. Л. Практика физического моделирования на металлургическом заводе. М.: Металлургия, 1976, 224 с.
- Справочник по пыле- и золоулавливанию/ Под общ. ред. А. А. Русанова.— 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 312 с.
- Бершак В.И., Смирнова М. Н.Определение теплоемкости и энтальпии плавления заводских цинксодержащих шлаков. Цветные металлы 1968 -№ 8
- Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента.-М., Металлургия, 1967 344 С.
- Козырев B.B. Фьюмингование шлаков природным газом// Новые рубежи в цветной металлургии: Сб. научных трудов института Тинцветмет" — М., 2002. —С. 85−92.
- Козырев В.В. Отгонка цинка из шлака при фьюминговании природным газом// Цветные металлы -2009 -№ 2, —С. 61−64.
- Евдокименко А.И., Костерин В. В. Природный газ в цветной металлургии. М. Металлургия, 1972. 239 с.
- Карп И. Н., Сорока B.C., Дашевский Л. Н., Семеркин Н. С. Продукты сгорания природного газа при высоких температурах. -Киев «Техшка», 1967. 382с.
- Щетинков Е. С. Физика горения газов. -М.: «Наука», 1965. -739 с.
- Арсеев A.B. Сжигание природного газа. М.: Металлургиздат, 1963. -407 с.
- Глинков М.А., Глинков Г. М. Общая теория печей. М.: Металлургия, 1978. 264 с.
- Иссерлин А. С. Основы сжигания газового топлива. Л.: Недра, 1980. 271с.
- Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчеты промышленных печей. М.: Металлургия, 1972. 368с.
- Расчеты пиропроцессов и печей цветной металлургии. Под науч. ред. Д. А Диомидовского. -М.: Металлургия, 1963. 459 с.
- Аверин С. И., Гольдфарб Э. М., Кравцов А. Ф. и др. Расчеты нагревательных печей. -Киев. «Техника» -1962. -540 С.
- Ростоцкий С. Е. Подобие процессов барботажа Сб. тр. «Теория металлургических процессов» -М. «Наука» -1969. -256 С.
- Редько А. Н., Фролов В. А., Фролова И. Б. О высоте подъема расплава // Изв. АН СССР. Металлы. -1968 -№ 6 С. 28—31.
- Глинков М.А., Сборщиков Г. С., Неведомская И. Н. и др. Исследованния процесса барботажа на фьюминг-печи с помощью тензодатчиков // Цветные металлы -1973 -№ 9 С. 4−7.
- Козырев B.B. Вынос жидкого шлака из фьюминг-печи, работающей на природном газе// Исследование пирометаллургических процессов производства тяжелых цветных металлов: Сб. научных трудов ин-та «Гинцветмет».— М., 1984.— С. 42−48.
- Козырев В.В. Особенности движения расплава во фьюминг-печи, работающей на природном газе// Цветные металлы 2009 -№ 4. — С. 56−59.
- Лисовский Д. И., Стаховский Р. И., Гнатовский Е. С. Математическая модель теплотехнических процессов в гарниссажных печах // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. -1968. -№ 1 -С. 165−172.
- Евдокименко А. И. Козырев В.В. Плавление и затвердевание в жидкой ванне// Исследование пирометаллургических процессов производства тяжелых цветных металлов: Сб. научных трудов ин-та «Гинцветмет».- М., 1984. -С. 23−33.
- Лыков А. В. Теория теплопроводности. М: «Высшая школа», 1967. -599 с.
- Хаузен X. Теплопередача при противотоке, прямотоке и перекрестном токе. Пер. с нем. Яз. — М.: Энергоиздат, 1981, 384 с.
- Гречко A.B., Козырев В. В. Анализ методик расчета процесса плавления материалов в барботируемой ванне// Цветная металлургия, -2000. -№ 5−6. -С. 25−28.
- Гречко А. В., Гнатовский ЕС., Ледяев B.C. Достижения в практике кессонирования барботажных пирометаллургических агрегатов. М.: Цветметинформация, 1982. -21 с.
- Рафалович И.М. Теплопередача в расплавах, растворах и футеровке печей и аппаратов. М.: Энергия, 1977. -304 с.
- Гольдштейн А. Л., Косе В. И. Математическое описание динамики гарниссажного слоя. // Известия ВУЗов. Цветная металлургия -1974. № 6.
- Козырев В.В., Бессер А. Д., Парецкий В. М., Перспективы использования фьюмингования шлаков при переработке свинцово-цинкового сырья/ ФГУП «Институт «Гинцветмет». — М., 2012— 10с. — Деп. в ВИНИТИ 17.12. 12 № 452-В2012
- Петкер С. Я. Фьюмингование шлаков на заводе Броккен Хилл в Порт Пири (Австралия) // Цветные металлы. -1973. -№ 3. -С. 89−91.1. С. 82−87