Введение к работе
Актуальность. Разработка методов интенсификации отгонки цинка и совершенствование технологии плавки медно-цинковых промпродуктов в печи Ванюкова является одной из важных и актуальных задач цветной металлургии, так как существующие процессы пирометаллургической переработки комплексного сырья не обеспечивают достаточно полного извлечения сопутствующих металлов, экономии энергоресурсоп, удовлетворяющих современным требованиям.
На основании лабораторных и промышленных данных по плавке медно-цинкового сырья показано, что решение этих проблем может быть осуществлено на основе применения автогенных процессов.
Работа выполнялась в соответствии с общероссийской научно-технической программой 0.09.05 "Создать и освоить новые эффективные технологические процессы и оборудование для комплексной переработки руд и концентратов".
Цель работы. Исследование распределения цинка и компонентов, содержащихся в исходных медно-цинковых промпродуктах, в системе штейн-шлак для различных условий автогенной плавки и разработка на основе полученных результатов технологических режимов, обеспечивающих повышение извлечения цинка при автогенной плавке медно-цинкового сульфидного сырья, полупродуктов и шлаков.
Методы исследования. Для решения поставленных задач
использованы следующие методы исследования: химический и физико-химический анализ, газовая хроматография, методы математической статистики, термогравиметрический метод анализа.
Научная новизна. Получены данные по скоростям окисления сульфидов железа и цинка в железосиликатном расплаве при температуре 1300С. Изучено распределение цинка и других соответствующих элементов при плавке медно-цинковых концентратов. Установлено, что при окислении сульфида цинка степень десульфуризации нелинейно зависит от содержания магнетита и кислорода в расплаве. Разработаны теоретические основы барботажного обесцинковаиия штейно-шлаковых расплавов, заключающегося в совмещенной интенсивной отгонке восстановленного цинка из шлаков и активированного диссоциативного испарения цинка из штейнов.
Практическая значимость и реализация результатов работы
заключается в разработке технологических режимов автогенной плавки в печи Ванюкова медно-цинкового сульфидного сырья с максимальным селективным извлечением цинка и методов обесцинковаиия шлаков в условиях плавки Ванюкова с использованием клинкера; разработке
разделов технологических регламентов на проектирование и строительство опытно-промышленных комплексов автогенной плавки и обеднения ишаков. Технологические решения использованы при проектировании и в промышленной практике Среднеуральского медеплавильного завода, а также в технологическом регламенте для реконструкции Красноуральского медного завода.
На защиту выносятся:
- данные по кинетике окисления сульфидов цинка и железа в
силикатных шлаках;
- результаты исследований отгонки и распределения цинка в штейно-
шлаковых расплавах;
- результаты исследований обеднительной переработки шлаков
цинкового производства совместно с клинкером цинкового производства;
-данные опытно-промышленных испытаний плавки медно-цинкового сырья в печи ПВ;
- технологические схемы.
Публикации. Результаты работы опубликованы в 8 трудах, в т.ч. в 1 патенте РФ и 2 отчетах о НИР.
Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты доложены и обсуждены на: Всесоюзной научно-технической конференции с международным участием "Эффективность внедрения автогенных процессов в производстве тяжелых цветных металлов" (Москва, 1988 г.), научно-технической конференции "Автогенные процессы в металлургическом производстве" (Мончегорск, 1988 г.), научно-технических и технических советах инженерного центра "Автогенные процессы" (Москва, 1989 г.), Среднеуральского медеплавильного завода (г.Ревда, 1988 г., 1989 г.).
Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, заключения, списка литературы и изложена на 111 страницах машинописного текста, включающего 23 таблицы, 25 рисунков, списка использованной литературы (89 наименований), приложений.
Автор выражает благодарность коллективу Опытно-экспериментального металлургического завода в г. Рязани, сотрудникам кафедры металлургии тяжелых цветных металлов МИСиС за помощь в реализации данной работы.