автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии переработки медно-цинковых концентратов в агрегате совмещенной плавки-конвертирования

На правах рукописи

БЕЛЯЕВ ВЯЧЕСЛАВ ВАСИЛЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ В АГРЕГАТЕ СОВМЕЩЕННОЙ ПЛАВКИ-КОНВЕРТИРОВАНИЯ

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных, цветных и редких металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург 2005

Работа выполнена в ГУ Институт металлургии Уральского отделения РАН

Научный руководитель: доктор технических наук, старший научный сотрудник

Селиванов E.H.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, старший научный сотрудник

Скопов Г.В.

кандидат технических наук, доцент

Агеев Н Г.

Ведущее предприятие:

ГНЦ РФ ОАО Уральский институт металлов

Защита диссертации состоится 8 апреля 2005 в 14—, на заседании диссертационного совета Д 004.001.01 при ГУ Институт металлургии УрО РАН по адресу 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101 тел. (343) 267-91-24, факс (343) 267-91-86, e-mail: pcmlab@sky.ru.

С диссертацией можно ознакомится в Центральной научной библиотеке УрО РАН

Автореферат разослан 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

JUt

Дмитриев А.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Широкое распространение автогенных процессов в медеплавильном производстве позволило сократить расход энергоносителей, повысить удельную производительность агрегатов, стабилизировать содержание диоксида серы в отходящих газах и в большей мере использовать их в сернокислотном производстве Максимальное использование теплотворной способности сульфидного сырья предполагает выделение в ходе плавки богатых (более 55% меди) штейнов Однако, в этом случае существенно возрастают потери меди со шлаком, меняется межфазное распределение сопутствующих металлов, что требует адаптирования работы модуля автогенной плавки со смежными переделами

Особенности состава сырья уральских предприятий и снижение качества руд при отработке глубинных горизонтов эксплуатируемых и вовлекаемых в переработку месторождений требуют корректировки технологических режимов автогенной плавки, последующих переделов конвертирования, обеднения шлаков, а также доработки полупродуктов производства

Таким образом, проблема создания современного модуля автогенной плавки сульфидного медного сырья актуальна, ее решение необходимо рассматривать в плане оптимизации режимов плавки и сопряжения работы агрегата со смежными переделами, что определяет как качество черновой меди, так и возможности повышения комплексности использования сырья Выполнение такого исследования целесообразно для автогенного процесса, внедрение которого осуществляется на медеплавильных предприятиях В качестве базового можно принять агрегат совмещенной плавки-конвертирования, опытно-промышленная модель которого сооружена на ОАО "Святогор"

Цель работы

Выявление закономерностей межфазного распределения меди и сопутствующих металлов при плавке сульфидного сырья в барботажном автогенном агрегате совмещенной плавки-конвертирования, адаптирование

работы агрегата со смежными переделами, разработка технологической схемы и режимов процесса, позволяющих повысить извлечение меди и сопутствующих металлов

Работа выполнена в соответствии с планами НИОКР ГУ Институт металлургии УрО РАН и ОАО «Святогор», а также поддержана Министерством образования и науки (государственный контракт № 41 007 11 2709)

Методы исследования

Поставленные в диссертационной работе задачи решены при помощи

- термодинамического моделирования на программном комплексе HSC-

5 0,

- равновесных тигельных плавок в электропечи сопротивления и обжига в трубчатой печи в токе инертного газа и воздуха,

- статистической обработки данных по составам продуктов с использованием программных серий Statgraff и Tc3d,

- химического, рентгенофазового и рентгеноспектрального микроанализа,

- постановки испытаний в опытно-промышленных условиях на агрегате совмещенной плавки-конвертирования

Научная новизна

- впервые показано, что кристаллизация шлаков от плавки сульфидного медного сырья на богатый штейн сопровождается образованием кристофита (Fex7n 1XS) и формированием медной фазы, ассимилирующей сурьму, свинец, никель и мышьяк,

- определены области существования металлических фаз и их составы в системах Me-FeS-FeO(CaO), где Me - Си, РЬ и Sn,

- процесс штейно- и шлакообразования рассмотрен с позиций первоначального формирования оксисульфидных фаз и последующего их расслаивания на штейн и шлак при взаимодействии с

- в виде статистических зависимостей от крупности материала, температуры и продолжительности обжига представлен переход в газовую фазу As и Sb при нагреве сульфидной руды в окислительной и восстановительной средах,

- в виде статистических зависимостей представлено межфазное распределение металлов (Си, Zn, Pb, лб, Sb) при конвертировании штейна и плавке концентратов в агрегате СПК.

Практическая значимость

- предложена технологическая схема переработки сульфидного медно-цинкового сырья с доработкой полупродуктов плавки и извлечением сопутствующих металлов;

- установлены режимы плавки, обеспечивающие переработку медных концентратов и селективной медной руды в агрегате СПК с минимальными энергозатратами и высоким соотношением шихта/штейн;

-показано, что переработка полупродуктов производства (пыли, концентрат флотации шлака) совместно с сульфидным сырьем в агрегате СПК ведет к насыщению передела по примесным металлам, требует специальных мероприятий по рафинированию черновой меди и отдельной переработки свинцовых и цинковых полупродуктов;

- отработан режим флотации шлаков СПК с выделением медно-цинкового концентрата;

- испытан вариант рафинирования черновой меди от мышьяка и сурьмы с использованием борсодержащих флюсов, вводимых на стадии конвертирования богатого штейна;

- предложен способ переработки свинцово-цинковых сульфатных пылей на черновой свинец путем их восстановительной плавки совместно с высокожелезистым шлаком.

На защиту выносятся;

- результаты изучения межфазного распределения меди, цинка, свинца, мышьяка и сурьмы при нагреве и плавке медно-цинкового сырья в барботажных агрегатах (конвертер и СПК);

- результаты изучения фазового состава и форм нахождения металлов в шлаках и штейнах при плавке медно-цинкового сырья;

- результаты испытаний технологии плавки сульфидного сырья в агрегате СПК с получением штейнов требуемого состава;

- технологическая схема производства черновой меди, включающая агрегат СПК, работа которого адаптирована со смежными переделами.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы доложены на: Всероссийской конференции "Экологическая безопасность Урала", Екатеринбург, 2002 г; конференции "Высокотемпературная химия силикатов и оксидов", С.Петербург, 2002 г.; первой молодежной научно-практической конференции "Новые технологии и пути экономии затрат на предприятиях горнометаллургического и машиностроительного комплексов", В.Пышма, 2003 г; Всероссийской конференции "Экологические проблемы промышленных регионов", Екатеринбург, 2003 г.; второй Международной научной конференции "Металлургия цветных и редких металлов", Красноярск 2003 г.; одиннадцатой Российской конференции "Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов", Екатеринбург, 2004 г; заседаниях технического совета ОАО "Святогор" в 2002-2004 г.г.

Публикации

Материалы диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 9 статьях и 3 тезисах докладов.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, списка литературы и 3 приложений, содержит 152 страницы, в том числе 29 рисунков, 38 таблиц и список литературы из 138 наименований.

Содержание работы

1. Анализ способов переработки медного сырья и обоснование направления исследования

На основании анализа известных способов переработки медьсодержащего сульфидного сырья выявлены основные тенденции развития технологий автогенной плавки. Одним из возможных вариантов технического перевооружения уральских заводов может быть использование агрегата

совмещенной плавки-конвертирования (СПК), конструктивное оформление которого близко к конвертерам и агрегату "Норанда". Технологический процесс, осуществляемый в таком агрегате, должен быть адаптирован к составу исходного сырья и имеющимся возможностям по доработке полупродуктов производства.

В настоящее время качество сырья, поступающего на уральские предприятия, постоянно меняется, причем содержание меди снижается, а сопутствующих металлов - увеличивается. Так, для селективной руды и концентратов из руды Сафьяновского месторождения характерно повышение содержания цинка, мышьяка и сурьмы:

Относительно низкое качество уральских концентратов предполагает, при их пирометаллургической переработке, образование большого количества шлаков, пылей и газов. Поэтому планируемая к освоению технология должна обеспечивать эффективную работу смежных переделов.

В соответствии с выбранным направлением исследования поставлены задачи:

- изучить межфазное распределение элементов при переработке сырья в барботажных агрегатах типа конвертера;

- выявить особенности поведения элементов при термической обработке сульфидного сырья;

- изучить фазообразование при охлаждении шлака и условия формирования фаз для их последующего разделения;

- испытать режимы плавки сырья в опытно-промышленном агрегате;

- разработать рекомендации по совершенствованию процессов плавки и доработке полупродуктов;

- усовершенствовать конструкцию агрегата и режимы плавки применительно к составу перерабатываемого сырья.

2. Межфазное распределение меди и сопутствующих металлов при нагреве и плавке сульфидного сырья

Поведение сопутствующих металлов при нагреве сульфидного сырья. На примере руды Сафьяновского месторождения оценен переход в газовую фазу Zn, РЬ, А и 8Ь при нагреве в восстановительной и окислительной атмосфере. В ходе опытов по обжигу руды, проведенных в трубчатой печи в токе воздуха и в графитовых тиглях в печи сопротивления, меняли крупность материала (0,1 -6,0 мм), температуру (873-1273 К) и продолжительность эксперимента (до 60 мин). В образцах после обжига определяли содержание РЬ, Zn, лб, 8Ь и 8. Согласно полученным данным, при незначительном переходе в газовую фазу цинка и свинца, достигнута практически полная отгонка мышьяка (до 96 %) и сурьмы (до 80 %). Статистическая обработка экспериментальных данных позволила выявить следующие зависимости по переходу этих металлов в газовую фазу: восстановительные условия (г - 77,4 и 66,8%, соответственно)

= - 541,18 -13,65(1 + 1,051 + 0,681 + 3,29ё2- 5-10""Т2, ^„газ = - 200,65 + 3,53(1 + 0,4Т + 0,41т - 2- 104Т2, окислительные условия (г2 - 82,7 и 88,4 %, соответственно) 4а™ = - 548,14 + 1,55(1 + 1ДЗТ + 0,04т- 0,1 Ы2 - 5*10"4Т2 - З*10"3т2,

Как показали опыты, более высокие показатели по отгонке мышьяка отвечают обжигу в окислительной, а сурьмы - в восстановительной среде.

Расслаивание в оксисулъфидно - металлических системах. Методом равновесных тигельных плавок (1510-1570 К) установлены области расслаивания и составы (таблица 1) сосуществующих фаз в системах Ме-Бе8-РеО(СаО), где Ме - Си, РЬ, 8п. Полученные данные позволяют прогнозировать переход цветных металлов в оксидно-сульфидный расплав (ОСР). При этом снижение отношения Ре8/БеО и замена БеО на СаО уменьшает растворимость меди, свинца и олова в ОСР.

Таблица 1 - Составы оксидно-сульфидных расплавов при расслаивании в системе Me-FeS-FeO(CaO)

Металл т,к Содержание в ОСР, %

Система Me-FeS-FeOx Система Me-FeS-CaO

Ме Fe S Ме Fe S

Си 1570 7,5 61,9 7,8 10,1 33,1 13,6

РЬ 1510 18,0 52,2 21,8 11,4 38,2 22,1

Sn 1510 16,3 53,0 23,3 11,5 33,0 21,8

В системе Cu2S-FeS-Fe0-Si02(Ca0) возможно образование (1573 К) как гомогенного оксидно-сульфидного расплава, так и расслаивание на две (штейн-шлак, металл-шлак) или три (штейн-шлак-металл) фазы. Исходя из данных о составах расплавов, механизм штейно- и шлакообразования рассмотрен как последовательно протекающие процессы диссоциации сульфидов, их окисления с образованием гомогенного оксидно-сульфидного расплава и его расслаивания на штейн и шлак при растворении диоксида кремния (флюса):

(Cu2S - FeS - FeO) + Si02 [Cu2S - FeS] + (FeO - Si02). (3)

Разделение штейно-шлаковых эмульсий В условиях плавки сульфидного сырья в барботажных агрегатах расплав, находящийся в фурменной зоне, сильно турбулизован за счет перемешивания дутьем, подаваемым в расплав для окисления сульфидов. Расчет характеристик барботируемой ванны по методикам, описанным в работах Гречко A.B., показал, что размер гидродинамически устойчивых капель штейна в расплаве для условий плавки концентратов в aiperaTe СПК составляет 1,2 мм. Для перехода таких капель в донную фазу продолжительность отстаивания должна составлять не менее 3 мин.

Фазовый состав штейна Методом РФА штейнов с 35-75 % Си и равновесных им шлаков оценены интенсивности рентгенографических откликов фазовых составляющих (рисунок 1). Как следует из полученных данных, с увеличением содержания меди в штейне возрастает доля Cui 9öS, вто время как количество FeS в штейне имеет максимум при 45-50 % Си Если снижение

20 40 60 80 100 С[Си] %

Рисунок 1 - Изменение относительной интенсивности рентгенографических откликов некоторых составляющих штейна и шлака

интенсивности откликов FeS по мере окисления сульфида железа объясняется его окислением, то их относительно низкие значения в области 35-45 % Си связаны с увеличением растворимости FeO в штейне. Содержание кислорода в оксидно-сульфидных расплавах, к которым относятся медные штейны, определяется не только содержанием в них меди, но и активностью оксида железа (И) в шлаке. Содержание кислорода в штейнах определено расчетом:

С[О]рШТ=100-С[Си]-С[Рео6ш]-С[5]-С[гп]-С[РЬ]-С[А5]-С[5Ь]-С[ЗЮ2]-С[СаО]-С[А12ОЗ)-С(МЕО]1

и сопоставлено с данными атомно-адсорбционного анализа (Ср]™)' ССишт 34,4 52,5 65,3 74,2

С[0]ршт 5,69 4,42 2,08 1,82

С[0]ШТ 6,38 4,68 2,01 1,85

Удовлетворительная сходимость величин С[о]ршт и Срэ]™1 позволила выявить зависимость (г2 - 63,7 %):

Фазовый состав шпака Методом термодинамического моделирования для состава рабочего тела, близко отвечающего шлаку СПК (1,2% 55,9 ^е^ш, 4,9

Ре3+, 53,3 Ре2+, 0,4 ¥сж„ 3,1 8, 16,0 8Ю2, 3,60 7.п, 0,14 РЬ, 0,10 Аб, 0,10 8Ь, 0,5 СаО,

0,50% АЬОз), выявлены формы нахождения цветных металлов при изменении температуры от 1773 до 273 К. Отмечена возможность переходов Си20 —» Си и 2г\0 —

Согласно РСМА шлака СПК (рисунок 2), охлажденного со скоростью 0,5 градуса в минуту, помимо известных (таблица 2) железо-силикатных соединений обнаружены кристаллы сплава Сц-БЬ (Ая, Бп, N1), а также кристофита - Feo.6Zno.4S. Сульфидные фазы представлены, в основном, твердыми растворами на основе борнита, кристофита, троилита, содержащих медь, железо, цинк и небольшие количества свинца и мышьяка, а также продуктам распада эвтектик. Крупность металлических и сульфидных частиц составляет 10-100 мкм, что обеспечивает их вскрытие при измельчении шлака на стандартном оборудовании. При отделении металла от твердого шлака методами обогащения (флотация, гравитация и другие) следует учитывать образование медных сплавов, а не меди, как это полагалось ранее.

1 - Ре28Ю4; 2 - Ре78Юю; 3 - РеОх; 4 - Ре8; 5 - сплав Си-8Ь (поверхность частицы); 6 - сплав Сц-БЬ (центр частицы); 7 - Сиб8Ь; 8 - (Ре,/п)Б

Рисунок 2 - Структура шлака в поглощенных (а.е) и вторичных (я.е) электронах

на участках в 200 мкм

Таблица 2 - Составы идентифицированных фаз

№ Содержание, % Фаза

Ре Си № гп Б 8Ь РЬ 8п 81 Ав

1 50.9 0.00 0.00 3.51 0.00 0.00 0.00 0.00 13.4 0.01 Ре28Ю4

2 64.7 0.00 0.01 3.34 0.01 0.00 0.00 0.01 4.97 0.02 Ре78Ю!0

3 76.4 0.01 0.01 0.21 0.00 0.01 0.01 0.01 0.15 0.07 РеОх

4 62.5 0.42 0.02 0.11 36.4 0.00 0.34 0.00 0.07 0.03 РеБ

5 3.73 50.9 0.94 0.19 0.15 29.2 0.14 5.49 0.05 5.73 Си-БЬ

6 21.7 4.79 7.19 0.40 0.14 50.2 0.27 2.70 0.05 10.7 БЬ-Си

7 0.9 60.5 3.30 0.40 0.08 23.8 0.15 6.70 0.26 3.03 Си<£Ь

8 37.3 0.34 0.05 27.2 34.2 0.00 0.32 0.00 0.00 0.02 (2п,Ре)8

9 12.6 62.6 0.10 0.32 23.3 0.06 0.63 0.03 0.02 0.19 Си5Ре84

10 21.5 56.4 0.05 0.43 20.8 0.01 0.83 0.03 0.05 0.12 Твердый раствор

11 27.8 11.0 0.05 27.4 31.2 0.01 0.27 0.01 0.02 0.11 Твердый раствор

3 Разработка технологии модуля СПК, адаптированного с работой смежных переделов

Распределение металлов при конвертировании. Конвертер, как модель барботажного агрегата, позволяет в широких пределах оценить изменения в химическом и фазовом составах шлака и штейна по мере окисления и ошлакования железа в первом и во втором периодах конвертирования. В ходе переработки в конвертерах, штейнов, содержащих, %: 22-28 Си, 30-31 Бе, 23-24 8, 3-4 /п, 2-2,5 РЬ, 0,02-0,04 Аз, 0,05-0,1 БЬ, проведен мониторинг составов сульфидной (33,8-78,5 % Си, 1,7-30,0 Бе, 17,7-22,6 Б, 0,20-2,3 /п, 0,3-1,8 РЬ, 0,01-0,24 Аб, 0,01-0,15 БЬ) и оксидных фаз первого (1,3-4,3 Си, 15,8-24,5 БЮ2, 0,4-3,7 Б, 2,8-4,1 /п, 0,28-1,24 РЬ, 0,02-0,04 Аб, 0,07-0,16 БЬ) и второго (25,5-23,4 Си, 11,5-22,6 БЮ2, 1,7-2,5 Б, 2,4,4,2 /п, 2,6-3,9 РЬ, 0,01-0,15 Аб, 0,02-0,05 БЬ) периодов конвертирования, а также черновой меди (96,5-99,2 Си, 0,01-0,09 /п, 0,04-0,12 Бе, 0,03-1,2 Б, 0,13-0,29 РЬ, 0,01-0,03 Аб и 0,04-0,07 БЬ).

Методом статистической обработки выявлены корреляционные зависимости, связывающие содержание меди в штейне и шлаке со степенью окисленности железа в шлаке:

С(си) - 3,83 - 0,18С(8Ю2> + 4,23С(рсз|/С(ре2+).

Для содержания серы в шлаке характерна зависимость: С(3) = 5,64 - 0,12С(8,О2) 289,8С(ргз+)/С(Ре2+)-

Для первого и второго периодов конвертирования выявлены функциональные зависимости коэффициентов распределения элементов 1(Кэ) от составов штейна, металла и шлака. Если распределение (штейн/шлак) меди зависит от содержания диоксида кремния в шлаке, то сопутствующих металлов, в большей мере, от степени окисленности железа (С(рез^/^(Ре2+)) и их содержания в штейне. Значения Кэ между шлаком и медью в первую очередь определяется содержанием кислорода в металле. Полученные зависимости позволяют прогнозировать составы конденсированных фаз и, в определнной мере, влиять на распределение Си, РЬ, Ля, /п и 8Ь.

Распределение металлов при плавке сырья в агрегате СПК. По ходу плавки-конвертирования сульфидного сырья в опытно-промышленном агрегате СПК отобраны пробы шлака (с поверхности жидкой ванны) и штейна (через фурмы) (таблица 3). В образцах химическими методами определено содержание основных компонентов и

сопутствующих металлов (/п, РЬ, 8Ь и Ля). Статистической обработкой выявлены зависимости для расчета коэффициентов распределения металлов

Из материального баланса плавки концентратов в агрегате СПК определено распределение элементов между штейном, шлаком и газом (пыль). Сопоставление полученных данных с показателями, характерными для других агрегатов при плавке на штейн с 60 % Си, свидетельствует (рисунок 3) о некоторых расхождениях в межфазном распределении элементов, связанных, вероятно, с составом перерабатываемого сырья.

КМе (г2 - 90,1; 95,3; 90,4; 92,5; 78,2 %, соответственно): Кси = -29,10 + 3,17С(8,02) ~ 5,28С(рез+/С(Рй+),

(8) (9) (Ю) (11) (12)

К-2П ~ 1,38 - 0,03С(РеЗ+) ■ 0,03С(5,О2), КРЬ = - 4,02 - 0,30С(Ре3+) + 0,18С[С„], КА5 = 3,97 - 0,36С(Рез+, + 0,01С(М+Д К5Ь= 1,75-0,02С[Си].

Таблица 3 Составы равновесных фаз и коэффициенты распределения элементов между штейном и шлаком

Содержание Си Содержание в шлаке, % С[Ме/С(Ме)

в штейне, % Р еобш Ре304 БЮг Б Си Ъх\ РЬ Ав БЬ

47,91 53,3 10,9 22,4 2,8 33,4 0,27 0,93 1,37 0,85

57,95 53,1 12,7 17,8 2,9 32,7 0,41 2,60 1,26 0,42

64,32 55,0 21,5 16,3 1,0 20,9 0,23 1,14 1,30 0,41

68,76 54,6 24,3 15,7 0,4 24,5 0,18 0,70 1,80 0,40

72,55 52,2 24,6 16,2 0,2 27,1 0,15 0,59 1,79 0,39

И 30

5« 40

2

РЬ

0 - штейн, ■ - шлак, - пыль+газ 1 - ПВ, 2 - Норанда, 3 - СПК Рисунок 3 - Межфазное распределение металлов в барботажных процессах

Повышение качества черновой меди Для повышения рафинирующей способности штака во втором периоде конвертирования предложено использовать легкоплавкие борсодержащие флюсы Как показали лабораторные

опыты, использование таких флюсов позволяет снизить долю мышьяка и сурьмы в черновой меди на 30-40 %.

В промышленном масштабе, в качестве флюсов на второй стадии конвертирования штейна применяли датолитовый концентрат (35-40 % СаО, 16 и отходы производства алюмоборсиликатного волокна ( 17 % С аО, 1 0 В 203, 5 3 Б Ю2 и 15 А1203 и 4 М§0).. Испытания показали, что применение этих флюсов ведет к снижению содержания серы в черновой меди на 17-42 %, никеля - 33-43%, мышьяка - 13-25 % и кислорода на 30 %. Дополнительного рафинирования меди от сурьмы, в сравнении с принятой технологией, не наблюдали.

Переработка пыли. Производство меди из концентратов пирометаллургическим способом связано с образованием больших количеств пылей с повышенным содержанием меди, цинка, свинца, мышьяка и сурьмы. Существующие системы очистки конвертерных газов позволяют разделять грубые (оборотные) и тонкие фракции пыли. Тонкие пыли необходимо выводить из процесса. Среди возможных вариантов переработки пылей представляет интерес их плавка совместно с высокожелезистым шлаком.

На примере переработки сульфатной пыли (шлама), содержащей, %: 39,6 РЬ, 1,1 /и, 2,5 Си, 5,7 Fe, 7,8 S, 0,9 Ля и 3,2 Sb, показана (таблица 4) возможность получения чернового свинца, штейна, шлака и вторичных возгонов. При этом до 80 % свинца переходит в черновой металл, медь на 90 % концентрируется в штейне, а цинк более чем на 90 % переходит в возгоны. Организация такого передела обеспечит решение проблемы утилизации пылей и шлаков и исключит накопление вредных отходов в шламохранилищах.

Таблица 4 - Составы продуктов плавки, %

Продукт РЬ Ъъ Си Ре Б

Шлак 0,30 0,069 0,41 21,5 0,65

Штейн 6,94 0,027 9,73 61,9 6,86

Металл 97,96 0,021 0,44 0,36 0.01

Переработка шлаков Одним из способов доработки шлаков является их флотация. Эффективность флотации связана со скоростью охлаждения шлака и расходом реагентов. В лабораторной флотомашине колонного типа

переработали шлак, охлажденный со средней скоростью 10-20 К/мин, содержащий, %■ 1,01 Си, 1,3 8, 52,6 Бе, 3,31 Ъп, 18,6 БЮг- В качестве собирателя использовали бутиловый ксантогенат натрия (500 г/т), а вспенивателя - Т-80 (20 г/т) Навески шлака измельчали до крупности -0,074 мм (92-95 %) Хвосты флотации доизмельчали до крупности -0,044 (96%) и производили повторную флотацию. Щелочность среды поддерживали на уровне 350 г/м3 по свободному СаО Извлечение меди в медный концентрат составило - 78,2 %, хвосты флотации содержали - 0,30 % Си. Для медленно (1-2 К/мин) охлажденного шлака, содержащего, %: 1,42 Си, 3,0 8, 52,2 Бе, 3,88 Ъп, 16,8 БЮг, в аналогичных условиях, извлечение составило -94,9 % Си, а хвосты содержали 0,12 % Си.

Отработанные в лабораторном масштабе режимы флотации были применены (таблица 5) в промышленном масштабе на обогатительной фабрике ОАО "Святогор" При этом извлечение меди в концентрат составило - 83-86 %, что в первую очередь связано с относительно высокой (20 К/мин) скоростью охлаждения шлака.

Таблица 5 - Показатели флотации шлаков

Содержание в шлаке, % Содержание в концентрате, % Извлечение, %

Си ' Ъл РЬ б | ав |бь Си гп рь Б АБ бь Си Ъх\ РЬ Ав БЬ

Октябрь (переработано 8839 т шлака, получено 1320 т концентрата)

2,8 3,3 0,5 2,9 0,03 | 0,11 13,5 8,1 2,0 7,3 0,11 0,41 85,4 36,7 60,0 54,5 55,7

Ноябрь (переработано 6734 т шлака, получено 1201 т концентрата)

3,2 3,4 ¡0,3 3,0 0,03 0,12 18,2 8,5 1,9 9,1 0,10 0,41 85,5 36,9 59,0 55,0 56,0

2,7 Декабрь (переработано 5892 т шлака, получено 898 т концентрата)

3,2 0,5 3,4 0,03 0,14 14,7 8,4 1,9 9,8 0,10 0,42 83,9 37,5 59,5 55,0 55,5

Январь (переработано 8160 т шлака, получено 1225 т концентрата)

2,4 , 3,7 ' 0,4 3,2 0,03 0,13 16,9 8,5 2,1 - 0,11 0,42 82,6 36,6 61,0 55,0 1 55,7

Обращает на себя внимание относительно высокое извлечение в концентрат сопутствующих металлов цинка - 36 %, свинца - 60, мышьяка - 55 и сурьмы - 56%, что коррелирует с данными о структуре шлака и

концентрировании сопутствующих элементов во флотирующихся металлической и сульфидной фазах.

Таким образом, подтверждены известные сведения о возможности флотационного доизвлечения меди, предложены режимы охлаждения и флотации шлаков СПК, получены новые данные об извлечении во флотоконцентрат сопутствующих металлов.

4. Опытно-промышленные испытания и экономическая оценка технологии

На ОАО "Святогор" в 2000 году в конвертерном отделении металлургического цеха комбината сооружен опытно-промышленный агрегат совмещенной плавки - конвертирования (рисунок 4). Основные характеристики агрегата СПК: диаметр - 3,66, длина 14,0 м, давление воздуха на фурмы - 1,0 кг/см", высота слоя шлака - 450-600 мм, высота слоя штейна - 300-500 мм, температура расплава - 1523-1573 К. На агрегате ведется отработка технологических параметров плавки сульфидного сырья - концентратов, селективной руды и штейнов. Основные задачи испытаний: оценка работоспособности отдельных узлов, достижение максимального межремонтного срока работы агрегата и снижение энергозатрат - за счет сокращения расходов природного газа и штейна отражательных печей. Для поддержания температуры в агрегате через две газо-воздушные горелки подается по 150-180 м3/час природного газа.

1 - газовая горловина; 2 - футеровка; 3 - загрузочная воронка; 4 - шпур для выпуска шлака; 5 - шпур для выпуска штейна; 6 - опорные катки

Рисунок 4 - Конструкция агрегата СПК

В ходе испытаний опробованы в работе различные варианты конструктивного оформления агрегата и режимы работы (таблица 6) Увеличение диаметра фурм, их количества и мощности дутья имело цель повысить интенсивность сжигания сульфидов в единице объема агрегата и, тем самым, улучшить тепловой режим работы агрегата Однако в этом случае повышалась интенсивность перемешивания расплава, ухудшались условия разделения шлака и штейна Поэтому, исходя из гидродинамической устойчивости штейно-шлаковой эмульсии, слив шлака рекомендовано производить через горловину агрегата, с продолжительностью отстаивания не менее 3 минут Последнее условие введено в технологическую инструкцию по обслуживанию агрегата

Таблица 6 - Режимы работы СПК и его конструктивные особенности

Характеристика Конструктивные особенности

перерабатываемого Колич Диаметр Воздух на Слив Слив Расход

сырья фурм, штук фурм, мм фурмы, тыс м3/час шлака штейна природного газа, м3/час

Концентрат и 42 51 24 шпур шпур 350-450

штейн, в соотно-

шении

(0,8-1)/(0-1)

Руда и штейн, в 51 60 40-44 горловина шпур 0

соотношении

(Ы,2)/(0-1)

Испытания проведены в двух режимах плавка медного концентрата и кварцевого флюса, плавка селективной медной руды Сафьяновского месторождения и кварцевого флюса

Плавка концентрата При плавке использовали шихту, составленную из смеси флотационного медного концентрата и кварцосодержащих флюсов, содержащую, % 12,5-15,0 Си, 29-31 Бе, 32-39 8, 5-12 8Ю2, 4,5-8,0 W На первом этапе в конструкции агрегата было предусмотрено 42 фурмы и газовоздушные горелки Слив шлака и штейна производили через шпуры, а отвод газов осуществляли через газовую горловину, смещенную в сторону шлаковой летки В среднем, агрегат работал по 18 часов в сутки (коэффициент использования под дутьем 74 %) Переработано 1215 т штейна, 2244,7 т шихты, получено 440,6 т богатого штейна (45-75 % Си) В зависимости от

интенсивности загрузки шихты, содержание меди в штейне менялось в

г* шт

где Сси - содержание меди в штейне,

тд - продолжительность работы агрегата под дутьем , мин, в - масса загруженной шихты за время тд, т Согласно приведенному уравнению для поддержания состава штейна на одном уровне необходимо подавать шихту в количестве 12,4 т/час

Плавка селективной руды Сафъяновского месторождения При плавке использовали шихту, составленную из смеси селективной сафьяновской медной руды и кварцсодержащих флюсов, содержащую, % 8,7-14,6 Си, 30-35 Бе, 42,144,3 Б, 10,8-14,6 БЮ2, 3,3-4,5 ^ Интенсивность дутья была повышена до 44 тыс м3/час, горелки не использовали, шлак сливали через горловину, а штейн -через шпур. В среднем агрегат работал в сутки по 15,8 часа (66 % рабочего времени) В ходе испытаний переработано 6552 т штейна, 2249 т шихты, получено 3111т богатого штейна со средним содержанием меди 74,6 %, 5760 т шлака со средним содержанием меди в нем 1,78 % В период испытаний снята гистограмма процесса (рисунок 5), определены составы сырья и продуктов плавки Статистической обработкой результатов выявлена зависимость состава сульфидной массы от интенсивности загрузки - 99 6%)

Для поддержания постоянного состава штейна в этом режиме рекомендовано подавать шихту в количестве 13-14 т/час

В ходе опытно-промышленных испытаний технологии совмещенной плавки-конвертирования накоплен обширный экспериментальный материал, выявлены статистические зависимости, позволяющие прогнозировать составы и массы продуктов плавки, исходя из состава исходного сырья и необходимого содержания меди в штейне По данным испытаний и выявленным ранее закономерностям межфазного распределения элементов разработана программа для металлургических расчетов процесса плавки сырья в агрегате СПК, позволяющая, исходя из состава шихты и требуемого содержания меди в штейне, прогнозировать составы штейна (по сопутствующим металлам) и

соответствии

(13)

СоТ = 29,45 - 2,20*0+ 0,54*тд .

(14)

э

г*-

■а /

|| а .11. , 1 1 1 1

П1 загрузка кварца и шихты соответственно •—ковш штейна, О— ковш шлака, *' -отбор проб штейна ▼ А- отбор проб шихты и флюса соответственно Рисунок 5 - Гистограмма плавки селективной медной руды в агрегате СПК

шлака, определять необходимое количество энерогоносителей (природный газ) и условия автогенности процесса.

На основании проведенных исследований рекомендована технологическая схема переработки сульфидного сырья (рисунок 6), обеспечивающая: повышение извлечения меди в черновой металл на 1-2 %, за счет снижения потерь меди с отходами производства; уменьшение количества пирометаллургических переделов и агрегатов; перевод 90% серы сырья в газы, используемые в производстве серной кислоты; извлечение свинца и цинка в товарные продукты; сокращение энергозатрат. Предложенная технологическая схема обеспечит создание современного металлургического комплекса с высокими показателями по ресурсо- и энергосбережению.

На основании показателей, достигнутых в ходе опытно-промышленных испытаний, рассчитана калькуляция себестоимости 1 тонны белого матта, получаемого в агрегате СПК Расчеты показали, что перевод ОАО "Святогор" на новую технологию, в основу которой положен агрегат совмещенной плавки-конвертирования, позволит снизить себестоимость 1 тонны черновой меди на 13,6 доллара и, при масштабах производства 60 тыс. т меди в год, получить прибыль -716,6 тыс. долларов/год.

Рисунок 6 - Технологическая схема переработки сульфидного сырья

Общие выводы по работе.

1 Выявлены закономерности (в виде зависимостей от температуры, крупности материала и продолжительности обжига) перехода в газовую фазу мышьяка и сурьмы при обжиге сафьяновской руды в окислительной (воздух) и восстановительной атмосферах Показано, что при 1273 К мышьяк на 90 % и сурьма на 80 % переходят в газ Поэтому при нагреве и плавке сульфидного сырья в агрегате СПК следует ожидать концентрирования этих металлов в пыли

2 Выявлены области расслаивания (1573 К) и составы фаз в системе СигВ-РеО-РеЗ-БЮгССаО) Механизм штейнообразования представлен как первоначальное образование гомогенного оксидно-сульфидного расплава и его последующее расслаивание на штейн и шлак при взаимодействии с диоксидом

кремния (флюсом) Для предотвращения образования металлической фазы при плавке сульфидного сырья на богатый штейн необходимо исключать бесфлюсовое окисление сульфидов в барботируемом расплаве Исходя из размера гидродинамически устойчивых капель штейна в барботируемом расплаве в условиях плавки концентратов в агрегате СПК, обоснованы параметры отстаивания расплава перед выпуском шлака из агрегата

3 Показано, что медленное охлаждение шлака СПК ведет к изменению форм нахождения цветных металлов Кристаллизация шлака сопровождается формированием металлического сплава, насыщенного сурьмой, мышьяком и никелем, а также кристофита (Рес^г^З) Образование этих фаз, насыщенных сопутствующими металлами, учтено при организации флотационной доработки шлака

4 Статистической обработкой данных по составам сульфидного, оксидного и металлического расплавов процесса конвертирования штейна выявлены параметрические зависимости межфазного распределения меди, свинца, цинка, мышьяка и сурьмы Показано, что распределение сопутствующих металлов в первом периоде конвертирования в большей мере определяется степенью окисленности железа в шлаке, а во втором -содержанием кислорода в меди

5 Определены показатели межфазного (штейн-шлак-газ) распределения сопутствующих металлов при переработке сульфидного сырья в агрегате СПК Установлены параметрические зависимости, позволяющие прогнозировать составы шлака и штейна

6 Работа агрегата СПК с оборотом полупродуктов (пылей, концентрата флотации шлака) ведет к повышению нагрузки агрегата по примесным элементам и требует принятия мер по рафинированию меди и выводу сопутствующих металлов из процесса С этой целью на стадии "варки" меди предложено вводить борсодержащие флюсы, обеспечивающие получение легкоплавкого шлака и повышение качества металла Цинк рекомендовано выводить с концентратом флотации шлака Свинцово-цинковую пыль предложено перерабатывать плавкой совместно со шлаком СПК, с выделением чернового свинца, медьсодержащего штейна и вторичных цинковистых возгонов

7 В опытно-промышленных условиях на агрегате СПК проведены испытания и отработаны режимы плавки медно-цинкового концентрата и селективной руды Сафьяновского месторождения При плавке на штейны с 5575 % меди, ее содержание в шлаке колебалось от 1,5 до 7 % Повышенное содержание меди в шлаке связано с недостаточным временем отстаивания расплава (при его непрерывном сливе) и низким содержанием диоксида кремния. Рекомендованы базовые режимы плавки сульфидного сырья для дальнейшего совершенствования технологии.

8 Предложена технологическая схема переработки медно-цинковых руд и концентратов, обеспечивающая- повышение извлечения меди в черновой металл на 1 -2 %, извлечение 35 % цинка в концентрат и 40% свинца в веркблей, сокращение количества пирометаллургических переделов, использование не менее 90 % серы сырья в сернокислотном производстве

9 Внедрение технологии плавки сульфидного сырья в агрегате СПК позволяет снизить себестоимость тонны черновой меди на 13,6 доллара и получить экономический эффект в размере 710 тыс долларов в год

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Беляев В.В., Селиванов Е.Н, Кожин В Г , Морозов H.A. Межфазное распределение Cu, Zn, Pb, As, Sb в системе медный штейн-шлак /Тр X Российск конф "Строение и свойства штейновых и шлаковых расплавов", Екатеринбург-Челябинск- ЮУрГУ, 2001 -С 155-158

2 Кожин В Г., Беляев В.В , Морозов Н.А Практика конвертирования на ОАО "Святогор'7/ Цветная металлургия, 2002, № 6 - С 17-20

3 Беляев В.В, Селиванов Е Н., Корепанова Е С Переработка свинецсодержащих кеков ОАО «Святогор» / Тез. докл конф «Экологическая безопасность Урала», Екатеринбург1 Вектор, 2002 - С 179

4. Вершинин А.Д, Федичкин С А., Беляев В В, Селиванов Е Н Термическое расширение магнетита в гетерогенных системах / Тез. докл. конф "Высокотемпературная химия силикатов и оксидов", С -Петербург СПбГУ, 2002 -С 89

5 Беляев В В., Кожин В Г , Савин А.Г , Селиванов Е Н Теоретическое обоснование и испытание режимов плавки медных концентратов в агрегате совмещенной плавки-конвертирования / Сб. докл Перв. молодежи, научно-практ конф., В Пышма Филантроп, 2003. - С 77-83

6 Корепанова Е С, Беляев В.В., Зелютин Д.И, Селиванов Е.Н Переработка оксидно-сульфатных свинцово-цинковых полупродуктов металлургических производств / Сб. докл. конф. "Экологические проблемы промышленных регионов", Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - С 363-364

7. Кожин В Г, Селиванов E.H., Беляев В В. Полупромышленные испытания плавки медных сульфидных концентратов в агрегате СПК / Сб докл 2-й междунар конф "Металлургия цветных и редких металлов", Красноярск ИХХТ СО РАН, 2003, т. 1 -С 43-45

8 Кожин В Г, Беляев В В , Селиванов Е Н. Повышение стойкости огнеупоров пирометаллургических агрегатов ОАО "Святогор" // Новые огнеупоры, 2003, № 10. - С 22-25

9 Белоусов А А, Селиванов E.H., Беляев В.В, Литовских С Н Применение борсодержащих флюсов для повышения качества черновой меди // Цветная металлургия, 2003, № 10 - С. 13-17.

10 Селиванов Е.Н, Беляев В.В, Сельменских Н.И, Панкратов А А Формы нахождения металлов в шлаке совмещенной плавки-конвертирования медных концентратов // Расплавы, 2004, № 1 - С 33-41.

11. Корепанова Е С , Федичкин С А , Беляев В В , Гуляева Р И , Селиванов Е Н Расслаивание в оксисульфидных системах Me-Fe-FeO(CaO) / Тр XI Росс конф "Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов", Екатеринбург-Челябинск ЮУрГУ, 2004. - С 177-180.

12 Селиванов E.H., Беляев ВВ. Межфазное распределение меди и сопутствующих металлов при конвертировании медных штейнов // Цветные металлы, 2004, № 8. - С 18-23

Введение 4 1 Анализ способов переработки сульфидного медного сырья и обоснование направления исследования

1.1 Характеристика автогенных процессов

1.2 Автогенные процессы на основе горизонтального конвертера

1.3 Распределение металлов в автогенных процессах

1.4 Состав сырья уральских предприятий

1.5 Обоснование направления и задачи исследования

2 Межфазное распределение меди и сопутствующих металлов при нагреве и плавке сульфидного сырья

2.1 Поведение металлов при нагреве сульфидного сырья

2.2 Межфазное распределение элементов в сульфиднометаллических системах

2.3 Расслаивание штейно-шлаковых эмульсий

2.4 Структура охлажденных штейнов

2.5 Структура охлажденных шлаков

2.6 Выводы

3 Разработка технологически совмещенного модуля СПК, адаптированного с работой смежных переделов

3.1 Распределение металлов при конвертировании штейнов

3.2 Распределение металлов при плавке концентратов и руд в агрегате совмещенной плавки-конвертирования

3.3 Переработка штейнов СПК до чернового металла

3.4 Переработка пылей

3.5 Переработка шлаков

3.6 Выводы

4 Опытно-промышленные испытания и экономическая оценка технологии

4.1 Конструкция агрегата

4.2 Плавка медных концентратов в агрегате СПК

4.3 Плавка селективной руды Сафьяновского месторождения

4.4 Программа металлургического расчета плавки сырья в агрегате СПК

4.5 Технологическая схема интегрированного пирометаллургического модуля на базе агрегата СПК

4.6 Экономическая оценка процесса

4.7 Выводы

Металлургическое производство тяжелых цветных металлов на Урале характеризуется относительно невысокой комплексностью использования сырья, тяжелыми условиями труда и большими выбросами вредных веществ е окружающую среду. Так, при переработке медно-цинковых концентратов используется устаревшая технологическая схема, включающая обжиг концентрата, отражательную или шахтную плавку огарка и конвертирование штейна до чернового металла (ОАО "Святогор", "СУМЗ", "Кировоградская металлургическая компания" и "ММСК").

Технологические схемы предприятий отличаются многостадийностью, чтс обуславливает существенные грузопотоки (в том числе нагретых материалов г расплавов), большое количество пыли и газов, требующих сложных I индивидуальных для каждого агрегата систем очистки. Используемые процессы ш обеспечивают доизвлечения цинка и меди из отвальных шлаков, цинка и свинца и пыли и шламов. Со шлаками, пылью и кеками в отвал направляют около 70 тыс/ цинка, 10 тыс.т свинца и 10 тыс.т меди.

На большинстве пирометаллургических заводов зарубежных стра] используются автогенные способы (Оутокумпу, Норанда, КФП и др.) плавк: сульфидного сырья. Среди разработок отечественных металлургов следует отметит процесс Ванюкова (ОАО "Норникель", "СУМЗ" "Балхашмедь") и КИВЦЭ' ("УКСЦК", "Лениногорский комбинат"). Использование этих процессов позволяе значительно сократить энергозатраты и выбросы серы в газовую фазу, улучшит условия труда на рабочих местах и снизить численность персонала, занятого в вредном производстве, повысить извлечение ценных металлов и коэффициен комплексности использования сырья.

На сегодняшний день для металлургических предприятий актуальна задач технического перевооружения с переходом на автогенную технологию переработю сульфидного сырья. Одним из вариантов, позволяющим минимизировать затраты н модернизацию производства, является совмещенная плавка-конвертирование в реконструированном горизонтальном конвертере с использованием элементов технологии "Норанда" и "Тениенте". Несомненные преимущества такого процесса -уменьшение количества пирометаллургических переделов и энергозатрат.

Прямой перенос опыта зарубежных заводов, как по конструкции агрегатов, так и режимам процесса, осложнен и требует учета следующих факторов:

- сульфидные концентраты Урала и Казахстана имеют существенно меньшее содержание меди и более высокое - сопутствующих металлов;

- работа головного плавильного агрегата должна быть адаптирована со смежными переделами;

- повышения комплексности использования сырья целесообразно достигать не только за счет использования газов в сернокислотном производстве, но и доизвлечения целевых (Си, Аи, Ag) и сопутствующих (7л, РЬ и др.) металлов.

В последние годы на ООО "ММСК" и ОАО "Святогор" для переработки сульфидных медных концентратов сооружены опытно-промышленные агрегаты совмещенной плавки-конвертирования. Однако, в связи с недостаточной научной и технической проработкой, процесс, осуществляемый на этих агрегатах, следует рассматривать как конвертирование с несколько увеличенным объемом переработки холодных материалов (пыль, концентраты и др.). Кроме того, работа опытно-промышленных установок не адаптирована с переделами обеднения шлаков и переработки пылей. Это не позволяет, на настоящий момент, произвести реконструкцию предприятий по выбранной технологии.

Целью настоящего исследования является физико-химическое обоснование процесса совмещенной плавки-конвертирования, выявление оптимальных режимов работы агрегата, доработки продуктов плавки и разработка технологии, позволяющей повысить комплексность использования сырья.

Следует отметить, что многие проблемы, касающиеся комплексности использования сырья, до сих пор не решены и на предприятиях РФ, использующих автогенную плавку сульфидных концентратов. Выполнение работ в направлении совершенствования технологии медеплавильного производства целесообразно как с точки зрения развития физико-химических основ пирометаллургических процессов, так и совершенствования режимов работы агрегатов и их сопряжения со смежными переделами.

Автор выражает благодарность коллективам лаборатории пирометаллургии цветных металлов Имет УрО РАН и ОАО "Святогор" за помощь в работе над диссертацией.

1 АНАЛИЗ СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНОГО СЫРЬЯ И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Автогенные процессы в настоящее время являются доминирующими при выплавке меди из сульфидных концентратов [1-10]. Преимущества этих процессов хорошо известны: высокое содержание ЗОг в газах, высокая удельная ф производительность, максимальное использование тепла сульфидов и другие. Суть автогенных процессов состоит в том, чтобы использовать теплотворную способность сульфидов, сравнимую с низкосортными видами топлива, для плавки сырья, что может быть достигнуто при совмещении процессов обжига, плавки и конвертирования в одном агрегате. В то же время, выбор того или иного процесса для реконструкции предприятий в первую очередь сопряжен с составом исходного сырья и местными условиями, возможностью адаптирования модуля автогенной плавки со смежными переделами.

4.7 Выводы

4.7.1. В ходе испытаний:

- показана возможность получения в агрегате СПК штейнов с содержанием меди 45-75 % и шлаков с содержанием меди 3-7 %;

- выпуск штейна через шпур и изменение конструкции загрузочной воронки позволили увеличить коэффициент использования агрегата под дутьем на 10-15 %;

- переработка селективной руды позволяет полностью перейти на автогенный режим работы;

- незавершенность процессов шлако- и штейнообразования, в связи с низким содержанием БЮг и высоким Ре3+, является причиной высокого содержания меди в щлаке;

- для улучшения показателей по извлечению меди в штейн необходима '4' организация отстойной зоны;

4.7.2. В плане совершенствования конструкции и технологии необходимо оценить возможность увеличения объемов переработки оборотных материалов в агрегате СПК, отработать режим выпуска шлака через шпур, рассмотреть гидроаэродинамику жидкой ванны, аэродинамику воздушных струй в ванне, разработать математическую (гидродинамическую) модели с целью дальнейшего изучения и анализа тепло- и массообменных процессов в ванне.

4.7.3. Экономическая оценка показывает, что перевод ОАО "Святогор" на технологию, в основу которой положен агрегат совмещенной плавки

4 конвертирования, позволит снизить себестоимость производства черновой меди на 13,6 $/ т и получить прибыль около 716,6 тыс. $/год при годовом производстве 60 тыс. т черновой меди.

4.7.4. Предложена технологическая схема адаптирующая работу агрегата СПК со смежными переделами. При этом, основные достигаемые показатели технологической схемы (в сравнении с существующей):

- повышение извлечения меди в черновой металл на 1-2 %;

- увеличение использования серы сырья в сернокислотном производстве до 90 %;

- извлечение 40 % свинца в черновой свинец;

- извлечение до 40 % цинка в продукт, пригодный для дальнейшего использования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выявлены закономерности (в виде аналитических зависимостей) перехода в газовую фазу мышьяка и сурьмы, при обжиге сафьяновской руды от температуры, крупности и продолжительности в окислительной (воздух) и восстановительной атмосферах. Уже при 1273 К мышьяк на 90 % и сурьма на 80 % переходит в газ. Поэтому при нагреве сульфидного сырья в агрегате СПК следует ожидать концентрирования этих металлов в пыли.

2. Исходя из того, что расслаивание (1573 К) в системе Си28-РеО-Ре8-8Ю2(СаО) происходит на металл, штейн и шлак, выявлены составы и области расслаивания на две и три фазы. Механизм штейнообразования представлен как первоначальное образование гомогенного оксидно-сульфидного расплава и его последующего разложения на штейн и шлак при взаимодействии с диоксидом кремния (флюсами). Для предотвращения образования металлической фазы необходимо предотвращать безфлюсовое окисление сульфидов в барботируемом расплаве.

3. Размер гидродинамически устойчивых капель в барботируемом расплаве для условий плавки концентратов в агрегате СПК составляет 1,2 мм, что предопределяет их отстаивание в течение 3 мин. Это положение необходимо учитывать при организации отстойной зоны и сливе шлака через горловину.

4. Показано, что медленное охлаждение шлака СПК сопровождается изменением форм нахождения цветных металлов. Впервые установлено формирование металлического сплава насыщенного сурьмой, мышьяком и никелем, а также кристофита (Feo.6Zno.4S). Образование этих фаз необходимо учитывать при организации флотационной доработки шлака.

5. Статистической обработкой данных по составам штейна и шлака в ходе конвертирования выявлены аналитические зависимости межфазного распределения меди, свинца, цинка, мышьяка и сурьмы. Показано, что распределение сопутствующих металлов в первом периоде конвертирования в большей мере определяется степенью окисленности железа шлака, а во втором - содержанием кислорода в меди.

6. Межфазное (штейн-шлак-газ) распределение сопутствующих металлов при переработке сульфидного сырья в агрегате СПК близко к известным данным для плавки концентратов в ПВ и агрегате "Норанда".

7. Работа агрегата СПК с образование полупродуктов (пылей, концентрата флотации шлака) ведет к повышению нагрузки агрегата по примесным элементам и требует принятия специальных мероприятий по рафинированию меди и выводу ну сопутствующих металлов из процесса. С этой целью на стадии "варки" меди предложено вводить борсодержащие флюсы, обеспечивающие повышение качества металла. Для вывода цинка целесообразно отделение цинкового концентрата при флотации шлака. Свинцово-цинковая пыль может быть переработана плавкой совместно со шлаком СПК с выделением веркблея и вторичных цинковистых возгонов.

8. В опытно-промышленных условиях на агрегате СПК, сооруженном на ОАО "Святогор", проведены испытания и отработаны режимы плавки медно-цинкового концентрата и селективной руды Сафьяновского месторождения. При плавке на штейны с 55-75 % меди, содержание меди в шлаке колебалось от1,5 до 7 %.

Повышенное содержание меди связано с недостаточным временем отстаивания расплава при его непрерывном сливе через летку и низким содержанием диоксида кремния в шлаке. Доработка шлаков методом флотации позволяет доизвлечь не менее 85 % меди и 35 % цинка в концентрат.

9. Предложена технологическая схема медно-цинковых концентратов, обеспечивающая повышенное извлечение меди в черновой металл на 1-2 %, извлечение цинка в концентрат на 35 %, а свинца в веркблей на 40%, сокращение количества пирометаллургических переделов, использование не менее 90 % серы сырья в сернокислотном производстве, улучшение экологического состояния в зоне действия предприятия.

10. Внедрение технологии плавки сульфидного сырья в агрегате СПК позволяет снизить себестоимость черновой меди на 13,6 доллара и получить экономический эффект в размере 710 тыс. долларов в год.

1. Худяков И.Ф. Металлургия Си, Ni и Со. В 2-ух частях. М.: Металлургия, 1977. 277 с.

2. Мечев В.В., Быстрое В.П., Тарасов A.B., Гречко A.B., и др. Автогенные процессы в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1991. 413 с.

3. Ванюков A.B., Зайцев В.Я. Шлаки и штейны цветной металлургии. М.: Металлургия, 1969. 408с.

4. Синев JT.A., Борбат В.Ф., Козюра А.И. Плавка сульфидных концентратов во взвешенном состоянии. М.: Металлургия, 1979. 235 с.

5. Купряков Ю.П. Автогенная плавка медных концентратов во взвешенном состоянии. М.: Металлургия, 1979. 232 с.

6. Плавка в жидкой ванне.// Под редакцией Ванюкова A.B. М.: Металлургия, 1989.-208 с.

7. Клушин Д.Н., Резник И.Д., Соболь С.И. Применение кислорода в цветной Ц металлургии. М.: Металлургия, 1983. 264 с.

8. Ушаков К.И., Фельман Р.И.,Садыков В.И. Шахтная плавка сульфидного сырья и пути ее усовершенствования. М.: Металлургия, 1981. — 187 с.

9. Окунев А.И., Галимов М.Д. Окисление железа и серы в оксидно-сульфидных системах. М.: Наука, 1983. 107 с.

10. Кивцетный способ переработки полиметаллических сульфидных концентратов./ Сычев А.П., Чередник И.М., Поляков И.П./Обзорн. информ. сер. "Производство тяжелых цветных металлов". М.: ЦНИИНЦМ, 1978. — 48 с.

11. Недведский В.П., Цемехман Л.Ш., Ванюков A.B., Вернер В.Ф., и др. Развитие автогенной плавки сульфидных медных и медно-никелевых руд в СССР и зац рубежом.// Труды инст. Гипроникель, Вып. 60. Л.: Машгиз, 1974 С. 5-19.

12. Окунев А.И. Результаты исследований и испытаний Уральских институтов по разработке новой технологии производства меди и цинка, обеспечивающей комплексное использование сырья и сохранение окружающей среды. В кн.

13. Комплексное использование сырья цветной металлургии. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980. С. 3-29.'

14. Лукашев Л.П., Худяков В.М., Цемехман Л.Ш. О техническом сравнении технологий и агрегатов автогенной плавки сульфидного сырья.// Цветные металлы, 1990, № 2. С. 1-5.

15. М.Снурников А.П., Макарова С.Н. Подготовка шихты для автогенных процессов.// Цветные металлы, 1989, № 1. С. 26-28.

16. Довченко В.А., Парецкий В.М., Чахотин B.C., Селиванов E.H. Кислородно-факельная плавка сульфидных концентратов на белый матт и высокоосновные саморассыпающиеся шлаки.// Цветная металлургия, 1996, № 11-12.— С. 15-18.

17. Парецкий В.М., Чахотин B.C., Довченко В.А., Селиванов E.H. Изучение потерь меди со шлаками при факельно-барботажной плавке.// Цветные металлы, 1996, № 11-12.-С. 19-21.

18. Вольхин А.И., Ермилов В.И., Серебренников Ю.Г., Елисеев Е.И. Исследование тепловой и газодинамической работы шахтного агрегата для получения медного штейна.// Цветные металлы, 2000, № 9. С. 35-38.

19. Лазарев В.И., Спесивцев A.B., Быстров В.П., Ладин H.A. Качество отвальных шлаков ПВ в условиях работы на богатые штейны.//Цветные металлы, 1999, № 11.-С. 40-45.

20. Комков A.A., Рогачев М.Б., Бруэк В.Н. Распределение примесей при плавке сульфидного сырья в печи Ванюкова.// Цветные металлы. 2000. - № 11-12. -С. 55-59.

21. Новожилов А.Б., Кирилин И.И., Гречко А.В. Плавка на черновую медь медных шихт в печи Ванюкова.// Цветные металлы, 1997, № 9. — С. 17-18.

22. Комков А.А., Рогачев М.Б., Быстров В.П. Прогнозирующая модель плавки сульфидного сырья в печи Ванюкова.// Цветные металлы, 1994, № 1. — С. 14-19.

23. Гречко А.В., Интыкбаев A.M., Новожилов А.Б. Барботажные процессы на предприятиях цветной металлургии Казахстана.// Цветные металлы, 1995, № 7. -С. 11-16.

24. Shibasaki Т., Kananori К., Kamio S. Mitsubishi process-prospect to the future and adaptability to varying conditions.// Metal. Review of MMIJ, 1989, Vol. 6, № 1. — P. 89-104.

25. Goto M., Kawakita S., Kikimoto N., Iida O. High Intensity Operation at Naosima Smelter.// JOM, 1986, Sept. P. 43-46.

26. Johnson R.E., Themelis N.J., Eltringham G.A. A survey of world-wide copper converter practices. Copper and Nickel converters.// Proceedings of a symposium at the 108-th AJME Annual Meeting in New Orleans, Louisina. P. 1-32.

27. Hamabe N., Kawakita S., Oshima E. Recent operations at the Hitachi smelter and refinery.// Met. Rev.MMJI, 1985, № 1.-P. 102-117.

28. Ajima S., Hayashi M., Nishiyama Y. The Mitsubishi Continuous Process Present and Future.// The Minerals, Metals & Materials Society, 1994. - P. 161-176.

29. Vekutima C. Paper to 113 th Annual Meeting.// JOM, 1983, Vol. 35, № 12, P. 1220.

30. Mounsey E.N., Robilliard K.R. Sulfide smelting using Ausmelt technology// JOM,1994,Vol. 46, № 8. C. 58-60.

31. Тарасов A.B., Бочаров B.A. Комбинированные технологии цветной металлургии. М.: Металлургия, 2001. 305 с.

32. Цемехман Л.Ш., Худяков В.М., Лукашев Л.П. Автогенная плавка сульфидного медного сырья в агрегате с верхним кислородным дутьем.// Цветные металлы,1995, №2.-С. 4-6.

33. Цемехман Л.Ш., Рябко А.Г., Лукашев Л.П. Проблемы непрерывного конвертирования штейнов.// Цветные металлы, 1995, № 2. С. 9-12.

34. Гречко А.В., Мечев В.В., Макарова А.Н., Мызенков Ф.А.Новое в технологии и аппаратуре конвертирования штейнов./ Обзорн. информ. сер. "Производство тяжелых цветных металлов". М.: ЦНИИНЦМ, Вып. 2, 1987 36 с.

35. Smitson R.D., Black D.D. Treatment of complex copper concentrates in the TBRC at Bolide.// CIM Bulletin, 1981, Vol. 74, № 832. P. 123-127.

36. Газарян Jl.M. Пирометаллургия меди. M.: Металлургиздат, 1960. 264 с.

37. Пивоваров Н.К., Якушев Е.А., Нурекин О.Н. Металлургическое производство комбината.// Цветные металлы, 1979, № 9. С. 10-11.

38. Победоносцев Ю.К., Кершанский И.И., Ревданис Б.И. Внедрение плавки гранулированных медных концентратов в конвертерах на дутье, обогащенном кислородом.//Цветные металлы, 1968, №8.-С. 10-12.

39. Цейдлер А.А. Об использовании конвертера как плавильного агрегата.// Цветные металлы, 1984, № 9. С. 29-31.

40. Машурьян В.Н., Куприянов В.И., Кулагов Э.А., Степанов Г.Н. Промышленные испытания по плавке в конвертерах богатой жильной медно-никелевой руды.// Цветные металлы, 1979, № 6. С. 10-11.

41. Mackey P.J., Hallett G.D., Porcile Fernando, Themelis N.J. Use of the Noranda and Codelco processes for expansion and modernization of copper smelters.// Extr. Met.'85, Pap. Symp, 1985.-P. 1101-1124.

42. Vera Bustos Galvarino. Recent developments in the Teniente modified converter operation and in converter slag cleaning at the Caletones smelter.// Pyromet.'87, 1987.-P. 1031-1045.

43. Монтильо И.А., Бабаджан А.А. Основные направления совершенствования конвертерных переделов медеплавильных заводов // Цветные металлы, 1987, № 11.-С. 66-69.

44. Мантильо И.А. Совмещение процессов плавки и конвертирования// Цветные металлы, 1979, № 12. С. 20-26.

45. Бабаджан А.А. Перспективы внедрения автогенных процессов в металлургии тяжелых цветных металлов.// Цветные металлы, 1981, № 12. С. 7-8.

46. Кофейников Ю.Ф., Мурашко Л.И., Курбатов В.Н., Шепелев Ю.И. Реконструкция Медногорского медно-серного комбината.// Цветные металлы, 2001, № 12.-С. 16-18.

47. Tarassoff P. Process R&D The Noranda Process.// Met. Trans., 1984, Vol. 15B, Sept.-P. 411-431.

48. Perison H., Iwanic M., El-Barnachawy S., Mackey P.J. The Noranda Process and Different Matte Grades.// JOM., 1986, Sept. P. 34-37.

49. Кожин В.Г., Беляев B.B., Морозов H.A. Практика конвертирования на ОАО "Святогор".// Цветная металлургия, 2002, № 6. С. 17-20.

50. Комков А.А., Рогачев М.Б., Бруэк В.Н. Распределение примесей при плавке сульфидного сырья в печи Ванюкова.// Цветные металлы,2000, № 11-12. С. 55-59.

51. Мироевская И.В. Совершенствование плавки в жидкой ванне сульфидного медного сырья с целью извлечения металлов-спутников./ Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук, М., 1992. 23 с.

52. Chaubal Р.С., Nagamori М. Thermodynamics for Arsenic and Antimony in Copper Matte Converting Computer Simulation.// Met. Trans., 1988, Vol. 19B, Aug. - P. 547-556.

53. Махов И.Э., Михайлов C.B., Шишкин Л.Д., Иванов В.В. Поведение мышьяка и сурьмы при пирометаллургическом производстве меди.// Обзорная информации, сер. Производство тяжелых цветных металлов, М.: ЦНИИЭИЦМ, 1991, вып. 2. 56 с.

54. Кожахметов С.М., Жалелев Р.З., Джанысбаев Б.Ш., Шамтунов А.С. Исследование поведения мышьяка, сурьмы, висмута и теллура при автогенной плавке //Комплексное использование минерального сырья,1985,№ 5. -С.51-53.

55. Досмухаметов Н.С., Онаев И.А., Егизеков Н.Г. Спитченко B.C. Распределение металлов при конвертировании медных штейнов совместно с медно-цинковым концентратом.// Комплексное использование минерального сырья, 1989, № 12. -С. 39-42.

56. Сажин Е.Н., Луганов В.А., Плахин Г.А. Вывод мышьяка при переработке высокомышьяковистых медных концентратов.// Комплексное использование минерального сырья, 1987, № 4. С. 50-54.

57. Спитченко B.C., Досмухамедов Н.К., Егизеков М.Г. Переработка медно-цинкового концентрата в конвертерах.// Комплексное использование минерального сырья, 1988, № 10. С. 48-50.

58. Исабаев С.М., Ташинкин А.С., Мильке Э.Г., Жамбеков М.И. Физико-химичекские основы сульфидирования мышьксодержащих соединений./ АлмаАта.: Наука, 1986. 184 С.

59. Ветренко Е.А., Диев Н.П., Олесова А.И. Применение радиоактивных изотопов для изучения перехода селена и цинка в газовую фазу./ Труды Имет УрО РАН, 1958, вып. 2.-С. 141-149.

60. Kyllo А.К., Richards G.G. Kinetic modeling of minor element in copper converting.// Met. and Mater. Trans. B, 1998, Vol 29, № 1. P. 261-268.

61. Kim H. Goo, Sohn H.Y. Minor-element behavior and iron partition during the cleaning of copper converter slag under reducing conditions.// Can. Met. Quart, 1997,Vol36,№l.-P. 31-37.

62. Бабаджан A.A. Пирометаллургическая селекция. M.: Металлургия, 1968.-298 с.

63. Hino N., Toguri J.M., Nagamori M. The Gibbs free energy of goscous AsS./Con. Hot. Omot., 1986, Vol 25, № 2. P.195-197.

64. Бобок Л.И., Гавлик M.H., Ведас П.А. Изучение распределения мышьяка при пирометаллургическом производстве меди.А Metalurgia I Ollewnictiwo, 1987, № 108.-P. 425-431.

65. Hino M., Toguri J.M. Argenic activities in molten copper sulfide melts.// Met. Trans., 1986, Vol 17B. P. 755-761.

66. Исабаев С.М., Пашинкин А.С., Мельник Э.Г. Физико-химические основы сульфидирования мышьяксодержащих соединений. Алма-Ата: Наука, 1986. -184 с.

67. Goros P. Bebavigees of arsenic anavony and bismuthin processing of common metals.// Metallurgical Review of MMIJ, 1986, Vol. 3, № 2. P. 27-28.

68. Tao H., Meng S. Separation of copper and arsenic minerals.// Kuangchan Zongbe Ligong, 1989, № 4. P.8-10.

69. Спитченко B.C., Досмухамедов H.K., Егизеков Н.Г., Жарков H.H. и другие. Переработка медно-цинкового концентрата в конвертерах.// Комплексное использование минерального сырья, 1989, № 12. С. 38-42.

70. Смирнов В.И., Цейдлер А.А., Худяков И.Ф., Тихонов А.И. Металлургия меди, никеля и кобальта. М.: Металлургия, 1964. 462 с.

71. Набойченко С.С., Мямеченков С.В., Карелов С.В. Мышьяк в цветной металлургии. Екатеринбург.: УрО РАН, 2004. 240 с.

72. Кожахметов С.Н., Ниталина В.А., Жалелев Р.З., Садыков С.Б. Распределение свинца и цинка при плавке медной шихты с медьсодержащими промпродуктами в жидкой ванне.// Комплексное использование минерального сырья, 1990, № 9. С. 44-46.

73. Tau Pengtu, Zhang Chuanfii. Behaviors of accessory elements in copper pyrometallurgy.//Trans. Nonferrous Metals soc.China, 1998, Vol 8, № l.-P.l 14-119.

74. Тарасов A.B„ Багрова T.A. Поведение сопутствующих элементов в процессах плавки медьсодержащего сырья./ Обз. информ. сер. Производство тяжелых цветных металлов, М.: ЦНИИЭИЦМ, 1994. 40 с.

75. Селиванов Е.Н., Беляев В.В. Межфазное распределение меди и сопутствующих металлов при конвертировании медных штейнов.// Цветные металлы, 2004, № 8. С. 18-23.

76. Spira P.,Themelis N.J.The Solubility of Copper in Slags//JOM,1969,April.-P. 35-42.

77. Ранский О.Б., Худяков И.Ф., Антоненко В.И., Сергеев Г.И. и другие. Расчет равновесного распределения кислорода и железа между медью и шлаковым расплавом.// Изв. вузов. Цветная металлургия, 1989, № 6. С. 33-37.

78. Копылов Н.И., Смирнов М.П., Мечев В.В., Тогузов М.З. Система Cu2S-FeO.// Неорганическая химия, 1992, № 12. С. 2795-2797.

79. Копылов Н.И., Смирнов М.П., Мечев В.В., Тогузов М.З. Диаграмма состояния системы Cu2S-FeS-FeO.// Цветные металлы, 1992, № 5. С. 22-24.

80. Тарасов A.B., Васкевич А.Д., Ванюков A.B. Использование фазовых равновесий в системе Cu-Fe-Zn-S./ Труды МИСиС, М.: Наука, 1982. С. 11-13.

81. Брюквин В.А., Звиададзе Г.Н. К вопросу механизма взаимодействия расплавов сульфида железа с кислородом./ Сб. Сульфидные расплавы тяжелых металлов, М.: Наука, 1982. С.48-58.

82. Брюквин В.А., Цыбин О.И., Звиададзе Г.Н., Блохина Л.И., и другие. Исследование взаимодействия с кислородом медьсодержащих сульфидных расплавов./ Сб. Сульфидные расплавы тяжелых металлов, М.: Наука, 1982. — С.58-61.

83. Elliott J.F. Phase relationships in the Pyrometallurgy of copper.// Met. Trans. B, Vol. 7B, 1976, March.-P. 17-33.

84. Ванюков A.B., Васкевич А.Д., Федоров A.H. О расчете мощности перемешивания барботируемой ванны.// Комплексное использование минерального сырья, 1980, № 10. С. 21-25.

85. Спесивцев A.B., Галушко О .Я., Ревин В.П. Оценка интенсивности перемешивания расплава вдоль оси конвертера.// Цветные металлы, 1978, № 3. -С. 3-5.

86. Гречко A.B., Кирилин И.И., Мейерович Е.В.Исследование гидродинамики барботируемой ванны плавильных агрегатов.// Цветные металлы, 1989, № 3. -С. 25.

87. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959.- 433 с.

88. Железняк A.C., Иоффе И. Методы расчета многофазных жидкостных реакторов. Л.: "Химия", 1974, 324 с.

89. Васкевич А.Д., Ванюков A.B., Быстров В.П., Бруэк В.Н., и др. Эмульгирование фаз в штейно шлаковых расплавах./ Научн. тр. МИСиС, М.: 1978, № 111. - С. 118-122.

90. Справочник химика./ Под ред. Никольского Б.П., изд. 2-е перераб. и дополн. -М. Л.: Химия, 1966, т. 5. - 249 с.

91. Вайсбурд С.Е. Физико-химические свойства и особенности строения сульфидных расплавов. М.: Металлургия, 1996. — 304 с.

92. Гудима Н.В., Шейн Я.П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. М.: Металлургия, 1975. 536 с.

93. Лундин Л.М., Цемехман Л.Ш., Рябко А.Г.,Ермаков Г.П. Растворимость кислорода в штейнах окислительных процессов/ Научн. тр. Инст. Гипроникель, 1992. С. 103-110.

94. Kaiser D.L. Thesis Massachusetts Institute of Technology. Cambridge, M.A. June, 1985.-210 p.

95. Аветисян X.K. Металлургия черновой меди. М.: Металлургиздат, 1954.- 464 с.

96. Ванюков A.B., Зайцев В.А. Теория пирометаллургических процессов. М.: Металлургия, 1993. 384с.

97. ЮО.Кукоев В.А., Бершак В.И., Гусельникова Н.Ю. Об определении содержания меди и серы, растворенных в жидких шлаках.// Изв. АН СССР, Металлы, 1979, №2. С. 94-97.

98. Селиванов E.H., Окунев А.И., Моисеев Г.К. Фазовые превращения при охлаждении шлаков плавки медных концентратов на богатый штейн// Расплавы, 2000, №2. С.18-24.

99. Костов И. Минералогия.М.: Мир, 1971. 584с.

100. Лапин В.В. Петрография металлургических и топливных шлаков. М.: Академии Наук, 1956. 355с.

101. Вахромеев С.А. Руководство по минерографии. Иркутск, 1956.- 124 с.

102. Беляев В.В., Селиванов E.H., Кожин В.Г., Морозов H.A. Межфазное распределение Си, Zn, Pb, As, Sb в системе медный штейн-шлак.// X Российская конф. Строение штейновых и шлаковых расплавов. Екатеринбург, 2000.-С. 155-158.

103. Юб.Шалыгин Л.М. Конвертерный передел в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1965.- 160 с.

104. Тогузов М.З., Копылов Н.И., Сычев A.A. Фазовые равновесия в системе Cu2S-FeS-ZnS-FeO./ Сб. Сульфидные расплавы тяжелых металлов, М.: Наука, 1982.-с. 122-127.

105. Копылов Н.И., Лата В.А., Тогузов М.З. Взаимодействия и фазовые состояния в расплавах сульфидных систем./ Алма-Аты, Голым, 2002. — 438 с.

106. Абдеев М.А. Полиметаллические штейны и их конвертирование. Алма-Ата: АН КазССР, 1962.-228 с.

107. Аглицкий В.А. Пирометаллургическое рафинирование меди. М.: Металлургия, 1971.-320 с.

108. Вольхин A.M., Елисеев Е.И., Жуков В.П., Смирнов Б.И. Анодная и катодная медь. Челябинск: Южно-Уральское книжное изд., 2001.-431 с.

109. Козлов В.А., Заузолков И.В., Лавров Л.Г., Шмурак В.А. Современное состояние, пути развития медерафинировочного производства и повышение качества черновой меди. М.: ЦНИИЦМ, 1988. 52 с.

110. Белоусов A.A., Селиванов E.H., Беляев В.В., Литовских С.Н. Применение борсодержащих флюсов для повышения качества черновой меди// Цветная металлургия, № 10, 2003. С. 13-17.

111. Белоусов A.A., Бахвалов С.Г., Алешина С.Н. и др. Физико-химические свойства жидкой меди и ее сплавов. Справочник. Екатеринбург: УрО РАН, 1997.-124 с.

112. Долганов Н.В., Козлов В.А., Воробьева Е.В., Поспелов В.К. Рафинирование черновой меди от различных примесей// Совершен, технол процессов перераб. медьсодерж. сырья/ Свердловск, Унипромедь, 1991. С. 85-90.

113. Cook М. Competetive times ahead for smelters and refiners// Metall Bulletin Monthly, 1989, March. P. 41-47.

114. Казаков C.A. Технологические приемы удаления свинца в процессе конвертирования.// Сб. докл. конф. Новые технологии и пути экономии затрат на предприятиях горно-металлургического и машиностроительного комплексов, В. Пышма.: Филантроп, 2003. 272 с.

115. Морачевский А.Г., Вайсгант З.И., Демидов А.И. Переработка вторичного свинцового сырья. С.-Петербург, 1993. 213 с.

116. Сычев А.П., Кеслер М.Я., Санников Ю.А., Коробицин Ю.Б. Малоотходные технологии переработки полиметаллического сырья./ Обз. информ. сер. Производство тяжелых цветных металлов, М.: ЦНИИЭИЦМ, 1989. — С. 4-11.

117. Антипов Н.И., Маслов В.И., Литвинов В.П. Комбинированная схема переработки тонких конвертерных пылей медеплавильного производства.// Цветные металлы, № 12, 1983,- С. 12.

118. Барбин Н.М., Казанцев Г.Ф., Ватолин H.A. Переработка вторичного свинцового сырья в ионных солевых расплавах. Екатеринбург, УрО РАН, 2002.- 179 с.

119. Казанцев Г.Ф., Барбин Н.М., Бродова И.Г., Ватолин H.A., и другие. Переработка лома и отходов цветных металлов в ионных расплавах. Екатеринбург, УрО РАН, 2005. 211 с.

120. Тарасов A.B., Бессер А.Д., Мальцев В.И., Сорокина B.C. Металлургическая переработка вторичного свинцового сырья. М.: Гинцветмет, 2003. — 224 с.

121. Беляев В.В., Селиванов E.H., Корепанова Е.С. Перерабтка свинецсодержащих кеков ОАО "Святогор".// Сб. тез. докл. конфер. "Техноген 2001". - С. 179.

122. Корюкин Е.Б., Литовских С.Н., Киреева О.В. Флотационно-магнитная схема переработки конвертерных шлаков.// Цветные металлы, 2002, №8. С. 18-20.

123. Шабалина M. А., Кравцов В. А., Филиппов И. Ю., Коньшина А.И. Технология переработки шлаков отражательной плавки на обогатительной фабрике АО СУМЗ// Цветные металлы, 1997, № 2. С. 14-15.

124. Лепинских Б.М., Белоусов A.A., Бахвалов С.Г., Востряков A.A. Транспортные свойства мёталлических и шлаковых расплавов. М.: Металлургия, 1995. 649 с.

125. Селиванов E.H. Пропитывание магнезитохромитовой футеровки никелевым штейном// Огнеупоры, 1995, № 6. С. 28-29.

126. Юсупходжаев A.A., Муталов A.M., Ватаева Т.У., Хасанов A.C. Исследование взаимодействия расплава с огнеупорной кладкой печи кислородно-факельной плавки// Изв. вузов. Цветная металлургия, 1989, № 3. С.88-92.

127. Якушев В.К., Басина И.В., Додис Т.В. и др. Влияние скорости разогрева тепловых агрегатов на стойкость футеровки //Комплексное использование минерального сырья, 1982, № 1.- С. 68-70.

128. Беляев В.В., Кожин В.Г., Савин А.Г., Селиванов E.H. Теоретическое обоснование и испытание режимов плавки медных концентратов в агрегате совмещенной плавки конвертирования// Сб. докл. конфер. В.Пышма: Филантроп, 2003. - С. 77-83.

129. Диомидовский ДА., Шалыгин Л.М., Гальнбек A.A., Южанинов И.А. Расчеты пиропроцессов и печей цветной металлургии М.: Металлургия, 1963. — 459 с.

130. Гудима Н.В., Карасев Ю.А., Кистяковский Б.Б., Колкер П.Е., и другие. Технологические расчеты в металлургии тяжелых цветных металлов. М.: Металлургия, 1977. 256 с.

131. Цейдлер A.A. Металлургия тяжелых цветных металлов. Медь, никель, ч.1, М.: Металлургиздат, 1951. — 367 с.

132. Мурач H.H. Справочник металлурга по цветным металлам, т.1. М.: Металлургиздат, 1956. 255 с.

133. Герасимов Я.И., Крестовников А.Н., Шахов A.C. Химическая термодинамика в цветной металлургии, т.2. М.: Металлургиздат, 1961. 263 с.

134. УТВЕРЖДАЮ Гл.инженер ОАО «Святогор»1. Кожин В.Г.2003 г.1. АКТиспытаний по переработке сульфидного сырья в агрегате совмещенной плавки иконвертирования

135. Испытания проведены в металлургическом цехе ОАО «Святогор» на опытно-промышленном агрегате совмещенной плавки и конвертирования в период 12.11.02-29.11.02 по программе, утвержденной главным инженером.

136. Испытания проведены в двух режимах: А плавка шихты из медного концентрата и кварцевого флюса; Б - плавка шихты из селективной богатой медной руды и кварцсодержащего флюса.

137. За период испытаний (таблица 1А) переработано 2245 т шихты и 1215 т штейна отражательных печей, выплавлено 441 т богатого штейна и 1900 т шлака. Степень использования агрегата под дутьем 74;. Основные узлы и системы агрегата работали устойчиво.

138. Составы шихты и продуктов плавки были следующими:1. Содержание, %

139. Режим плавки Материал Си 8 Бе БЮ2 V/

140. А шихта 12,5-15 32,5-38,8 29,1-31,0 5,0-12,0 6,0-8,8штейн 34,6-67,7 1,8-8,3шлак 3,0-14,8 14,4-21,9

141. Б шихта 9,2-1,0 38,3-42,7 31,0-35,5 3,4-13,0 3,6-7,6штейн 10,1-40,3 9,0-15,8шлак 1,7-25,2 10,2-28,3

142. Зав.лабораторией ПЦМ, д.т.н. Чумарев В.М.

143. Начальник металлургического цеха1. Морозов Н.А.

144. Мастер металлургического цеха Беляев В.В.