Основные автогенные процессы

"ВЗВЕШЕННЫЕ" ПЛАВКИ

Процесс взвешенной плавки (ПВП) фирмы "Оутокумпу" (Финляндия)

Суть процесса – в окислении сухого пылевидного концентрата кислородом воздуха или обогащённого дутья в вертикальном газошихтовом потоке с образованием шлака и штейна и последующим их разделением их в отстойной спокойной зоне печи.

 

Недостатки ПВП:

* относительно высокая стоимость капитальных и эксплуатационных затрат;

* сравнительно низкая (по отношению к процессам плавки в расплаве) производительность;

* высокий пылевынос;

* затратная и сложная подготовка шихты – все её компоненты должны быть тщательно измельчены и высушены;

* высокие потери цветных металлов со шлаком, что требует дополнительной операции обеднения (обезмеживания) шлаков.

 

Кислородно-факельная плавка (КФП) фирмы ИНКО (Канада)

Процессосуществляется с 1953 года на заводе Коппер Клифф в Канаде. Аналогичный процесс внедрен на медном заводе в Алмалыке (Узекистан).

Основное отличие КФП от ПВП состоит в том, что измельченная и тщательно высушенная шихта подаётся в печь через шихтовые горелки направленные горизонтально (вертикальная плавильная шахта отсутствует) и в качестве окислительного дутья используется чистый технологический кислород.

Перспектив широкого распространения процесс не имеет.

 

ПЛАВКИ В РАСПЛАВЕ

 

При плавке сульфидных концентратов в расплавах они непосредственно загружаются на поверхность расплавленной ванны или подаются в неё вместе с дутьем – воздухом, обогащённым кислородом, или техническим кислородом.

 

Процесс Норанда (Канада)

Процесс осуществляется в горизонтальном конвертере. Загрузка шихты производится через отверстие в торцевой стенке с помощью высокоскоростного питателя. Выпуск шлака и штейна осуществляется периодически через шпуровые отверстия из противоположного к загрузочному конца печи. Кислородсодержащее дутьё с небольшим обогащением подаётся в штейн (аналогично горизонтальному конвертеру).

Первая печь для непрерывной плавки и конвертирования по способу Норанда введена в действие в 1973 г. на медеплавильном заводе Горн (Квебек, Канада) для плавки концентратов на черновую медь.

Основное достоинство процесса – возможность переработки неподготовленной шихты влажностью до 14 %. Удельная производительность реактора Норанда достаточно 23 т/(м^2.сутки), содержание SO₂ в отходящих газах 16-20 % и они перерабатываются на серную кислоту.

 

Некоторые показатели реактора Норанда

 

Производительность по концентрату, т/ч
Содержание меди в штейне, %	72,4
Содержание меди в шлаке, %	5,7

 

К недостаткам процесса следует отнести:

* относительно невысокую производительность;

* короткая кампания реактора;

* богатые по меди шлаки.

 

 

Процесс Мицубиси (Япония)

Процесс непрерывной плавки медных концентратов и конвертирования штейнов в промышленной эксплуатации около 25 лет. В настоящее время по этой технологии работают два завода – в Японии завод Наошима и в Канаде завод Кид-Крик.

В технологии Мицубиси две печи оригинальной конструкции - плавильная и конвертерная печь. Оба процесса непрерывные, использующие принцип плавки в расплаве. Печи круглые (или овальные), дутьё подаётся в них через верхние непогруженные фурмы. Сухие шихтовые материалы подаются в печь также через вертикальные непогруженные фурмы. Шлак и штейн выпускаются из плавильной печи совместно и поступают в промежуточную электропечь для разделения продуктов плавки. Штейн из электропечи непрерывно перетекает в конвертерную печь. Полученные в конвертерной печи шлак и черновая медь выпускаются раздельно. Шлак конвертерной печи гранулируется и возвращается в плавильную печь. Процесс Мицубиси наиболее автоматизированная технология получения черновой меди из концентратов.

Удельная производительность печи составляет около 40 т/(м^2. сутки). Кампания печи составляет около трех лет.

 

 

Некоторые показатели процесса Мицубиси

 

Производительность по концентрату, т/ч	78,3
Содержание меди в штейне, %
Содержание меди в шлаке, %	0,6

 

К недостаткам можно отнести сложность управления технологическими процессами трех металлургических агрегатов, работающих в одной непрерывной технологической цепочке, Высокие по сравнению с другими автогенными процессами капитальные и эксплуатационные затраты (как и в ПВП необходима предварительная подготовка исходной шихты - сушка, измельчение, что требует дополнительных затрат).