Pirometallurgiya əritmə

Od emalı bu gün mis istehsalının əsas üsuludur, mis istehsalının 80%-90%-ni təşkil edir, əsasən sulfid filizlərinin emalı üçün. Pirometallurgiya mis əritmənin üstünlükləri xammalın güclü uyğunlaşması, aşağı enerji sərfiyyatı, yüksək səmərəlilik və yüksək metal bərpa sürətidir. Misin odla əridilməsi iki kateqoriyaya bölünə bilər: biri ənənəvi proseslərdir, məsələn, yüksək sobada əritmə, reverberasiya sobasında əritmə və elektrik sobasında əritmə. İkincisi, sobada əritmə və ərimə hovuzunun əriməsi kimi müasir gücləndirmə prosesləridir.

20-ci əsrin ortalarından bəri qlobal enerji və ekoloji problemlər səbəbindən enerji getdikcə qıtlaşdı, ətraf mühitin mühafizəsi qaydaları getdikcə sərtləşdi və əmək xərcləri tədricən artdı. Bu, 1980-ci illərdən mis əritmə texnologiyasının sürətli inkişafına səbəb oldu, ənənəvi üsulları yeni gücləndirmə üsulları ilə əvəz etməyə məcbur etdi və ənənəvi əritmə üsulları tədricən ləğv edildi. Daha sonra, oksigenin və ya zənginləşdirilmiş oksigenin geniş tətbiqi ilə ən mühüm sıçrayışla, flaş əritmə və ərimə hovuzunda ərimə kimi qabaqcıl texnologiyalar ortaya çıxdı. Onilliklər ərzində davam edən səylərdən sonra alov əritmə və ərimə hovuzunda ərimə əsasən ənənəvi pirometallurgiya proseslərini əvəz etdi.

1. Yanğın əriməsi prosesinin axını

Pirometallurgiya prosesinə əsasən dörd əsas addım daxildir: tutqun əritmə, mis tutqun (mat) üfürmə, xam misin pirometallurgiya emalı və anod misinin elektrolitik təmizlənməsi.

Kükürd əriməsi (mis konsentratlı tutqun): Mis konsentratındakı bəzi dəmiri oksidləşdirmək, şlakları çıxarmaq və yüksək mis tərkibli tutqun istehsal etmək məqsədi ilə tutqun əritmək üçün əsasən mis konsentratından istifadə edir.

Tutqun üfürmə (tutqun xam mis): Dəmir və kükürdün ondan çıxarılması üçün tutqunun əlavə oksidləşməsi və şlaklanması, xam mis hasil edilməsi.

Yanğın təmizləyicisi (xam mis anod misi): Anod misini istehsal etmək üçün xam mis oksidləşmə və şlaklama yolu ilə əlavə olaraq çirklərdən təmizlənir.

Elektrolitik təmizlənmə (anod mis katodlu mis): Sabit cərəyan daxil etməklə, anod misi əriyir və saf mis katodda çökür. Çirklər anod palçığına və ya elektrolitə daxil olur, bununla da mis və çirklərin ayrılmasına nail olur və katod misi əmələ gətirir.

2. Pirometallurgiya proseslərin təsnifatı

(1) Tez əritmə

Sürətli əritmə üç növdən ibarətdir: Inco flaş sobası, Outokumpu flaş sobası və ConTop flaş əritməsi. Sürətli əritmə ərimə reaksiya prosesini gücləndirmək üçün incə üyüdülmüş materialların nəhəng aktiv səthindən tam istifadə edən ərimə üsuludur. Konsentrat dərindən qurudulduqdan sonra axını ilə birlikdə oksigenlə zənginləşdirilmiş hava ilə reaksiya qülləsinə səpilir. Konsentrat hissəcikləri 1-3 saniyə ərzində kosmosda asılır və yüksək temperaturda oksidləşdirici hava axını ilə sulfid minerallarının oksidləşmə reaksiyasına girərək, böyük miqdarda istilik buraxaraq, tutqun istehsal prosesi olan ərimə reaksiyasını tamamlayır. Reaksiya məhsulları mis tutqun və şlakı daha da ayıraraq çökmə üçün sobanın çöküntü çəninə düşür. Bu üsul əsasən mis və nikel kimi sulfid filizlərinin tutqun əridilməsi üçün istifadə olunur.

Flaş əritmə istehsalı 1950-ci illərin sonlarında başlamışdır və davamlı təkmilləşdirmə yolu ilə enerjiyə qənaət və ətraf mühitin mühafizəsi sahəsində mühüm nailiyyətlər sayəsində 40-dan çox müəssisədə təşviq edilmiş və tətbiq edilmişdir. Bu proses texnologiyası böyük istehsal gücü, aşağı enerji istehlakı və aşağı çirklənmə üstünlüklərinə malikdir. Bir sistemin maksimum mis filizi hasilatı gücü 400000 t/a-dan çox ola bilər ki, bu da miqyası 200000 t/a-dan çox olan zavodlar üçün uyğundur. Bununla belə, xammalın nəmliyi 0,3%-dən, konsentrat hissəciklərinin ölçüsü 1 mm-dən az olana qədər dərindən qurudulmalı, xammaldakı qurğuşun və sink kimi çirklər isə 6%-dən çox olmamalıdır. Prosesin çatışmazlıqları mürəkkəb avadanlıq, yüksək tüstü və toz dərəcəsi və şlakda yüksək mis tərkibidir, bu da seyreltmə müalicəsi tələb edir.

2) Ərimiş hovuzun əriməsi

Əritmə hovuzunun əritməsinə Tenente mis əritmə üsulu, Mitsubishi üsulu, Osmet üsulu, Vanukov mis əritmə üsulu, İsa əritmə üsulu, Noranda üsulu, yuxarıdan üfürülən fırlanan çevirici üsulu (TBRC), gümüş mis əritmə üsulu, Şuikoushan mis daxildir. əritmə üsulu və Dongying dibinə oksigenlə zəngin əritmə üsulu. Ərimə hovuzunun əriməsi, əriməyə hava və ya sənaye oksigeni üfürərkən əriməyə incə sulfid konsentratının əlavə edilməsi və şiddətlə qarışdırılmış ərimiş hovuzda ərimə prosesinin gücləndirilməsi prosesidir. Ərinmiş hovuza üfürən havanın yaratdığı təzyiq səbəbiylə, qabarcıqlar hovuzdan yuxarı qalxaraq, "ərimə sütununun" hərəkətinə səbəb olur və beləliklə, əriməyə əhəmiyyətli bir giriş təmin edir. Onun soba növlərinə üfüqi, şaquli, fırlanan və ya sabit daxildir və üç növ üfürmə üsulu var: yan üfürmə, yuxarıdan üfürmə və altdan üfürmə.

Hovuz əriməsi 1970-ci illərdə sənayedə tətbiq edilmişdir. Ərimiş hovuzun ərimə prosesində yaxşı istilik və kütlə ötürülməsi effektlərinə görə, metallurgiya prosesi çox gücləndirilə bilər, avadanlığın məhsuldarlığını artırmaq və ərimə prosesində enerji sərfini azaltmaq məqsədinə nail olmaq olar. Üstəlik, soba materiallarına olan tələblər yüksək deyil. Quru, yaş, iri və toz şəklində olan müxtəlif konsentrat növləri uyğundur. Ocağın kiçik həcmi, aşağı istilik itkisi, yaxşı enerji qənaəti və ətraf mühitin qorunması var. Xüsusilə, tüstü və toz dərəcəsi ani ərimə ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır.