Производство свинца. Цех по технологии “Кальдо”.

Первый цех по технологии “Кальдо” (TBRC) в составе завода “Реншер” был пущен в эксплуатацию в 1976 г. и первоначально использовался для переплавки свинец содержащей пыли. В настоящее время в цехе перерабатывают медный лом и сульфидные свинцовые концентраты.
Процесс “Кальдо” для переработки свинцовых концентратов включает две стадии: кислородно-факельную плавку и восстановление и осуществляется в периодическом режиме. Температура процесса регулируется количеством кислорода и составляет 1100 °С. В первый окислительный период наплавляют ванну за счёт подачи в печь высушенного до содержания влаги не более 0,5 % свинцового концентрата вместе с кислородно-воздушным дутьем через фурму специальной конструкции. https://technology-house.ru/obo-vsem/275-svinecz.-obezvismuchivanie-svincza/В первой стадии идет окисление галенита и восстановление свинца за счёт реакционного процесса. Газы окислительного периода (10 % SO2) направляют на производство серной кислоты. Количество пыли составляет 15-20 %. Продувку расплава ведут до содержания серы в первичном свинце 0,5 %. На этой стадии восстанавливают около 50 % свинца, остальной переходит в шлак с содержанием оксида свинца около 30 %. После наплавления ванны свинцово-силикатного шлака загружают кальциевистый и железосодержащий флюсы с таким расчётом, чтобы конечный шлак содержал примерно 20 % СаО, 25 % SiO2 и 35 % Zn и Fe. В начальный период стадии восстановления в ванну подают свинцовый концентрат со скоростью 300 кг/мин, инжектируя его вместе с воздушным дутьем, и проводят реакционную плавку. Частота вращения конвертера – 5 об/мин. Затем начинают восстановление коксиком, который загружают в ванну со скоростью 20-25 кг/мин, при повышенной скорости вращения конвертера (10 об/мин). Восстановление заканчивается при содержании свинца в шлаке 1-2 %. Извлечение свинца в черновой составляет 70 % с содержанием серы в нём около 0,5 %. Основные производственные показатели: ёмкость конвертера – 11 м3, производительность по концентрату (75 % Pb) – 100 тыс. тонн в год, длительность одного цикла – 7 часов, число циклов в сутки – 3,5, годовой фонд рабочего времени конвертера – 330 суток, расходы: мазута – 2500 м3/год, кислорода – 15млн. м3/год, коксика – 3500 т/год.
По технологии “Кальдо” в 1992 г. был введен в эксплуатацию завод Национальной Иранской свинцово-цинковой компании в г. Занджане (Иран) производительностью 41000 т. свинца в год, получаемого из свинцовых оксидных концентратов.
В Канаде разработана печь для плавки богатого свинцового концентрата с вертикальной фурмой. Концентрат вдувается с кислородом (87 % О2) через вертикальную фурму на поверхность расплава. Реакции идут как в печном пространстве, так и в ванне печи. Температура в точке соприкосновения пламени с ванной расплава (1500 °C) обеспечивает реакции обжига сульфидов и реакционной плавки. Получаемый свинец содержит 0,3 % серы, шлак – 35-55 % свинца. Его дорабатывают в отражательной печи.
Способ КИВЦЭТ-ЦС (кислородно-взвешенный, циклонный, электротермический - цинк, свинец), разработанный в СССР, включает в себя операции: обжиг-плавку шихты в распыленном состоянии в атмосфере кислорода при десульфуризации, близкой к 100 %, с образованием высококонцентрированных сернистых газов; восстановление оксидного расплава с получением свинца в виде чернового металла. Цинк может быть получен в виде чернового металла, окисленных возгонов или оставлен в шлаке и извлечен из него известными способами. Сера, содержащаяся в свинцовом концентрате, при плавке переходит в концентрированные сернистые газы, из которых почти полностью извлекается в сернокислотном производстве.
Агрегат КИВЦЭТ-ЦС состоит из плавильной шахты с установленной в её своде шихтово-кислородной горелкой, электротермической печи, отделенной в газовом пространстве от плавильной шахты перегородкой, погруженной в расплав, и конденсатора для получения металлического цинка. В случае получения цинка в виде оксида вместо конденсатора устанавливаются камера дожигания и рукавный фильтр.
В шихте плавки наряду с концентратами и флюсами могут быть переработаны различные окисленные свинец содержащие материалы (кеки, пыли, возгоны и др. оборотные материалы). Шихта для плавки крупностью не более 5 мм, предварительно подсушенная до содержания влаги не более 1 %, из бункера через шихтово-кислородную горелку подается в плавильную шахту в среде технического кислорода (не менее 90 % кислорода). При этом осуществляется практически мгновенный разогрев частиц шихты до высоких температур, при которых за доли секунды происходит их обжиг и плавка по основным реакциям
MeS + О2 → МеО + SО2 (Ме – Pb, Zn, Fe),
РbS + 2РbО = ЗРb + SО2,
МеSО4 = МеО + 1/2 О2 + SО2 (Me – Pb, Zn);
на коксовом фильтре, клинкере (КФ-КФ):
РbО + СО = Рb + СО2,
С + СО2 = 2СО,
РbО + С = Рb + СО,
Fe2O3+ С = 2FeO + СО;
РbО +Fe (клинкера) = Рb + FeO
в электропечи:
ZnO + С(СО) = Zn(nap) + СО(СО2)
В процессе восстановления основная часть свинца, медь и благородные металлы извлекаются в черновой свинец, направляемый на рафинирование. Цинк и часть свинца в виде парогазовой смеси поступает в жидкостный конденсатор или после дожигания в рукавный фильтр для улавливания возгонов.
Запыленные газы, образующиеся при обжиге-плавке сульфидного свинцового сырья, богатые по содержанию сернистого ангидрида, охлаждаются до температуры 550-600 °С в газоохладительном стояке и направляются на очистку в электрофильтр. Конструкция электрофильтра обеспечивает очистку в одну стадию сильно запыленных высокосернистых газов. В электрофильтре содержание пыли снижается с 800-1000 г/м3 во входящем газе до 30-50 мг/м3 в выходящем. Уловленные пыли полностью возвращаются в плавку или (при наличии в них редких металлов) частично выводятся из процесса и направляются на переработку. Очищенные газы, содержащие 20-25 % сернистого ангидрида, поступают на производство серной кислоты.

Поделиться новостью

Рекомендуем посмотреть

Комментарии 0


    Вы должны Авторизоваться, что бы оставлять комментарии!

    Если аккаунт еще не создан необходимо пройти не сложную процедуру регистрации.