Свинцово-цинковый завод Кокл-Крик Австралия, 1963 год. Перевод “Mining World”, 1963, v. 25, № 1, р. 16-19
Поиск
Выбрать язык
Анонс статей
Этот день в истории

No Events

postheadericon Свинцово-цинковый завод Кокл-Крик Австралия, 1963 год. Перевод “Mining World”, 1963, v. 25, № 1, р. 16-19

Время чтения статьи, примерно 8 мин.

oblozkaГосударственный Комитет по черной и цветной металлургии при Госплане СССР. ГИПРОЦВЕТМЕТ ОТРАСЛЕВОЕ БЮРО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Перевод №  161 1963

Свинцово-цинковый завод Кокл Крик (Австралия), Mining World, 1963, v. 25, № 1, р. 16-19

Число страниц 14

Иллюстраций нет

Переводчик Шлосберг М.А.

Редактора Леонов Е.С., Бендик О.В.

Дата выполнения – апрель 1963 г. [Москва, 1963]

АННОТАЦИЯ

В статье дается описание завода Кокл Крик /Новый Южный Уэльс/, работающего по известному методу завода Эвонмаут. Метод включает: агломерацию смешанных свинцовых и цинковых концентратов, шахтную плавку полученного агломерата, конденсацию паров цинка и очистку газов, выходящих из конденсатора. Дается характеристика применяемого оборудования и получаемой продукции и приводятся технические показатели по заводу.

На заводе Кокл Крик компании Сульфид корпорейшн /Новый Южный Уэльс/ в шахтной печи, работающей по методу завода Эвонмаут /Англия/,перерабатывают агломерат смеси богатых цинковых и свинцовых концентратов с добaвкoй известняка и кварца, с целью одновременного получения металлического цинка марки Прайм вестерн и серебросодержащего чернового свинца. Общее извлечение металлов из концентратов составляет: цинка в виде чушкового металла – 90-93% и свинца в виде товарного продукта – 92-94%.

Расход углерода в шахтной печи завода Кокл Крик составляет 110 тонн/сутки против 65 тонн/сутки на заводе Эвонмаут и 94 тонн/сутки на заводе Суонси /Англия/. Завод Кокл Крик был первым предприятием за пределами Англии, применившим метод завода Эвонмаут. Шахтная печь завода Эвонмаут была впервые описана С. Морганом в октябрьском номере журнала Mining World за 1957 год.

На заводе Кокл Крик в течение многих лот производили цветные металлы, серную кислоту и минеральные удобрения /фосфаты/. Выплавка и рафинирование свинца и в меньшем масштабе дистилляция цинка из концентратов обогатительной фабрики Брокен Хилл производились на заводе Кокл Крик с 1897 по 1922 г.; затем по экономическим соображениям концентраты фабрики Брокен Хилл стали перерабатывать на заводе Порт Лири, и металлургический цех завода Кокл Крик прекратил работу.

Посла реконструкции (в 1961 г.) на заводе Кокл Крик стали получать значительнее количество сернистых газов от агломерации свинцовых и цинковых сульфидных флотационных концентратов; эти газы направляют на сернокислотную установку производительностью 90 тыс. тонн моногидрата в год, построенную в 1960 г.; до 1961 г., когда был пущен реконструированный завод, сырьем для производства серной кислоты служила сера. Постройка новой сернокислотной установки позволила демонтировать камеры и небольшие контактные установки, построенные до второй мировой войны.

На реконструированном заводе Кокл Крик имеется три основных цеха:

1/ сернокислотная установка производительностью 90 тыс. тонн моногидрата в гад;

2/ агломерационный цех для агломерации цинковых и свинцовых концентратов фабрики Брокен Хилл;

3/ плавильный цех с шахтной печью и вспомогательным оборудованием для получения металлического цинка и чернового свинца.

Кроме того, имеются кадмиевая установка для извлечения кадмия из агломерационных пылей и цех для переработки различных растворов и осадков, получаемых на разных стадиях процесса.

Для доставки сырья и отгрузки продукции с завода имеются железнодорожные пути. Была построена новая, оборудованная современными приборами лаборатория для проведения полярографических, спектрографических и спектрофогометрических анализов. Кроме того, имеются спектроскопические приборы, работающие по принципу атомной адсорбции.

Посла реконструкции на заводе Кокл Крик начали перерабатывать значительную часть свинцовых и цинковых концентратов с обогатительной фабрики Брокен Хилл, которые до этого перерабатывали на заводе Порт Пири компании Брокен Хилл ассошиетэд омелгеро /Южная Австралия/ и на заводе Эвонмаут компании Нешнл смелтинг /Англия/.

Рудники компаний Зинк корпорейшн и Нью Брокен Хилл консолидейтэд выдали в 1962 г. 247 тыс. тонн свинцовых и 276 тыс.г цинковых концентратов /сухой вес/. Предполагают, что завод Кокл Крик, который в 1962 г. работал не на полную мощности, будет перерабатывать около 25% приведенного выше количества цинковых концентратов и около 9% свинцовых. Расстояние от Брокен Хилл до Кокл Крик по железной дороге составляет около 1250 км.

В шихту свинцовых и цинковых концентратов агломерационного цеха завода Кокл Крик в качестве флюсов добавляются тонкоизмельченный известняк и кварц.

Шихта шахтной печи состоит только из агломерата и кокса. Применяемый кокс должен обладать достаточной прочностью, компактностью и низкой зольностью, а также низким содержанием серы и водорода. Крупность кусков кокса должна соответствовать крупности кусков агломерата.

Процесс агломерации

Агломерация производится на машинах с дутьем снизу в соответствии с современной мировой практикой;

Рабочая длина машины – З9 м. Палеты, изготовленные из литой стали шириной 2400 мм а длиной 830 мм, передвигаются по рельсам с особой системой смазки, расположенным с обеих сторон машины с уплотнением для предотвращения разбавления агломерационных газов воздухом и их просачивания.

Агломерационная машина оборудована 16 воздушными камерами и предусмотрена возможность рециркуляции газов. В настоящее время рециркуляция газов не практикуется, и поэтому работают только 8 камер. Шихту распределяют по машине в 2 слоя: зажигательный /толщиною около 25,4 мм/ и основной слой /толщиной до 254 мм/. Зажигание шихты производится при помощи сжигания мазута и прососа воздуха. Просос воздуха применяется только на этой стадии процесса.

В агломерационном цехе имеются следующие отделения:

I/ отделение приготовления шихты, где установлены весовые питатели для каждого компонента шихты;

2/ отделение смешения, где свежая сырая шихта смешивается о дробленным и охлажденным оборотным агломератом, чтобы обеспечить достаточное снижение содержания серы в свежей сырой шихте, о целью создания оптимальных условий для горения и удаления серы ИБ слоя шихты в процессе агломерации. На практике содержание серы в шихте агломерации снижают примерно до 6,5%; при. этом содержании серы отношение оборотного агломерата к свежей шихте, составляет 4:1.

3/ отделение дробления, грохочения и охлаждения агломерата, где получают агломерат крупностью минус 127 мм, плюс 19 мм, поступающий в шахтную печь, и достаточно мелкий охлажденный агломерат /в основной минус 6,3 мм/, возвращаемый в качестве оборота в отделение смешения.

Агломерационный цех почти полностью автоматизирован. Управление основными установками осуществляется из центрального пункта, оборудованного большим количеством контрольно- измерительных приборов и мнемонической схемой, отражающими Рабату установок, расположенных в различных отделениях агломерационного цеха.

Шахтная плавка

Конструкция шахтной печи, работающей по методу завода Эвонмаут, аналогична во многих отношениях конструкции стандартной шахтной печи, например свинцовоплавильной. Основным отличием от этой печи является работа с закрытым колошником и подогрев кокса и дутья.

Шахта шахтной печи завода Кокл Крик имеет прямоугольное сечение с закругленными торцами, площадь ее – 18 м. Наружный кожух печи изготовлен из малоуглеродистой стали; печь футерована теплоизоляционным и огнеупорным кирпичом. Шахта печи поддерживается особыми опорами, расположенными выше охлаждаемых водой кессонов, через которые проходят 26 фурм, также охлаждаемых водой.

Под печи выложен из литого огнеупорного бетона и футерован изнутри специальным кирпичом в виде обратного свода, образующего основание, используемое как емкость для ванны жидких шлака и свинца, которые скопляются здесь и периодически выпускаются из печи.

Шихта шахтной плавки, поступающая в печь из почти полностью автоматизированной установки для приготовления шихты, состоит из свинцово-цинкового агломерата и подогретого металлургического кокса. Точная дозировка компонентов шихты производится с помощью весового дозатора; изменение дозировки осуществляется из центрального пункта и управления контроля. Загрузка шихты в печь производится сверху через двойной конус, создающий надлежащее уплотнение между находящимися под давлением печными газами л наружным воздухом. Для обеспечения удовлетворительного распределения загружаемого материала по уже находящейся в печи пихте применяются два таких конусных устройства.

Загружаемый в шахтную печь кокс подогревается до температуры 800° в вертикальных огнеупорных шахтных подогрева гелях, обогреваемых отходящими из шахтной печи газами. Агломерат подается в шахтную печь в горячем состоянии из агломерационного цеха из расходных бункеров установки для приготовления шихты. Воздух также подогревается отходящими газами в трубчатом рекуператоре, в котором температура воздуха может быть доведена до 750°. Вводимым таким образом в печь теплом поддерживается тепловой баланс печи и создаются условия, способствующие уменьшению обратимости реакции /Zn + CO2 = Zn + СО/ в верхней части печи.

Через определенный промежуток времени шлак и свинец, выпускаемый вместе из печи в передний горн через шпуровое отверстие о водяным охлаждением, расположенное в нижней части печи. В переднем горне осуществляется разделение шлака и свинца, а также в случаях их наличия-штейна и шпейзы. Черновой свинец выпускается из переднего горна, а шлак сливается, гранулируется водой и поступает по желобу в отстойный зумпф, откуда его забирают для последующего использования.

Выпускаемый из шахтной печи черновой свинец содержит 98% Рb и по составу аналогичен свинцу, получаемому при стандартной свинцовой плавке. Часть чернового свинца подвергается обезмеживанию для удаления основной части меди и серы.

Получаемый обезмеженный свинец содержит 93% Рb; шликера содержат около 60% Рb и 20% Сu .

Расход углерода, определяющий производительность печи, находится в прямой зависимости от количества подлежащего возгонке цинка и от общего количества шлакуемых компонентов пустой породы. Отношение количества углерода в топливе к количеству цинка в загружаемых в печь материалах, как правиле, составляет от 0,7 до 0,8. Значительное увеличение содержания свинца в загружаемом в печь агломерате почти не влияет на это отношение.

Конденсация паров цинка в конденсаторе

Конденсатор  прямоугольной формы, с основанием в виде обратного свода, который используется как емкость для ванны жидкого свинца. С помощью роторов специальной конструкции, смонтированных на вертикальных валах, которые проходят через крышку конденсатора и надлежащим образом уплотнены, обеспечивается непрерывное опрыскивание газов жидким свинцом. Отходящие газы с содержанием 5-7% паров цинка и 12-14% CO2 выходят из печи около колошника и поступают при температуре 1000° в конденсатор, где подвергаются охлаждению разбрызгиванием жидким свинцом. Это необходимо для обеспечения возможно более быстрого охлаждения газов в критическом интервале для предотвращения обратного окисления цинка. Далее происходит конденсация паров цинка и растворение в свинце сконденсировавшегося цинка. Свинец с содержанием 2,4% цинка при температуре 550° непрерывно выкачивается из конденсатора в количестве около 3 тыс. тонн/час. Во время прохождения горячего свинца по наружному кессонированному охладительному желобу температура свинца снижается примерно до 450° и охлажденный металл возвращается в конденсатор о содержанием около 2,2% цинка.

По мере охлаждения цинкосодержащего свинца на поверхность поднимаются шарики цинка. В конце желоба свинец выпускается сперва в ванну с флюсами, расположенную непосредственно перед основной разделительной ванной, где нежелательное окисление цинка предотвращается ввиду образования на поверхности свинца слоя флюса из хлористых аммония и цинка. Дроссы, которые в охладительном желобе имеют тенденцию к разделению, также скопляются в этом флюсе. Металл с помощью направляющей лопатки подается в разделительную ванну, где завершается разделение цинка и цинкосодержащего свинца; из этой ванны цинк непрерывно выпускается через сливной порог в ванну цинка. Следующей операцией является удаление мышьяка из металлического цинка натрием, посла чего цинк разливают на разливочной машине в чушки весом по 25,4 кг.

Выходящие из конденсатора газы почти не содержат цинка, если не считать цинка, механически увлеченного с парами. Чтобы эти потери довести до минимума, температуру газов поддерживают на сравнительно низком уровне. Газы направляются в вытяжную трубу конденсатора, где увлеченные капельки цинкосодержащего свинца и более крупные частицы дроссов могут осесть до поступления газов в мокрый скруббер при температуре около 460°.

К.п.д. конденсатора и устройств для отделения цинка определяется количеством получаемого цинка, выраженным в процентах от количества возгнанного из шахтной печи цинка. На заводе Кокл Крик этот к.п.д. составляет около 85%.

Скрубер

Скруббер предназначен для очистки газов, выходящих из конденсатора. Газы после очистки в скруббере могут быть использованы в качестве топлива в других цехах завода, главным образом, в подогревателях воздуха и кокса. В зависимости от типа загрузки и способа ведения плавки теплотворная способность газов, выходящих из конденсатора, составляет от 445 до 623 ккал/м3. Последняя цифра составляет 40% от теплотворной способности исходного кокса.

Очистка газов включает следующие операции:

1/ спрыскивание водой в магистральном трубопроводе большого диаметра, соединенном с вытяжной трубой конденсатора; при этом температура газов падает ниже 100° и происходит удаление наиболее крупных частиц;

2/ удаление из газов некоторого количества более мелких частиц; улавливание частиц в капельках влаги в скруббере;

3/ удаление наиболее мелких частиц в дезинтеграторе типа Тейзена;

4/ окончательное удаление увлеченной влаги в влагоуловителе циклонного типа.

Типичный анализ газов /в % /: СO2 – 12; СО – 20; H2- 1,0; N2 /по разнице/ – 67.

Продукция металлургического цеха завода Кокл Крик

Получаемый на заводе Кокл-Крик металлический цинк содержит около 98,6% Zn, что соответствует цинку марок G.O.B. /Англия/ и Прайм вестерн /США и Канада/. Основной областью применения цинка с завода Кокл Крик в настоящее время является гальваностегия /на сталелитейных заводах в Ньюкастле, Перт Кембла и в Новом Южном Уэльсе/.

Черновой свинец завода Кокл Крик содержит: Pb – около 99,3% и Ag – 622-933 г/г.

Средний состав шлака шахтной плавки следующий /в %/: Zn – 7; Рb – 0,5; СаО – 29; Si02 – 21; FеО – 27.

Медно-cвинцовые шликера содержат около 20% меди; количеств шликеров составляет около 15 г в неделе. В настоящее время заключено соглашение об их экспорте в Японию.

На заводе Кокл Крик получают также цинково-свинцовые дросса и пусьеры. Эти продукты возвращают в шахтную плавку, обычно после соответствующей обработки в агломерационном цехе за исключением дроссов от флюсовой ванны, которые поступают прямо в шахтную печь. Такой метод переработки оказался очень подходящим, ввиду сравнительно высокого содержания мышьяка в этих дроссах. Другие дроссы удаляют из внутренних и наружных конденсационных устройств; пусьеру удаляют при промывке газов в скруббере. Дроссы и пусьера представляют собой в основном окисленный металл с общим содержанием свинца и цинка от 25 до 50%.

Технические показатели завода Кокл Крик

Состав свежей шихты агломерации – тонн/час /мокрый вес/

Цинковые концентраты /52% Zn / – 12,5

Свинцовые концентраты /76% Рb/ – 3,8

Известняк – 2,4

Кварцевый песок – 0,3

Всего: 19,0

Coстав агломерата /сентябрь 1962 г./

Zn – 40%

РЬ – 20%

CаО – 9%

SiO2 - 4%

Сера /общая/ – 1,1%

Состав шихты шахтной плавки

Агломерат – 370-380 тонн/сутки.

Подогретый кокс – 135-145 тонн/сутки.

/соответствует  110 – 120 тонн углерода/

Производительность печи

Металлический цинк – 120-140 тонн/сутки

Черновой свинец – 50-69 тонн/сутки

Шлак – 110-120 тонн/сутки

Анализ получаемых металлов /в %/

Элемента

Продукты

Цинк

Черновой свинец

Zn                   98,6 0,002
Рb                   1,2 99,3
Cd 0,07 0,001
Сu - 0,18
0,02 -
Аs 0,003 0,01
Bi 0,005 0,26
Ag - 622-933 г/тонн

 

Перевела М.Д. Шлосберг. Редактировали Е.С. Леонов и О.В. Бендик. Тираж 105 экз. Цена 51 коп.

Оставить комментарий

При копировании материала с данного сайта присутствие ссылки обязательно!

Top.Mail.Ru