» » Современное состояние технологии медеплавильного производства
29.04.2015

В металлургии меди России и за рубежом в последние 15 лет произошли следующие наиболее важные прогрессивные изменения:
1. Производительность обжиговых печей повысилась до 300—350 т шихты в сутки, а отражательных печей — почти вдвое в результате увеличения тепловой мощности и автоматизации теплового режима.
2. Все большее применение находит подогрев вторичного воздуха (Кировоградский завод, заводы Норанда США, Муфулира (Конго), Роан Антилоп (Северная Родезия), увеличивается число индивидуальных пылеприготовительных установок у отражательных печей.
3. Существенные улучшения внесены в конструкцию отражательных печей. Внедрение подвесного свода (из магнезитового или хромомагнезитового кирпича) сократило простой печи на ремонте (Среднеуральский завод, заводы Норанда, Муфулира, Роан Антилоп, Моренси — США, Коппер Клифф — США и др.), устройство наклонного газоотвода с арочным и подвесным сводом, вместо вертикального аптейка уменьшило число остановок для ремонта задней стенки (Балхашский завод, заводы Коппер Клифф, Мак Гилл). Применены подвесные коробки — блоки в верхней части боковых стен печи, топочных стенок (заводы Норанда, Коппер Клифф). Применены загрузочные патрубки из жаростойкого хромоникелевого чугуна, скребковые транспортеры для загрузки шихты вытесняются электровибрационными, хорошо зарекомендовавшими себя на ряде заводов (Моренси, Мак Гилл и др ), опробование шлака отражательной печи производится автоматически (Коппер Клифф).
4. В бессемеровании медных штейнов наблюдается тенденция к расширению использования конвертера для непосредственной переработки в нем медных концентратов при бессемеровании медных штейнов (Кировградский, Иртышский, Алавердский заводы), а также медно-цинковых и медно-свинцовых концентратов методом пироселекции (Кировградский завод). При эксплуатации конвертеров основное внимание на правлено на повышение коэффициента их использования и коэффициента использования воздуха.
5. На электролитных рафинировочных заводах сделаны значительные усовершенствования технологических схем извлечения редких компонентов из шлама (селен, теллур). В производстве вайербарсов стали применять электропечи, успешно освоен выпуск вертикальных отливок, налажен выпуск меди высокой чистоты и бескислородной меди.
6. В металлургических цехах медеплавильных заводов России автоматизированы отражательные печи. Расход воздуха в конвертерах и подача его турбовоздуходувными машинами учитывается регистрирующими суммирующими приборами. На пылеугольных фабриках осуществлен тепловой контроль регистрирующими и показывающими приборами.
7. Осваивается технология извлечения редких и рассеянных элементов из металлургических пылей медеплавильного производства.
8. В связи с внедрением новой техники и совершенствованием технологии на заводах повысилась производительность труда. Например, рост выработки продукции на одного рабочего по Среднеуральскому заводу в 1955 г к уровню 1950 г. составил; по переработке руды 214,6%, а по выплавке черновой меди 172,0%.
В то же время в металлургии меди еще не достигнуто полного использования ценных компонентов перерабатываемого сырья Наиболее низкие показатели комплексного использования сырья характерны для шахтной плавки, сохранившейся на Карабашском, Кировградском и Иртышском заводах. Переработка концентратов в отражательных печах имеет более благоприятные условия для извлечения ценных составляющих сырья.
На обогатительных фабриках из общей массы руды наряду с медным концентратом выделяются цинковые и пиритные концентраты. При обжиге медных концентратов на Красноуральском заводе газы используются для производства серной кислоты. На Среднеуральском заводе строят обжиговый цех и сернокислотную установку, пока же сера, содержащаяся в концентрациях, теряется. Балхашский, Кировградский и Карабашский заводы перерабатывают в отражательных печах необожженную шихту; сера, содержащаяся в концентратах, также теряется. На Алавердском заводе из-за ограниченной мощности обжиговых печей и сернокислотного цеха только 30% серы используют для производства серной кислоты.
Наиболее полно использует серу исходного сырья Медногорский за вод, технологическая схема которого предусматривает получение элементарной серы из газов шахтных печей рудной плавки.
Более полного использования серы медных концентратов можно до биться, предварительно обжигая их, а затем перерабатывая газы для Медь
производства серной кислоты. Принято, что при обжиге медных концентратов в «кипящем слое» можно повысить содержание сернистого ангидрида в газах до 10—12% и использовать их для производства серной кислоты в смеси с газами конвертеров В настоящее время ни на одном из уральских заводов конвертерные газы не используют.
Отходящие газы металлургических агрегатов медеплавильных заводов уносят значительное количество пыли. На большинстве заводов улавливают лишь крупную фракцию пыли и используют ее как оборотный материал. Тонкие фракции пылей, часто содержащие ценные компоненты, уносятся в атмосферу.
На Среднеуральском заводе предусмотрено улавливание тонких фракции пыли в обжиговом цехе электрофильтрами, для конвертерных газов — циклонная очистка и гидроочистка, для газов фьюминг-печей — очистка в рукавных фильтрах.
Красноуральский завод имеет электрофильтры для очистки газов обжиговых печей. Для конвертерных газов проектируется установка для гидроочистки газов от тонкой пыли. Для улавливания пыли из газов фьюминг-печей принят проект установки рукавных фильтров.
На Кировградском заводе проектом предусмотрена установка дополнительных рукавных фильтров для очистки газов передела вторичной меди. Газы конвертеров будут очищаться от пыли на специальной установке, предназначенной для выделения сернистого газа и передачи его на химический завод.
На Медногорском заводе для очистки газов сократительной плавки и конвертеров запроектированы электрофильтры. На Алавердском заводе проектом реконструкции предусмотрена тонкая и грубая очистка газов после обжига в кипящем слое.
Существенным недостатком некоторых медеплавильных заводов является отсутствие надлежащей организации приема, дробления, опробования и шихтовки поступающего в переработку сырья. В случаях, когда обогатительная фабрика находится в непосредственной близости от завода, включение фильтровального отделения медных концентратов в состав шихтового хозяйства упрощает транспортные устройства.
На всех заводах черновую медь разливают в слитки на прямолинейных машинах. Замена прямолинейных машин круговыми, имеющими более плавный ход, обеспечивает сокращение трудовых затрат на обрубку образующихся заусениц. Для более спокойной работы при разливе меди на заводах предусматривают установку миксеров перед разливочными машинами. Для погрузки меди в вагоны внедряют аккумуляторные автопогрузчики.
Балхашский завод и большинство крупных заграничных заводов выпускают не черновую, а анодную медь. Так как другими отечественными заводами достигнута высокая производительность, назрела необходимость перевода их на выпуск анодов. Проведенные Унипромедью укрупненные подсчеты показали, что лишь по заводам Свердловского совнархоза годовая экономия от введения этого мероприятия составит примерно до полумиллиона рублей. Реконструкция конвертерного цеха Красноуральского завода предусматривает отливку анодов, намечено запроектировать аналогичную установку и на Среднеуральском заводе.
Автоматизации процессов производства меди придается большое значение, однако определенные успехи имеются только в автоматизации теплового режима отражательных печей. Наиболее полно и детально разработана в проекте также автоматизация процессов комплекса шихтового хозяйства и обжигового цеха Среднеуральского завода.
Несмотря на то, что гидрометаллургические методы переработки руд не получили еще должного развития в России, перспективы этого процесса весьма значительны. До первой мировой войны в России работали гидрометаллургические заводы — на Урале (Гумешевский) и в Казахстане (Джелтавский). На рудничных водах работали цементационные установки в Калате, Зюзельке и Кедабеке (Кавказ). В Кедабеке, кроме того, в течение многих лет получали цементную медь кучным обжигом и последующим выщелачиванием низкопроцентных сернистых руд. С 1936 г. получило развитие извлечение меди цементацией из рудничных вод. Выявлены также объекты подземного выщелачивания меди из отработанных месторождений.
Краткий обзор современного состояния технологии медеплавильного производства показывает, что, помимо достижений в этой области, имеется еще много неразрешенных проблем большого народнохозяйственного значения.