» » Подготовка цинковых концентратов к обжигу
29.04.2015

В число подготовительных операций входят сушка, измельчение и классификация по крупности. Во всех случаях требуется соблюдение определенных правил транспортирования и хранения концентратов.
Значение подготовки концентратов к металлургическому переделу возросло после внедрения обжига в кипящем слое и осуществления мероприятий по механизации и автоматизации процесса.
Обогатительные фабрики отгружают цинковые концентраты с со держанием влаги 15—20%. Перевозка влажных концентратов в летнее время не представляет особых трудностей, но в зимнее время они смерзаются в монолитную массу, что приводит к замедлению и удорожанию разгрузки вагонов на цинковых заводах, рабочие которых, трудятся в холодное время года только в зимней спецодежде.
Устранение потерь концентратов в пути и при погрузочно-разгрузочных работах, а также предупреждение простоя вагонов в местах разгрузки достигается:
1) строительством цинковых заводов вблизи источников сырья;
2) отгрузкой потребителям концентратов с пониженным содержанием влаги (6—8%), не допускающим чрезмерного смерзания зимой и пылеобразования летом (на фабриках организуется сушка концентратов);
3) перевозкой концентратов исключительно в закрытых вагонах;
4) профилактикой против возможного смерзания концентратов путем пересыпки опилками и др.;
5) перевозкой концентратов в специальной таре-контейнерах.
Последнее мероприятие дает наибольший эффект при перевозке как сухих, так и влажных концентратов. В этом случае на заводах необходимо иметь установки для перегрузки, оттаивания и обработки контейнеров.
На цинковых заводах концентраты взвешивают на железнодорожных весах и разгружают в склады для хранения На отечественных предприятиях получили распространение механизированные склады, оборудованные железнодорожной эстакадой и мостовыми грейферными кранами (рис. 2). При недостатке складских помещений поступающее на завод сырье штабелируют на открытых прирельсовых бетонированных площадках.
Подготовка цинковых концентратов к обжигу

В складах и на площадках концентраты хранят в штабелях по возможности правильной геометрической формы, что облегчает их точный учет .Летом на открытых площадках поверхность штабелей увлажняют для предупреждения распыливания.
Сушка концентратов осуществляется для удаления из концентратов избыточной влаги, препятствующей бесперебойной выдаче концентратов из печных бункеров и отрицательно сказывающейся на результатах обжига.
Максимально допустимое содержание влаги устанавливается в зависимости от специфики обжигового процесса. Так, на некоторых зарубежных заводах в печи с кипящим слоем концентрат подается в виде густой пульпы с содержанием влаги 25%. В аналогичных печах на заводах России перерабатывается шихта влажностью 7—10%. Для механических многоподовых печей многолетней практикой установлено оптимальное содержание влаги в концентрате 5—7%. В печах для обжига во взвешенном состоянии обжиг нормально протекает при влажности концентрата не более 0,5—1%, что обусловлено конструкцией горелок.
В печи с кипящим слоем и многоподовых печах можно обжигать концентраты с влажностью менее 5% и более 8—10%. Ho при этом в первом случае приходится считаться с некоторым укрупнением зерен огарка пpи обжиге в кипящем слое и с повышенным пылеобразованием, а во втором — с повышенным выходом комков в многоподовых печах, зависанием концентрата в печных бункерах и, как следствие, с неравномерностью питания печей.
Во избежание перевозок большого количества воды с концентратами целесообразнее их подсушивать до содержания 6—8% влаги на обогатительных фабриках и доставлять к месту переработки в контейнерах. В качестве сушильных аппаратов используют огневые барабанные сушилки с непосредственным обогревом топочными газами.
Подготовка цинковых концентратов к обжигу

Сушильные печи (рис. 3) обычно размещают в пристройке к складу концентратов На цинковых заводах России работают печи с барабаном длиной 10—12 и диаметром 1,5—1,8 м производительностью 250—300 т/сутки по сухому концентрату. Барабаны свариваются из стальных листов и внутри не футеруются. Угол наклона барабана к горизонту составляет 5—6°, а скорость вращения 4 об/мин. Для ускорения сушки внутри барабана по образующей устраивают полки для пересыпания материала. Отопление печей может быть угольное, мазутное или газовое. Последние два вида удобнее в эксплуатации.
Схема сушильной установки показана на рис. 4. Для отопления барабана 2 в переднем приподнятом конце его устраивают топку 1, в которой сжигается топливо. В эту же часть барабана загружают концентрат. Топочные газы входят в барабан с температурой 700—800° и движутся в нем с материалом к нижнему разгрузочному концу В зоне высокой температуры влажные комки концентрата под воздействием быстро испаряющейся влаги разрушаются. Температура выходящих из печи газов 100—150°. Сушильный барабан работает удовлетворительно при равномерном питании его концентратом и соблюдении постоянного температурного режима. Концентраты поступают в печь с помощью тарельчатого питателя 4 из бункера 3 через чугунную водоохлаждаемую трубу 5. Запыленные газы отсасываются дымососом 7 через сухой циклонный пылеуловитель 9 и перед выпуском в атмосферу проходят через циклон 8, орошаемый водой. Подсушенный концентрат разгружается из барабана через воронку 6.
Подготовка цинковых концентратов к обжигу

Производительность сушильных барабанов в пересчете на сухой концентрат колеблется от 8 до 12 т/час. Расход условного топлива составляет около 5% от веса сухого материала.
К недостаткам барабанных огневых сушилок можно отнести большой расход топлива и значительное пылеобразование (вынос пыли 8—12%).
На одном из зарубежных заводов удовлетворительные результаты сушки концентрата с влажностью 8—10% получены в многоподовой паровой сушилке (рис. 5). Сушильная печь диаметром 5 м с шестью подами пропускала до 125 т концентрата в сутки со снижением содержания влаги до 2—3% при расходе пара от 0,8 до 1,2 т/час. Однако практика Усть-Каменогорского комбината показала, что сушилки этого типа малопроизводительны и ненадежны в работе из за образования на подах плотных настылей. В настоящее время паровые сушилки на комбинате не используются.
Глубокая сушка концентрата, обжигаемого во взвешенном состоянии, осуществляется на специально предназначенных для этой цели верхних подах обжиговых печей. За счет тепла отходящих газов влажность концентратов уменьшается с 8—10 до 0,5%. Подсушенный концентрат направляется в шаровые мельницы для измельчения и затем возвращается в обжиговую камеру печи через горелки в виде тонкого порошка.
В обычных многоподовых печах верхний открытый под также является подсушивающим, однако устройство этого пода не устраняет надобности в специальной сушке при влагосодержании концентрата более 9—10%.
В процессе сушки концентрат частично окомковывается. Выходящий из сушильного барабана подсушенный концентрат имеет примерно следующий гранулометрический состав:
Подготовка цинковых концентратов к обжигу

Из этих данных видно, что в концентрате имеется еще много крупных комков, которые перед обжигом должны быть измельчены. После измельчения в дезинтеграторе материал приобретает вполне пригодный .зля обжига гранулометрический состав:
Подготовка цинковых концентратов к обжигу

Для обжига во взвешенном состоянии материал должен быть весьма гонко измельчен, поэтому подсушенный концентрат измельчают в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с воздушной сепарацией. Степень помола концентратов на заводе Рисдон (Тасмания) достигает 40 мк.
Перед обжигом в печах с кипящим слоем подсушенный (либо сырой концентрат с влажностью менее 9—10%) просеивается через сито с размером ячеек 10 мм. Дезинтеграции в этом случае подвергается только крупный отсеянный продукт.