Вопрос 2. Оосбенности технологии « кивцэт»
Презентация 2
Совмещает интенсивное плавление сульфидного концентрата с тангенциальным вводом дутья в циклоне. Когда под воздействием центробежных сил пылегазовый поток закручивается и частица прижимаеся к стенке циклона, интенсивно воспламеняется и плавится. Расплав стекает в отстойную зону. В соответствии с дифференциальным уравнением конвективной диффузии осевые составляющие скорости системы твердая частица – КВС (кислород) высоки, То есть значительны величины относительного движения КВС и частицы. Поэтому процесс конвективной диффузии протекает быстро. Процесс окисления и плавления совпадают во времени. Кинетически процесс окисления сульфидов в таком реакторе протекает, как правило, в переходном, близкому к кинетическому режиму окисления. Циклонная камера - поверхность охлаждается водой, расплав попадая в объем печи, образует слой жидкой ванны.
1 – зона плавления, где стоит циклон
Вторая часть агрегата – зона электролитического обеднения шлака
Эти зоны разделяются водоохлаждаемой перегородкой.
За ней восстановительная атмосфера, там материал подвергается внутрипечному электротермическому обеднению. Туда же загружается кокс (восстановитель). Соответственно отдельные и раздельные маршруты эвакуации газов.
Восстановительная зона – тут происходит восстановление и разрушение магнетита. Существует корелляция между содержанием меди в шлаке и магнетита, если больше магнетита в шлаке, тем больше меди в шлаке. В восстановительной зоне происходит разрушение магнетита. Магнетит увеличивает электрохимические (растворенные) потери меди в шлаке и механические, обусловленные некачественным разделением штейна и шлака в процессе отстаивания.
Магнетит увеличивает плотность шлака,
увеличивает коэффициент динамической вязкости НЮ
снижает межфазное натяжение на границе штейн- шлак
Fe3O4 + C(CO) = FeO + CO(CO2)
С другой стороны медь в шлаке находится Cu2O+FeSв восстановительных условиях, происходит сульфидирование меди и перевод меди шлака в штейн.
(ZnO) + C(CO) => ^Zn(г) + C(CO2)
Наряду с обеднением шлака в электротермической зоне происходит восстановление оксидов цинка. Схема та же: Цинк шлака работает с твердым восстановителем и вот так. У цинка низкая температура сублимации и он улетает с газом, так кифцет позволят не только обеднять шлак по меди но и восстановление и возгонку легколетучих металлов Цинк, Свинец, Рений итд.
Существует КИФЦЭТ - ЦС для переработки полиметаллического свинец-цинк содержащего сырья.
Вопрос 3. Схема кифцэт:
Подсушенный концентрат идет в циклонную камеру (центр) и тангенциально вводят КВС со скоростью 150 м/с. Частицы шихты приобретают вращательное движение и отбрасываются на стенки камеры. На поверхности сульфидов 1870-2070к при избытке непрерывно поступающего сульфидного сырья достигается практически полная степень десульфоризации и полное расходование кислорода. Большая часть сульфида окисляется в пленке расплава, так как поверхность расплава экранирована этой пленкой от кислорода газовой фазы.
В жидкой ванне окислительной, плавильной зоны протекает:
реакция восстановления, разрушения магнетита шлака сульфидами.
FeS + 3Fe3O4 + 5SiO2 = 5 (2FeO*SiO2)+ SO2.
Усвоение не усвоившегося в циклонной камере кремнезема и других породообразующих бокситов с формированием шлака первичного состава.
Распределение металла между шлаком и штейном.
Коалисценция штейновых частиц. И отделение их от шлака.
В зоне электропечного обеднения происходит восстановление магнетита углеродом и СО, и восстановления с одновременной возгонкой цинка или чего-нибудь ещё.
В качестве восстановителя применяют уголь или мелкий кокс и процессы восстановления согласно 2х стадийной схеме восстановление происходит через газовую фазу по реакции косвенного восстановления по 2 реакционной схеме восстановления оксидов. При переработке медно-цинкового сырья КИВЦЕТ отработан на двух технологических режимах:
Конденсация цинка в жидкий металл, с переводом его в окисленные возгоны. Для этого электротермическая часть аппарата работает под положительным давлением 60-80 паскалей. При работе электротермической зоны с разрежением 10-15 паскаль. Газы электротермической части содержат много СО и их отправляют на дожигание, далее после охлаждения до 150 градусов на очистку в рукавные фильтры. Цинк переводится в ZnO. Система пылеулавливания состоит из газоохладительного стояка, электрофильтра. Так обеспечивается 90% очистка пыли. Пыль возвращаются в циклонную камеру. Выход пылей плавильной части 5-7%.