Мыс штейнін конвертерлеу

Мыс штейнін конвертерлеу

1.Процестің қысқаша сипаттамасы

1.1. Жұмыстың негізгі мақсаты – сульфидті мыс концентраттарын тікелей конвертерде өңдеуге болатынын дəлелдеу жəне олардан алынатын өнімдердің сапасын жоғарылату үшін сульфидизатор ретінде қолдануға болатын мүмкіншілігін зерттеу.

1.2. Процестің міндеті

Мыс металлургиясының бастапқы кездеріндегі мыс кенін не оның концертратын қорытудан алынған штейнді,әуелі күкірттен тазарту үшін күйдіреміз,одан соң қайта-қайта қорыту әдісін қолданамыз.

1.3.Шикізат және оның құрамы

Шикізат атауы	Құрамы, %
	Cu	Fe	S	SiO2	Fe3O4	O2	Al2O3	Басқ.
Штейн	48	23,6	25	-	4.8	-	-	0,6
Флюс	0,1	1,7	-	86,0	-	-	5,0	7,2
Үрлеу	-	-	-	-	-	40	10	50

1.4.Өнімдер және оның құрамы

Өнім атауы	Құрамы, %
	Cu	Fe	S	SiO2	Fe3O4	O2	Al2O3		Басқ.
І кезең
Ак матт	74	3,5	21,0	-	1,0	-		-	0,5
ІІ кезең
Конверт. шлак	3,7	46,7	1,2	24,9	23,0	-		4,0	0,5
Шаң	43,4	16,8	17,9	4,7	7,4	-		2,8	7

2.Процесстің теориясы

Конвертерлеу процесі- дегеніміз мыс штейнін сұйық,балқып тұрған қалпында ауамен (оттегімен байытылған) үрлеп,оның ішіндегі темір,күкірт және басқа қоспалардан тазалығы өте жетілігімен мыс айырып алу.Жетілмеген мыс дейтініміздің себебі,жоғарыда айтылған темір,күкірттен басқа штейн ішінде бағалы асыл металдар да бола береді.

2.1.Процесстің жүргізу принципі

Сонымен конвертерде штейнді ауамен (оттегімен байытылған) үрлеу екі кезеңге бөлінеді.

2.2. Процестің химизмі

І кезең реакциялары:

Бірінші кезеңде темір сульфидінің тотығуы және кварц қосу арқылы FeO-ның тотығуы жүреді,бұл жағдайда мойын арқылы құйылып алынатын ақ штейн мен шлак түзіледі.

Балқытылған штейнге фурма арқылы үрленетін ауа ваннаны қарқынды араластырады.Ауа түйіршіктері бетінде сульфидтерінің тотығуы реакциялары жүреді:

2FeS+3O₂→2FeO+2SO₂

2Cu₂S+3O₂→2Cu₂O+2SO₂

Мыс тотығы темір сульфидімен орын ауыстырып әсерлесуі нәтижесінде қайтадан сульфидке айналады:

Cu₂O+ FeS→ Cu₂S+ FeO

Осы жағдайға байланысты бірінші мерзімде тек қана күкіртті темір ғана тотығады,ал мыс сульфид түрінде қалады.

Конвертерде жылудың негізгі көзі болып есептелетін темір сульфидінің кварц болғанда тотығуы реакциясын жалпы түрде былай көрсеуге болады:

2FeS+3O₂+SiO₂→Fe₂SiO₄+2SO₂+974кДж

Кварц мөлшері жеткіліксіз болған жағдайда магнезиттің түзілуі келесі реакция бойынша жүруі мүмкін:

6FeO+ O₂→2Fe₃О₄

Кварц болған жерде магнетит штейндегі күкірттің темірмен мына реакция бойынша тотықсызданады:

3Fe₃О₄+FeS+5SiO₂→5Fe₂SiO₄+SO₂

ІІ кезең реакциялары:

Бірінші кезең аяқталған кезде (ұзақтығы 8-20 сағат) темір силикаты шлакты құйып алады және құрамында FeS прценттік ондық үлесі бар ақ штейн деп аталатын қалған балқыманы үрлей бастайды.Екінші мерзімде (2-3 сағат) күкірттің қалғаны газға өтіп,металдық мыс алынады:

Cu₂S+1,5O₂→ Cu₂O+ SO₂

2Cu₂O+ Cu₂S→ 6Cu+ SO₂

2.3. Материалдардың қозғалыс динамикасы

Штейннің балқу температуурасы оның құрамына байланысты 1173°К-тан 1423°К-қа дейін өзгереді. Оның құрамында 10-60% мыс, 10-58% тамір, 20-25% күкірт болады. Мыс концентраты мен флюсты жалын шағылыстыру пешінде немесе шахталы пеште қорыту арқылы щтейн алады. Соңғы кезде металлургияда жалын шағылыстыру пештері, шахталы пештерге қарағанда, жиірек қолданылып жүр.

3.Режимдік параметрлері

Параметр атауы	Өлшем бірлігі	Мәні
Темперетура	^0С	1200
Үрлеу О2	%	40

4. Процесстің көрсеткішері

Көрсеткіш атауы	Өлшем бірлігі	Мәні
Температура	^0С	1400
Үрлеу О2	%	60

5.Суреттер

5.1.Техникалык схема

5.2.Апараттың схемасы

Жоспар

1.Процестің қысқаша сипаттамасы

1.1. Жұмыстың негізгі мақсаты

1.2. Процестің міндеті

1.3.Шикізат және оның құрамы

1.4.Өнімдер және оның құрамы

2.Процесстің теориясы

2.1.Процесстің жүргізу принципі

2.2. Процестің химизмі

3.Режимдік параметрлері

4. Процесстің көрсеткішері

5.Суреттер

5.1.Техникалык схема

5.2.Апараттың схемасы