Технология переработки комплексных сульфдиных минеральных образовании методом парометллургии (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. Абу Райхана БЕРУНИ

ФАКУЛЬТЕТ ГЕОЛОГИИ И ГОРНОГО ДЕЛА

На правах рукописи

УДК 669.2/8:66.093.3:549.31

Агзамов Асрор Акромхонович

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ КОМПЛЕКСНЫХ СУЛЬФДИНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИИ МЕТОДОМ ПАРОМЕТЛЛУРГИИ

Специальность  5А310301  - Металлургия (цветные металлы)

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание академической степени

МАГИСТРА

Научный руководитель:  доц.

Ташкент  2015

СОДЕРЖАНИЕ	Стр.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………..	4
Глава 1.Современной состояние технологии переработки комплексных сульфидных минеральных образовании ……………	9
1.1. Технология переработки медно-молибденивых сульфидных руд и  концентратов………………………………...………………….........	9
1.2. Технология переработки полиметаллических сульфидных цинковых  концентратов..…………………………………………………	10
1.3. Технология переработки золотосодержащих сульфидных минеральных образование...……...………………………………………	11
1.4.способы технологии переработки комплексных сульфидных минеральных образовании ……………	16
1.5. Выводы по главе …………………………………	22
Глава 3. ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ……………..	25
2.1. Объект исследования…………………………………………………	26
2.2. Методика исследования………………………………………………	28
2.2.1.Методика проведения экспериментов по исследованию парообжига сульфидных образовании………………………………..	28
2.2.2. Методика проведения выщелачивания обожженного концентрата	30
Глава 3. ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ РЕАКЦИЙ ВЗАИМОДЕЙСТ-ВИЯ ВОДЯНОГО ПАРА С ТВЁРДЫМИ МАТЕРИАЛАМИ………	30
3.1. Общая характеристика кинетических реакций……………………..	30
3.2. Классификация реакций «газ - твёрдое»…………………………….	34
3.3.Изучение кинетических закономерности окисления сульфидных оброзовани входящей в составе цинкового концентрата	35
3.4 Выводы по главе 3 …………………………………………………..	49
35
39
39
45
Глава 4. ………………………………………….	51
4.1. ………..	51
4.2. ……………………………………………….	52
4.3.  Исследования по определению оптимальных параметров термопарообработки …………………………………...	56
4.4. Выводы по главе 4…………………………………………………….	60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………..	61
Список Использованной литературы…………………..	62

Актуальность работы; В постановлении президента Республики Узбекистан от 01.01.2001 № пп - 1442 « О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах» отмечено, что приоритетными направлениями развития промышленности являются «…энергетика, нефтегазохимическая, химическая, текстильная и легкая промышленность, цветная металлургия, машиностроение и автомобиле-строение, фармацевтика, качественная и углубленная переработка сельскохозяйственной продукции, производство строительных материалов…»[1].

Несмотря на наличие богатейших минерально-сырьевых ресурсов, для повышения конкурентоспособности выпускаемых металлургическими предприятиями продукций, необходимо сокращение производственных затрат и снижение себестоимости продукции за счёт локализации производства, т. е. модернизация существующих специальных оборудований, внедрения инновационных технологии, вовлечения в переработку взамен завозимых за валюту  расходных  материалов, местные материалы.

Одной из важных проблем, отражённых в концепции развития экономики Узбекистана, является рациональное и комплексное использование богатейших минерально-сырьевых ресурсов страны.

В условиях независимости перед горно-металлургической отраслью республики встал целый комплекс сложных проблем. Это, прежде всего, всемерное истощение богатых и легко вскрываемых рудных месторождений, повышение требований к охране окружающей среде, рост потребностей в цветных металлах, в том числе на черных, цветных, благородных и редких металлам а также сопутствующим элемен­том. Насущной проблемой становится повышение комплексности исполь­зования сырья, утилизация всех ценных компонентов, разработка и внедрение безотходных технологий.

В настоящее время Алмалыкском горно-металлургическом комбинате перерабатывается сырьё (концентраты) состоявший из комплексных сульфидных минеральных образовании т. е. медно-молибденовый сульфидный концентрат (основные сульфидные минеральных; Cu2S-халькозин,  CuS - ковеллин, CuFeS2-халькопирит, Cu5FeS4-борнит, MoS2-молибденит, ZnS – сфалерит,  FeS2 - пирит и др.) руд Калмакырского месторождения и полиметаллический сульфидный свинцового-цинковый концентрат (основные сульфидные минеральных;  PbS – галенит, ZnS – сфалерит, ZnS (Zn, Mn) – вюртцит CdS-гринокит, Cu2S-халькозин,  CuS - ковеллин, CuFeS2--халькопирит, Cu5FeS4-борнит, FeS2 – пирит, Fe1-xS - пирротин и др.) руд,  Хандизинского месторождения, а также привозные сульфидные цинковые концентраты. В этих рудах находится около 100 минералов, из них более  50% составляет сульфидные минеральные образовании. Кроме того  в них скоплено (ассосированно) значительний количества благородных и редких металлов, как золото, сребро, платина, осми, рени, селен, теллур, индий и др.

Производства меди включает следующие технологические процессы; плавка на штейн, конвертирования штейна, огневое рафинирования чернового меди и электрорафинирования анодной меди. Однако, при таком традиционном технологии  сквозное извлечения меди и сопутствующих эле-ментов как благородные, редкие металлов  составляет около 85-87%.  Остальное  часть  металлов теряется со  шлаками, где  содержания металлов в шлаках составляет в %: Cu 0,5-0,65; Рb 0,2-2,5;  Zn 1,3-1,5; Fe 37-42; и Аu-0,4г/ т; Аg-3,5-4,2г/т. Cодержание ценных компонентов в  шлаках больше чем в руде.

В АГМК металлический цинк получают перерабатывая сульфидного цинкового концентрата гидрометаллургическим способом, в котором обязательным подготовительным процессом является окислительный обжиг сульфидного цинкового концентрата. При гидрометаллургической переработки обожженный цинковый концентрат выщелачиваются с серной кислотой, где получается серный кислый раствор цинка и кеки, который  массе твердого остаток составляет 35-40% от исходного сырья. В кеке содержит 19-25% Zn, а также благородные, редкие металлы и железа. Для доизвлечении цинка кек подвергается вальцеванию, где цинк восстанавливается из феррита и силиката цинка, при помощи восстановителя – кокс. Температура процесса вальцевания 1100-1200 єС. При этом цинк возгоняется в виде окиси цинка газовую фазу, который улавливаются и передаются обратно на процесс выщелачивания. В твёрдой фазе остаётся клинкер, который содержит, %: Zn 19-21,9; Pb 5,7-6,4-170; Fe 30-31,1; Ag 168 г/т и др. Столь высокое содержание цинка связано с тем; что в результате окислительного обжига сульфидных цинковых концентратов в печах «КС» образуются труднорастворимые ферриты и силикаты цинка. Это приводит к большим потерям металла, снижению сквозного извлечения цинка, и в конечном итоге, снижению конкурентоспособности применяемой технологии.

Анализ существующий технологии показало что, потеря тяжёлых, благородных и редких металлов при производстве меди и цинка является пирометаллургическая переработка исходного сырья, согласно чего часть выше указано металлов теряется техногенными отходами (шлак и клинкер) из которого невозможно извлекать этих компонентов с традиционном методом. Другая часть т. е. редкие металлы (Re, Se, Te, Ge и др.) без возвратно теряется технологическими газами.

В настоящее время в нашей  Республике сульфидные золото-мышьяковистые (As2S3 - аурипигмент, AsS-реальгар, FeAsS - арсенопирит и др.), золото-сурьмянистые ( Sb2S3 - антимонит, Ag2S - аргентит и др.) упорные  руды, котором золото ассосирован в сульфидных минералах, которие  перерабатывается биометаллургическим способам. Однако, данная технология трудоёмкий т. е. требует большую усилию для создания условии  (pH и температура среди и др.), чтобы эффективно  работала бактерии.

Кардинальное решение этого вопроса может состоять в разработке такой технологии, которая бы в значительной степени предотвращал выше указанных проблем и обеспечит возможность полная извлечения ценных компонентов из исходного сырья. В этой связи, тема магистерской диссертации, посвященной «Технология переработки комплексных сульфидных минеральных образований методом парометаллургии», несомненно является Актуальной.

Степень изученности проблемы. Пирометаллургический переработка сульфидных концентратов в металлургических печах  является основной технологией производства тяжелых цветных  металла во всем мире. Однако, в мировой практике часто рассматриваются вопросы тепло – и массопереноса в технологических агрегатах [5] и различные технологические аспекты применяемой технологии [6]. Исследователи ведут поиск усовершенствования технологического процесса на отдельных его стадиях, полностью согласившихся с неизбежностью  потеря ценных компонентов с техногенными отходами и образования техногенных отвалов, а также выбросных технологических газов. Наши исследования направлены на комплексным извлечением ценных компонентов из исходного сырья и возможность обеспечения безотходные технологии. Поставленная задача возможно решит новая направления металлургии – парометаллургии.