Повышение эффективности огневого рафинирования черновой меди

ВВЕДЕНИЕ 8
1. Общая часть 9
1.1 Характеристика медных сульфидных руд 9
1.2 Пирометаллургический способ получения меди 12
2. Специальная часть 18
2.1 Методы переработки черновой меди 18
2.1.1 Непрерывное рафинирование 18
2.1.2 Вакуумное рафинирование 21
2.1.3 Получение бескислородной меди 22
2.2 Физико-химическая сущность огневого рафинирования меди 23
2.2.1 Окисление черновой меди 23
2.2.2 Поведение примесей при огневом рафинировании 25
2.2.3 Восстановление меди 29
2.3 Оборудования огневого рафинирования меди 30
2.4 Совершенствование процесса огневого рафинирования 36
3. Металлургические расчеты 45
3.1 Материальный баланс 45
3.2 Тепловой баланс 48
3.2.1 Расход тепла 49
3.2.2 Приход тепла 54
3.2.3 Уравнение теплового баланса 55
3.3 Расчёт оборудования 56
3.3.1 Расчет количества анодных печей 56
3.3.2 Вспомогательное оборудование 57
4 Безопасность и экологичность 59
4.1 Вредные факторы производства 59
4.2 Характеристика вредных производственных факторов 59
4.2.1 Вредные вещества 59
4.2.2 Акустические колебания 62
4.2.3 Вибрация 62
4.2.4 Мероприятия по защите людей от вредных и опасных производственных факторов 63
4.3 Экологическая характеристика технологических продуктов 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
Список использованных источников 69

Весь текст будет доступен после покупки

Сырьем для получения меди служат руды, продукты их обогащения – концентраты, а также амортизационный лом и отходы (вторичное сырье), на долю которого в настоящее время приходится около 40 % общего объема производства меди.
В медном производстве используют все типы руд – сульфидные, окисленные, смешанные. Наибольшие запасы меди сосредоточены в сульфидных вкрапленных рудах, поэтому они являются основным сырьем и из них выплавляют 85–90 % всей первичной меди.
Переработку медного сырья можно проводить с использованием как пиро-, так и гидрометаллургических процессов. Для современной металлургии характерна пирометаллургическая схема, которая предусматривает обязательное использование следующих металлургических процессов: плавка на штейн, конвертирование медного штейна, огневое и электролитическое рафинирование.
Пирометаллургическое рафинирование как предварительная операция перед электролизом меди, предусматривает выделение из черновой меди менее благородных, то есть более электроотрицательных, чем медь, примесей, используя для этого большую, по сравнению с медью, способность их к окислению, с одновременной отливкой меди в аноды для последующего электролитического рафинирования.
Огневое рафинирование позволяет улучшить технико-экономические показатели работы электролизных цехов, повысить чистоту электролита и тем самым уменьшить расход электроэнергии, снизить выход анодных остатков и повысить качество анодного шлама по содержанию меди и благородных металлов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Общая часть
1.1 Характеристика медных сульфидных руд

Медь в земной коре встречается, главным образом, в виде различных химических соединений или реже в самородном виде. Из 170 известных медьсодержащих минералов 17 используются в промышленных масштабах: самородная медь, борнит; халькопирит; халькозин; ковеллин; бурнонит; блеклые руды; тетраэдрит и теннантит; энаргит; куприт; тенорит; малахит; азурит и др. Характеристика основных медных минералов представлена в таблице 1.1.
Халькопирит, или медный колчедан, CuFeS2 является одним из важнейших медных минералов и встречается в месторождениях почти всех генетических типов, однако его главные промышленные скопления связаны с гидротермальными месторождениями. Содержание меди в халькопирите составляет 34,6 %, железа – 30,5 % и серы – 34,9 %; имеются незначительные примеси серебра, цинка, золота, мышьяка, селена, теллура, олова. Цвет халькопирита латунно-желтый.
Борнит, или пестрая руда, Cu5FeS4 является вторичным сульфидным минералом меди, в месторождениях отлагается одновременно с халькопиритом или после него, образуя решетчатые или пластинчатые структуры. Присутствует в основном в халькопирит-борнитовых рудах, в колчеданных встречается редко. Борнит содержит 52-65 % Cu, 8-18 % Fe, 20-27 % S и обычно незначительные примеси серебра, кобальта и никеля. Цвет темно-красный, в порошке черный.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Алгебраистова, Н.К. Технология обогащения руд цветных металлов [Электронный ресурс]: конспект лекций / Н. К. Алгебраистова, А. А. Кондратьева. – Электрон. дан. (5 Мб). – Красноярск: ИПК СФУ, 2009.
2. Скачков, М.С. Подземная разработка месторождений полезных ископаемых Норильского промышленного района [Текст]: Справочное пособие / Норильский индустр. ин-т. – Норильск, 2005. – 77с
3. ПАО ГМК “Норильский Никель”: официальный сайт. – Москва, 2008. – https://www.nornickel.ru (дата обращения 02.05.2023)
4. Смирнов, А.Н. Перспективы развития Талнахской обогатительной фабрики с учетом реализации проекта ее реконструкции и техперевооружения / А.Н. Смирнов, Р.И. Исмагилов // Цветные металлы. - 2006. - № 8. - с. 52 – 54.
5. Большина, Е.П. Учебное пособие по дисциплине «Высокие технологии в металлургии. ч.1 Производство цветных металлов» для студентов специальности 150101 «Металлургия черных металлов» очной и заочной форм обучения / Н.И. Большина – Новотроицк: НФ МИСиС, 2008. – 68 с.
6. StudIzba: официальный сайт. – Москва, 2010. – URL: https://studizba.com (дата обращения 06.05.2023)
7. Марченко, Н.В. Металлургия тяжелых цветных металлов [Электронный ресурс] : электрон. учеб. пособие / Н. В. Марченко, Е. П. Вершинина, Э. М. Гильдебрандт. – Электрон. дан. (6 Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2009.
8. Уткин, Н.И. Металлургия цветных металлов [Текст]: Учебник для технику¬мов / Н.И. Уткин – М.: Металлургия, 1985. 440 с.
9. Сагитдинова А. А. Усовершенствование системы отопления отражательной печи для плавки медьсодержащей шихты / А. А. Сагитдинова, С. Н. Гущин // Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве: сборник докладов I Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (TIM’2012) с международным участием, 2018 г., [г. Екатеринбург]. — Екатеринбург: [УрФУ], 2012. — С. 115-118.

Весь текст будет доступен после покупки