Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья



На правах рукописи


МАШЬЯНОВ Алексей Константинович





Разработка технологии брикетирования
сульфидного высокомагнезиального
медно-никелевого сырья


Специальность 05.16.02 – Металлургия темных,
цветных и редчайших металлов


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Санкт-Петербург

2012


Работа выполнена в ООО «Институт Гипроникель» и Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья ОАО «Кольская ГМК»


Научный управляющий:

доктор технических наук, доктор

Цемехман Лев Шлёмович


Официальные оппоненты:


доктор технических наук, Санкт-Петербургский муниципальный политехнический институт, доктор кафедры теоретических основ металлургии цветных металлов

Попов Игорь Олегович


кандидат технических наук, доцент Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья, Государственный минерально-сырьевой институт «Горный», доцент кафедры металлургии


Коновалов Жора Владимирович

Ведущая организация: Муниципальный научный центр Русской Федерации «Институт Гинцветмет»

Защита состоится «15» июня 2012г в 16 час 30 мин.
на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при
Государственном минерально Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья-сырьевом институте «Горный» по адресу: 196106, Санкт-Петербург, 21 я линия, д. 2, ауд. 1303.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного минерально-сырьевого института «Горный»

Автореферат разослан 14 мая 2012 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета

д-р техн. наук В.Н Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья. Бричкин


^ ОБЩАЯ Черта РАБОТЫ


Актуальность работы. В текущее время в плавильном цехе комбината «Печенганикель» Кольской ГМК перерабатывается сульфидный медно-никелевый высокомагнезиальный концентрат состава, % (масс.): Ni – 8-10, Cu – 3-4, Fe - 25-28, S - 18, MgO - 10-12, по технологии Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья, включающей его окатывание и обжиг окатышей, плавку прохладных окатышей в электропечах с получением штейна и отвального шлака. Штейны подвергаются конвертированию с получением файнштейна, конвертерного шлака, заливаемого в рудные электропечи для обеднения, и Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья газов, отчасти направляемых в сернокислотное создание.

Данная разработка характеризуется низкой степенью утилизации серы, огромным расходом электроэнергии и низкой производительностью.

Для плавильного производства КГМК в течение долгого времени для совершенства технологии, в главном для решения экологических Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья заморочек, рассматривались последующие варианты переработки концентрата:

- переработка в печи взвешенной плавки,

- плавка в печи Ванюкова,

- обжиг концентрата в печах КС и плавка жаркого огарка в электропечах,

- плавка концентрата в герметичных электропечах Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья;

- плавка в двузонной печи Ванюкова.

Предпочтение было отдано плавке в двузонной печи Ванюкова. Проект прошел Госэкспертизу и утвержден управлением ОАО «ГМК «Норильский никель».

В этом проекте предполагалось металлургическое создание расположить на площадке «Североникель Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья», а комплекс брикетирования - на площадке «Печенганикель» (с следующей транспортировкой брикетов).

^ Цель работы

Разработка технологии брикетирования высокомагнезиальных сульфидных медно-никелевых концентратов.

Научная новизна

1. Установлено воздействие минералогического состава концентрата на прочностные свойства брикетов, приобретенных из Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого концентрата. Показано, что увеличение в его составе сульфидной составляющей, как и содержания талька плохо сказывается на прочности брикетов.

2. С применением рентгеноспектрального микроанализа проведено исследование образцов лежалого концентрата Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья. Установлено, что эталоны содержат большие конгломераты частиц 2-ух типов: отдельные частички фактически неизмененных рудных сульфидных минералов – пентландита, халькопирита, пирротина, пирита и поболее большие частички серпентина. Все это находится в связывающей массе Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья, представляющей собой сульфат никеля (% масс.: 23,2 Ni; 0,41Co; 3,3 Fe; 1,6 Mg; 17,7 S; 54 O) с реликтами пентландита. Имеются также конгломераты отдельных частиц рудных сульфидных минералов – пентландита, халькопирита, пирротина, пирита, более большие частички серпентина и частички магнетита Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья. Все это связано в конгломерат не сульфатами, а узкой фракцией концентрата, в главном – силикатной.

3. Изучен механизм воздействия лигносульфоната, влажности шихты и возврата на прочностные свойства брикетов. Установлено, что:

- более отлично увеличение Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья содержания лигносульфоната в шихте сказывается на прочности брикетов в области его содержаний 0-3,5 % (по сухому весу). Оптимум влажности шихты для получения более крепких “зеленоватых” брикетов лежит в спектре 2,2-3,5 %;

- действенным средством увеличения прочностных черт брикетов Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья является подача на брикетирование шихты с завышенной температурой (60-900С). В данном случае вследствие ускорения процессов полимеризации связывающего и удаления капиллярной воды из тела брикетов наблюдается повышение прочностных черт сырых брикетов;

- зависимость содержания возврата Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья в продуктах брикетирования от влажности шихты и содержания в ней лигносульфоната носят экстремальный нрав: точка минимума выхода возврата отвечает влажности шихты 2,6-4,5 % и 1,5-7,2 %-му содержанию лигносульфоната в шихте.

4. Установлена зависимость, определяющая крепкость брикетов от Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья технологических характеристик процесса брикетирования.

^ Практическая значимость

На основании проведенных исследовательских работ на пилотной и промышленных установках разработана разработка брикетирования высокомагнезиального сульфидного медно-никелевого концентрата, определены рациональные расходы связывающего (лигносульфоната), влажности и Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья температуры шихты, давления прессования, возврата, разных отходов. На основании приобретенных данных разработан технологический регламент, на базе которого проектной частью ООО «Институт Гипроникель» выполнен проект промышленного комплекса брикетирования для Кольской ГМК Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья производительностью 530 тыс. т концентрата в год общей ценой 2 млр. 200 млн. руб. Срок окупаемости определяется, в главном, ценой связывающего. В текущее время ведется освоение промышленного комплекса.

Показано, что плавка брикетов в двузонной печи Ванюкова протекает без Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья каких-то осложнений. При плавке брикетов в РТП при содержании воды в брикетах более 3-3,5% происходят хлопки и выбросы расплава.

^ Главные защищаемые положения

1. С целью обеспечения требуемого свойства брикетов высокомагнезиальных сульфидных Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья медно-никелевых концентратов, в процессе брикетирования следует учесть хим и минералогический состав концентрата, тип и расход связывающего, влажность, давление прессования, состав и температуру шихты.

2. Для обеспечения больших характеристик плавки высокомагнезиальных сульфидных медно Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья-никелевых концентратов в двузонной печи Ванюкова шихту следует вводить после брикетирования в установленном режиме, что обеспечивает получение богатых штейнов, шлаков с низким содержанием цветных металлов и высокосернистых газов, применимых для следующей утилизации Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья.

3. Для обеспечения безаварийного и неопасного режима плавки брикетированных высокомагнезиальных сульфидных медно-никелевых концентратов в рудно-термических электропечах следует использовать брикеты с содержанием воды менее 3-3,5%.

^ Методика исследовательских работ

Для исследовательских работ использовались растровый электрический микроскоп Tescan 5130MM Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья с системой микроанализа SPIRIT (ED-спектрометр) и YAG-кристаллом в качестве сенсора отраженных электронов, рентгенофазовый анализ. Исследования брикетирования концентрата проводились на пилотной установке института Гипроникель - валковом прессе В050 производства компании Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья “K.R. Komarek, Inc.” (США) производительностью до 25 кг/ч. Полупромышленные и промышленные тесты процесса брикетирования проведились на установках конторы “Maschinenfabrik Köppern GmbH & Co.KG” (Германия), валковом прессе ЗАО “НПО Спайдермаш” и на Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья промышленном брикет-прессе производства компании “Koppern” на ООО “Медногорский медно-серный комбинат”.

^ Достоверность результатов обусловлена применением промышленного сырья, внедрением современных способов исследования, неплохим согласованием результатов пилотных исследовательских работ и полупромышленных Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья и промышленных испытаний.

^ Апробация работы

Результаты работы доложены на семинаре «Неделя металлов в Москве. 13-17 ноября 2006 г.», Москва, 2007, на НТС ОАО «ГМК «Норильский никель» 2004-2008 гг., на НТС ОАО «КГМК» 2004-2010 гг., на НТС ООО «Институт Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья Гипроникель» 2006-2010.

^ Личный вклад создателя

Создатель без помощи других выполнил:

- постановку задач и разработку общей методики исследовательских работ;

- воспринимал конкретное роль в пилотных исследовательских работах;

- конкретно управлял проведением полупромышленных и промышленных испытаний;

- конкретно участвовал в обработке Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья экспериментального материала;

- участвовал в разработке технологического регламента;

- производил управление строительством и освоением промышленного комплекса.

Создатель выражает сердечную благодарность за внимание, содействие, и поддержку на разных шагах выполнения диссертационной работы Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья д.т.н. Цымбулову Л.Б., д.т.н. Ерцевой Л.Н., к.т.н. Чумакову Ю.А., к.т.н. Блинову В.А., ст.н.с. Портову А.Б.

Публикации

По теме Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья диссертации размещено 5 научных работ, из их 4 – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки Рф.

^ Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения и библиографического перечня. Содержит 159 страничек машинописного текста, 42 рисунка, 8 таблиц, перечень литературы из Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья 100 наименований.


^ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во внедрении рассматривается актуальность работы, ее научная и практическая ценность, постановка задач.

В главе 1 выполнен критичный анализ размещенных данных по брикетированию медных и медно-никелевых руд и концентратов Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья и окисленных никелевых руд.

В главе 2 рассмотрены теоретические нюансы брикетирования материалов цветной металлургии.

В главе 3 приведены результаты исследования минералогического состава высокомагнезиального сульфидного медно-никелевого концентрата Кольской ГМК.

В главе 4 изучены закономерности брикетирования Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья сульфидного медно-никелевого высокомагнезиального концентрата на укрупнено-лабораторном валковом прессе ООО «Институт Гипроникель».

В главе 5 рассмотрены результаты испытаний по брикетированию рудного медно-никелевого концентрата на промышленных и полупромышленных валковых прессах.

В главе 6 рассмотрены Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья вероятные технологические схемы брикетирования рудного медно-никелевого концентрата, обусловлен выбор хорошей схемы.

В главе 7 приведены результаты опытно-промышленных испытаний технологии плавки брикетированного медно-никелевого концентрата в двузонной печи Ванюкова.

В главе 8 приведены результаты Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья плавки брикетов в рудно-термических электропечах.

1. С целью обеспечения требуемого свойства брикетов высокомагнезиальных сульфидных медно-никелевых концентратов, в процессе брикетирования следует учесть хим и минералогический состав концентрата, тип и расход Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья связывающего, влажность, давление прессования, состав и температуру шихты.

Проанализированы литературные данные и теоретические нюансы брикетирования сырья различного хим и минералогического состава: сульфидные медные и медно-никелевые руды и концентраты, окисленные никелевые руды. Показано, что Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья кроме хим и минералогического состава на прочностные характеристики брикетов влияют влажность начального материала, количество и качество связывающего вещества и методы упрочнения сырых брикетов.

^ Исследование хим, минералогического и
гранулометрического состава Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья концентратов

В опытах по брикетированию использовались свежайшие и лежалые с разным сроком хранения концентраты. Влажность новых концентратов составляла 10,2-13,1 %.

Рентгеноспектральный микроанализ образцов лежалого концентрата с применением растрового электрического микроскопа Tescan 5130MM с системой Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья микроанализа SPIRIT (ED-спектрометр) и YAG-кристаллом в качестве сенсора отраженных электронов показал, что проба концентрата содержит большие конгломераты частиц 2-ух типов (набросок 1):

1. Конгломераты содержат отдельные частички фактически неизмененных рудных сульфидных минералов – пентландита Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья, халькопирита, пирротина, пирита и поболее большие частички серпентина. Все это находится в связывающей массе, представляющей собой сульфат никеля с реликтами пентландита (набросок 3.1, а, б). Состав сульфата, % масс.: 23,2 Ni; 0,41Co; 3,3 Fe; 1,6 Mg; 17,7 S; 54 O, что Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья соответствует приблизительно 5–шестиводному сульфату никеля с примесью других сульфатов, сначала, железа и магния.




а б



в г

1 – сульфидные рудные минералы; 2 – серпентин;
3 – сульфат никеля;4 – магнетит (рудный и вторичный)

Набросок 1 – Вид (а, в) и строение (б Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья, г) 2-ух типов
конгломератов частиц в пробах лежалого рудного
медно-никелевого концентрата


2. Конгломераты содержат отдельные частички рудных сульфидных минералов – пентландита, халькопирита, пирротина, пирита, более большие частички серпентина и частички магнетита. Все это Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья связано в конгломерат не сульфатами, а узкой фракцией концентрата, в главном – силикатной (набросок 1, в, г).

^ Исследование закономерностей брикетирования
сульфидного медно-никелевого концентрата на укрупнено-лабораторном валковом прессе ООО «Институт Гипроникель»

Исследования Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья проводились на валковом прессе В050 производства конторы “K.R. Komarek, Inc.” (США), главные технические свойства которого представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Главные технические свойства валкового
пресса В050 производства компании “K.R. Komarek, Inc Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья.”

№ п/п

Техно черта

Размерность

Величина

1

Поперечник валков

мм

100

2

Ширина валков

мм

38

3

Скорость вращения валков

об/мин

0 - 7,5

4

Наибольший вращающий момент валков

Н*м

380

5

Наибольшее давление прессования

кН/см

50

7

Размер брикетов

мм

34х18х12

8

Скорость вращения шнекового питателя

об/мин

0 - 137

9

Наибольший вращающий момент шнека

Н*м

42

11

Общая производительность пресса

кг/час

1 - 25


Экспериментально установлено, что Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья: существенное воздействие на прочностные свойства брикетов оказывает минералогический состав концентрата. Увеличение в его составе сульфидной составляющей, как и содержания талька плохо сказывается на прочности как сырых, так и сухих брикетов. При этом Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья на прочности сырых брикетов это воздействие более приметно при завышенном содержании цветных металлов и (либо) талька в составе концентрата, а при низком содержании для сушеных брикетов.

Возрастание содержания лигносульфоната в брикетируемой шихте Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья содействует увеличению прочностных черт как сырых, так и сушеных брикетов, при этом темп возрастания для первых выше, чем для вторых. Более отлично увеличение содержания лигносульфоната в шихте сказывается на прочности брикетов в области его Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья содержаний 0-3,5 % (по сухому весу). Для получения сырых (“зеленоватых”) брикетов с применимой прочностью (140 кГ/брикет и поболее при испытаниях на сжатие, выход маленькой фракции наименее 15 % при испытаниях на сброс) нужно поддерживать Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья содержание сухого лигносульфоната в шихте более 6,5 % либо более 12,5 % водянистого. Оптимум влажности шихты для получения более крепких “зеленоватых” брикетов лежит в спектре 2,2-3,5 %.

Зависимость прочности брикетов на сброс либо сжатие от влажности шихты экстремальная Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья, с точкой максимума, отвечающей 1,5-3,2 % влажности шихты при испытаниях брикетов на сжатие и 3,5-4,8 % при испытаниях на сброс. Просматривается очевидное воздействие содержания лигносульфоната в шихте на ее положение на кривой: увеличение содержания лигносульфоната кроме роста максимума по Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья величине прочности и сужению пика по спектру конфигурации влажности содействует смещению точки максимума в сторону огромных значений по влажности шихты.

При проведении операции упрочнительной сушки брикетов их прочностные свойства растут Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья в 2-2,5 раза, и нужная крепкость на сжатие может быть достигнута при ~1,7 либо 3,5 % содержании в шихте лигносульфоната пылеобразной либо водянистой смеси, соответственно. Выход маленькой фракции наименее 15 % при испытаниях сушеных брикетов на сброс достигается Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья на шихте, содержащей более 1,5 % водянистого лигносульфоната (по сухому весу). Спектр начальной влажности брикетируемой шихты в данном случае существенно обширнее и составляет 1,5-6,5 %.

Действенным средством увеличения прочностных черт брикетов является подача на брикетирование шихты с завышенной Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья температурой (60-900С). В данном случае вследствие ускорения процессов полимеризации связывающего и удаления капиллярной воды из тела брикетов наблюдается повышение прочностных черт сырых брикетов, а результаты их испытаний на сброс и сжатие Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья становятся сравнимыми с подобными плодами для сушеных брикетов.

Зависимость содержания возврата в продуктах брикетирования от влажности шихты и содержания в ней лигносульфоната носят экстремальный нрав: точка минимума выхода возврата отвечает влажности шихты Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья 2,6-4,5 % и 1,5-7,2 %-му содержанию лигносульфоната в шихте. Увеличение содержания связывающего в шихте приводит к понижению точки минимума возврата и смещению в сторону большей влажности. С ростом влажности шихты также происходит уменьшение малого выхода возврата Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья и смещение его в сторону огромных содержаний связывающего в брикетируемой шихте. В целом выход возврата при рациональном ведении процесса находится в границах 10-35 % от массы товаров брикетирования.

^ Результаты испытаний по брикетированию Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья концентрата на промышленных и полупромышленных валковых прессах

Были проведены промышленные и полупромышленные тесты на валковых прессах “Maschinenfabrik Köppern GmbH & Co.KG” (Германия), компании со столетним опытом разработки технологий брикетирования разных рудных Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья концентратов, брикет-прессов и сопутствующего оборудования, и ЗАО “НПО Спайдермаш” (Наша родина).

Изготовлены некие обобщающие выводы:

– для получения очень вероятного количества целых брикетов в продуктах брикетирования нужно завышенное содержание связывающего в шихте Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья в границах 3,5-5,3 %; выход целых брикетов, приобретенных при брикетировании засульфаченного концентрата, приметно выше, чем при брикетировании свежайшего концентрата;

– требуемый выход возврата (менее 15 %) достигается при содержании водянистого лигносульфоната в шихте более 8 % при брикетировании свежайшего Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья концентрата либо 5,5 % при брикетировании лежалого; при применении в качестве связывающего сухого лигносульфоната, достаточное количество возврата появляется при его содержании в шихте в количестве более 6,2 %; содержание воды в шихте во всех случаях не Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья должно превосходить 3,7 %;

– сырые брикеты из свежайшего концентрата удовлетворительной прочности на сброс (выход фракции +10 мм более 85 %) можно получить при брикетировании шихты, содержащей более 8,3 % водянистого лигносульфоната либо 5,6 % сухого, а влажность шихты должна находиться в границах 3,2-4,7 %; получение Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья нужной прочности на сжатие (140 кг/брикет и поболее) на сырых брикетах проблематично, в то время как при брикетировании лежалого концентрата в широкой области содержаний лигносульфоната в шихте величина прочности сырых брикетов на Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья сжатие заранее выше обозначенного значения;

– проведение упрочнительной сушки брикетов приводит к значительному увеличению их прочности; при использовании в качестве связывающего водянистого лигносульфоната достижение нужной прочности на сжатие сушеными брикетами, сделанными Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья из свежайшего концентрата, наблюдается при содержании лигносульфоната в шихте более 7,8-8,2 %, а прочности на сброс - более 4,3 % при влажности шихты 3,2-5,8 %; крепкость на сжатие сушеных брикетов из лежалого концентрата существенно выше прочности брикетов из свежайшего Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья концентрата, и даже в отсутствие связывающего превосходят требуемые значения по прочности в широком спектре содержаний воды в концентрате;

– более действенным средством увеличения прочностных черт брикетов является подача на брикетирование шихты с завышенной температурой (60-900С Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья); это в купе с низкой влажностью шихты, переходом при брикетировании части механической энергии пресса в тепло дает эффект упрочнительной сушки брикетов, что и фиксируется у брикетов, сделанных по технологии Медногорского Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья МСК и прошедших недолговременное вылеживание (3 часа);

– предельным значением влажности шихты, при котором сохраняется работоспособность брикет-пресса, является 3,5 %; выше этого значения при брикетировании рудного медно-никелевого концентрата начинается залипание рабочих ячеек брикет-пресса; при своевременном Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья контроле за состоянием валков пресса следующей аварийной ситуации на прессе реально избежать методом подачи на валки пресса материала пониженной влажности, что приводит к самоочистке ячеек от залипшего материала;

– сравнительный Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья анализ свойства товаров брикетирования, приобретенных на разных промышленных и полупромышленных валковых прессах, показал неплохую согласованность результатов и построенных на их базе зависимостей характеристик брикетирования от состава шихты; это гласит о несущественном воздействии Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья различий в конструкции и работе прессов на характеристики брикетирования.

Рекомендовано иметь крепкость готовых брикетов на сброс: выход фракции +10 мм при троекратном сбрасывании брикетов на железную плиту с 2-х метровой высоты более 85 %, а крепкость на Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья сжатие – 140-150 кГ/брикет и поболее.

С учетом вероятных поставщиков оборудования для брикетирования концентрата на ОАО “Кольская ГМК” предпочтение отдано варианту технологии с внедрением в качестве основного оборудования брикет-пресса 92/10-8D 1225 DG Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья2E производства конторы “Maschinenfabrik Köppern GmbH & Co.KG” (Германия).


2. Для обеспечения больших характеристик плавки высокомагнезиальных сульфидных медно-никелевых концентратов в двузонной печи Ванюкова шихту следует вводить после брикетирования в установленном режиме, что обеспечивает Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья получение богатых штейнов, шлаков с низким содержанием цветных металлов и высокосернистых газов, применимых для следующей утилизации.

Для получения всех нужных технологических характеристик плавки брикетов на комбинате «Североникель» была построена Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья опытно-промышленная двузонная печь Ванюкова. Проект разработан ООО «Институт Гипроникель» вместе с институтом «Норильскпроект» и проектно-исследовательским центром ОАО «Кольская ГМК».

Окислительная и восстановительная зоны печи имеют площадь пода 4,7 м2 любая, площадь пода Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья сифона – 2,0 м2 (общая площадь пода печи – 11,4 м2). Окислительная зона печи снабжена 6 фурмами (4 главных, 2 дополнительных в торце печи), восстановительная зона – 4 фурмами. Конструкция фурм, их размещение, также количество подаваемого через их воздушно-кислородного дутья Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья и горючего схожи фабричным, что позволяет с высочайшей степенью достоверности предсказывать процессы плавки и восстановления по результатам испытаний на опытно-промышленной печи. Рабочие места зон печи разбиты водоохлаждаемыми перегородками, системы газоудаления - раздельные. Газы зоны Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья окисления, содержащие SO2, направляются на сернокислотное создание, газы зоны восстановления, содержащие CO и Н2, дожигаются воздухом через специально установленные в верхнем ряду кессонов фурмы и систему организованных подсосов, очищаются от Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья пыли и выбрасываются в атмосферу. Сифон печи предугадывает возможность непрерывного выпуска шлака и штейна. Выдачу штейна можно производить также временами, через шпур, установленный в торце сифона. В связи с малым потоком образующегося штейна, его Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья выпуск на этом шаге испытаний производили по второму варианту, т.е. временами через шпур, расположенный на уровне 600 мм от пода печи.

Для испытаний была применена наработанная партия брикетов медно-никелевого концентрата массой Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья 1900 т на брикет-прессе ОАО «Медногорский медно-серный комбинат».

В окислительную зону печи подавались вместе сульфидное сырье (брикеты), кварцевый флюс, жесткий конвертерный шлак и жесткий углеродистый восстановитель. Через фурмы подавались кислородно-воздушная Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья и пропан-бутановая консистенции.

Образующийся в процессе плавки шлак поступал в восстановительную зону печи, где производилось его восстановление газовой консистенцией, образующейся в итоге сжигания пропан-бутановой консистенции в критериях недостатка Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья кислорода, и жестким углеродистым восстановителем. Для поддержания требуемой концентрации диоксида кремния в шлаке в зону восстановления велась загрузка флюса. Шлак восстановительной зоны поступал в сифон, откуда происходил его непрерывный слив через порог Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья, расположенный на уровне 2200 мм от пода печи.

Производительность окислительной зоны по перерабатываемым брикетам составляла 5,5 т/час, расход кварцевого флюса – 5 12% от массы перерабатываемых брикетов, конвертерного шлака - 22–24%, антрацита – 8–12%. Обогащение дутья по кислороду варьировали в Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья границах 80-93%. Расход кислородно-воздушной консистенции составлял 3000 - 3600 нм3/час.

Приметного воздействия лингосульфоната, содержащегося в брикетах, на процесс плавки не установлено.

Производительность восстановительной зоны по обедняемому шлаку составляла 5,6 т/час, расход кислородно-воздушной консистенции – 1800–2000 нм Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья3/час (обогащение по кислороду 80-93%), расход антрацита – 12-18% от массы перерабатываемого шлака.

Получение шлаков с низкой концентрацией цветных металлов идиентично достигается при плавке на штейны различного свойства. Даже при получении 70-73%-ных штейнов качество обеднения сохраняется Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья. Но при всем этом закономерно понижается содержание серы в штейне.

В итоге испытаний показана возможность действенной транспортировки брикетов с места их производства до металлургического агрегата. Зрительно установлено, что количество целых брикетов составляет Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья более 90%;

Ожидаемые характеристики технологии:

- содержание цветных металлов в отвальном шлаке двузонной печи Ванюкова: Ni – 0,2; Cu – 0,36; Co – 0,09;

- состав штейна двузонной печи Ванюкова, %: Ni – 29,4; Cu   15,1; Co – 0,92; Fe – 30,7; S – 20,5.


3. Для обеспечения безаварийного и Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья неопасного режима плавки брикетированных высокомагнезиальных сульфидных медно-никелевых концентратов в рудно-термических электропечах следует использовать брикеты с содержанием воды менее 3-3,5%.

До строительства двузонной печи Ванюкова приобретенные брикеты планируется плавить в имеющихся рудно-термических электропечах Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья. Проведены исследования для установления принципной способности неопасной работы РТП при плавке брикетов.

Брикетирование концентрата и бывалые плавки проводились на установках ООО «Институт Гипроникель». Плавки велись в опытнейший дуговой печи, оборудованной однофазовым трансформатором Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья ОСУ-100/05-А, номинальная мощность 100 кВА, применяемые ступени вторичного напряжения 49,0 В и 36,8 В.

Были также проведены бывалые плавки в гарнисажной электропечи мощностью 225 кВА, площадь пода – 0,4 м2. Углеграфитовые электроды поперечником 100 мм Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья погружаются в шлаковый (штейновый) расплав.

Комплекс исследовательских работ, проведенных в истинной работе на укрупненных установках, показал, что при плавке брикетов в электропечах, для неопасной работы содержание воды в брикетах не должно превосходить 3 3,5%. При более Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья высочайшем содержании воды при переворачивании откосов и соприкосновении их со штейном безизбежно приведет к выбросам расплава из печи со всеми вытекающими последствиями.


Заключение


1. С внедрением способов РЭМ, РСМА и РФА изучен вещественный состав Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья начального высокомагнезиального сульфидного медно-никелевого концентрата. Установлено, что проба концентрата содержит большие конгломераты частиц 2-ух типов

- конгломераты содержат отдельные частички фактически неизмененных рудных сульфидных минералов – пентландита, халькопирита, пирротина, пирита и Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья поболее большие частички серпентина. Все это находится в связывающей массе, представляющей собой сульфат никеля с реликтами пентландита. Состав сульфата, % масс.: 23,2 Ni; 0,41Co; 3,3 Fe; 1,6 Mg; 17,7 S; 54 O, что соответствует приблизительно 5–шестиводному сульфату никеля с Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья примесью других сульфатов, сначала, железа и магния.

- конгломераты содержат отдельные частички рудных сульфидных минералов – пентландита, халькопирита, пирротина, пирита, более большие частички серпентина и частички магнетита. Все это связано в конгломерат Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья не сульфатами, а узкой фракцией концентрата, в главном – силикатной.

2. На пилотной установке института Гипроникель - валковом прессе В050 производства конторы “K.R. Komarek, Inc.” (США) проведен широкий комплекс исследовательских работ брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья концентрата. Проведены полупромышленные и промышленные тесты процесса брикетирования на установках конторы “Maschinenfabrik Köppern GmbH & Co.KG” (Германия), валковом прессе ЗАО “НПО Спайдермаш” и на промышленном брикет-прессе производства конторы “Koppern Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья” на ООО “Медногорский медно-серный комбинат”. Результаты пилотных и промышленных испытаний отлично согласуются меж собой. Установлено, что:

– для получения очень вероятного количества целых брикетов в продуктах брикетирования нужно завышенное содержание связывающего в шихте и Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья поддержание влажности шихты в границах 3,5-5,3 %; выход целых брикетов, приобретенных при брикетировании засульфаченного концентрата, приметно выше, чем при брикетировании свежайшего концентрата;

– требуемый выход возврата (менее 15 %) достигается при содержании водянистого лигносульфоната Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья в шихте более 8 % при брикетировании свежайшего концентрата либо 5,5 % при брикетировании лежалого; при применении в качестве связывающего сухого лигносульфоната, достаточное количество возврата появляется при его содержании в шихте в количестве более 6,2 %; содержание воды в шихте во Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья всех случаях не должно превосходить 3,7 %;

– сырые брикеты из свежайшего концентрата удовлетворительной прочности на сброс (выход фракции +10 мм более 85 %) можно получить при брикетировании шихты, содержащей более 8,3 % водянистого лигносульфоната либо 5,6 % сухого, а влажность Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья шихты должна находиться в границах 3,2-4,7 %; получение нужной прочности на сжатие (140 кГ/брикет и поболее) на сырых брикетах проблематично;

–действенным средством увеличения прочностных черт брикетов является подача на брикетирование шихты с завышенной Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья температурой (60-900С);

– предельным значением влажности шихты, при котором сохраняется работоспособность брикет-пресса, является 3,5 %; выше этого значения начинается залипание рабочих ячеек брикет-пресса;

– совпадение в последовательности конфигурации параметров брикетов, сделанных из практически Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья лежалого концентрата на пилотной установке компании “Koppern” и промышленном прессе Медногорского МСК (с увеличением содержания водянистого лигносульфоната в шихте) свидетельствует о существенных различиях в брикетировании свежайшего и лежалого концентратов; получение брикетов из свежайшего Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья концентрата удовлетворительной прочности может быть либо при внедрении завышенного количества связывающего в брикетируемую шихту, либо при проведении упрочнительной сушки брикетов, либо операции подачи жаркой шихты на валки пресса с следующим вылеживанием брикетов, аналогичной Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья проводимой на Медногорском МСК.

По совокупным результатам исследовательских работ, проведенных на укрупнено-лабораторном валковом прессе В050 производства компании “K.R. Komarek, Inc.” и промышленных брикет-прессах компаний, вероятных поставщиков оборудования для брикетирования рудного Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья медно-никелевого концентрата на ОАО “Кольская ГМК”, предпочтение отдано третьему варианту технологии с внедрением в качестве основного оборудования брикет-пресса 92/10-8D 1225 DG2E производства конторы “Maschinenfabrik Köppern GmbH & Co.KG Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья” (Германия). Разработан технологический регламент для проектирования промышленного комплекса брикетирования производительностью 530 тыс. т концентрата в год. Начато освоение промышленного комплекса.

3. На комбинате «Североникель» Кольской ГМК в опытно-промышленной двузонной печи Ванюкова проведены Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья плавки брикетов. Выполнен проект, который прошел Госэкспертизу и утвержден управлением ОАО «ГМК «Норильский никель».

4. В связи с тем, что решение о строительстве двузонной печи не принято, брикеты перерабатываются в имеющихся электропечах.

Проведены исследования Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья на укрупненных установках плавки брикетов в электропечах. Установлено, что при плавке брикетов для неопасной работы содержание воды в брикетах не должно превосходить 3 3,5%. При более высочайшем содержании воды при переворачивании откосов и Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья соприкосновении их со штейном безизбежно произойдут выбросы расплава из печи со всеми вытекающими последствиями.


^ Главные результаты диссертации представлены в последующих печатных работах:

1. Машьянов А.К. Воздействие влажности шихты и содержания в ней связывающего на Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья прочностные свойства брикетов / А.К Машьянов., А.В.Голов, В.Ф. Козырев, А.Б. Портов, Л.Ш. Цемехман // Цветные металлы, 2007. № 8. С.34-38.

2. Машьянов А.К. Воздействие хим и гранулометрического состава медно-никелевого Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья концентрата на его брикетируемость / А.К. Машьянов, А.Н. Голов, В.Ф. Козырев, А.Б. Портов, Л.Ш. Цемехман // Цветные металлы, 2007. № 10. С.41-46.

3. Машьянов А.К. Отработка технологии брикетирования рудного медно-никелевого Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья концентрата на промышленных брикет-прессах / А.К. Машьянов, А.Н. Голов, В.Ф. Козырев, А.Б. Портов, Л.Ш. Цемехман // Цветные металлы, 2007. № 12. С.37-42.

4. Машьянов А.К. Исследование воздействия влажности шихты и содержания в Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья ней связывающего на прочностные свойства и выход возврата при брикетировании рудного медно-никелевого концентрата комбината “Печенганикель” / А.К. Машьянов, Ю.А. Чумаков, А.Н. Голов, В.Ф. Козырев, А.Б. Портов, Л Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья.Ш. Цемехман // Неделя металлов в Москве. 13-17 ноября 2006 г. Сборник трудов конференций и семинаров. Москва, 2007. С.425-432.

5. Машьянов А.К. Брикетирование рудного медно-никелевого концентрата с внедрением в качестве связывающего аква смесей меляссы Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья / А.К. Машьянов, А.Н. Игумнов, А.Б. Портов, Л.Ш. Цемехман // Цветные металлы, 2011. №8-9. С. 145-150.



razrabotka-uroka-na-temu-urok-fizicheskoj-kulturi-i-pravilnaya-osanka.html
razrabotka-uroka-po-himii-v-9-klasse-na-temu-azotnaya-kislotastroenie-svojstva-primenenie.html
razrabotka-uroka-po-povesti-a-s-pushkina.html