title-icon
Яндекс.Метрика
» » Агломерирующий обжиг сульфидов свинца

Агломерирующий обжиг сульфидов свинца

Цель процесса — превратить сульфиды свинца и других металлов в окислы и получить окускованный материал, пригодный для плавки в шахтной печи. Процесс ведут на машинах с дутьем и прососом.
Основная реакция — окисление сульфида свинца кислородом воздуха до PbO : 2PbS + 3О2 = 2РbО + 2SO2. Окисление до PbSO4 нежелательно, так как при плавке он будет восстанавливаться до сульфида, что способствует повышенным потерям свинца в шлаке. Тепла, выделяемого во время окисления сульфидов, достаточно для нормального ведения процесса.
Обжиг стараются провести при максимальном извлечении серы в газы, которые используют для производства серной кислоты. Наличие серы в агломерате в присутствии повышенного количества цинка приводит к переходу в шлак ZnS. Это увеличивает вязкость шлаков и потери с ними свинца. В отличие от сульфида цинка окись его хорошо растворяется в шлаке. Раньше при содержании в агломерате меди оставляли часть серы для вывода меди в штейн. Сейчас от этой практики отказались и переводят медь в свинец.
При агломерации, помимо окисления сульфидов, окись свинца взаимодействует с кислотными окислами, в результате чего образуются силикаты (Pb2SiO4) и ферриты (PbO*Fe2O4). Эти соединения имеют низкую температуру размягчения (650—750 С), вязки и поэтому связывают частицы шихты в прочные пористые куски — агломерат. При агломерации возможно протекание следующей реакции между сульфидом и окисью свинца: 2РbО ++ PbS = 3Рb + SO2.
Восстановленный свинец проходит через слой шихты (при агломерации с прососом) и заплавляет колосники тележек, снижая их эффективное сечение. Сейчас многие заводы перешли на агломерацию концентратов с дутьем снизу, что обеспечивает более высокую производительность, возможность обжигать богатую свинцом шихту без заливки им колосников, меньшие подсосы воздуха, вследствие чего получается газ, пригодный для сернокислотного производства, и уменьшается расход колосников и электроэнергии. На машинах с дутьем получают агломерат, содержащий 50—53% Pb и газы с 5—7% SO2, при агломерации на машинах с прососом соответственно 40—42 и 1—2%.
Удельная производительность агломерационных машин по выжигаемой сере составляет 0,8—1,3 для машин с прососом и 1,5—2,1 т/(м2*сут) для машин с дутьем или в пересчете на готовый агломерат в первом случае 8—10, во втором 13—20 т/(м2*сут). В обоих случаях конечный агломерат содержит около 2,0% S, что отвечает удалению серы примерно на 85%, считая от серы концентрата.
Кратко остановимся на практике работы агломашины с дутьем, освоенной на Чимкентском свинцовом заводе. Машина эффективной площадью 75 м2 укрыта сверху колпаком и пространство в нем условно разделено на две зоны: богатого и бедного газа. В области зоны богатого газа расположены девять дутьевых камер, в которые отдельным вентилятором подают воздух в количестве 750—1200 м3/мин при давлении 3—4 кПа. В области зоны бедного газа расположены ближе к хвосту машины шесть дутьевых камер. В эти камеры воздух подают от другого вентилятора в количестве 500—700 м3/мин под давлением 3—4 кПа. Газ из-под колпака отсасывают двумя вентиляторами производительностью по 1000 м3/мин каждый, чем обеспечивают разрежение, равное 10—20 Па. Газ, отсасываемый из-под колпака над первыми девятью камерами (богатый, 5—6% SO2), направляют в увлажнительные башни, электрофильтры и сернокислотный цех. Богатые газы отсасываются в количестве, равном производительности сернокислотного цеха, в них переходит 55—60% серы, содержащейся в шихте. Бедный газ (2—2,5% SiO2) проходит через холодильник, где температура его снижается с 40— 50 до 15° С, и поступает затем в рукавные фильтры и в атмосферу, либо его возвращают под первые девять камер при работе с рециркуляцией.
Агломерационные машины снабжены тремя питающими бункерами: для постели, шихты зажигательного слоя и основной шихты. Высота слоя постели 12—15 мм, зажигательного слоя 20—25 мм, основного 250 мм. Зажигательный горн отапливают природным газом. Зажигательный слой, передвигаясь, поступает под питатель основной шихты. Агломерат должен иметь высокую температуру начала размягчения (950—1000° С). Это обеспечивается образованием во время спекания игольчатых кристаллов тугоплавкого силиката кальция. Пористость агломерата 65—75%. Рекомендуется крупность 30—120 мм. Чимкентский свинцовый завод при агломерации применяет кислород, который целесообразно подавать в первые камеры, обогащая воздух до 23—24% O2. С увеличением содержания кислорода в дутье более 24% агломерат сплавляется и процесс расстраивается. Выход пыли при агломерации с дутьем составляет 1,5—2% от массы шихты, что в 2 раза больше, чем на машинах с прососом. Извлечение свинца в агломерат составляет 99,2—99,7%, потери 0,3—0,8%.

title-icon Подобные новости