nikel (682908), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

ОБЖИГ ФЛОТАЦИОННОГО КОНЦЕНТРАТА С ПОЛНЫМ ВОЗВРАТОМ ПЫЛИ

На Норильском горно-металлургическом комбинате никелевый концент­рат получают путем, флотационного разделения медно-никелевого файнштейна, содержащего, %: 35-45 Ni; 30-40 Сu; 1,5-3,0 Fe; 21-23,7 S. После медленного охлаждения и последующих операций дробления, из­мельчения и флотации получают два основных и один промежуточный продукт.

Рис. 1. Технологическая схема обжига никелевого концентрата на НГМК:

1 - сгуститель; 2 - барабанный вакуум-фильтр; 3 - ленточный транспортер; 4 -бункер для кека; 5 — бункер для пыли; 6 — бункер для шихты; 7 - печь КС; 8-циклон; 9 — дымосос; 10 — электрофильтр; 11 — бункер для угля; 12 — трубчатая печь; 13 — скруббер

К основным продуктам относятся никелевый и медный концент­раты, промежуточным является магнитная фракция. Никелевый концент­рат и магнитную фракцию направляют для последующей переработки окислительным обжигом в печах КС. В никелевом концентрате содержит­ся 65,5 % Ni и 24 % S; в магнитной фракции 68,7 % Ni и 4,2 % S. Содержание класса крупности частиц меньше 53 мкм в концентрате составляет 88—95 %, в магнитной фракции 10—15%.

После сгущения и фильтрации пульпы кек транспортером подается в бункер шихтарника печей КС. Сов­местно с никелевым концентратом эти операции проходит часть оборот­ной пыли, подаваемой в сгуститель пневмотранспортом из электро­фильтров и в мокром виде из скрубберов. Доля пыли, подаваемой в обо­рот, составляет 15—20 % от общего ее количества.

Из бункера кек влажностью 7—8 % тарельчатым питателем выгружает­ся в лопастный двухвальный смеситель. Сюда же из параллельного бунке­ра поступает сухая оборотная пыль из циклонов и газоходов. За счет добавки сухой пыли шихта после смесителя имеет влажность не более б%. .

Пройдя двухвальный смеситель, шихта приобретает однородную и хо­рошо сыпучую структуру. Ленточным транспортером ее подают в бункер, откуда ленточным питателем загружают через свод загрузочной камеры в печь КС.

Готовый продукт с уровня пода печи по наклонной течке самотеком непрерывно поступает в трубчатую вращающуюся печь. Часть закиси ни­келя отгружается для приготовления активного никелевого порошка и на доводку анодного никеля при его выплавке.

Газы из обжиговой печи проходят грубую очистку в циклонах и газо­ходах. На печи параллельно работают два газохода. Газоходные отверстия расположены в стенке печи под сводом. Отсос газов из печи осуществляет­ся дымососом ВГД-20, который направляет газы в электрофильтры. После электрофильтров газы выбрасываются через 160-м трубу в атмосферу. Пыль из циклонов и газоходов подается в кюбелях на шихтарник с по­мощью мостовых кранов.

Схема обжига в целом характеризуется полным возвратом пыли на обжиг. Причем, кроме собственной (обжиговой пыли), в печь КС подает­ся пыль из трубчатых и анодных печей. Следует, однако, заметить, что выход пыли трубчатых и анодных печей сравнительно мал. Схема обжига характеризуется также отсутствием утилизации тепла и серы газов и от­сутствием охлаждения слоя. Обогащение кислородом дутья не приме­няют. На обжиг подается неокатанная шихта.

Основные технологические показатели обжига на отдельных печах несколько отличаются, что объясняется их конструктивными особеннос­тями. В целом эти показатели можно характеризовать следующими дан­ными:

Удельная производительность по концентрату:

на площадь пода, т/(м² ·сут) .…………………………...................... 13

на внутренний объем печи, т/ (м²_·сут) ...............……………………. 1,1

Удельный расход воздуха на 1 т концентрата, м³/т .......…………... 1800

Температура в слое, °С. ........................……………………………... 1140

Пылевынос, %:

от загрузки .....………………………………………........................... 30—35

от концентрата. ...........................…………………………………….. 40—45

Высота слоя в насыпном состоянии, м ...............………………….... 1,5

Давление воздуха в дутьевой камере (под подиной печи), кгс/см²…. 0,45

Содержание SO, в газах после электрофильтров, % ....………….... 4,5

В совокупности с характеристикой продуктов обжига приведенные технологические показатели дают достаточно «полное представление о ре­зультатах обжига никелевого концентрата на Норильском комбинате.

Обращает на себя внимание очень высокая температура обжига. Ранее высокая температура обжига была недостижима из-за чрезмерного укруп­нения материалов в слое. Существенное повышение температуры обжига объясняется увеличением давления дутья, что позволило увели­чить массу (высоту) слоя. Если раньше давление воздуха под подиной было 0,14 кгс/см², то теперь оно составляет 0,4—0,5 кгс/см². Большая масса слоя воспринимает и в значительной мере гасит резкие колебания изменения содержания серы в шихте, позволяя поддерживать высокий средний температурный уровень без резкого укрупнения частиц. Кроме того, увеличение высоты слоя позволяет увеличивать поток концентрата, не уменьшая среднего времени пребывания материала в слое. Соответст­венно загрузке изменяется и поток воздуха, т.е. увеличение загрузки концентрата на единицу площади пода печи приводит и к увеличению ско­рости дутья. Увеличение же скорости дутья позволяет поддерживать без­аварийную работу печи на более крупном материале (более крупной за­киси никеля).

Таким образом, увеличение давления дутья под подиной (увеличение высоты слоя) объективно приводит к возможности работы на повышен­ных температурах обжига. Увеличение температуры обжига, в свою оче­редь, обеспечивается интенсификацией загрузки, а также снижением коэффициента расхода дутья. При небольшой удельной произ­водительности невозможно обеспечить низкий коэффициент расхода дутья по гидродинамическим условиям, так как скорость дутья при прочих рав­ных условиях прямо пропорциональна удельной производительности по загрузке и удельному расходу дутья:

,

W_К.С. — скорость дутья на площадь пода, м/с (при нормальных условиях);

 удельная производительность печи по сырью (концентрату), т/(м²_·сут);

— удельный расход воздуха, м³/т концентрата; Т— темпе­ратура в слое. К;

К — коэффициент, учитывающий размерность парамет­ров и температуру в слое.

При указанных размерностях и К == 1,157 • 10^-5 при опреде­лении скорости дутья, приведенного к нормальным условиям, и К = 4,239 • 10^-8 при определении скорости дутья, приведенного к темпера­туре в слое. и нормальному давлению (избыточное давление отсутствует).

Следует отметить, что наличие магнитной фракции как отдельного вида сырья для обжиговых печей сопряжено с усложнением обжигового переде­ла в целом. Магнитную фракцию надо либо точно дозировать к основному потоку никелевого концентрата, что затруднительно, либо обжигать в отдельной печи.

Как показала практика НГМК, обжиг одной магнитной фракции харак­теризуется показателями, значительно отличающимися от показателей об­жига никелевого концентрата. Резкие колебания химического состава и физической структуры частиц магнитной фракции определяют и неста­бильность технологии ее обжига.

В заключение можно отметить, что схему обжига никелевого концент­рата на НГМК нельзя отнести к сложным, однако она обладает ограничен­ными возможностями по существенному повышению удельной произво­дительности из-за увеличения пылевыноса. К недостаткам следует отнести также отсутствие утилизации тепла и серы обжиговых газов.

ОБЖИГ ФЛОТАЦИОННОГО КОНЦЕНТРАТА С ЧАСТИЧНЫМ ВОЗВРАТОМ ПЫЛИ

На комбинате "Североникель", как и на НГМК. никелевый концентрат выделяют при разделении медно-никелевого файнштейна методом флота­ции. Концентрата среднем содержит, %: 67,3 Ni; 3,0 Сu; 1,7 Fe; 0,5 SiO; 24 S. Степень измельчения концентрата характеризуется содержанием фракции менее 0,044 мм в количестве 92 %.

Рис. 2. Технологическая схема обжига никелевого концентрата на комбинате "Североникель":

1 - сгуститель; 2 - барабанный вакуум-фильтр; 3 -.бункер с тарельчатым питате­лем; 4 - печь КС; 5 - котел-утилизатор; 6 - циклон; 7 - эксгаустер; 8-электро­фильтр; 9 — трубчатая печь; 10 — холодильник

Действующая в настоящее время технологическая схема переработки никелевого концентрата приведена на рис.2. В соответствии с этой схе­мой пульпа никелевого концентрата после флотационного разделения файнштейна поступает в сгуститель. Туда же подают пневмотранспортом оборотную пыль в количестве около 10 % от массы концентрата. После сгущения и фильтрации на барабанных вакуум-фильтрах кек влажностью 8—9 % поступает в бункер, куда подают также влажные обороты цеха электролиза никеля. Из бункера материалы ленточным транспортером пе­редаются в лопастный двухвальный смеситель, куда поступает также оборотная пыль в количестве 5—10 % от массы концентрата. Далее шихту загружают через свод загрузочной камеры. Горячая закись никеля с темпера­турой 1080—1150 °С из печи КС с помощью двухсекторного регулируемо­го затвора самотеков поступает в трубчатую печь.

Газы от обжига никелевого концентрата попадают сначала в котел-ути­лизатор и параллельно ему работающий водоохлаждаемый газоход, где охлаждаются до 400 °С, проходят грубую очистку в батарейных циклонах и эксгаустером направляются в электрофильтры УГТ-40/з и затем — на производство серной кислоты.

Часть пыли на "Североникеле" является готовой продукцией печи КС. Это в значительной мере ухудшает качество закиси никеля, выходящей из печи КС. Ниже приведен ее наиболее характерный гранулометрический состав,%:

Крупность фракции,

мм ............ +1 -1+0,63 -0,63+0,4 -0,4+0,31 -0,31

Выход, % .....7 15 50 18 10

Закись никеля получается при "жестких" условиях обжига: темпера­туре выше 1100 °С, содержании серы в шихте 21,5-22,5 %. Однако добав­ка пыли делает ее значительно мельче: средневзвешенное содержание мелочи меньше 0,20 мм в смеси закиси из слоя и пыли вместо 3—6 % сос­тавляет 20—30 %. Смесь закиси никеля и пыли представляет собой пыля­щий материал. Это заметно и по материальным балансам последующего передела закиси КС в трубчатых печах: чем больше загружают в трубча­тую печь такой шихты, тем больше получают пыли в котлах-утилизаторах за трубчатыми печами. При загрузке одной пыли в трубчатую течь пылевынос из нее достигает 50—60 %.

Кроме того, подача пыли в готовую продукцию значительно повышает содержание серы в ней. Если закись никеля, выгружаемая из слоя, имеет содержание серы 0.1—0,2 %, то в смеси этой закиси и пыли оно достигает 0.5%.

Таким образом, подача части пыли в готовую продукцию, уменьшая общую циркуляционную нагрузку на обжиг, приводит к существенному ухудшению качества продукта по крупности и содержанию серы.

Важной особенностью технологической схемы комбината "Североникель" является утилизация серы и тепла отходящих газов.

Основные технологические показатели обжига характеризуются сле­дующими данными:

Характеристики

Список файлов реферата