Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Гидрометаллургиялық сұлбада ерітінділерді тазарту және металды бөліп алу



Мысты гидрометаллургиялық әдіспен алу әдетте тотыққан немесе алдын ала күйдірілген сульфидті мыс кендерін қорытуда пайдаланылады. Қазақстанда мыс шикізатын гидрометаллургиялық әдіспен алу қолданылмайды. ТМД елдерінде аз мөлшерде баланстан тыс кендер мен беткі қабаттың жыныстарынан ерітінділеу арқылы мыс алу қолданылады.

Гидрометаллургиялық әдіспен мыс өндірудің аз қолданылуы тотыққан кен орындарының қорының аздығына және олардан алтын мен күмісті ажыратып алудың қиындығына байланысты. Сондықтан гидрометаллургиялық әдіспен асыл металдарды бөліп алу тиімсіз болатын кедей мыс кендері қорытылады. Және де бос тау жынысы еріткіштермен әрекеттеспейтін болу керек, ал мыс жеңіл еритін түрде, немесе еритін түрге оңай айнадыруға болатын түрде болғаны дұрыс. Мыс кендерін қорытудың кез келген гидрометаллургиялық әдісі негізгі екі сатыдан тұрады: кенді ерітінділеу және ерітіндіден мысты тұндыру. Еріткіштер бірқатар талаптарға сай болу керек. Негізгілері: еріткіштің арзандығы және тапшы болмауы, кеннің пайдалы компоненттерімен жақсы химиялық әрекеттесуі, бос тау жынысымен әлсіз әрекеттесуі, оны қайта қалпына келтіру (регенерация) мүмкіндігі. Мыс шикізатына қатысты бұл талаптарға су және күкірт қышқылы мен күкірт қышқылды темір [Fe2(SO4)3] ерітінділері сай келеді.

Су арзан және мол еріткіш. Ол мыс сульфаттар және хлоридтер түрінде болатын шикізат пен аралық өнімдерді өңдеуге жарамды. Сульфидті минералдарды табиғи жағдайда ерітінділегенде судың және ауадағы оттегінің бірлескен әсерінен сульфидтер тотығып, күкірт қышқылы мен темір (Ш) сульфаты түзіледі. Бұл түзілген компоненттер сульфидтерді ерітеді.

Күкірт қышқылының ерітіндісі мыс гидрометаллургиясында кең тараған еріткіш. Оның еріткіштік қабылеті жоғары, арзан және қайтадан қалпына келтіріледі (регенерацияланады). Егер кенде негіздік минералдар (әктас, доломит, кальцит т.б.) көп болса, күкірт қышқылының ерітіндісін қолдану тиімсіз болады, өйткені бұл минералдармен әрекеттесуінің салдарынан ерітіндінің шығыны көбейеді.



 

Тотыққан никель кендерін сульфидтеу химизмі

Қазіргі кезде өздерінің химиялық құрамы мен қасиеттері бойынша айырмашылығы өте үлкен екі түрлі никель кендері қорытылады: тотыққын және сульфидті никель рудулары. Тотыққан никель кендері гидратталған магнезиалды силикаттардан, алюмосиликаттардан және темір оксидтерінен тұратын тау жыныстары болып келеді. Оларда никель минералдары кен массасының аз бөлігін құрайды. Тотықан никль кендерінде никель келесі минералдар түрінде болады: бунзенит (NiO), гарниерит [(Ni,Mg)O·SiO2 ·nH2O] және ревденксит [3(Ni,Mg)O·2SiO2 ·2H2O].Тотыққан никель кендерінде пайдалы компонент кобальт. Оның кендегі мөлшері ондағы никельдің мөлшерінен 15-25 есе кем. Кейде тотыққан никель кендерінде аз мөлшерде мыс кездеседі (0,01-0,02%). Бос тау жынысы негізінен силикаттардан, каолиннен (Al2O3·2SiO2·2H2O), тальктан (3MgO·4SiO2·H2O), бурыл теміртастан (Fe2O3·nHO), шынытастан (SiO2) және әктастан (CaCO3) тұрады.Тотыққан никель кендерінің құрамы пайдалы компоненттер бойынша да, бос тау жынысы бойынша да тұрақсыздығымен ерекшеленеді. Кеннің ортыша құрамы,%: Ni - 0,7-4; Co - 0,04-0,16; SiO2 - 15-75; Fe2O3 - 5,0-65; Al2O3 - 2-25; Cr2O3 - 1-4; MgO - 2-25; CaO - 0,5-2; конституциялық ылғал - 10-15. Тотыққан никель кендерін байытудың тиімді әдістері осы күнге дейін табылған жоқ. Сондықтан олар тиісті дайындықтан соң бірден металлургиялық қорытуға түседі. Тотыққан никель кендері кеуекті, борпылдақ болып келеді, олардың механикалық беріктігі аз, ылғалдығы жоғары (40%-ға дейін).ТМД елдерінде тотыққан никель кендерінің кен орындары Оңтүстік Уралда (Буруктал кен орны) және Украинада бар. Шет елдерде тотыққан кен орындары Жаңа Каледонияда, Кубада (Моа-Бей, Никаро) Филлипин аралдарында, АҚШ-та, Бразилияда, Индонезияда, Австралияда және Грецияда бар. Тотыққан никель кендерін қорыту сульфидті мысты-никельді кендерді қорытуға қарағанда жеңіл. Ол қосымша рафинирлеусіз тұтынушыларға, негізінен қара металлургяға, жіберілетін отты никель алумен бітеді. Никельді қоспалардан (Fe, Cu, Co,S) тазарту барлық көпсатылы технология үрдісі кезінде жүреді.



Никель штейнін конвертерлеу

Тотыққан никель кендерін шахталы бақылаудың штейіндері никельдің, кобальттың, темірдің сульфидтерінен және металл түріндегі Fe, Ni, Co-тан тұрады. Конвертерлеу процесінің мақсаты – темір мен күкіртті тотықтырып никель файнштейнін алу. Оттегінің темірмен байланысы оның никель және кобальтпен байланысынан мықты болғандықтан, никель штейнін үрлеу кезінде алдымен метал түріндегі темір тотығады. Темірдің тотығу процесі конвертерлеудің бipiншi периоды болады. Темірдің тотығуы FeО және Fe304 түзе жүреді. Түзілген оксидтер кремнеземмен әрекеттесіп, қожға өтеді. Конвертерлеудің бipiншi периодының негізгі химиялық реакциясын келесідей жазуға болады: 6Fe + 302 + 3Si02 = 3(2Fe0•Si02) + 1876000 Дж Бос темірдің нeгiзгi массасы тотыққаннан кейін келесі реакциямен сипатталатын конвертерлеудің екінші периоды басталады: 2FeS + 302 + Si02 = 2Fe0•Si02 + 2502 + 1030290 Дж

Бірінші және екінші периодта жүретін процестерді салыстыру бipiншi периодта жүретін реакциялардың нәтижесінде екі есе көп жылу бөлінетінін, үш есе көп флюс жұмсалып, үш есе көп конвертер қожы түзілетінін керсетеді. Бірінші периодта темірдің тотығуы нәтижесінде конверетерде температура көп кетеріледі. Теориялық температура 1650-1700°С жетуі мүмкін. Ic жүзінде балқымадағы температура 1200-1300°С болады. Сондықтан бipiншi период кезінде конвертерде көп мелшерде суық қоспалар қорытылады. Суық қоспалар ретінде суыған штейн, электр пешінің қожы, конвертерлеудің айналымды материалдары қолданылады. Кейде конвертерлерде метал өңдеуші зауыттардың, құрамында 10-нан 40%-ға дейін никель бар, қалдықтары қорытылады. Суық қоспалардың мөлшері алынатын штейннің құрамына байланысты 30-100 % болады. Штейндегі темірді қожға айнадыру үшін құрамында 70-90 %Si02 бар кварц флюсын қолданады.Конвертерлеудің өнімдері файнштейн, конвертер қожы және күкіртті газ.Никель файнштейнінің құрамы, %: Ni - 76-78; S - 19-21; Fe - 0,2-0,3; Со - 0,3-0,5; Сu- <2. Темірді файнштейнннен бұран артық аластату тиімсіз, өйткені бұл кезде никельдің тотығып конвертер қожына өтуі артады.Конвертер қожының құрамы, %: Ni - 0,7-1,2; Со - 0,2-0,5; Fe - 49-53; Si02 - 27-30; MgО - 3-ке дейін.Конвертер қождары мiндеттi түрде кедейлендiрiледi. Конвертер қождарын кедейлендiру арнайы конвертерлер немесе электр пештерiнде кедей штейнмен араластыру арқылы жүргiзiледi. Нәтижесiнде құрамында 0,14%Ni және 0,05% Со бар тастанды қож және құрамында 4-5%Со және 24-30%Ni бар кобальтты штейн алынады. Кобальтты штейн никель мен кобальтты бөлiп aлy үшiн арнайы өңдеуге жiберiледi. Никель штейндерiн конвертерлеуде сиымдылығы 20 және 30 тонналық мыс өндiрiсiнде қолданылатын конвертерлерге ұқас горизонталды конвертерлер қолданылады.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!