I. Теоретическая часть

2.7 Материальный баланс процесса раскатывания кека.

Материальный баланс процесса раскатывания кека. (на 100 кг)

Таблица 2.5.

Входящие продукты			Входящие продукты
Продукт	Kg	%		Продукт	kg	%
Kеk	100	62,55		Клинкер	65,88	36,79
kоks	17,1	11,02		Возгон	32,24	24,63
воздух	23,2	14,94		Отходящие газы	56,34	37,26
недостаток.	16,16	11,49		Ясень	2	1,32
Всего	156,46	100		Всего	156,46	100

2.8. Тепловой баланс процесса раскатывания кека
Приход тепла.
1. Жар, который приходит с пирожными; Т = 20°С
Q=20•0,3•100•4,187=2512,2 кДж
2. Тепло от коксового порошка; t=20°С
Q=20•4,187•0,24•17,1=353,9 кДж
3. Воздушное тепло; t=20°С
Q = 23,2•0,24•20•4,187=466,3 кДж
4. Теплота, образующаяся при сгорании коксового порошка по следующим реакциям:
C+O2=CO2+94052кКал
Q = 5,35 • 94052 • 4,187/12 = 175567 кДж
C+1/2O2=CO+26416 ккал
Q=2,67•26416•4,187/12= 24609 кДж
H2+1/2O2=N2O+57800 ккал
Q=3,5•4,187•57800/60= 14117,2 кДж
S+O2=SO2+70960 ккал
Q=0,0684•4,187•70060/64= 313,5 кДж
Итого: ...... 214606,7 кДж
5. Нагрев в результате реакции
Zn(пар)+1/2O2=ZnO+83170 ккал
Q=22,7•83170•4,187/81,4= 97111,6 кДж
Pb(пар)+1/2O2=PbO+52800кКал
Q=5,85•52800•4,187/223,2=5794,3 кДж
Итого: ....... 102905,8 кДж
Расход тепла.
1. Тепло, которое уходит с клинкером; t=1000°С
Q=65,88•1000•4,187•0,3= 82752 кДж
2. Тепло, идущее с возгонами; t=1000°С
Q=32,24•1000•4,187•0,3= 40496,6 кДж
3. Нагрев газами; t=1000 С
C CO2 Q=1000•2,22•17,6=39072 кДж
C CO Q=1000•1,41•0,696=981,36 кДж
C SO2 Q=1000•0,024•2,22=53,28 кДж
C N2 Q=1000•13,85•1,39=19251,5 кДж
C H2O Q=1000•4,35•1,71=7438,5 кДж
Итого: 66796,6 кДж
4. Теплота, расходуемая на реакции, протекающие в кеке:
ZnO+CO=Zn+SO2 - 15534 ккал
Q=5,59•15534•4,187/81,4=4466,8 кДж
Fe2O3+CO=2FeO+CO2-8264 ккал
Q=11,83•8264•4,187/160=2558,34 кДж
ZnS+Fe=FeS+Zn-25780 ккал
Q=6,1•25780•4,187/97,4= 6760,2 кДж
Всего = 13785,3 кДж
теплоты, расходуемой в результате испарения влаги в коксовом порошке:
Q=539•4,187•0,408=920,7 кДж
Потери тепла через внешние слои печи составляют 32% от общего количества выделяемого тепла.
320845 • 0,32 = 102670,4 кДж
Тепловой баланс сварки цинковым кеком. Таблица 1.7.

Kеlishi	kDj	%		Sarfi	kDj	%
Kеk bilan	2512,2	0.78		Klinkеr bilan	82752	25,8
Kоks kukunlari bilan	353,9	0,11		Vazgоnalr bilan	40496,6	12,62
				Gazlar bilan	66796,6	20,82
Xavо bilan	466,3	0,145		endоrеaksiya оrqali	13785,3	4,3
Kоks kukunlarini yonishida kеladigan	214606,7	66,88
				kоks kukunlarining bug’lanishi hisоbiga	920,7	0,3
Ekzotermik reaksiyalar bo’yicha keladigan	102905,8	32,1		Dеvоrlarga yutilgan issiqlik	102670,4	32
				Boshqa yo’qotishlar	13423,4	4,2
Jami	320845	100		Jami	320845	100

2.9. Расчет параметров печи Колодцев.
Вельсевский процесс представляет собой трубопровод протяженностью более 100 м.
осуществляется в духовке. Его диаметр составляет 2-2,5 м. Печка 3-5 относительно горизонта
угол расположен на градусном уклоне. Внутренняя поверхность печи облицована.
Размер загружаемых в печь материалов должен быть 5-10 мм. Кокс
количество в упаковке 35-45% от веса перерабатываемого вещества.
В печи твердый барабан перемешивается со скоростью 1 об/мин, а напор
движется вниз от детали. Обычно твердые частицы занимают 15-20% объема печи.
Выделяющиеся при сгорании газы охлаждаются и очищаются от пыли.
Крупные частицы пыли механически отделяются и запыляются
5-6% от общего количества. Эта пыль улавливается и повторно запекается в духовке.
загружен. Мелкие зерна содержат 60-70% цинка. Они улавливаются фильтрами и являются независимыми
обработанный. 90-93% выхода цинка в организм
свинец - 90%. Пропорциональная выработка производительности печи за сутки
Примерно 1 т шлака с 1 м рабочего объема Ориентировочный состав клинкера,

Нам дали печь на 100 м, поэтому, если она перерабатывает 1 тонну 1 м, она перерабатывает 100 т 100 м. Нам нужно 600/100=6 таких печей на 400т.‌‌

Заключение

В процессе производства цинка образуются различные отходы. Мы можем убедиться в этом на примере цинкового завода, принадлежащего АО «Алмалык КМК». В процессе производства цинка при селективной плавке образуются цинковые кеки, а после процесса прокатки – клинкеры, содержащие драгоценные металлы. В настоящее время цинковые кеки перерабатываются пирометаллургическим способом на Алмалыкском цинковом заводе. В результате пирометаллургической пирометаллургической обработки цинкового кека в скважинной печи отделяются только цинк и свинец, а остальные благородные металлы собираются в клинкере. Процесс Уэллса проводят при высоких температурах 1100-12000. Для этого используется кокс. Недостатком сварочного процесса является большой расход кокса, потери золота, серебра, меди, свинца и других металлов с клинкером, трудность улавливания шлака. Сегодня ведутся научно-исследовательские работы по переработке техногенных отходов цинкового производства. Он заключается в разработке рациональной технологии извлечения из отходов важных цветных металлов путем исследования переработки отходов цинкового производства. В настоящее время металлургическая промышленность развивается во всем мире. Металлургическая промышленность Узбекистана в последние годы получила большое развитие. Если взять в качестве примера один из них, Алмалыкский горно-металлургический комбинат, то в последнее время объемы производства комбината расширяются, применяются новые технологии. Если обратить внимание на завод по производству цинка, принадлежащий этому конгломерату, то ежегодно производится 100-120 тысяч тонн металлического цинка.

Процесс производства цинка выглядит следующим образом: сначала цинковый концентрат обжигают в печи с горячим слоем. Образовавшуюся сажу селективно растворяют в 100-120 г/л серной кислоты. При селективном плавлении температура составляет 60-700 С и продолжается 2 часа.
В процессе в раствор переходит 35-90% цинка, частично кадмия, железа, мышьяка и других металлов. Количество нерастворившегося остатка (кека) составляет 20-25% от количества сажи. Состав следующий: Zn 18-23 в (%); Рб 4,8-11,7; Cu 0,25-1,28; Сд 0,08-0,2; Фе 23-32; С 4,7-10; и Ag 170-425 г/т; Au 1,0-2,0 г/т.
Причиной высокого процента металлов в кеке является наличие несгоревших сульфидов цинка, которые реагируют с оксидом цинка, оксидами железа и кремния с образованием феррита цинка и силикатов цинка. Поскольку жмых считается отходом процесса селективного плавления, этот жмых является искусственным сырьем. Причина – высокий процент металлов в составе. В настоящее время торты обрабатываются методом сварки. Процесс прокатки осуществляется во вращающихся трубчатых печах при температуре 1000-1200 0С. Кокс добавляют в цинковый кек в качестве восстановителя. При заданной температуре цинк, свинец и его соединения, низкие оксиды редких металлов и пары сульфидов запускаются с использованием высокого равновесного давления в атмосфере мощной восстановительной печи, и их окисление происходит в газовой фазе. При этом в основном получают оксиды цинка, свинца и редких металлов (кадмия, индия, таллия, германия, теллура). Твердый остаток - медь, редкие металлы и рыхлая порода остаются в клинкере. Основным недостатком сварочного процесса является большой расход кокса.
В последние годы проводятся научно-исследовательские работы по переработке кека и клинкера цинкового производства. Обработка цинкового кека паром. При этом жмых сначала измельчают, измельчают и сушат. После этого его загружают в печь. Печь имеет круглую трубчатую форму. При достижении температуры топки 250 0С в топку подается водяной пар из парогенератора.‌‌

Отходящие газы проходят через ряд адсорберов. В адсорбере газы проходят через жидкость. В состав жидкости входит сульфат меди и перекись водорода.В настоящее время хорошие результаты дало прокаливание цинкового кека в присутствии подогретых паров воды перед гидрометаллургической обработкой. Термическую обработку кека в водяном паре классифицируют по образованию первичных, промежуточных и конечных продуктов. Установлено значительное окисление сфалерита от начальной температуры до 9000 С первичным оксидом цинка.

По результатам термодинамических расчетов сульфид цинка ZnS в основном превращается в ZnO при термообработке в присутствии пара. феррит цинка ZnO·Fe2O3 – до ZnSO4 и Fe2O3; к меди CuO; сульфиды железа превращаются в Fe2O3. В ходе исследований изучается влияние термической обработки водяным паром на уровень растворения различных металлов. Эксперименты проводятся в диапазоне температур 500-9500 С. При температуре 9000 С термическая обработка в присутствии паров воды положительно влияет на уровень перехода цинка в раствор серной кислоты, при температуре выше 9000 С - цинк в продукте, полученном при термической обработке с водой. пара и переход меди в раствор увеличивается. Гидрометаллургическая переработка цинковых кеков – процесс, получивший в последние годы широкое распространение. Среди этих методов в основном используются процессы гетита и яразита. Процесс гетита в настоящее время используется на цинковом заводе в Балене, Бельгия. Сначала цинковый кек селективно проплавляется обрабатываемым электролитом в течение 6-8 часов при температуре 95 0 С. Процедуру продолжают до тех пор, пока остаточное количество серной кислоты не составит 50 г/л. Полученный свинцово-серебряный кек содержит 25% Pb и 3-4% Zn. После этого торт отправляется на ведущее производство. Процесс Jarozit в настоящее время используется на заводе по производству цинка в Оддо, Норвегия. Здесь цинковый кек обрабатывается в растворе серной кислоты концентрацией 150-200 г/л при температуре 80-900 С в течение 4-6 часов. Остаток в основном состоит из сульфата свинца, оксида кремния, оксидов железа и золота, серебра, который отделяют от раствора и направляют на свинцовый завод. Недостатки процесса: использование дополнительного оборудования для нагрева и охлаждения раствора, длительное время отстаивания раствора.


Список использованной литературы‌‌

Ванюков А.В., Уткин Н.И. Комплексная переработка медно-нике¬левого сырья. Челябинск: Металлургия, 1988. – 432 с.

Сигедин В.Н., Аранович В.Л., Довченко В.А., Хасанов А.С., Руденко Б.И. Процесс медной плавки на АГМК // Горный журнал. М., 1999. №7. С.36–38.
Шмонин Ю.Б. Пирометаллургическое обеднение шлаков цветной метал¬лургии. М.: Металлургия, 1981. – 130 с.
Мечев В.В., Быстров В.П. и др. Автогенные процессы в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1976. – 360с.
Тарасов А.В., Уткин Н.И. Общая металлургия. М.: Метал¬лургия,1997.
Диомедовский Д.А. Металлургические печи. М.:Металлур¬гия, 1970.
Хасанов А.С. Пирометаллургическое обеднение твердых и жидких конвертерных шлаков ВСК без увеличения выбросов серы в окружающую среду: Автореф. дис. … канд.техн.наук. М.: МИСиС, 1991. – 21 с.
Хасанов А.С., Атаханов А.С. Повышение комплексной перера¬бот¬ки медного и цинкового сырья на Алмалыкском ГМК // Цветные металлы. М.:, 2003. №2. – С.33–34.
Хасанов А.С., Атаханов А.С. Повышение комплексной перера¬ботки медного и цинкового сырья на Алмалыкском ГМК. М.:Цветные металлы. № 2, 2003.
Санакулов К.С., Дабижа С.И., Атаханов А.С., Хасанов А.С. Перс¬пективы развития ОАО «Алмалыкский ГМК» // Вестник ТашГТУ. Ташкент, 2005. №1. – с . 31–40.
Хасанов А.С. 107 кимёвий элемент. Изоҳли луғат. Тошкент: Фан, 2007. –185 б.
Санакулов К.С., Хасанов А.С. Переработка шлаков медного производства. Ташкент: Фан, 2007. - 256 с.
Лоскутов Ф.М., Цейдлер А.А. Расчёты по металлургии тяжёлых цветных металлов. М., 1963.
Кривандин В.А. Металлургическая теплотехника. М.: Метал¬лургия,1986.– 591 с.
Якубов М.М. Теоретические и технологические основы произ¬водства черновой меди. Ташкент: Фан, 2005. – 127 с.
Sigedin V.N., Aranovich V.L., Dovchenko B.А., Khasanov A.S. Progress in copper melting at Almalyk mining and metallurgical integrated works // Allerton Press. USA, 2006. Р. 14–15.
Хасанов А.С., Санакулов К.С., Атаханов А.С. Технологическая схе¬ма комплексной переработки шлаков Алмалыкского ГМК // Цветная металлургия. М.: 2003. № 4. С. 9–12.
Диомедовский Д.А. Расчеты пиропроцессов цветных металлов. М.:Металлургия, 1963.

КУРСОВАЯ РАБОТА 5310300

Лист


Лист