Обжиг медного концентрата

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт высоких технологий

Кафедра металлургии цветных металлов

Отчет по лабораторной работе

по дисциплине «Металлургия тяжелых цветных металлов»

«Обжиг медного концентрата»

Выполнил

Студент, МЦб-16                     __________                        Г.Т. Рахимов   

Принял

Преподаватель                        ___________                        В.В. Жмурова 

Иркутск 2019 г.

Обжиг цинкового концентрата

Цель работы: воспроизведение в лабораторных условиях технологии окислительного обжига сульфидных медных концентратов.

Задачи: определить выход огарка; определить содержание серы в огарке; определить степень десульфуризации; оформить отчет по результатам выполненной работы.

Теоретические сведения

Окислительный обжиг применяется к бедным по меди и богатым по сере железистым концентратам. При этом виде обжига содержание серы в огарке снижается, благодаря чему при последующей плавке огарка в отражательной печи можно получить достаточно богатый штейн. Сера, удаляющаяся при обжиге в отходящие газы, может быть уловлена на сернокислотных заводах.

Процессы, происходящие в обжиговой печи, можно представить следующими реакциями:

а) разложение высших сульфидов железа и меди без доступа воздуха (внутри слоя шихты) при повышенных температурах:

FeS2 = FeS + 0,5S2;

Fe7S8 = 7FeS + 0,5S2;

2CuFeS2 = Cu2S + 2FeS + 0,5S2;

2CuS = Cu2S + 0,5S2.

Эти реакции протекают в пределах температур 600 – 1000 °С, но ввиду малого времени пребывания шихты в печи они не успевают пройти полностью;

б) окисление сульфидов под действием кислорода воздуха и повышенных температурах:

FeS2 + 5*0,5O2 = Fe2O3 + 4SO2;

Cu2S 1*0,5O2 = Cu2O + SO2;

FeS + 3*0,5O2 = Fe2O3 + 2SO2;

S2 + 2O2 = 2SO2.

в) взаимодействие оксидов между собой, например :

Cu2O + Fe2O3 = Cu2O*Fe2O3.

Выделяющаяся из шихты сера по реакции диссоциации в виде паров окисляется кислородом воздуха

S + O2 = SO2.

Для лучшего соприкосновения сульфидов с кислородом воздуха шихту перегребают, Реакции окисления сульфидов идут с выделением тепла, которое расходуется на подогрев продуктов реакции. Количество выделяющегося тепла достаточно для того, чтобы покрыть расход тепла на излучение в окружающее пространство, и процесс идет без подогрева шихты посторонним топливом.

Температура обжига должна быть такой, чтобы скорость окисления сульфидов была высокой, но продукты обжига не должны спекаться.

Наименьшая температура обжига определяется температурой воспламенения сульфидов, которая зависит от крупности сульфидов и содержания кислорода в газовой атмосфере печи (см. рекомендуемую литературу).

При повышении температуры до температур плавления шихты возможно её окомкование, что поведет к снижению величины поверхности, соприкасающейся с газами, и как результат — снижению скорости окисления. В силу этих причин в практике окислительного обжига выше, чем 960 °С, температуру не поднимают.