08.11.2016
3 000 лет назад человечество вошло в Железный век. В мире получили распространение технологии металлургии железа и изготовления железных орудий. Железо позволило расширить возможности человека.
Но шли столетия, менялись государства и технический уклад, а вместе с ними возрастала потребность в железе. Во второй половине 18 века началась промышленная революция, создавшая механический труд: в производстве стало появляться все больше машин.
А увеличение числа машин вызвало резкий рост потребности в металле. И уже эта потребность спровоцировала развитие металлургии.
Когда и случился технологический прорыв, главным достижением которого стала замена в металлургии древесного угля, использовавшегося средневековыми кузнецами, на каменноугольный кокс.
Производительность современных доменных печей повышается увеличением их рабочего объёма. Таковой у средней доменной печи около 5 000 м3. Это обеспечивает выплавку стали до 4 млн тонн в год. Печь такой производительности расходует свыше 10 железнодорожных эшелонов сырья в сутки.
Для хорошей производительности требуется тщательная подготовка руды и топлива к плавке, применении руд с усреднённым составом, самофлюсующегося агломерата.
А также использование дутья с повышенной влажностью и температурой, автоматической аппаратуры для контроля и регулирования технологических процессов. Особое значение имеет применение кислородного или обогащённого кислородом дутья.
Кислородное дутьё способствует повышению температуры и концентрации окиси углерода, улучшает процессы восстановления и уменьшает объём газов.
При этом процесс плавки непрерывен. Для уменьшения расхода кокса и повышения производительности доменной печи воздух (дутьё) нагревают до 1000–1200 °С, обогащают кислородом, а в горн вдувают природный газ, мазут или пылеугольное топливо.
Подготовка руд к доменной плавке необходима для повышения производительности доменной печи, снижения расхода кокса и улучшения качества чугуна. После этого процесса в руде увеличивается содержание железа в шихте и уменьшается число вредных примесей — серы, фосфора, повышается её однородность по кусковатости и химическому составу. Метод подготовки добываемой руды зависит от её качества.
Зольность и сернистость кокса тоже оказывают большое влияние на его расход и производительность доменных печей. При расчётах обычно принимается повышение на 1,5-2% расхода кокса и примерно на столько же снижение производительности доменных печей на каждый процент повышения зольности кокса или на каждую 0,1% повышения его сернистости.
При этом производство с использованием доменных печей вносит серьёзное загрязнение в окружающую среду. Металлургическая отрасль находится на втором месте среди всех других отраслей промышленности по атмосферным выбросам.
Предприятия чёрной и цветной металлургии при извлечении металлов вынуждены использовать руду с очень низким содержанием полезных компонентов. Таким образом, на обогащение и плавку поступает огромный объём руды, а это, в свою очередь, порождает большие количества отходящих газов из неиспользуемых компонентов.
- Именно загрязнение атмосферы является главной причиной экологических проблем, возникающих в результате деятельности металлургических гигантов.
- Выбросы из труб приводят к загрязнениям почв, уничтожению растительности и образованию техногенных пустошей вокруг крупных заводов.
- К тому же, экологические проблемы отечественной металлургии обостряются из-за высокого износа оборудования и устаревших технологий.
- По данным Минпромэнерго, до 70% всех мощностей в отечественной металлургической промышленности являются изношенными, устаревшими и убыточными.
Альтернатива
Индустриальная эпоха потребовала от производителей металлов улучшения качества их продукции, уменьшения издержек в производстве (в доменном производстве расходуется 60-70% всех топливно-энергетических затрат на производство готовой металлургической продукции), а также выполнения повышающихся требований к экологичности производства.
Первая массированная атака на доменную плавку, как на основной вид передела железорудного сырья, пришлась на 1960-е годы.
Открытие огромных нефтегазовых месторождений на Ближнем Востоке, в Северной и Центральной Африке, Латинской Америке породило эйфорию надежд в чёрной металлургии в виде замены доменного производства низкотемпературными твердофазными процессами металлизации железорудных материалов.
Так, в 1970-х годах стали появляться промышленные производства железа непосредственно из руды, минуя доменный (с использованием кокса) процесс. Одной из первых появились установки прямого восстановления железа (или губчатого железа).
Правда, они были малопроизводительны, а конечный продукт имел довольно много примесей. С совершенствованием процесса, эта технология всё же получила в 1980-х годах широкое распространение. Случилось это после того, как в горно-металлургическом комплексе стали активно применять природный газ, который идеально подошёл для прямого восстановления железной руды.
Ещё одним удачным решением стало возможность использовать в процессе прямого восстановления железа продуктов газификации углей (в частности, бурых), попутного газа нефтедобычи и другого топлива-восстановителя.
В 1990-е годы технологические изменения позволили значительно снизить капиталовложения и энергоёмкость в нескольких процессах прямого восстановления железа, в результате чего произошёл новый скачок в производстве продукции в виде металлизированных окатышей DRI (Direct Reduced Iron), которые продолжаются до сих пор.
Эксперты отмечают, что использование губчатого железа при выплавке стали (в основном, в электродуговых печах) позволяет производить наиболее высококачественный, экономически выгодный (с относительно низкой энергоемкостью) и экологически чистый металл (по сравнению с доменным процессом), пригодный для удовлетворения самых высоких требований таких отраслей-потребителей, как машиностроение (авиа-, судостроение и т. д.).
Оскольский электрометаллургический комбинат. www.metalloinvest.com
В типовом процессе восстановления железа основной компонент природного газа — метан — разлагают окислением в присутствии катализатора в специальных аппаратах — реформерах, получая смесь восстановительных газов — окиси углерода и водорода. Эта смесь поступает в высокотемпературный реактор, в который подаётся также обрабатываемая железная руда. Есть технологии DRI, использующие метан непосредственно в реакторе, а также восстановительные пылеугольные смеси.
При этом формы и конструкции реакторов очень разнообразны, например, это вращающаяся трубчатая печь или шахтная печь. Сама реакция восстановления максимально эффективно идёт только на поверхности твёрдых частиц руды, поэтому необходим определённый компромисс между сырьём (пылеобразная или пористая форма) и конечной продукцией (спечёнными окатышами, брикетами и т. п.).
Разнообразие технологий, оборудования и сырья создало большое разнообразие названий способов прямого восстановления, число которых перевалило за два десятка. Однако только немногие из них прошли опытно-промышленную и промышленную проверку, доказав свою высокую производительность и рентабельность, а также создавая готовую продукцию высокого и стабильного качества.
Все эффективные методы прямого восстановления качественного железа фактически используют единственный процесс: богатое железорудное сырьё (руда или окатыши с содержанием железа не менее 70%) восстанавливается при высоких температурах до содержания железа (85–90% и более) специальной газовой смесью.
Именно поэтому основное производство железа прямого восстановления главным образом сосредоточено в странах, обладающих большими запасами нефти с попутным газом, собственно природного газа и железной руды — это страны Латинской Америки, Ближнего и Среднего Востока.
На сегодня в мире наиболее широко распространены технологии прямого восстановления железа компании Midrex (США), установки которой работают во многих странах с 1971 года. Лидирующие позиции в DRI эта компания удерживает до сих пор.
Даже среди российских предприятий встречаются те, что используют технологии Midrex — это Оскольский электрометаллургический комбинат, который за 1983–1987 годы построил и запустил четыре модуля Midrex, общей мощностью 1,67 миллионов тонн металлизированных окатышей DRI в год, и Лебединский ГОК, который с 1999 года выпускает брикеты HRI мощностью 0,9 миллионов тонн в год.
При этом Россия занимает сейчас седьмое место в рейтинге крупнейших стран — производителей подобной продукции в мире.
Железо прямого восстановления почти полностью используется в электрометаллургии. Доменный процесс в таком производстве полностью исключен.
Поэтому получаемые продукты от этой технологии позволяет снизить негативное влияние металлургического производства на окружающую среду, в том числе за счёт уменьшения выбросов углекислого газа (оксида серы и др.) в атмосферу.
Высокий расход природного газа — до 400 м3 на 1 т DRI — считался главным недостатком технологий Midrex и её аналогов. Неуклонный рост цен на нефть и газ в последние годы угрожал рентабельности производства железа прямого восстановления.
При всей неустойчивости мировых цен на сырьё рентабельность производства железа прямого восстановления сохраняется, тем более в странах, имеющих оптимальные условия для такого производства, включая Россию.
Но аналитики сходятся в позитивных оценках развития мирового рынка DRI. По их мнению, баланс спроса и предложения на этом рынке не будет достигнут, по крайней мере, в течение ближайших 3–4 лет.
Мировое производство стали прямым восстановлением не превышает 2-3% от общего её производства. Другой технологией для работы с рудой без использования доменных печей является гидрометаллургический метод, который находится в стадии совершенствования.
Гидрометаллургический метод основан на вытеснении более активным металлом менее активного из получаемого раствора с последующей обработкой этих растворов для выделения металла в свободном виде. Для этой технологии используются руды с незначительным содержанием различных металлов.
Руду подвергают процессу гидрометаллургической переработки, т. е. её обрабатывают водными растворами кислот или щелочей. При этом часть соединений отдельных металлов переходят в состояние раствора. Также руду могут предварительно обработать кислородом или хлором, это позволяет повысить содержание в ней соединений, легко растворимых в воде.
Одним из существенных преимуществ гидрометаллургических методов, по сравнению с металлургическими переделами, является то, что они позволяют проводить более полную переработку бедных и полиметаллических руд.
При этом с раздельным получением всех полезных компонентов, а основного — в виде продукта с высокой степенью чистоты. Например, цинковые заводы одновременно с цинком выпускают кадмий, свинец, соли или концентраты меди, кобальта, ряд редких металлов и концентратов, а также серную кислоту.
Или взять медерафинировочные заводы, на которых выпускают не только медь, но и соли цветных металлов, шламы, содержащие благородные металлы.
Стоимость получаемых попутно продуктов может стать весьма важным экономическим фактором для металлургического производства. Важно всегда понимать, что рентабельность гидроэлектрометаллургического производства по сравнению с пирометаллургическим меняется значительно, поскольку в будущем ожидается вовлечение в переработку бедных и забалансовых руд.
А для этого необходимо разработать наиболее целесообразные пути извлечения всех полезных компонентов руд, с последующим их разделением и получением металлов или концентратов. При этом пирометаллургические процессы будут заменены гидрометаллургическими.
Правда, несовершенство современного состояния технологии обладает существенным недостатком: сложность технологических процессов и их аппаратурного оформления, приводящая к технико-экономической дороговизне его использования, так, например, вместе с цинком в растворимую форму переходит много железа, а это сильно усложняет последующую гидрометаллургическую переработку обожженного концентрата.
Но при этом эксперты отмечают, что технология имеет хорошие перспективы. развитие гидрометаллургических методов переработки рудного сырья в ближайшие десятилетия сможет обеспечить комплексное использование всех компонентов руд вплоть до пустой породы.
Оставшаяся после извлечения полезных компонентов пустая порода может быть тоже использована, так как в ней остаются бедные соединение полезных ископаемых, которые трудно добыть традиционными способами. такая технология будет способствовать превращению производств в полностью безотходные.
Уже сейчас гидрометаллургическим методом получают до 25% всей добываемой меди. тем более, что этот способ позволяет получать металлы, не извлекая руду на поверхность.
Принципиально новым развитием гидрометаллургического метода стала технология использования водных растворов с бактериально-химическим выщелачивание металлов.
Основу этого процесса составляет окисление содержащихся в рудах сульфидных минералов тионовыми бактериями. к таким минералам относятся сульфиды железа, меди, никеля, цинка, кобальта, свинца, молибдена, серебра, мышьяка. При этом металлы переходят из нерастворимой сульфидной формы в растворимую сульфатную.
Широкое распространение бактериальное выщелачивание получило при разработке сульфидных золотосодержащих концентратов. Подобно автоклавному выщелачиванию, оно заключается в окислении золотосодержащих сульфидов с помощью кислорода.
Однако приемлемая скорость окисления достигается в этом случае не за счёт применения повышенных температур и давлений кислорода, а введением в пульпу микроорганизмов бактерий), содержащих ферменты, являющиеся биокатализаторами окислительных процессов. Выделяющуюся при окислении энергию бактерии используют для своей жизнедеятельности.
Перспективы
Технологии подготовки руды без использования доменных печей находят все большее количество приверженцев по всему миру. Этот процесс позволяет избежать «дорогого» доменного передела, тем самым снизив сырьевые и энергетические расходы на фоне роста мировых цен на кокс, металлолом и железную руду, а также сокращения поставок сырья необходимого качества.
Учёные и инженеры во всём мире продолжают технологические поиски различных вариаций методов, использующих менее качественную руду и различные типы топлива.
При этом всё больше уделяется внимания экологии процесса и качеству металла. рассматривая вопросы модернизации своего производства, можно задуматься о внедрении новых перспективных технологий без использования доменных печей.
Это позволит производству войти в новый технологический уклад и начать снижать свои издержки как материально-финансовые, так и экологические. В ряде стран, в том числе и в России, имеются особо благоприятные условия для развития новых производств.
Дмитрий Трапезников
Большая Рнциклопедия Нефти Рё Газа
Cтраница 1
Переработка первичного рудного сырья или вторичных материалов пирометаллургическими, т.е.
связанными с появлением раскаленных материалов и расплавов, технологиями доминирует и в черной, и в цветной металлургии. При этом образуются целевые и нецелевые продукты.
К первым относятся те, ради которых ведется процесс: товарные черные и цветные металлы или их сплавы, а также промежуточные продукты, в которых они концентрируются по ходу переработки.
Нецелевыми продуктами являются пылевые и газовые выбросы, шлаки. Хотя они и не служат целью процесса, однако их появление в нем неизбежно. [1]
Конечными продуктами переработки рудного сырья являются чистые химия, соединения, из к-рых получают металлич. В основном используются гидрометал-лургич.
Рудный материал выщелачивают большей частью р-рами серной или азотной к-ты, или смесью этих к-т.
Кроме того, в особенности для руд, содержащих вторичные минералы, применяют выщелачивание р-рами соды. [2]
- Развитие гидрометаллургических методов переработки СЂСѓРґРЅРѕРіРѕ сырья, ожидаемое РІ ближайшие десятилетия, должно обеспечить комплексное использование всех компонентов СЂСѓРґ вплоть РґРѕ пустой РїРѕСЂРѕРґС‹ — остатка после извлечения полезных компонентов — СЃ превращением производств РІ полностью безотходные. [3]
- Ниже описаны способы переработки рудного сырья с получением чистых химических соединений и порошкообразного металла. [4]
- Развитие гидрометаллургических методов переработки СЂСѓРґРЅРѕРіРѕ сырья, ожидаемое РІ ближайшие десятилетия, должно обеспечить комплексное использование всех компонентов СЂСѓРґ вплоть РґРѕ пустой РїРѕСЂРѕРґС‹ — остатка после извлечения полезных компонентов — СЃ превращением производств РІ полностью безотходные. [5]
- Несмотря на большое разнообразие технологических схем переработки рудного сырья с применением гидрометаллургии, все они складываются из трех основных стадий: 1) извлечения ценных составляющих из руды или концентрата в раствор ( выщелачивание); 2) подготовки раствора к извлечению из него основного компонента; 3) выделения основного компонента в чистом ( товарном) виде. [6]
- Учитывая все возрастающую роль экстракционных и сорбцион ных процессов при переработке рудного сырья, рассмотрим ну, более подробно. [7]
- В перспективе вторичное сырье должно стать основным источником получения некоторых цветных металлов, а за счет переработки рудного сырья будет покрываться лишь дефицит баланса между потреблением и производством данного металла. [8]
Он имеет большое значение для успешной разработки новых совершенных производственных процессов и контроля новых прогрессивных методов переработки рудного сырья.
Однако, несмотря на большое значение, вещественный анализ развивается очень медленно, без широких и глубоких экспериментальных и теоретических исследований.
Более того, РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ нет даже общепринятого наименования этого РІРёРґР° анализа; для обозначения РѕРґРЅРёС… Рё тех же процессов Рё понятий различными авторами применяют СЃСЏ разные термины, часто без предварительной РёС… расшифровки Рё обоснования. Рто обстоятельство служит источником серьезных ошибок Рё путаницы понятий Рё оказывает, таким образом, отрицательное влияние РЅР° развитие вещественного анализа. [9]
Метод экстракции применяется почти повсеместно при очистке технических концентратов для получения урана, используемого как ядерное горючее, и при извлечении урана из отработанного ядерного горючего. Перспективы применения метода экстракции в схемах переработки рудного сырья очень велики благодаря большому разнообразию растворителей. [10]
Метод экстракции применяется почти повсеместно при очистке технических концентратов для получения урана, используемого как ядерное горючее, и при извлечении урана из отработанного ядерного горючего. Перспективы применения метода экстракции в схемах переработки рудного сырья очень велики благодаря большому разнообразию растворителей. [11]
Прежде всего в технологии получения редких металлов исключительное значение приобретает усовершенствование процессов обогащения руд.
В ряде случаев путем обогащения удается получать из очень бедных руд богатые и относительно чистые концентраты.
Вместе с тем чрезвычайно большое значение при переработке рудного сырья с целью выделения соединений редких металлов приобретают гидрометаллургические процессы, значение которых в производстве многих металлов в течение последних десятилетий резко повысилось сравнительно с пирометаллургиче-скими ( высокотемпературными) процессами. Так, ториевые концентраты обрабатывают при нагревании крепкой серной кислотой, получая растворимый в воде сульфат тория, и таким образом подготавливают их к последующей металлургической обработке. [12]
Ниобий же извлекается как попутный компонент при переработке комплексного рудного сырья. [13]
Страницы: 1
Извлечение металлов из рудного сырья
Примером использования комплексных соединений для извлечения металлов из руд служит взаимодействие высокодисперсных частиц золота с цианидом (KCN, NaCN, Ca(CN)2).
Такое золото, ассоциированное с кварцем, содержится в тонко вкрапленных рудах, которые предварительно измельчают до частиц размером 0,074-0,043 мм.
Кроме того это могут быть маленькие частички золота, прошедшие обработку на драгах унесенные потоком воды. Процесс извлечения золота протекает по схеме:
Золото и серебро окисляются кислородом воздуха до Me , в результате чего в растворе появляются комплексные анионы [Me(CN)2] [107].
Комплекс [Au(CN)2] является очень прочным. Для выделения золота из комплексного соединения полученный раствор обрабатывают цинковыми стружками:
Этот метод извлечения золота был предложен в 1843 г. русским инженером П. Багратионом.
Для выделения золота и серебра из цианистых растворов можно использовать алюниний, сорбцию активированным углем, ионообменными смолами, а также экстракцию.
Золото также растворяется в растворе тиосульфата [107]:
Аналогичная реакция известна и для серебра.
Золото растворяется также в гидросульфидных и полисуль- фидных растворах [107]:
Интересно, что золото растворяется в водных растворах аминокислот, пептидов, белков, нуклеиновых кислот [107]:
Для растворения золота можно использовать водный раствор тиомочевины, совместно с окислителем — хлоридом или сульфатом железа (111).
Золото растворяется в хлорной и бромной воде, в растворе йода в йодистом калии, а также в йодистоводородной кислоте. В этих случаях образуются комплексные соединения.
В технологии извлечения золота находят применение сорбционные процессы (сорбционное выщелачивание). При этом благодаря смещению химического равновесия процесса цианирования скорость цианирования возрастает в 3 раза.
Для десорбции сорбированного аниона [Au (CN)2] проводят операцию элюирования (вымывания) с помощью органических растворителей. Хорошие результаты дает использование водного раствора ацетона и азотной кислоты. Хорошие результаты получены при использовании в процессе элюирования слабокислых растворов тиомочевины.
При этом образуется катионный комплекс Au[SC(NH2)2]2 • В случае извлечения серебра при элюировании образуется комплекс Ag[SC(NH2)2]3Cl.
Из тиомочевинного комплекса золото можно вытеснить с помощью свинцовой стружки или пыли:
Аналогично протекает процесс при использовании цинка:
В табл. 44 представлены константы нестойкости и потенциалы при образовании золотом комплексных ионов [107].
Таблица 44
Константы нестойкости (1 и потенциалы образования ф0 комплексных ионов
| Комплексный ион | -IgP | Полуреакцин окисления | фо, В |
| Степень окисления Аи+ | |||
| [Au(CN)2]» | 41,0 | Au + 2CN~ ^ [Au(CN)2r + e | -0,54 |
| [AuS]“ | 39,9 | Au + 2CN ^ [AuS]- + e | -0,47 |
| [Аи(820з)2]3 | 29,4 | Au + 2S2032“ ^ [Au(S203)]3“ + | +0,15 |
| [Au[CS(NH2)2]2+ | 25,5 | Au +2CS(NH2)2 +1 [Au[CS(NH2)]2 + | +0,38 |
| [AuI2] | 22,1 | Au +21 «-* [AuI2]- + e | +0,58 |
| Степень окисления Аи3т | |||
| [AuBr4] | 36,9 | Au +4Br~ *— [AuBr4]' | +0,86 |
| [АиС14Г | 29,5 | Au + 4СГ ^ [AuC14]“ | +1,00 |
Природные теллуриды золота также способны взаимодействовать с цианидами [107]:
Металлическая медь также растворяется в растворах цианидов [107]:
Медь способна окисляться водой, процесс цианирования может протекать в отсутствии кислорода:
Минералы цинка — сфалерит (ZnS), цинкит ZnO, смитсонит (ZnC03) взаимодействуют с цианидами [107]:
С цианидами взаимодействуют оксиды ртути и слабо взаимодействует металлическая ртуть [107]:
Кинетика процесса цианирования подробно рассмотрена в [107]. При этом выделяется 4 стадии. Абсорбция кислорода раствором цианида. Перенос ионов CNT и молекулярного кислорода к поверхности металла. Химический процесс на поверхности металла. Перенос продуктов реакции [Au(CN)2]_, ОН и Н2О2 из реакционной зоны в объем раствора.
С процессом комплексообразования связано карбонатное выщелачивание урана. В процессе происходит взаимодействие урановой смоляной руды с водным раствором карбоната при участии окислителя — кислорода [108]:
Однако вместе с сульфатом образуются комплексные сульфатные анионы уранила [108]: [UC^SC^]2 и [UCb(S04)3]4~.
Извлечение урана из сернокислых, а также карбонатных растворов в виде комплексных анионов [UC^CSC^]2-, [UC^SCC^]4 и [U02(C03)3]4 производят с помощью анионообменных смол типа [RN]+X~, где R — матрица смолы, X — обменный анион: СГ, ОН , NO3-. Процесс сорбции протекает по схеме:
Металлы могут быть получены при термическом разложении комплексных соединений. Например, при термическом разложении комплексов платины может быть получена «платиновая губка» или нанодисперсная платина.
Комплексное соединение криолит Na3[AlF6] нашло использование в электролитическом производстве алюминия.
Процесс комплексообразования имеем место в производственном цикле получения бериллия при извлечении металла из берилла фторидным способом [109]. На одной из стадий извлечения бериллия при 750°С протекает реакция:
Возможен другой вариант вскрытия берилла фторидным способом:
Комплексные соединения карбонилы при термическом воздействии позволяют получать железо, кобальт, никель высокой чистоты. Карбонилы никеля [Ni(CO)4] позволяют выделять никель при переработке никелевой руды, содержащей другие металлы.
Карбонилы представляют особую интересную область комплексных соединений — ^-комплексы [110]. Среди них повышенный интерес вызывают металлоцены или сэндвичевые соединения (рис. 89) [ПО].
Ферроцен нашёл широкую область использования [111]. Это регулирование процесса горения, влияние на процессы полимеризации, создание светочувствительных материалов, использование в качестве пигментов и др. Подробный обзор по химии ферроцена можно найти в [111].
Рис. 89. Структуры сэндвичевых соединений (Mej = Fe (ферроцен),
V, Cr, Mn, Ru, Со, Ni; Ме2 = Ti, Сг (дибензолхром), Mo, W, V)
ПОИСК
Переработка рудного сырья [c.123]
Б. Н. Ласкорин и Л. А. Барский обращают внимание на то, что создание безотходной технологии должно базироваться на системном подходе, т. е.
совокупном рассмотрении всех вопросов, начиная с геологии и минералогии, включая технологию переработки рудного сырья и использование получаемых из него продуК тов. Безотходная технология дает дополнительный сырьевой и экономический эффект.
[c.190]
Вещественный химический анализ—сравнительно новый сложный раздел современной аналитической химии, в большей степени, чем другие ее разделы, нуждающийся в дальнейшем развитии [1, 3]. Он имеет большое значение для успешной разработки новых совершенных производственных процессов и контроля новых прогрессивных методов переработки рудного сырья. Об этом свидетельствуют многочисленные выступления в печати металлургов, обогатителей и представителей других специальностей [4, 5, 6 и др.]. Однако, несмотря на большое значение, вещественный анализ развивается очень медленно, без широких и глубоких экспериментальных и теоретических исследований. Более того, до сих пор нет даже общепринятого наименования этого вида анализа для обозначения одних и тех же процессов и понятий различными авторами применяют ся разные термины, часто без предварительной их расшифровки и обоснования. Это обстоятельство служит источником серьезных ошибок и путаницы понятий и оказывает, таким образом, отрицательное влияние на развитие вещественного анализа. [c.9]
НЫМ, либо химическими методами.
Анализу на платиновые металлы и золото подвергаются многочисленные продукты и полупродукты переработки рудного сырья, например медные и медно-нике-левые шламы продукты аффинажа чистые металлы и сплавы благородных металлов, применяемые в различных областях техники, ювелирном и зубоврачебном деле предметы, покрытые родием ш другими платиновыми металлами катализаторы сточные воды и др. [c.7]
Развитие гидрометаллургических методов переработки рудного сырья, ожидаемое в ближайшие десятилетия, должно обеспечить комплексное использование всех компонентов руд вплоть до пустой породы — остатка после извлечения полезных компонентов — с превращением производств в полностью безотходные. [c.439]
Несмотря на большое разнообразие технологических схем переработки рудного сырья с применением гидрометаллургии, все они складываются из трех основных стадий 1) извлечения ценных составляющих из руды или концентрата в раствор (выщелачивание) 2) подготовки раствора к извлечению из него основного компонента 3) выделения основного компонента в чистом (товарном) виде. [c.341]
На зарубежных заводах цветной металлургии в последние годы получили промышленное внедрение некоторые гидрометаллургические процессы переработки рудного сырья, в которых сернистые газы не образуются [c.155]
Технологическая схема комплексной переработки рудного сырья, созданная на комбинате Североникель , в отличие от других предприятий, перерабатывающих аналогичные руды, предусматривает плавку наиболее богатых железом конверторных шлаков в отдельных печах. Такая схема позволяет получить отвальные шлаки с пониженным содержанием железа и минимальными потерями ценных цветных металлов, однако задержка с вводом новых дополнительных печей для переработки конвертерных шлаков привела в последние годы к некоторому повышению содержания закиси железа и снижению содержания кремнезема. [c.84]
Метод экстракции применяется почти повсеместно при очистке технических концентратов для получения урана, используемого как ядер-ное горючее, и при извлечении урана из отработанного ядерного горючего.
Перспективы применения метода экстракции в схемах переработки рудного сырья очень велики благодаря большому разнообразию растворителей. Воз.можно, что будут найдены такие селективные растворители, экстракция которыми позволит непосредственно получать кондиционный концентрат, минуя стадию вторичной экстракции (повторной очистки).
Большое значение для развития обоих методов будет иметь экономика процесса извлечения урана из пульп. [c.229]
Получение. Получению урана и тория предшествует сложная комплексная переработка рудного сырья. Концентраты, содержащие оксиды урана и фосфаты тория, обрабатывают кислотами HNO3, [c.360]
В гидрометаллургич. схемах переработки рудного сырья В. обычно проводят после измельчения руды и ее обогащения. Иногда перед В. руды и концентраты обжигают в окислит, атмосфере (иа воздухе) или в присут.
добавок (СаО, aS04, H2SO4, сульфатов, хлоридов, фторосиликатов и др.), что способствует вскрытию минералов и переводу их в иные, легкорастворимые хим. соединения. Вслед за В.
проводят разделение жидкой и твердой фаз путем отстаивания, фильтрации и др. методами. [c.446]
Учитывая все возрастающую роль экстракционных и сорбцион ных процессов при переработке рудного сырья, рассмотрим кх более подробно. [c.106]
Применительно к переработке медных руд и концентратов возможны четыре разновидности щахтной плавки восстановительная, пиритная (окислительная), полупирит-ная и усовершенствованная пиритная или медно-серная.
В современной металлургии меди сохранили свое практическое значение при переработке рудного сырья только два последних метода.
Восстановительную шахтную плав используют до настоящего времени как основной метод получения черновой меди из вторичного сырья. [c.324]
Смотреть страницы где упоминается термин Переработка рудного сырья: [c.99] [c.361] [c.494] [c.175] [c.221]
Смотреть главы в:
Переработка отходов природопользования -> Переработка рудного сырья
© 2022 chem21.info Реклама на сайте
Переработка руды
Минеральное сырье (руды), добываемое из недр земли, в большинстве случаев не может быть в естественном виде использовано в народном хозяйстве и промышленности.
Прямая металлургическая или химическая переработка добываемых руд экономически невыгодна из-за низкого содержания полезного компонента. Следовательно, необходимо предварительно повысить качество добываемой руды для дальнейшей обработки. Также необходимо предпринять процессы для удаление примесных элементов из руды.
Обогащение полезных ископаемых – это совокупность методов и процессов первичной переработки минерального сырья с целью концентрации ценных компонентов в кондиционных продуктах путем удаления пустой породы и разделения минералов. При этом решаются такие задачи, как:
- Повышение содержания полезного компонента в сырье;
- Удаление большей части вредных примесей;
- Получение однородного по крупности и вещественному составу сырья.
Процедуры по обогащению полезных ископаемых выполняются на обогатительных фабриках, которые являются самостоятельными структурами или входят в состав горно-обогатительных комбинатов.
Результатом обогащения являются один или несколько концентратов и отходы (хвосты).
Концентрат – продукт обогащения, который отличается от первичной руды более высоким содержанием полезных компонентов и отсутствием примесей. Название концентратов характеризуется содержанием основного металла, например, медный концентрат, свинцовый, рутиловый и т. д.
- Отвальные хвосты – отходы обогащения, состоящие в основном из пустой породы, имеют лишь незначительное содержание полезных компонентов.
- Процессы обработки минерального сырья в свою очередь делятся на подготовительные, основные обогатительные, вспомогательные и процессы производственного обслуживания.
- 1) К подготовительным процессам относятся такие процессы, как дробление и измельчение, целью которых является раскрытие минералов в результате разрушения сростков полезных минералов с пустой породой (или сростков одних минералов с другими), в результате этого процесса образуется механическая смесь частиц и кусков разного минерального состава. Также сюда относятся процессы грохочения и классификации, служащие для разделения по крупности полученных после дробления и измельчения механических смесей;
2) Основные обогатительные процессы включают в себя физические и физико-химические методы, в результате которых полезные минералы выделяются в концентраты, а пустая порода – в отвальные хвосты. Процессы обогащения, относящиеся к данному классу в свою очередь классифицируются в зависимости от того, какое свойство минералов используется для получения концентратов. Рассмотрим основные методы:
- Метод гравитационного обогащения – основан на различии в плотности разделяемых зерен минералов в поле гравитационных сил.
- Метод магнитного обогащения – основан на различии в магнитных свойствах компонентов руды.
- Метод флотационного обогащения – основан на различиях в физико-химических свойств (смачиваемости) разделяемых минералов.
- Специальные методы обогащения – основаны на комбинировании свойств разделяемых минералов. Например методы радиометрического и химического обогащения.
- Метод радиометрического обогащения – основан на различии радиоспектропических свойств разделяемых минералов, данный метод широко используется для контроля качества продукта, циркулирующего по конвейерам фабрики. Данный метод заслуживает отдельного внимания, так как является основным направлением деятельности компании ООО «Техноаналитприбор». Метод воплощен в автономное оперативное устройство, контролирующее качество продукта на всех стадиях обогащения — рентгенофлуоресцентный анализатор АРП-1Ц/2Ц.
- Метод химического обогащения – основан на различии химических свойств (растворимости) разделяемых минералов или вредных примесей.
- Метод механического обогащения – основан на различии в физико-механических свойствах минералов, таких как механическая прочность, трение и тд.
Каждый метод обогащения различается большим разнообразием дополнительно используемых разделяющих сил, а также конструктивным исполнением машин и аппаратов.
3) Вспомогательные процессы. Это главным образом процессы обезвоживания продуктов обогащения (сгущение, фильтрация и сушка), для получения нормальной влажности, установленной по ГОСТу, или для получения оборотной воды.
4) Процессы производственного обслуживания. К данному классу относятся операции, отвечающие за непрерывность и стабильность технологических процессов, коммуникационных систем и тд.
Таким образом процесс переработки руды включает в себя огромный спектр действий и процедур, главной задачей которых является получение продукта (концентрата), дальнейшее использование которого для изготовления металлов или другого сырья будет экономически выгодно. Данные процессы удобно представлять в виде так называемой технологической схемы обогащения руды которая представлена на рис 1.
