Conversia mată de cupru

Juca într-un proces de conversie în două etape de laborator pentru a obține blister care definește principalul indicator tehnico-economică - extracție.

informații teoretice Scurt

Conversia mată de cupru este etapa finală de prelucrare a minereurilor de cupru și concentrate la cupru brut. Acest proces are ca scop îndepărtarea completă a sulfului și fierului mat.

Din cauza diferenței de afinitate față de oxigen și sulf din conversia fier și cupru are loc în două perioade.

Prima perioadă. În prima perioadă, oxidarea sulfurii de fier datorită oxigenului atmosferic și oxid de fier slagging flux de cuarț de silice:

Purjarea continuă până până când este aproape complet oxidat toate mata de sulfură de fier. După aceea, mată în compoziția sa este aproape pur polusernistuyu cupru numit fabrici „alb mat.“ Reacție (2) formarea de oxid de fier silicat la temperaturi scăzute lent. viteză suficientă, această reacție capătă numai la temperaturi mai mari de 1230 0 C. La începutul suflare în temperaturile convertizor mată de obicei sub 1230 0 C datorită răcirii la mers în gol, fără sablare. De aceea, formată prin reacția (1) oxid de azot este de fier pereokislyaetsya oxigen atmosferic la magnetit:

Temperatura din convertizor crește.

Magnetitul rezultată la temperaturi mai scăzute, cu creșterea temperaturii în convertorul poate fi redus parțial sulfură de fier feros datorită prezenței de silice:

Cantitatea mare de magnetită în planul convertor nu este de dorit, deoarece Aceasta conduce la o îmbogățire de zgură de cupru vâscoasă și face dificilă prelucrarea ulterioară a zgurii de convertizor într-un cuptor cu reverberație.

În prima perioadă, de conversie, eventual, unele oxidarea polusernistoy cupru:

Cu toate acestea, oxidul de cupru format reacționează cu sulfura de fier, și din nou merge în sulfura, care se datorează o afinitate mai mare de fier pentru oxigen și cupru - sulf:

A doua perioadă. După toate sulfura de fier este oxidat și o zgură de convertor este drenat din convertor începe procesul de conversie de a doua perioade. Până în acest moment, masa topită în convertizor este polusernistuyu cupru aproape pur. În a doua perioadă parțială de oxidare polusernistoy cupru la oxid cupros și oxid cupros interacțiune polusernistoy cu cupru pentru a forma cupru metal:

cupru metalic și polusernistaya de cupru posedă la temperaturi de conversie a solubilității reciproce limitate. Prin urmare, în a doua perioadă are loc exfolierea în topitură pentru a forma un strat metalic.

Reacțiile (1), (2), (3), (5) să continue evoluția considerabilă de căldură. Prin urmare, în timpul procesului de conversie încălzirea suplimentară a convertorului nu este necesară și, în unele cazuri, este necesară reducerea temperaturii în aditivii rece convertorului.

3. ECHIPAMENTE, INSTRUMENTE TEHNICE:

In conversia in vitro a matei de cupru se realizează într-un creuzet, care este plasat într-un cuptor electric cu încălzitoare Silit. Temperatura în cuptor se măsoară cu ajutorul unui termocuplu de platină-platină-rodiu și reglementat dispozitiv, SEP 1-03.

Alimentarea cu aer la topitură este realizată de către laboratorul tubului suflantei alumină, debitul de aer este măsurată printr-un debitmetru. Încărcate prin fondanți pâlnia. setarea circuitului prezentat în Fig. 4.

Figura 4 - Aparat de purjare mată cupru brut

1- cuptor electric, un creuzet cu o topitură de 2-, 3 - termocuplu hopper 4-, 5- rotametru

Pentru a efectua lucrările necesare mată de cupru, a cărui compoziție este dată Tutor și cuarț cu granulație 0.5-1 mm.

Aparate de laborator pentru topirea concentratelor de cupru este un încălzitor electric cu carbură de siliciu și bine închise. Temperatura în cuptor este controlată cu ajutorul unui termocuplu de platină-platină-rodiu. Taxa încărcat în topirea porțelan rezistente la căldură (sau alumină) creuzetului, creuzetul este amplasat într-un cuptor preîncălzit la temperatura dorită. Fondanți sunt introduse în creuzet prin buncăr. Alimentate prin explozie alumină vozduzhom tub de koipressora, fluxul de aer este controlat prin debitmetru.

Ordinea executării

Operațiunea începe cu calcularea cantității de flux de silice necesar pentru formarea zgurii, în prima etapă de conversie. Compoziția din mată, și alte date necesare pentru calcularea sunt date de către profesor. Această metodă este descrisă mai jos.

Pentru lucrarea este luată mat 30g. Stein încărcat într-un porțelan (sau alumină) creuzet și pus (cu atenție pentru a se evita creuzetul cracat) într-un cuptor electric preîncălzit.

Când mată este topită, iar temperatura cuptorului ajunge la 1250 0 C, suprafața mată topită prin buncăr este încărcat a treia parte din cantitatea totală calculată de cuarț și se pornește aerul.

Capătul tubului din porțelan, din care aerul trebuie să fie deasupra suprafeței mată în această poziție, așa cum se arată în Figura 1. Cantitatea de aer furnizat și distanța de la capătul suprafeței tubului de porțelan mat este controlată astfel încât jetul de aer spre zgura a fost purjat, expunând liber suprafata mata, fara a provoca stropiri mată.

Lucrările la instalația poate fi numai în pahare și salopete de protecție, cu respectarea normelor de siguranță.

Zgura convertor este îndepărtat de pe suprafața mată cu o tijă de fier. În acest scop ușor tijă încălzit ating suprafața zgurii. lipirea Zgură (ingheata) la tija, este scos din cuptor și ricoșează de tijă. zgură batted trebuie colectate. îndepărtarea zgurii trebuie efectuată foarte atent, în caz contrar, împreună cu zgura va fi îndepărtată o cantitate semnificativă de mată. După îndepărtarea zgurii în creuzet încărcat porțiunea următoare cuarț.

La conversia unui mic eșantion în mată dificil creuzet pentru a observa primul capăt și începutul celei de a doua perioade. Prin urmare, o parte a zgurii rămâne de obicei în creuzet până la sfârșitul procesului și ricoșează din cuprul brut după răcire. purjare final definit printr-o schimbare de culoare foarte caracteristică a suprafeței topiturii. Aspectul de culoare albastru evoluție topit cupru și dioxid de sulf încetează indicând sfârșitul procesului. Alimentarea cu aer, apoi se oprește.

Până la sfârșitul creuzetului de purjare este scos din cuptor și se răcește. Cuprul blister knock out din creuzet, se separă de resturile de zgură și cântărite. Zgură cântărite separat. Rezultatele obținute sunt comparate cu datele calculate și se determină prin extracția cuprului în cupru brut.

Să presupunem că mată este supus de conversie cu următoarea compoziție: 60% Cu, 16% Fe și 23% S. O taxa mata 30g. Flux de silice conține 96% SiO2. Zgura convertor este de dorit să aibă 52% Fe și 26% SiO2.

a) Cantitatea necesară de flux de silice

putem presupune că, dacă converti aproape toate din mată de fier trece în zgură de convertor. Apoi, în greutate zgură va fi:

SiO2 în zgură de convertor:

9.2 # 8729; 0,26 = 2,4g

Această cantitate de SiO2 trebuie introdus cu un fierăstrău de cuarț. Număr flux de cuarț:

b) Extracția de cupru în cupru brut

c) Determinarea cantității de aer necesară teoretic pentru a converti

Ca rezultat al convertirii tuturor sulfului din mată trece gazele BOF sub formă de SO2. și toate mata de fier - în zgură convertizor sub formă de FeO. Formarea acestor compuși se produce din cauza oxigenului aerul suflat în convertizor.

Oxigenul necesar pentru oxidarea sulfului la SO2:

Oxigenul necesar pentru a oxida fierul FeO:

Toate au nevoie de oxigen:

sau aer, 8,3 gr. 0,23 = 36,1g

sau aer în volum 36.1. 1,293 = 28L.

Având în vedere pierderile de purjare a aerului ia exces de 40%:

28 # 8729; = 1.4 39,2l

O astfel de cantitate de aer trebuie evacuat prin topitură timp de aproximativ 45-60 minute. În acest timp, procesul de producere a cuprului brut este finalizată.

1. Scopul procesului de conversie.

2. Produsele de conversie, compoziția acestora.

3. Chimia procesului de conversie.

4. fondanți (de compoziție, calitate).

5. De ce este un proces în două etape?

6. Temperatura de conversie.

7. Construcția convertorului orizontal.

8. Evaluarea prelucrării convertor.

8. REFERINȚĂ: Se calculează cantitatea de flux de silice pentru a forma zgură. Se efectuează în procesul de conversie in vitro în două etape, cu produse blister din cupru. Se determină extragerea cuprului în cupru brut. Prelucrarea rezultatelor.

LABORATOR DE LUCRU №4