Способ управления автоклавным процессом переработки серосульфидного материала
Использование: в цветной металлургии при управлении процессом выделения серы из серосульфидных продуктов автоклавной технологии переработки никельпирротиновых концентратов. Сущность изобретения: кондиционирование серосульфидного материала в присутствии реэгентов-гидрофилизаторов сульфидов перед выплавкой серы и собственно плавка путем поддержания заданной температуры кондиционирования изменения расхода пара в автоклав кондиционирования с корректировкой заданной температуры в зависимости от содержания оксида кальция в реагентэ-гидрофилизэторе по выражению t t0 - (а СаО - Ь). где t - заданная температура кондиционирования, °С; t° - температура плавления моноклинной модификации элементарной , °С; а и b - эмпирические коэффициенты 1 ил.
(51) С 22 В 3/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5023045/02 (22) 20.01.92 (46) 07,09.93. Бюл. N. 33-36 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им.A.Ï.Çàeåíÿrèíà (72) М. Н, Нафтал ь, А. Ф. Гав рилен ко, Ю.Ф.Марков, В.П.Бакай, В.А.Линдт, Н.А.Лапшина, Ю.Я,Сухобаевский, Ж.И,Розенберг, В.М.Вашкеев, А.К,Обеднин, В.Б.Прибылев, И.И.Михайлов (73) Норильский горно-металлургический комбинат им. А.П.Завенягина (56) Технологическая инструкция ТИ.
0401.14.109-11-16-85 Надеждинского металлургического завода Норильского ГМК. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АВТОКЛАВНЫМ ПРОЦЕССОМ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРОСУЛЬФИДНОГО МАТЕРИАЛА
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в частности для управления процессом выделения серы из серосульфидных продуктов автоклавной технологии переработки никельпирротиновых концентратов.
Известен способ управления процессом выделения серы из серосодержащих материалов, включающий кондиционирование пульпы перед выплавкой серы и собственно выплавку, в котором температуру кондиционирования пульпы поддерживают на заданном уровне путем регулирования расхода пара в автоклэвы в течение заданного времени, „,RU„„- 2000346 С (57) Использование: в цветной металлургии при управлении процессом выделения серы иэ серосульфидных продуктов автоклавной технологии переработки никельпирротиновых концентратов, Сущность изобретения; кондиционирование серосульфидного материала в присутствии реагентов-гидрофилизаторов сульфидов перед выплавкой серы и собственно плавка путем поддержания заданной температуры кондиционирования изменения расхода пара в автоклав кондиционирования с корректировкой заданной температуры в зависимости от содержания оксида кальция в реагента-гидрофилизаторе по выражению t = tp -(а СаО - о), где t— заданная температура кондиционирования, о, о
C; t — температура плавления моноклинной модификации элементарной с. ры, С; а и b — эмпирические коэффициенты. 1 ил.
К недостаткам данного способа относятся низкая степень извлечения серы в продукционный слой при выплавке кондиционированной пульпы и, как следствие, пониженная производительность процесса.
Эти недостатки обусловлены тем, что по ходу процесса поддерживают постоянную (заданную) температуру кондиционирования без учета свойств исходного серосодержащего материала: корректировка заданной температуры по ходу процесса кондиционирования способом не предусмотрена.
Известен также способ управления автоклавным процессом переработки серосульфидного материала, включающий кондиционирование пульпы мэTpðèэла в
О
О
О
Г) 2000346. t=t -(а СаО- Ь) 40
55 присутствии реагентов-гидрофилизаторов сульфидов и собственно выплавку, в соответствии с которым заданную температуру пульпы в реакторах кондиционирования поддерживают изменением расхода пара.
Однако поддержание заданной температуры без учета изменения свойств исходного серосульфидного материала и реагентов-гидрофилизаторов не обеспечивает стабильного качества кондиционироганной пульпы. В результате снижается прямое извлечение серы в товарную при выплавке, что в конечном итоге приводит к повышенному расходу реагентов на тонну выплавленной серы, Целью изобретения является повышение извлечения серы и снижение расхода реагентов-гидрофилизаторов путем регулирования температуры кондиционирования, Поставленная цель достигается тем, что в способе управления процессом переработки серосульфидного материала, включающем его кондиционирование в присутствии реагентов-гидрофилизаторов сульфидов перед выплавкой серы и собстгенно выплавку путем поддержания заданной температуры кондиционирования изменением расхода пара в автоклав кондиционирования, дополнительно измеряют содержание оксида кальция в реагенте-гидрофилиэаторе и заданную температуру кондиционирования определяют по формуле где to — температура точки плавления монОклинной модификации элементарной серы, С: с — заданная температура кондиционирования, "С;
СаΠ— содержание оксида кальция в реагенте-гидрофилизаторе сульфидов, мас, ; а и Ь вЂ” коэффициенты, постоянные для принятой технологии выплавки серы, При совместном воздействии температуры и реагентов-гидрофилизаторов на твердое пульпы в процессе кондиционирования формируются поверхностные GBQAGTва сульфидов, от которых зависит эффективность процессов образования и разрушения серных эмульсий о ходе автоклавной выплавки серы. Поскольку расход реагентов обусловлен характеристиками исходного серосульфидного материала, изменение соотношения осуществляется изменением температуры, Блок-схема предлагаемого способа управления приведена на чертеже. Схема включает автоклавы А и 6.
В автоклав А подают серосульфидный материал (линия В), реагенты-гидрофилизаторы (линия Г) и пар (линия Д), Прошедшая кондиционирование пульпа по линии Е поступает в автоклав Б, в котором разделяется на серу, направляемую в отстойники и на складирование. и сульфидный остаток, направляемый на флотацию и далее в пирометаллургическую переработку. На чертеже изображены; 1 — датчик температуры пульпы в автоклаве кондиционирования А; 2— регулятор температуры; 3 — задатчик регулятора температуры; 4 — исполнительный механизм с регулируемой задвижкой на линии подачи пара в автокчав А; 5 — датчик (или ручной ввод от экспресс-анализатора) содержания СаО в реагенте-гидрофилизаторе;
6 — вычислительный блок, формирующий задание регулятору 2 на температуру кондиционирования в соответствии с формулой (1).
Схема работает следующим образом.
Сигнал с датчика 1, пропорциональный температуре пульпы в автоклаве кондиционирования Л, поступает на первый вход регулятора 2. На второй вход подается сиг-. нал от эадатчика 3. пропорциональный заданной температуре. Этот сигнал формируется в блоке 6 при поступлении на вход блока 6 сигнала, пропорционального содержанию СаО в реагенте-гидрофилизаторе, формируемому в блоке 5. В зависимости от величины и знака разности сигналов, поступающих на регулятор 2 от блоков 1 и 3, регулятор 2 изменяет положение задвижки
4 на паропроводе Д.
Пример 1. Пульпу серосульфидного материала, содержащего, мас, : никель 22,5; медь - 0,35; общая сера 76-78; в т.ч. элементарная, 72-74, с плотностью 1.3-1,4 т/м подают в автоклав емкостью 50 м с механическим перемешиванием, куда дозируют поверхностно-активные вещества (ПАВ) и реагенты-гидрофилизаторы. В ецчестве последних используют водный раствор сернистого натрия NazS. суспензию СаО или их смесь. Температуру пульпы в автоклаве регулируют изменением расхода пара, Нагретую до заданной температуры пульпу центробежным насосом по обогреваемому трубопроводу перекачивают в один из шести автоклавов выплавки серы емкостью 32 м каждый с механическим пез ремешиванием, работающих в периодическом режиме. В автоклавы выплавки. при необходимости также подают ПАВ и реагенты-гидрофилиэаторы. По окончании цикла выплавки сера выпускается в отстойники, сульфидный остаток после выделения иэ не2000346 го элементарной серы флотацией направляют в пирометалпургическое производство.
В ходе опыта поддерживают температуру 125 С. Эту температуру определяют исходя из показателей процесса: извлечение элементарной серы в товарную 92,1ь; расход реагентов 17,84 кг/т выплавленной серы. Этими показателями оценивают эффективность управления (расход реагентов учитывают суммарный — подаваемый и на кондиционирование, и. на выплавку). Режимные параметры выплавки поддерживают постоянными для всех опытов. Все контролируемые параметры приведены как средние эа рабочую смену(8 ч), в т.ч. содержание СаО в реагентах-гидрофилизаторах, которое определяют экспресс-методами, Температуру кондиционирования стабилизируют с помощью системы автоматического регулирования.
-Пример 2. Условия опыта те же, что и в опыте 1, но температуру кондиционирования рассчитывают и затем поддерживают в течение 8 ч по формуле
t - 119.3 - (0,1 СаО - 0,2); где to 119,3 С вЂ” температура точки плавления моноклинной модификации серы; а -0,1 и Ь - 0,2 — коэффициенты, найденные методом пассивного эксперимента.
На каждые последующие 8 ч вновь определяют содержание СаО в реагенте-гидрофилиэаторе и рассчитывают требуемую температуру, В таблице указано содержание СаО в смеси йарЗ + СаО.
Представленные в таблице результаты показывают, что при управлении предлагаемым способом прямое извлечение элементарной серы на 3.5-6,4 )(выше. а удельный расход оеагентов-гидрофилизаторов на 2,53,3 кг/т выплавленной серы ниже. чем при
5 управлении по способу-прототипу.
Внедрение предлагаемого способа управления при автоклавной т хнологии переработки пирротиновых концентратов на заводе с условной производительностью
250 т, т/год концентрата позволит получить экономический эффект 120 тыс.руб./год.
Формула изобретения
Способ управления автоклавным про15 цессом переработки серосульфидного материала, включающий кондиционирование серосульфидного материала в присутствии реагентов-гидрофилиэаторов сульфидов перед выплавкой серы и собственно выплавку
20 путем поддержания заданной температуры кондиционирования изменением расхода пара в автоклав кондиционирования, о т л ич а ю шийся тем, что дополнительно измеряют содержание оксида кальция в ре25 агенте-гидрофилизаторе и заданную температуру кондиционирования определяют по выражению
t-t,-(а СаО- Ь), 30
% где tp — температура плавления моноклинной модификации элементарной серы, "C, t — заданная температура кондиционирования, С;
40 СаΠ— содержание оксида кальция в реагенте-гидрофилиэаторе сульфидов, $ (по массе);
Ф 1 а и Ь вЂ” коэффициенты, постоянные для данной конструкции автоклавов кондицио45 нирования, 2000346
Продолжение тэбли11ы
Содержание
СаО, мас, ф
Извлечение серы, Расход реаген от поступив- тов гидрофилиэаТемпература кондиционирования, С
Длительность опыта, ч торов, кг/т шей на кондициовыплавленной нирование сееоы
119,7
0-8
118,4
1 1,2
8-16
117,0
25,0
116,7
28,2
30.0
116,5
115,1
39,1
87,6
16,07
89,1
17,5
118
0,0
19.2
118,85,2
7,1
1,9
86.2
76,4
79,0
17,0
19,8
118
118
2,0
8,3
19,2
118
19,0
77,8
118
9,7
18,9
82,3
15,4
89,0
113,5
59.4
91,0
54,0
15,6
114,1
8-16
114,4
16,1
15,3
90,1
51,1
89,9
113,2
62,9
89,1
15,2
114,5
50,0
15,8
88,0
113,5
60,0
15,6
89,7
16-24
24-32
32-40
40-48
16-24
24-32
32-40
40-48
С е нее значение за 48 часов
92,10
90.21
88,07
82,30
83,61
89,00 .
16,40
15,31
15,59
15,70
17,20
16,10
