Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sposób wyprowadzania ołowiu i arsenu z cyklu produkcji miedzi w zmodernizowanej technologii KGHM Polska Miedź S.A.

Czernecki J., Miczkowski Z., Krawiec G., Gizicki S., Byszyński L.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 10

488--496

PL

Zawartość miedzi w chalkozynowo-bornitowych koncentratach KGHM Polska Miedź S.A. jest podobna jak w koncentratach chalkopirytowych (20÷30 % mas.). Natomiast stężenia siarki i żelaza są kilkakrotnie niższe odpowiednio 9÷12 i 3÷6 % mas. Ponadto cechą charakterystyczną polskich koncentratów miedzi jest obecność w nich węgla organicznego (6÷9 % mas.) oraz zanieczyszczeń: ołowiu (1,5÷3,0 % mas.) i arsenu (0,05÷0,4 % mas.). Niskie zawartości siarki i żelaza oraz występowanie węgla organicznego sprawiły, że do stapiania tego rodzaju koncentratów w Polsce stosowane są dwa rodzaje technologii: proces szybowy (HM Głogów I i HM Legnica) oraz jednostadialny proces zawiesinowy (HM Głogów II). W obu tych procesach węgiel organiczny stanowi paliwo zapewniając wymaganą temperaturę produktów. Huty, w których stosowany jest proces szybowy, gdy w dwóch pierwszych operacjach pirometalurgicznych występują trwałe fazy siarczkowe (stapianie koncentratów, konwertorowanie kamienia miedziowego), cechuje wysoki stopień eliminacji Pb i As z cyklu produkcji miedzi. Odmienna sytuacja występuje w jednostadialnym procesie zawiesinowym, gdy siarczki w krótkim czasie utleniane są do metali i tlenków. Rozpoczęta modernizacja pirometalurgii w KGHM Polska Miedź S.A. polegająca na zastąpieniu pieców szybowych w HM Głogów I i w HM Legnica jednym piecem zawiesinowym wymagała rozwiązania m.in. problemu wyprowadzania z cyklu produkcji miedzi głównych zanieczyszczeń tj. ołowiu i arsenu. W artykule przedstawione jest zachowanie się ołowiu i arsenu oraz sposobu eliminacji tych zanieczyszczeń z cyklu produkcji miedzi obecnie, gdy funkcjonują dwie technologie, tj. proces szybowy i jednostadialny proces zawiesinowy. Dla sytuacji po modernizacji, gdy w KGHM Polska Miedź S.A. będą pracowały dwa piece zawiesinowe do produkcji miedzi blister bezpośrednio z koncentratów, opracowane są rozwiązania umożliwiające eliminację Pb i As w stopniu zapewniającym utrzymanie poziomu stężeń tych metali w półproduktach na wymaganym poziomie.

EN

The copper content in chalcosite-bornite concentrates produced by KGHM Polska Miedź SA is similar to that in chalcopyrite concentrates (20÷30 wt %). However, the concentration of sulfur and iron is much lower, respectively by 9÷12 and 3÷6 wt %. Furthermore, a characteristic of Polish concentrates is the presence of carbon (6÷9 wt %) and impurities: lead (1.5÷3.0 wt %) and arsenic (0.05÷0.4 wt %). Due to the low sulfur and iron content and the presence of organic carbon, two types of technology were chosen for the melting of the kinds of concentrates encountered in Poland: the shaft smelting process (Głogów I and Legnica) and the one-stage flash smelting process (Głogów II). In both processes the organic carbon constitutes a fuel to provide the desired temperature of the products. The smelters in which the shaft process is used are characterized by a high degree of elimination of Pb and As in the copper production cycle when, in the first two pyrometallurgical operations (concentrates melting, copper matte converting) stable sulfide phases occur. A different situation occurs in the one-stage flash smelting process, where the sulfides are oxidized quickly to the metal and oxides. The beginning of the process of pyrometallurgy modernization by KGHM Polska Miedź SA, involving replacement of the shaft furnaces at Głogów I and Legnica with a single flash smelting furnace, required solutions to such problems as how to remove major contaminants such as lead and arsenic from the copper production cycle. In this paper the behavior of lead and arsenic is presented, as well as the current means of removing these contaminants from the copper production cycle, when there are two technologies, i.e. the process of shaft furnace smelting and the one-stage flash smelting process. To deal with the situation after the upgrade, when KGHM Polish Copper SA will operate two flash smelting furnaces for the production of copper blister directly from concentrates, solutions are being developed to enable the elimination of Pb and As to the degree necessary to ensure that the concentration levels of these metals in the semi-finished products are maintained at the required level.

2

Odkrywanie wiedzy z danych na przykładzie zawiesinowego procesu otrzymywania miedzi blister. Część 1, Analiza korelacji

Jarosz P., Kusiak J., Talar J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 6

333-337

PL

W artykule przedstawiono wyniki statystycznej analizy procesu zawiesinowego przetopu koncentratów miedzi. Celem było podjęcie próby oceny możliwości poprawy jakości sterowania procesem opartym na analizie powiązań pomiędzy wybranymi parametrami wejściowymi i wyjściowymi procesu. Opierając się na przeprowadzonych obliczeniach współczynników korelacji, dokonano wyboru istotnych parametrów procesu, które mają decydujący wpływ na jego przebieg, a w szczególności na właściwości skondensowanych produktów procesu. Zamieszczone wyniki uzyskano dla danych pomiarowych rzeczywistego procesu.

EN

The paper presents the results of the statistical analysis of the copper flash smelting process. The aim of the research was an attempt of the evaluation of possibilities of improving the quality of the process control on the basis of the analysis of relationships between the chosen input and output process parameters. The important process parameters, which have the significant influence on the process, have been chosen on the basis of performed calculations of the correlation coefficients. The main interest was in the evaluation of the properties of condensed products of the analysed process. Presented results are based on the measurements of the real process.

3

Badanie zjawiska pienienia żużla w procesie zawiesinowego wytopu miedzi

Donizak J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 8

472-482

PL

Przedstawiono badania eksperymentalne zjawiska pienienia się żużla w procesie zawiesinowego wytopu miedzi. Badania wykazały dużą skłonność żużla zawiesinowego do spieniania się. Oszacowano wartość wskaźnika trwałości piany żużlowej dzięki skojarzeniu wyników badań eksperymentalnych i modelu matematycznego pienienia się żużla. Zaproponowany model matematyczny może służyć do przewidywania dynamiki zjawiska pienienia w piecu zawiesinowym.

EN

The laboratory experiments and mathematical model of slag foaming phenomenon in the flash direct-to-copper smelting process has been presented. The foam stability index value has been estimated. The experiments showed that the flash smelting slag characterizes high foaming propensity. Proposed mathematical model can be used for the prediction of foaming dynamics in the flash smelter.

4

On numerical analysis of thermal radiation in participating and scattering medium in metallurgical furnaces

Dionizak J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 3

783-794

EN

There are numerous examples of metallurgical processes, when the technological process involves single or multiphase reacting flow at high temperaturę. The influence of thermal radiation on physical and chemical processes must be accounted for when reliable process modeling results are expected. Thermal radiation calculation can be cumbersome if inadequate numerical method is applied. The paper presents the thermal radiation model for the mixed convection, conduction and radiation heat transfer with participating media. The flux and discrete ordinates methods has been used for the solution of some example problems. Finally, the model application in 3D flash smelting process simulation has been discussed, where multiphase reacting flow is strongly influenced by the thermal radiation. The obtained results shows the dominant role of radiation scattering and emission of solid/liquid particles in overall heat transfer in the flash smelter. It is strongly advised to close the heat transfer problem by the auxiliary calculation of heat losses through the furnace walls, as it removes necessity to supply assumed temperatures of the walls and stabilizes numerical computations. Simulation results were compared with available industrial measurements.

PL

Wielofazowy przepływ z reakcjami chemicznymi w wysokich temperaturach występuje w wielu procesach metalurgicznych. Wpływ promieniowania cieplnego na przebieg konwersji chemicznej i fizycznej musi być uwzględniony na tyle precyzyjnie aby możliwe było uzyskanie wartościowych wyników symulacji takich procesów. Obliczenia wymiany ciepła przez promieniowanie może być bardzo pracochłonne o ile zostanie dobrana niewłaściwa metoda numeryczna. W artykule przedstawiono model radiacyjnego transportu energii dla mieszanej konwekcyjno-dyfuzyjnej i promienistej wymiany ciepła w ośrodku rozpraszająco-emitującym. Model oparto na równaniu transportu energii promienistej. Opisano zastosowanie metod numerycznych strumieni i kierunków dyskretnych na paru prostych przykładach. Przedstawiono także implementację opisanych metod do 3-wymiarowej symulacji procesu zawiesinowego wytopu miedzi. Otrzymane wyniki ujawniają dominującą rolę zjawiska rozpraszania i emisji promieniowania przez cząstki koncentratu w procesie wymiany ciepła w piecu zawiesinowym. Zaleca się domknięcie modelu transportu ciepła przez dodatkowe obliczenia strat ciepła przez ściany pieca, dzięki czemu unika się konieczności wprowadzania założonego rozkładu temperatury ścian pieca i równocześnie stabilizuje obliczenia numeryczne. Wyniki symulacji porównano z dostępnymi wynikami pomiarów przemysłowych.

5

OUTOKUMPU flash smelting technology and the production network concept.

Hanniala P., Jokilaakso A., Kojo I.V.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2000

|

R. 45, nr 12

605-612

EN

Flash Smelting process for copper was originally developed in Finland in order to decrease the energy consumption in copper smelting by utilizing the heat value of the concentrate in production of copper matte from sulfidic concentrates. Accompaniment to this, the sealed process gave an economic possibility to eliminate the emissions from the smelting by capturing the dust in a gas cleaning section and S02 in a sulfuric acid plant. The process has been intensively developed over the years and, as a result, the process has been utilized for production of copper and nickel matte, high grade nickel matte, elemental sulfur, and blister both from concentrates and matte. In 1978 the first commercial Direct-to-Blister Flash Smelting process was commissioned in Glogow II smelter in Poland. The process for blister production from matte is called Kennecott-Outokumpu Flash Converting. The Kennecott Utah Copper smelter in USA was the first smelter utilizing a combination of Flash Smelting - Flash Converting for blister copper production. The sulfur capture in that smelter is higher than 99.9 %, because both smelting and converting take place in a sealed furnace. The results achieved have shown the benefits of this investment and have set the environmental performance of the Kennecott Utah Smelter as the benchmark for other copper smelting operations to attain. In the present paper, new options for smelters are discussed for simultaneous reduction of emissions and operation costs. These options are illustrated by giving examples how the combination of matte production in any smelting process, Flash Converting and Direct-to-Blister Flash Smelting could be adapted in some existing smelters, and how these combinations would benefit the smelters by not only lowering the emissions, but, also by increasing production and decreasing operating costs with relatively small investment costs.

PL

Proces zawiesinowy stapiania siarczkowych koncentratów miedzi został opracowany w Finlandii celem zmniejszenia zużycia energii poprzez wykorzystanie ciepła utleniania siarczków metali. Ponadto hermetyzacja procesu pozwoliła na eliminację emisji z fazy topienia dzięki pełnemu wychwytaniu pyłów w układzie chłodząco-odpylającym gazy technologiczne oraz na utylizację S02 w fabryce kwasu siarkowego. Proces był intensywnie rozwijany przez wiele lat w rezultacie czego można w nim produkować także miedź blister, bogaty kamień niklowy, elementarną siarkę zarówno z koncentratów jak i z kamienia miedziowego. W 1978 roku po raz pierwszy proces zawiesinowy został zastosowany do bezpośredniego wytapiania miedzi blister z koncentratów w HM Głogów II w Polsce. Proces, w którym miedź blister uzyskuje się z kamienia miedziowego jest zwany procesem zawiesinowego konwertorowania KENNECOTT - OUTOKUMPU. Huta Kennecott Utah Copper w USA jest pierwszym zakładem stosującym kombinowany układ pieca zawiesinowego do stapiania koncentratów miedzi i zawiesinowego pieca konwertorowego, w którym przerabia się kamień miedziowy do miedzi blister. Stopień utylizacji siarki w tym zakładzie przekracza 99,9 %, ponieważ oba piece cechują się wysokim stopniem hermetyzacji. Uzyskane rezultaty pokazują korzyści tej inwestycji oraz spełnienie norm ochrony środowiska i zakład ten stanowi poziom odniesienia dla innych hut miedzi. W artykule dyskutowane są nowe opcje dla hut miedzi zapewniające równocześnie redukcję emisji jak i zmniejszenie kosztów operacyjnych. Opcje te są ilustrowane przykładami pokazującymi jak można stapianie koncentratów w jakichkolwiek agregatach hutniczych połączyć z zawiesinowym procesem konwertorowym lub z jednostadialną metodą wytapiania miedzi w piecu zawiesinowym. Wskazuje się też, że taka kombinacja pozwala nie tylko na obniżenie emisji lecz także na zwiększenie produkcji i zmniejszenie kosztów operacyjnych przy relatywnie niskich nakładach inwestycyjnych.