КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ОКАТЫШЕЙ
https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-2-13-20
Аннотация
Рассматриваются результаты исследования кинетики окисления окатышей из медного концентрата Гайского горно- обогатительного комбината в условиях регулируемого конвективного тепло- и массообмена при минимальном значении радиационной составляющей теплообмена между потоком нагретого (до 450–700 °С) газообразного окислителя (воздуха) и окатышем. Отмечается, что с увеличением расхода воздуха скорость начальных стадий окисления снижается, хотя расчетами установлено, что подвод окислителя к поверхности окатыша не должен лимитировать этот процесс. Приводятся выведенные автором формулы для определения продолжительности нагрева окатыша до температур начала окисления и нагретого воздуха. Установлено, что с увеличением механической прочности окатышей скорость и полнота их окисления снижаются. Положительное влияние повышения расхода окислителя (воздуха) на скорость окисления в условиях отсутствия внешнедиффузионного торможения объясняется уменьшением продолжительности нагрева окатыша. При температурах 450–500 °С и прочности окатышей 718,1 и 932,0 Н экспериментальное значение энергии активации (Е = 155,1÷ 337,1 кДж/моль) характерно для кинетического или переходного режима, а при 500–700 °С – для диффузионного (Е = = 33,3÷57,4 кДж/моль). Определен коэффициент эффективной диффузии в порах оксидного слоя для изотермического участка кинетической кривой при температуре 600 °С. Диффузия на указанном участке осуществляется в режиме Кнудсена.
Об авторе
Г. В. Скопов
Уральский федеральный университет (УрФУ) имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия
Россия
докт. техн. наук, профессор
кафедра металлургии цветных металлов
620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19
skopov@ugmk.com
Список литературы
1. Schlesinger M.E., King M.J., Sole K.C., Davenport W.G. Extractive metallurgy of copper. 5-th ed. Oxford: Elsevier Sci. Ltd., 2011.
2. Скопов Г.В., Гиниятуллин Г.З. Автогенная шахтная плавка окатанных медных концентратов // Цвет. металлы. 1991. No. 7. С. 13—16.
3. Скопов Г.В. Теоретические основы и практика автогенной шахтной плавки сульфидных окатышей и клинкера цинкового производства на обогащенном кислородом дутье: Автореф. дис… докт. техн. наук, Свердловск: УПИ, 1991.
4. Портов А.Б., Яценко В.Н., Клементьев В.В., Цемехман Л.Ш. О кинетике окислительного обжига рудных медно-никелевых концентратов в условиях отсутствия внешнедиффузионных торможений // Металлы. 2000. No. 3. С. 21—24.
5. Utigard T.A., Warczok A., Mroz W., Kowalczyk J. Oxidation of copper sulphide minerals in suspended state // Proc. Symp. TMS Annu. Meet. (San Diego, Calif., March 1—5. 1992). P. 729—744.
6. Серебряный Я.Л., Ванюков А.В., Малевский А.Ю. Определение оптимальных параметров обжига окаты- шей из медно-никелевых концентратов // Цвет. ме- таллы. 1969. No. 5. С. 38—43.
7. Боровков В.В., Строителев И.А., Бычов Н.В. Поведение флюсующих добавок при агломерации медно-никелевых концентратов // Бюлл. Цвет. металлургия. 1978. No. 8. С. 17—21.
8. Серебряный Я.Л., Панфилов О.А., Зеленский Б.А. Регулирование степени десульфуризации при обжиге медно-никелевых окатышей // Бюлл. Цвет. металлургия. 1979. No. 22. С. 26—28.
9. Фролов А.А. Совершенствование тепловых режимов окускования никелевого сырья на конвейерных машинах: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Сверд- ловск: УПИ, 1985.
10. Бакырджиев П.Н., Грозданов И.С., Докузов И.М. Потери меди со шлаков при плавке обожженных гранул и негранулированного огарка // Цвет. металлы. 1968. No. 4. С. 42—45.
11. Hagni R.D., Vierrether C.B., Sohn H.Y. Process mineralogy of suspended particles from a simulated commercial flash smelter // Metal. Trans. 1988. Vol. 19. No. 1. P. 719—729.
12. Sohn Hosang, Kumazawa Hiroyuki, Fukunaka Yasuhiro, Asaki Zenjiro. Non-isothermal oxidation of copper concentrate particles falling in a vertical tube // J. Mining and Mater. Process. Inst. Jap. 1991. Vol. 107. No. 8. P. 29—34.
13. Sohn Hosang, Kumazawa Hiroyuki, Fukunaka Yasuhiro, Asaki Zenjiro. Non-isothermal oxidation of copper concentrate particles falling in a vertical tube // Met. Rev. MMIJ. 1992. Vol. 8. No. 2. P. 34—53.
14. Скопов Г.В., Перепелицин В.А. О пространственном разделении соединений меди и железа при окислении сульфидных окатышей // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 1991. No. 4. С. 31—37.
15. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетика. М.: Наука, 1967.
16. Hills A.W. Rol of heat and masstransfer in gas-solid reactions involving two masstransfer in process metallurgy. London: Inst. Mining and Metallurgy, 1967. P. 39—77.
17. Будников П.П., Гистлинг А.М. Реакции в смесях твердых веществ. М.: Стройиздат, 1970.
18. Дельмон Б. Кинетика гетерогенных реакций. М.: Мир, 1972. 19. Барре П. Кинетика гетерогенных процессов. М.: Мир, 1976.
19. Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов. М.: Химия, 1969.
20. Ramakrishna Rао V.V.V.N.S., Abraham K.P. Kinetics of oxidation of copper sulfide // Metal. Trans. 1971. Vol. 2. No. 9. P. 2463—2470.
21. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984.
22. Бретшнайдер С. Свойства газов и жидкостей. М.-Л.: Химия, 1966.
23. Reid R.C., Prausnitz J.M, Sherwood T.K. The properties of gases and liquids. 3-rd ed. McGraw—Hill Book Company, 1977.
Рецензия
Для цитирования:
Скопов Г.В. КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ОКАТЫШЕЙ. Известия вузов. Цветная металлургия. 2018;(2):13-20. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-2-13-20
For citation:
Skopov G.V. OXIDATION KINETICS OF SULFIDE COPPER BEARING PELLETS. Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy. 2018;(2):13-20. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-2-13-20
Просмотров:
587
Послать статью по эл. почте 