Journals →  Цветные металлы →  2022 →  #1 →  Back

Тяжелые цветные металлы
ArticleName Совмещенный способ получения восстановительных газов и переработки галенитсодержащего концентрата
DOI 10.17580/tsm.2022.01.01
ArticleAuthor Гайбуллаева З. Х., Асроров Б. И., Насымов Г. Т., Шарифов А.
ArticleAuthorData

Таджикский технический университет имени академика М. С. Осими, Душанбе, Таджикистан:

З. Х. Гайбуллаева, доцент кафедры «Технология химического производства», канд. хим. наук, эл. почта: zumratihabib@rambler.ru
Б. И. Асроров, соискатель кафедры «Технологии химического производства», эл. почта: bahodur177@inbox.ru


Дангаринский государственный университет, Дангара, Таджикистан:
Г. Т. Насымов, руководитель Центра управления международными проектами и аккредитаций, канд. тех. наук, эл. почта: winnasim@gmail.com
А. Шарифов, профессор, докт. техн. наук, эл. почта: Sharifov49@mail.ru

Abstract

Предложен совмещенный способ получения восстановительных газов газификацией угля и пирометаллургической переработки галенитсодержащего концентрата. Уголь предварительно очищают от сопутствующих углероду компонентов в реакторе, обогреваемом через внутренние стенки двойного корпуса теплом потока нагретых газов металлургического производства. При нагреве угля до 300–350 oC из него испаряется влага, десорбируются СО и СО2 и выделяются летучие компоненты, а при повышении температуры до 500–550 oC с выделением смолистых веществ начинается графитизация угля. С ростом температуры до 700 oC образуется кокс, который подвергается газификации водяным паром в соотношении С:Н2О = 1:1 в газогенераторе при температуре 1000–1050 oC. Образующийся генераторный газ эквимолярного состава Н2:СО = 1:1 с температурой до 1050 oC первоначально нагревает через стенку реактора реакционную смесь из галенитсодержащего концентрата и воздуха. Часть тепла используют для получения водяного пара, а при температуре 350–380 oC — как восстановительный газ для получения чернового свинца. Газы окисления сульфидных минералов с температурой 1050 oC используют для нагревания угля в реакторе с двойным корпусом до температуры 700 oC, далее они отдают часть своего тепла для получения водяного пара и с температурой 400 oC поступают в реактор окисления сернистого ангидрида, где происходит каталитическое окисление SO2 до серного ангидрида, используемого для получения серной кислоты. Остаток смеси газов, состоящий из инертных азота и аргона, разделяется на отдельные компоненты мембранным способом. Предложенный способ реализуют по безотходной технологии: попутно образующиеся водяной пар и конденсат, СО2, серная кислота и инертные газы используют как полезные продукты. Теплообеспечение способа реализуется за счет теплообмена между потоками веществ внутри технологической схемы. Способ является малозатратным и экологически чистым, выбросы в окружающую среду исключены.

keywords Пирометаллургия, галенит, концентрат, переработка, технология, температура, тепло, восстановительный газ, газификация угля, окисление сульфидов, восстановление свинца, серный ангидрид, серная кислота, черновой свинец
References

1. Тихонов Б. С. Тяжелые цветные металлы и сплавы : справочник. Т. 1. — М. : Изд. ЦНИИЭИцветмета, 2000. — 452 с.
2. Habashi F. Extractive Metallurgy Today. Progress and problems // Minerals Engineering. 2000. Vol. 13, Iss. 10-11. P. 1191.
3. Perillo A., Carminaty A., Garlini G. The KIVCET lead smelter at Portovesme, commissioning and operating results // AIME Annual Meeting. 1988. No. A88-2.
4. Nennes E. O. Flash smelting of lead concentrates // Metall. 36. 1982. No. 9. P. 1007–1009.
5. Gonzalez-Dominguez J. A. The Refining of lead by the Betts process // Journal of Applied Electrochemistry. 1991. No. 21. P. 189–202.
6. Moriya K., Mackey T. S., Prengaman R. D. Lead Smelting and refining – its status and future // Lead-Zinc’90, AIME. 1990. P. 23–38.
7. Ахмедов М. М., Теймурова Э. А. Переработка высокожелезистых сульфидных концентратов. — Баку : ХХI-YNE, 2008. — 252 с.
8. Faris N., Ram R., Tardio J., Bhargava S., McMaster S. et al. Application of ferrous pyrometallurgy to the beneficiation of rare earth bearing iron ores // Minerals Engineering. 2017. Vol. 110. P. 20–30.
9. Пат. 19714 РФ. Способ переработки свинецсодержащих материалов / Шумский В. А.; заявл. 20.12.2006; опубл. 15.09.2010, Бюл. № 9.
10. Mounsey E. N., Piret N. L. A Review of Ausmelt Technology for Lead Smelting // Lead-Zinc 2000: Proceedings of the Lead-Zinc 2000 Symposium Which Was Part of the TMC Fall Extraction & Process Metallurgy Meeting, Pittsburgh, U.S.A., October 22–25. 2000. P. 149–169.
11. Safarzadeh M. S., Miller J. D. The pirometallurgy of enargite // International Journal Mineral Processing. 2016. Vol. 157, Iss. 10. P. 103–110.
12. Дигонский С. В. Теоретические основы и технологии восстановительной плавки металлов из неокускованного сырья. — СПб. : Наука, 2007. — 322 с.
13. Лыколов А. А., Рысс Г. М., Бородин И. С. Восстановление железа из шлака сульфидной плавки продуктами газификации углерода // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2014. № 1. С. 30–33.
14. Рыбенко И. А. Развитие теоретических основ и разработка ресурсосберегающих технологий прямого восстановления металлов с использованием метода и инструментальной системы моделирования и оптими зации: дис. … докт. техн. наук. — Новокузнецк : ФГБОУ «Сибирский государственный индустриальный университет», 2018. — 327 с.
15. Dorofeenko S. O., Polianczuk E. V. Gasification of pulverized coal in a counter flow moving bed filtration combustion reactor: In search of the optimum // Fuel. 2021. Vol. 291. 120255.
16. Hu Z., Peng Y., Sun F., Chen S., Zhou Y. Thermodynamic eguilibrium simulation on the synthesis gas composition in the context of underground coal gasification // Fuel. 2021. Vol. 293. 120462.
17. Пат. 2644892 РФ. Способ извлечения металлов при газификации твердого топлива в политопливном газогенераторе / Подгородецкий Г. С., Горбунов Б. Г., Шаруда А. К., Дубовкин С. Г., Козлова О. Н.; заявл. 29.12.2016; опубл. 14.02.2018, Бюл. № 5.
18. Пат. 2486267 РФ. Способ переработки свинцово-цинковых концентратов / Власов О. А.; заявл. 05.06.2012; опубл. 27.06.2013, Бюл. № 18.

19. Полывянный И. Р. Кислород и природный газ в металлургии свинца. — Алма-Ата : Наука, 1976. — 375 с.
20. Mularski J., Pawlak-Kruczek H., Modlinski N. A review of recent studies of the CFD modelling of coal gasification in entrained flow gasifiers, covering devolatilization, gas-phase reactions, surface reactions, models and kinetics // Fuel. 2020. Vol. 271. 117620. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.117620.
21. Кунаев М. М., Кожахметов С. М., Ванюков Н. В. Основы комплексного использования сырья цветной металлургии. — Алма-Ата : Наука, 1982. — 391 с.
22. Пат. 1068 РТ. Способ переработки галенитсодержащего концентрата водяным газом / Гайбуллаева З. Х., Шарифов А., Насымов Г. Т.; заявл. 20.08.2019; зарег. 13.03.2020.
23. Атрощенко В. И., Алексеев А. М., Засорин А. П. и др. Курс технологии связанного азота. — М. : Химия, 1968. — 384 с.
24. Шарифов А., Шодиев Г. Г., Субхонов Д. К., Бобоев Т. С. Использование золы угля Фан-Ягнобского месторождения в качестве наполнителя композиций из гипсовых вяжущих / Доклады Академии наук Республики Таджикистан. 2016. Т. 59. № 9-10. С. 413–417.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back