Подготовка сырья для технологических процессов цветной металлургии

Производство цветных металлов отличается от черной металлургии особенностями сырьевой базы. Содержание полезных элементов в руде очень низкое. Фактически для получения 1 тонны меди необходимо затратить 100 т медной руды. При получении благородных и редких металлов соотношение объемов сырья к объему готовой продукции превышает сотни тысяч на 1 т. Руда, используемая в цветной металлургии, полиметаллическая.

Например, медный колчедан содержит около 30 элементов, среди которых медь, сера, золото, железо, кадмий, селен, индий и другие. Технологический процесс потребляет повышенное количество электроэнергии и топлива. Для производства тонны титана придется потратить около 60 кВт•ч, а выход тонны никеля требует 55 т топлива. Зависимость от сырьевой и топливно-энергетической баз предполагает размещение подготовительных и обогатительных предприятий вблизи мест добычи руды цветных металлов и водных ресурсов.

Руда и шихта поступает на склады металлургического предприятия. Запас одного склада предполагает 10-20 суточных норм сырья. Транспортер передает руду к месту дальнейшей обработки.

Каждый вид технологического процесса предполагает определенную крупность руды (шихты), поступающей на переработку. Если для шахтных плавок используют частицы материала размером от 50 мм, то гидрометаллургическое производство требует хорошо измельченной шихты (до 70 мкм). Для отражательных печей тоже существует ограничение по размеру частиц шихты – 25 мм. Для измельчения чаще всего используют конусные дробилки мелкого, среднего и крупного дробления. Также можно использовать валковые, щековые, роторные и молотковые дробилки. Данное оборудование потребляет значительное количество электроэнергии.

Если необходимо сильно измельчить материал, используют механические, аэродинамические и пневматические мельницы.

После дробления необходимо разделить кусочки шихты по классам крупности на просеивающей поверхности. Этот процесс называется грохочением. В его ходе применяются аппараты: грохот, дуговое сито, классификатор, гидроциклон.

Разделенная шихта поступает на конвейер и подготавливается к переработке усреднительными машинами в шихтарниках методом послойногоштабелирования.

Требования к влажности шихты также зависит от технологического процесса. Если гидрометаллургия не ограничивает показатели влажности сырья, то для печей кипящего слоя и электропечей влажность не должна превышать 3-5%. Чтобы достичь заданной влажности применяют обезвоживание шихты в естественных сушках и сушилках.

При любом виде производства цветных металлов важно, чтобы шихта отличалась однородностью и постоянством химического состава. Это помогает обеспечить металлургическим агрегатам устойчивый режим работы.