鋼架平臺的介紹
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時(shí)間:2024-08-17 10:52:28
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鋼架平臺的介紹【專家解說】:就是平臺,大型設(shè)備例如電站鍋爐、礦熱電爐、冶煉爐、石化裝置等比較常見,根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn),在設(shè)備沿高度方向需要設(shè)置一些操作、檢測、維修、承重的平臺,
【專家解說】:就是平臺,大型設(shè)備例如電站鍋爐、礦熱電爐、冶煉爐、石化裝置等比較常見,根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn),在設(shè)備沿高度方向需要設(shè)置一些操作、檢測、維修、承重的平臺,設(shè)計(jì)時(shí)由廠房土建單位同設(shè)備設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)溝通平臺的設(shè)置。一般在工廠里直接以平臺的垂直標(biāo)高貫名,例如6.8m平臺、12m平臺。
簡單的說就這些,同做設(shè)備總體設(shè)計(jì)有經(jīng)驗(yàn)的多交流溝通,會明白更多的。
目前,我國勘探和開采的銅或銅多金屬礦床,大部分銅礦石都要經(jīng)過選礦富集成銅精礦才能冶煉成銅金屬。銅礦選礦方法主要有浮選、磁選、重選等方法或濕法冶煉等。為正確選用各種選礦方法和合理制定選礦工藝流程。需要事先研究礦床物質(zhì)成分,查明礦石自然類型,鑒定礦石物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、嵌布粒度和礦物可選性能以及有益有害元素賦存狀態(tài)等。
礦石自然類型一般按其氧化銅和硫化銅的比例不同劃分為三種類型:硫化礦石(含氧化銅在10%以下)、氧化礦石(含氧化銅在30%以上)、混合礦石(含氧化銅在10%~30%)。
不同礦石類型則用不同選礦方法:單一硫化礦石常用浮選方法。多金屬硫化礦石,針對礦石組分特性而分別選用混合浮選法、優(yōu)先浮選法、混合優(yōu)先浮選法、浮選和重選聯(lián)合選礦法、浮選和磁選聯(lián)合選礦法,以及浮選和濕法冶煉聯(lián)合處理等。氧化礦石選礦,一般用浮選與濕法冶煉聯(lián)合處理或用離析法與浮選聯(lián)合處理;含結(jié)合式氧化銅高的礦石,一般用濕法冶煉處理?;旌系V石選礦,通常用浮選法,它可以單獨(dú)處理,或與硫化礦石一起處理;也可以采用浮選和濕法冶煉聯(lián)合處理,即先用浮選法選出銅精礦,再將浮選后的尾礦用濕法冶煉處理。
銅精礦質(zhì)量(含銅品位高低和伴生有益有害組分等)對冶煉生產(chǎn)能力、能源消耗和經(jīng)濟(jì)效益等有直接影響。如貴溪冶煉廠,當(dāng)入爐銅精礦品位為14.3%時(shí),年產(chǎn)銅5萬t,精礦品位提高20%后,年產(chǎn)陽極銅可達(dá)7萬t,1991年實(shí)際處理精礦品位21.4%,年產(chǎn)陽極銅8.33萬t。但在選礦過程中提高精礦品位往往會使選礦回收率降低,因而精礦品位與回收率要合理的確立。近年來我國選礦技術(shù)水平不斷提高,使選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和精礦產(chǎn)量也隨之提高(表3.7.8)。
銅礦石冶煉方法主要有火法冶煉、濕法冶煉。根據(jù)礦物原料性質(zhì)和有害組分鋅、砷、氟、鎂等含量、賦存狀態(tài)而采用不同的冶煉方法。
火法冶煉是常用的煉銅方法,又分為鼓風(fēng)爐熔煉、反射爐熔煉、電爐熔煉、閃速爐熔煉、諾蘭達(dá)連續(xù)煉銅法等。濕法冶煉主要用于處理氧化礦石或含自然銅不高的單一礦石。由于使用的浸出劑不同,又分:硫酸浸出法,用以處理二氧化硅含量很高的酸性氧化礦石;氨浸出法,用以處理含多量堿性礦物的氧化礦石或自然銅貧礦;細(xì)菌浸出法,用以處理低品位硫化礦石。
火法煉銅
主要原料是硫化銅精礦,一般包括焙燒、熔煉、吹煉、精煉等工序.
焙燒 分半氧化焙燒和全氧化焙燒(“死焙燒”),分別脫除精礦中部分或全部的硫,同時(shí)除去部分砷、銻等易揮發(fā)的雜質(zhì)。此過程為放熱反應(yīng),通常不需另加燃料。造锍熔煉一般采用半氧化焙燒,以保持形成冰銅時(shí)所需硫量;還原熔煉采用全氧化焙燒;此外,硫化銅精礦濕法冶金中的焙燒,是把銅轉(zhuǎn)化為可溶性硫酸鹽,稱硫酸化焙燒。
熔煉 主要是造锍熔煉,其目的是使銅精礦或焙燒礦中的部分鐵氧化,并與脈石、熔劑等造渣除去,產(chǎn)出含銅較高的冰銅(xCu2S·yFeS)。冰銅中銅、鐵、硫的總量常占80%~90%,爐料中的貴金屬,幾乎全部進(jìn)入冰銅。
冰銅含銅量取決于精礦品位和焙燒熔煉過程的脫硫率,世界冰銅品位一般含銅40%~55%。生產(chǎn)高品位冰銅,可更多地利用硫化物反應(yīng)熱,還可縮短下一工序的吹煉時(shí)間。熔煉爐渣含銅與冰銅品位有關(guān),棄渣含銅一般在0.4%~0.5%。熔煉過程主要反應(yīng)為:
2CuFeS2→Cu2S+2FeS+S
Cu2O+FeS→Cu2S+FeO
2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO2
2FeO+SiO2→2FeO·SiO2
造锍熔煉的傳統(tǒng)設(shè)備為鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐等,新建的現(xiàn)代化大型煉銅廠多采用閃速爐。
鼓風(fēng)爐熔煉 鼓風(fēng)爐是豎式爐,小國很早就用它直接煉銅。傳統(tǒng)的方法為燒結(jié)塊鼓風(fēng)爐熔煉。硫化銅精礦先經(jīng)燒結(jié)焙燒脫去部分硫,制成燒結(jié)塊,與熔劑、焦炭等按批料呈層狀加入爐內(nèi),熔煉產(chǎn)出冰銅和棄渣,此法煙氣含SO2低,不易經(jīng)濟(jì)地回收硫。為消除煙害,回收精礦中的硫,20世紀(jì)50年代,發(fā)展了精礦鼓風(fēng)爐熔煉法,即將硫化銅精礦混捏成膏狀,再配以部分塊料、熔劑、焦炭等分批從爐頂中心加料口加入爐內(nèi),形成料封,減少漏氣,提高SO2濃度。混捏料在爐內(nèi)經(jīng)熱煙氣干燥、焙燒形成燒結(jié)料柱,塊狀物料也呈柱狀環(huán)繞在燒結(jié)料柱的周圍,以保持透氣性,使熔煉作業(yè)正常進(jìn)行。中國沈陽冶煉廠、富春江冶煉廠等采用此法。
反射爐熔煉 適于處理浮選的粉狀精礦。反射爐熔煉過程脫硫率低,僅20%~30%,適于處理含銅品位較高的精礦。如原料含銅低、含硫高,熔煉前要先進(jìn)行焙燒。反射爐生產(chǎn)規(guī)??纱笮突瑢υ希剂系倪m應(yīng)性強(qiáng),長期來一直是煉銅的主要設(shè)備,至80年代初,全世界保有的反射爐能力仍居煉銅設(shè)備的首位。但反射爐煙氣量大,且含SO2僅1%左右,回收困難。反射爐的熱效率僅25%~30%,熔煉過程的反應(yīng)熱利用較少,所需熱量主要靠外加燃料供給。70年代以來,世界各國都在研究改進(jìn)反射爐熔煉,有的采用氧氣噴撒裝置將精礦噴入爐內(nèi),加強(qiáng)密封,以提高SO2濃度。中國白銀公司第一冶煉廠將銅精礦加到反射爐中的熔體內(nèi),鼓風(fēng)熔煉,提高了熔煉強(qiáng)度,煙氣可用于制取硫酸。
反射爐為長方形,用優(yōu)質(zhì)耐火材料砌筑。燃燒器設(shè)在爐頭部,煙氣從爐尾排出,爐料由爐頂或側(cè)墻上部加入,冰銅從側(cè)墻底部的冰銅口放出,爐渣從側(cè)墻或端墻下的放渣口排出。爐頭溫度1500℃~1550℃,爐尾溫度1250℃~1300℃,出爐煙氣1200℃左右。熔煉焙燒礦時(shí),燃料率10%~15%,床能率3~6t/(m2·日)。銅精礦直接入爐,燃料率16%~25%,床能率為2~4t/(m2·日),稱生精礦熔煉。中國大冶冶煉廠采用270m2反射爐熔煉生精礦。
電爐熔煉 煉銅采用電阻電弧爐即礦熱電爐,對物料的適應(yīng)性非常廣泛,一般多用于電價(jià)低廉的地區(qū)和處理含難熔脈石較多的精礦。電爐熔煉的煙氣量較少,若控制適當(dāng),煙氣中SO2濃度可達(dá)5%左右,有利于硫的回收。
銅熔煉電爐多為長方形,少數(shù)為圓形。大型電爐一般長30 m~35m,寬8 m~10m,高4 m~5m,采用六根直徑為1.2 m~1.8m的自焙電極,由三臺單相變壓器供電。電爐視在功率3000~50000千伏安,單位爐床面積功率100kw/m2左右,床能率3~6t/(m2·日),爐料電耗400~500kw·h/t,電極糊消耗約2~3kg/t。中國云南冶煉廠采用30000kVA電爐熔煉含鎂高的銅精礦。
閃速熔煉 是將硫化銅精礦和熔劑的混合料干燥至含水0.3%以下,與熱風(fēng)(或氧氣、或富氧空氣)混合,噴入爐內(nèi)迅速氧化和熔化,生成冰銅和爐渣。其優(yōu)點(diǎn)是熔煉強(qiáng)度高,可較充分地利用硫化物氧化反應(yīng)熱。降低熔煉過程的能耗。煙氣中SO2濃度可超過8%。閃速熔煉可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)冰銅品位,一般控制在50%左右,這樣對下一步吹煉有利。但爐渣含銅較高,須進(jìn)一步處理。
閃速爐有奧托昆普型和國際鎳公司型兩種。70年代末世界上已有幾十個(gè)工廠采用奧托昆普型閃速爐,中國貴溪冶煉廠也采用此種爐型。
冰銅吹煉 利用硫化亞鐵比硫化亞銅易于氧化的特點(diǎn),在臥式轉(zhuǎn)爐中,往熔融的冰銅中鼓入空氣,使硫化亞鐵氧化成氧化亞鐵,并與加入的石英熔劑造渣除去,同時(shí)部分脫除其他雜質(zhì),而后繼續(xù)鼓風(fēng),使硫化亞銅中的硫氧化進(jìn)入煙氣,得到含銅98%~99%的粗銅,貴金屬也進(jìn)入粗銅中。
一個(gè)吹煉周期分為兩個(gè)階段:第一階段,將FeS氧化成FeO,造渣除去,得到白冰銅(Cu2S)。冶煉溫度1150℃~1250℃。主要反應(yīng)是:
2FeS+3O2→2FeO+2SO2
2FeO+SiO2→2FeO·SiO2
第二階段,冶煉溫度1200℃~1280℃將白冰銅按以下反應(yīng)吹煉成粗銅:
2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2
Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2
冰銅吹煉是放熱反應(yīng),可自熱進(jìn)行,通常還須加入部分冷料吸收其過剩熱量。吹煉后的爐渣含銅較高,一般為2%~5%,返回熔煉爐或以選礦、電爐貧化等方法處理。吹煉煙氣含SO2濃度較高,一般為8%~12%,可以制酸。吹煉一般用臥式轉(zhuǎn)爐,間斷操作。表壓約1kgf/cm2的空氣通過沿轉(zhuǎn)爐長度方向安設(shè)的一排風(fēng)眼鼓入熔體,加料、排渣、出銅和排煙都經(jīng)過爐體上的爐口。
粗銅精煉 分火法精煉和電解精煉?;鸱ň珶捠抢媚承╇s質(zhì)對氧的親和力大于銅,而其氧化物又不溶于銅液等性質(zhì),通過氧化造渣或揮發(fā)除去。其過程是將液態(tài)銅加入精煉爐升溫或固態(tài)銅料加入爐內(nèi)熔化,然后向銅液中鼓風(fēng)氧化,使雜質(zhì)揮發(fā)、造渣;扒出爐渣后,用插入青木或向銅液注入重油、石油氣或氨等方法還原其中的氧化銅。還原過程中用木炭或焦炭覆蓋銅液表面,以防再氧化。精煉后可鑄成電解精煉所用的銅陽極或銅錠。精煉爐渣含銅較高,可返回轉(zhuǎn)爐處理。精煉作業(yè)在反射爐或回轉(zhuǎn)精煉爐內(nèi)進(jìn)行。
火法精煉的產(chǎn)品叫火精銅,一般含銅99.5%以上?;鹁~中常含有金、銀等貴金屬和少量雜質(zhì),通常要進(jìn)行電解精煉。若金、銀和有害雜質(zhì)含量很少,可直接鑄成商品銅錠。
電解精煉是以火法精煉的銅為陽極,以電解銅片為陰極,在含硫酸銅的酸性溶液中進(jìn)行。電解產(chǎn)出含銅99.95%以上的電銅,而金、銀、硒、碲等富集在陽極泥中。電解液一般含銅40~50g/L,溫度58℃~62℃,槽電壓0.2~0.3V,電流密度200~300A/m2,電流效率95%~97%,殘極率約為15%~20%,每噸電銅耗直流電220~300kwh。中國上海冶煉廠銅電解車間電流密度為330A/m2。
電解過程中,大部分鐵、鎳、鋅和一部分砷、銻等進(jìn)入溶液,使電解液中的雜質(zhì)逐漸積累,銅含量也不斷增高,硫酸濃度則逐漸降低。因此,必須定期引出部分溶液進(jìn)行凈化,并補(bǔ)充一定量的硫酸。凈液過程為:直接濃縮、結(jié)晶,析出硫酸銅;結(jié)晶母液用電解法脫銅,析出黑銅,同時(shí)除去砷、銻;電解脫銅后的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮或冷卻結(jié)晶產(chǎn)出粗硫酸鎳;母液作為部分補(bǔ)充硫酸,返回電解液中。此外,還可向引出的電解液中加銅,鼓風(fēng)氧化,使銅溶解以生產(chǎn)更多的硫酸銅。電解脫銅時(shí)應(yīng)注意防止劇毒的砷化氫析出。
火法煉銅的其他方法 已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的方法還有:
三菱法 將硫化銅精礦和熔劑噴入熔煉爐的熔體內(nèi),熔煉成冰銅和爐渣,而后流至貧化爐產(chǎn)出棄渣,冰銅再流至吹煉爐產(chǎn)出粗銅。此法于1974年投入生產(chǎn)。
諾蘭達(dá)法 制粒的精礦和熔劑加到一座圓筒型回轉(zhuǎn)爐內(nèi),熔煉成高品位冰銅。所產(chǎn)爐渣含銅較高,須經(jīng)浮選選出銅精礦返回爐內(nèi)處理。此法于1973年投入生產(chǎn)。
氧氣頂吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐法 用以處理高品位銅精礦。將銅精礦制成粒或壓成塊加入爐內(nèi),由頂部噴槍吹氧,燃料也由頂部噴入,產(chǎn)出粗銅和爐渣。中國用此法處理高冰鎳浮選所得銅精礦。
離析法 用于處理難選的結(jié)合性氧化銅礦。將含銅1%~5%的礦石磨細(xì),加熱至750℃~800℃后,混以2%~5% 的煤粉和0.2%~0.5%的食鹽,礦石中的銅生成氣(Cu3Cl3)并為氫還原成金屬銅而附著于炭粒表面,經(jīng)浮選得到含銅50%左右的銅精礦,然后熔煉成粗銅。此法能耗高,很少采用。
http://baike.baidu.com/view/1056278.html
濕法煉銅
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
濕法煉銅目前主要用于處理氧化銅礦。有氧化銅礦直接酸浸和氨浸(或還原焙燒后氨浸)等法;酸浸應(yīng)用較廣,氨浸限于處理含鈣鎂較高的結(jié)合性氧化礦。處理硫化礦多用硫酸化焙燒-浸出或者直接用氨或氯鹽溶液浸出等方法。①硫酸化焙燒-浸出法是將精礦中的銅轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄粤蛩徙~溶出;②氨液浸出法是將銅轉(zhuǎn)變?yōu)殂~氨絡(luò)合物溶出,浸出液在高壓釜內(nèi)用氫還原,制成銅粉,或者用溶劑萃取-電積法制取電銅;氯鹽浸出法是將銅轉(zhuǎn)變?yōu)殂~氯絡(luò)合物進(jìn)入溶液,然后進(jìn)行隔膜電解得電銅。
氧化銅礦酸浸法流程 氧化銅礦一般不易用選礦法富集,多用稀硫酸溶液直接浸出,所得溶液含銅一般為1~5g/L,可用硫化沉淀、中和水解、鐵屑置換以及溶劑萃取-電積等方法提取銅。近年來,萃取-電積法發(fā)展較快。其主要過程包括:①用對銅有選擇性的肟類螯合萃取劑(LiX-64 N,N-510,N-530等)的煤油溶液萃取銅,銅進(jìn)入有機(jī)相而與鐵、鋅等雜質(zhì)分離。②用濃度較高的H2SO4溶液反萃銅,得到含銅約50g/L的溶液。反萃后的有機(jī)溶劑,經(jīng)洗滌后,返回萃取過程使用。③電積硫酸銅溶液得電銅,電解后液返回用作反萃劑。
http://zhidao.baidu.com/question/7972249.html?fr=qrl3
濕法煉銅
作者:胡美玲 文章來源:《化學(xué)的發(fā)展詞典》 點(diǎn)擊數(shù):1073 更新時(shí)間:2005-9-3
我國勞動(dòng)人民很早就認(rèn)識了銅鹽溶液里的銅能被鐵置換,從而發(fā)明了水法煉銅。它成為濕法冶金術(shù)的先驅(qū),在世界化學(xué)史上占有光輝的一頁。
水法煉銅的原理是:
CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
在漢代許多著作里有記載“石膽能化鐵為銅”,晉葛洪《抱樸子內(nèi)篇·黃白》中也有“以曾青涂鐵,鐵赤色如銅”的記載。南北朝時(shí)更進(jìn)一步認(rèn)識到不僅硫酸銅,其他可溶性銅鹽也能與鐵發(fā)生置換反應(yīng)。南北朝的陶弘景說:“雞屎礬投苦灑(醋)中涂鐵,皆作銅色”,即不純的堿式硫酸銅或堿式碳酸銅不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可與鐵起置換反應(yīng)。顯然認(rèn)識的范圍擴(kuò)大了。到唐末五代間,水法煉銅的原理應(yīng)用到生產(chǎn)中去,至宋代更有發(fā)展,成為大量生產(chǎn)銅的重要方法之一。
水法煉銅也稱膽銅法,其生產(chǎn)過程主要包括兩個(gè)方面。一是浸銅,就是把鐵放在膽礬(CuSO4·5H2O)溶液(俗稱膽水)中,使膽礬中的銅離子被金屬置換成單質(zhì)銅沉積下來;二是收集,即將置換出的銅粉收集起來,再加以熔煉、鑄造。各地所用的方法雖有不同,但總結(jié)起來主要有三種方法:第一種方法是在膽水產(chǎn)地就近隨地形高低挖掘溝槽,用茅席鋪底,把生鐵擊碎,排放在溝槽里,將膽水引入溝槽浸泡,利用銅鹽溶液和鐵鹽溶液顏色差異,浸泡至顏色改變后,再把浸泡過的水放去,茅席取出,沉積在茅席上的銅就可以收集起來,再引入新的膽水。只要鐵未被反應(yīng)完,可周而復(fù)始地進(jìn)行生產(chǎn)。第二種方法是在膽水產(chǎn)地設(shè)膽水槽,把鐵鍛打成薄片排置槽中,用膽水浸沒鐵片,至鐵片表面有一層紅色銅粉覆蓋,把鐵片取出,刮取鐵片上的銅粉。第二種方法比第一種方法麻煩是將鐵片鍛打成薄片。但鐵鍛打成薄片,同樣質(zhì)量的鐵表面積增大,增加鐵和膽水的接觸機(jī)會,能縮短置換時(shí)間,提高銅的產(chǎn)率。第三種方法是煎熬法,把膽水引入用鐵所做的容器里煎熬。這里盛膽水的工具既是容器又是反應(yīng)物之一。煎熬一定時(shí)間,能在鐵容器中得到銅。此法長處在于加熱和煎熬過程中,膽水由稀變濃,可加速鐵和銅離子的置換反應(yīng),但需要燃料和專人操作,工多而利少。所以宋代膽銅生產(chǎn)多采用前兩種方法。宋代對膽銅法中浸銅時(shí)間的控制,也有比較明確的了解,知道膽水越濃,浸銅時(shí)間可越短;膽水稀,浸銅的時(shí)間要長一些??梢哉f在宋代已經(jīng)發(fā)展從浸銅方式、取銅方法、到浸銅時(shí)間的控制等一套比較完善的工藝。
水法煉銅的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作容易,不必使用鼓風(fēng)、熔煉設(shè)備,在常溫下就可提取銅,節(jié)省燃料,只要有膽水的地方,都可應(yīng)用這種方法生產(chǎn)銅。
在歐洲,濕法煉銅出現(xiàn)比較晚。15世紀(jì)50年代,人們把鐵片浸入硫酸銅溶液,偶爾看出銅出現(xiàn)在鐵表面,還感到十分驚訝,更談不上應(yīng)用這個(gè)原理來煉銅了。
http://chem.cersp.com/JXZY/JXSC/200509/65.html
以上為參考內(nèi)容,具體的工藝和設(shè)備情況還是多找一些專業(yè)書籍和文章看看。
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