Станислав Горобченко - Курс «Применение трубопроводной арматуры». Модуль «Применение поворотной арматуры в металлургии»

Аммиачное выщелачивание проводят в 4-х камерных автоклавах объемом 120 м 3для сульфидных никелевых концентратов (14%Ni, 3%Cu, 0,2%Co, 35% Fe, 28% S).

Технологическая схема:

1. аммиачное выщелачивание концентрата при Т =77-82 оС, давлении 70 КПа, в раствор в форме аммиакатов переходит никель, медь и кобальт, а железо, окисляясь, выпадает в осадок в виде гидроксида.

2. кристаллизация сульфида меди при нагреве раствора до 110 оС.

3. последовательное автоклавное восстановление водородом никеля и осаждение кобальта сероводородом

4. кристаллизация сульфата аммония из отработанного раствора.

В РФ такие схемы используются на РАО ГМК Норильский Никель для переработки пирротиновых концентратов, на комбинате Южуралникель для переработки кобальтового штейна (автоклавной массы), получаемой пи обеднении конвертерных шлаков, на комбинате Североникель для растворения богатых никелевых концентратов с целью обогащения никелевого электролита.

Другие гидрометаллургические процессы.

– Окислительное выщелачивание в горизонтальных автоклавах с рабочей емкостью до 10 м 3при 108 оС и давлении 1,5 МПа.

– Серосульфидная флотация – флотационное отделение сульфидов и элементарной серы от оксидов.

– Плавка автоклавного сульфидного концентрата (Надеждинский металлургический завод РАО ГМК Норильский Никель).

– Солянокислое выщелачивание (Норвегия).

ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА КЛАПАНОВ

Клапаны и арматура для основных процессов никелевого производства должны определяться при помощи расчета с использованием следующих данных:

– среда

– условия по давлению, температуре, разнице давлений

– требования к регулированию, качество, надежность и погрешность регулирования в течение заданного срока эксплуатации

– возможности автоматизации, используемым протоколам, возможность работы электроники в условиях загрязненной среды никелевых цехов

– конструктивное исполнение и привязка к трубопроводам.

– требование унификации

Сложность выбора клапанов для никелевого производства определяется большим количеством применяемых и сложных сред, большими объемами и скоростями потоков, сложными коррозионными условиями.

В отличие от традиционного выбора по технико-экономическим показателям, для производства никеля и подобных сложных производств лучше осуществлять выбор по наиболее сильным проектным решениям.

Материалы для клапанов ассортимент материалов для клапанов, удовлетворяющим требованиям процессов в металлургии весьма ограничен, и выбор представляет сложную задачу.

Влияние конструкции проточной части. Как известно, регулирование происходит в зависимости от изменения давления и расхода до и после клапана. В связи с особенностями регулирования внутри клапана всегда происходит определенное понижение, и затем восстановление давления. Однако, если в процессе регулирования обычной жидкости после образования кавитационных пузырьков происходит их схлопывание, то в случае снижения давления ниже критического схлопывания не происходит, и на зародившихся пузырьках начинает развиваться поток туманно-капельного типа, выделение солей, деградация растворов и т.п. Возникающие в результате несовершенства проточной части погрешности регулирования и потери, следующие из растущей колебательности процесса, значительно увеличиваются.

Тенденции развития клапанов

– замена седельных клапанов на шаровые и поворотные заслонки.

– замена шиберных задвижек и клиновых задвижек на поворотные заслонки

– унификация клапанов

– автоматизация клапанов и использование современных полевых шин

– перевод на внешнее сервисное обслуживание

2.2. Проблемы истечения двухфазных жидкостей и регулирования их течения

Особенность течения многих жидких сред в металлургии заключается в том, что они могут образовывать двухфазные смеси. Это касается определенной части химических и электролизных процессов, флотации, возможности разложения и выделения газов, вскипания и парообразования.

Это, кроме прочего, означает, что в трубах всегда присутствует как минимум до 5% газовой фазы, как распределенного в виде пузырьков, так и возможно сформировавшихся пробок. Первый случай наиболее част и может вызвать эрозионное разрушение клапанов. В первую очередь, оно выражается в том, что клапан начинает пропускать, не держит давление и не способен регулировать. Результатом в этом случае может быть нарушение всего взаимодействия в системе, идущей от правильного соотношения и разницы давлений в смежных системах.