Технологическая схема разделения файнштейна. Характеристика перерабатываемого сырья и вспомогательных технологических материалов

I.Введение

Участок разделения файнштейна (УРФ) рафинировочного цеха был построен по проекту института “Гипроникель” и введён в эксплуатацию в 1956 г. После неоднократных расширений и реконструкций УРФ в 1982 г.  был выделен в самостоятельный цех ЦРФ. С ноября 1996 г., в связи с объединением двух цехов, ЦРФ вошёл в состав рафинировочного цеха как отделение разделения файнштейна (ОРФ).

Отделение разделения файнштейна предназначено для переработки файнштейна комбинатов “Североникель”, “Печенганикель”,  и НГМК с целью получения никелевого и медного концентратов, отвечающих техническим условиям по содержанию металлов.

Технологическая схема разделения файнштейна включает следующие операции:

1.приём и дробление файнштейна;

2.измельчение и классификацию продуктов измельчения;

3.флотацию;

4.сгущение продуктов флотации и промпродуктов;

5.узлы перекачки концентратов;

6.приготовление реагентов;

7.очистку и использование оборотной воды.

Конечными продуктами разделения файнштейна являются:

1. никелевый концентрат, направляемый в обжиговое отделение цеха, и, частично, в цеха электролиза никеля для получения никелевых растворов;

2. медный концентрат, направляемый в МПЦ.

Раздел 1: Характеристика перерабатываемого сырья.

Файнштейн является продуктом конвертирования медно- никелевого штейна, получаемого при плавке шихты в руднометрических печах. Конвертирование ведётся до получения файнштейна с содержанием: никеля от 30 до 45 %, меди от 20 до 40 %, кобальта от 0,5 до 1,38 %, железа- не более 3,5 %, серы- не менее 22 %, металлического сплава_ не более 10 %. Файнштейн выпускается в виде монолитных блоков. Допускается примесь посторонних включений в файнштейне в количестве не более 0,1 % от общей массы блока.

Насыпной вес- 4 , плотность- 5,6 , коэффициент твёрдости- 6.

Температура поступающего в цех файнштейна не должна превышать 100С.не допускается наличие в файнштейне посторонних предметов (дерево, графит, металл и т.д.).

Медно- никелевый файнштейн относится к веществам первого класса опасности, не обладает пожаро- взрывоопасными свойствами.

В воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ и факторов файнштейн токсичных соединений не образует.

1. Состав медно- никелевого файнштейна.

Структурную основу медно- никелевого файнштейна составляют зёрна и сростки сульфида меди-  (халькозин) и сульфида никеля-  (хизлевудит) с включением зёрен медно- никелевого сплава переменного состава и зёрен твёрдых растворов пентландитового  и зёрен борнитового  типа. Количественное соотношение структурных составляющих, их состав, форма и размер зёрен меняются в зависимости от переработки шихты, технологии конвертирования и условий охлаждения файнштейна.

Фазовый состав медно- никелевого файнштейна представлен:

Хизлевудитом  - бледно- жёлтого цвета;

халькозином  - голубовато- серого цвета;

медно- никелевым сплавом переменного состава- бледно- розового цвета, сильно магнитен;

пентландитом  - розово- бурого цвета;

борнитом  ;

металлической медью ;

магнетитом ;

джапуритом .

Перед флотационным разделением файнштейн должен быть измельчён до степени, которая обеспечивает обособление разнородных зёрен и раскрытие сростков.

1.1.Сульфидные фазы меди и никеля.

Зёрна сульфидной фазы никеля соответствуют природному хизлевудиту - , имеют неправильную форму и заполняют промежутки отдельными зёрнами сульфидной фазы меди.

Сульфидная фаза меди -  - развита в виде изолированных включений неправильной формы или в сростках с металлическим сплавом размеры от 0,01 до 0,7 мм. Их количество находится в обратной связи с количеством сульфидов никеля и зависит от соотношения меди к никелю в файнштейне. Повышение этого соотношения сопровождается увеличением количества и размеров зёрен сульфидов меди за счёт слияния мелких зёрен с более крупными. При этом увеличивается количество трёхфазных (сульфид меди + сульфид никеля + металлический сплав) трудно-раскрываемых сростков, требующих дополнительного измельчения файнштейна, что ведёт к увеличению шламистых, плохо флотируемых частиц. В сульфидной форме должно находиться около 85 % никеля и 90-95 % меди в файнштейне. Получение необходимой величины зёрен сульфидов меди, чистота сульфидных зёрен и ослабление связи между сульфидами меди и никеля достигается медленным охлаждением файнштейна.

1.2.Медно-никелевый сплав (металлический).

Металлический сплав состоит из никеля (55-65 %), меди (15-30 %), железа (6-15 %), кобальта (1,0-2,5 %), платины (0-1,35 %), палладия (0,15-1,0 %), серы (5-12 %). В нём содержится основная масса примесей: золото, серебро, селен, теллур и др. Общее количество металлического сплава в файнштейне составляет 5-13 %. Металлический сплав развит в виде чётко ограниченных угловатых зёрен размером 0,008-1,0 мм как в сульфидах никеля, так и в сульфидах меди. Т.к. металлический сплав образуется почти одновременно с сульфидами меди, то имеет место их взаимопроникающее срастание, что осложняет разделение этих фаз перед флотацией, т.к. даже при тонком измельчении часть сульфида неизбежно остаётся в сростках.