Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

Wydział Metali Nieżelaznych

Katedra Fizykochemii i Metalurgii Metali Nieżelaznych

WPŁYW WĘGLA ORGANICZNEGO NA PROCES TOPIENIA KONCENTRATÓW.

1. Cel ćwiczenia:

W krajowych koncentratach rud miedzi występuje węgiel organiczny. W procesie flotacji węgiel ten przechodzi w dużej części do koncentratu. Jego obecność wpływa na proces przetopu koncentratów w piecach hutniczych.

Badania wykazały, że w warstwie łupkowej złoża, zawierającej najwięcej miedzi znajduje się również najwięcej węgla organicznego. Natomiast w warstwie wapiennej i piaskowcowej zawartość węgla organicznego spada poniżej 1%.

W zależności od miejsca pozyskania rudy skład jej zmienia się. Zmienia się również skład pozyskanego z niej koncentratu. W tabeli przedstawiono zawartość miedzi i węgla organicznego w surowcu otrzymanym w kopalniach: Lubin, Polkowice i Rudna oraz w uzyskanych koncentratach (próby bilansowe 1994 r.).

Cu C_org

% %

Lubin nadawa 1,32 0,68

koncentrat 19,43 6,99

uzysk, % 90,04 64,15

Polkowice nadawa 1,79 0,71

koncentrat 26,81 5,65

uzysk, % 88,97 33,93

Rudna nadawa 1,86 0,58

koncentrat 27,54 7,29

uzysk, % 88,88 62,31

Celem ćwiczenia jest zbadanie wpływu węgla organicznego na proces topienia koncentratu.

2. Wykonanie ćwiczenia:

topienie koncentratu.

Przygotować trzy próbki koncentratów o jednakowej masie dostosowanej do wielkości tygla:

1. koncentrat nie odwęglony

2. koncentrat po odwęglaniu

3. koncentrat nie zawierający w swoim składzie węgla organicznego

Próbki umieścić w szamotowych grafityzowanych tyglach z grafitowymi przykrywkami.

Tygle z próbkami koncentratów umieścić w piecu nagrzanym do temperatury 1350 ⁰C i trzymać w tej temperaturze przez okres 30 minut.

Po wyjęciu z pieca i ochłodzeniu tygli zdjąć pokrywki grafitowe. Próbki wyjąć z tygli, zważyć, opisać ich wygląd. W próbkach stopionych oddzielić kamień od żużla i zważyć obydwa produkty.

3. Opracowanie wyników:

1. Opisać przebieg doświadczenia i przedstawić wyniki.

2. Znając skład chemiczny koncentratu nie odwęglonego obliczyć jego skład po odwęglaniu, skład teoretyczny produktów (kamienia i żużla), oraz skład produktów przetopu przy założeniu, że stopień utlenienia żelaza związanego z siarka wynosi 10 i 30%. Wyniki obliczeń zestawić w postaci bilansu materiałowego i porównać z uzyskanymi wynikami.

3. Na podstawie znajomości składu koncentratu nie zawierającego węgla organicznego zbilansować produkty po przetopie.

4. Omówienie wyników i wnioski.

Literatura:

1. M.Kucharski, Pirometalurgia miedzi, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2003

2. Monografia KGHM,

3. R.Urbanowicz, Sposób przygotowania wsadu do przetopu wsadu w piecach szybowych na kamień miedziowy, Rudy Metale 46, 2001, nr 5-6, 211-214

4. J.Zając, T.Drwal, L.Kustowski, J.Biermański, J.Przybyszewski, J.Nowak, Wpływ sposobu podawania dmuchu i jakości wsadu na pracę pieców szybowych do wytapiania kamienia miedziowego, Rudy Metale, 30, 1985, nr 10, 398-401

5. W.Gąsior, J.Antczak, J.Maślanka, P.Kucharski, Praktyczne aspekty zastosowania tlenu w procesach pirometalurgicznych w Hucie Miedzi Legnica, Rudy Metale, 48, 2003, str 209-214

6. T.Drwal, Zastosowanie modelu pieca szybowego do prognozowania intensyfikacji procesu wytapiania kamienia miedziowego, , Zeszyty Naukowe AGH im. St. Staszica nr 437, Metalurgia i Odlewnictwo z.58, Kraków 1974, 117-132

7. E.Iwanciw, H.Bagiński, R.Chamer, R.Kowal. J.Kowalczyk, W.Mróz, S.Musiał, J.Szczudrawa, A.Warczok, J.Zając, Optymalizacja procesu szybowego topienia koncentratów miedzi, Zeszyty Naukowe AGH im. St. Staszica nr 437, Metalurgia i Odlewnictwo z.58, Kraków 1974, 133-147

8. J.Bystroń, A.Warczok, J.Zając, Badania procesu topienia krajowych koncentratów miedzi w piecu szybowym, Zeszyty Naukowe AGH im. St. Staszica nr349, Metalurgia i Odlewnictwo z.50, Kraków 1973, 83-100

9. R.Urbanowicz, M.Warmuz, P.Romanowicz, J.Czernecki, S,Gizicki, Zmodernizowana technologia pieca szybowego jako efekt poszukiwania optymalnej technologii stapiania krajowych koncentratów miedzi w HM Głogów I, Międzynarodowa Konferencja "Metalurgia miedzi - kierunki rozwoju", materiały konferencyjne, Świeradów Zdrój, Poland, 20-22.04.1998

10. R.Urbanowicz, M.Warmuz, P.Romanowicz, J.Czernecki, S.Gizicki, Zmodernizowana technologia pieca zybowego jako efekt poszukiwań optymalnej technologii stapiania krajowych koncentratów miedzi w HM GŁOGÓW I, Międzynarodowa Konferencja "Metalurgia miedzi -kierunki rozwoju", Świeradów Zdrój, Poland, 20-22.04.1998

2

---