Навоий кон-металлургия комбинати

Мис ашёларини қайта ишлашнинг замонавий усуллари

Бир вақтлар дунё бўйича ишлаб чиқарилаётган миснинг 80-90 %и айнан яллиғ қайтарувчи эритиш печларида қайта ишланиб, бу усул етакчи ўринни эгаллаган бўлса, ҳозирги кунда бу усулгаталаб анча камайган ёки деярли йўқ. Лекин шундай бўлса ҳам, АҚШ, Канада, Финландия, ва МДҲ давлатларида ҳалигача ишлаб турибди.

Яллиғ қайтарувчи эритиш печларининг мис ишлаб чиқариш саноатида ҳали ҳамон қўлланилаётганлигининг асасий сабаблари – ҳар қандай намликдаги, йирикликдаги, таркибдаги ашларни қайта ишлаб иқтисодий самара бериш имкониятидир. Шунингдек бундай печларда суюқ ҳолдаги конвертор шлакларига қайта ишлов бериш имкони ҳам мавжуд.
-расмда яллиғ қайтарувчи эритиш печларининг ён томондан кўриниши систематик тасвирланган.
Расмда кўринадики, печнинг ҳар икала ён томонининг тепасидан, айнан қияликка, хом ашё юкланади. Шунингдек, юклаш хампа ёнида , асосан, технологик кислород ёки гоҳ сиқилган ҳаво (ёки аралашма) ҳам қияликни қизитиш учун пуркалади. Ўртача 200-240 м² майдондаги печларга ҳар икала томондан ўртача 16 тадан 32 тагача юклатиш хампалари ҳамда уларга газ ва кислород пуркаш учун ёндиргич қурилмалар ўрнатилган бўлади.
Яллиғ қайтарувчи эритиш печининг минорали печни, бироз бўлса-да, технологиядан сиқиб чиқаришининг асосий сабабларидан бири мис рудаларини флотация усули билан бойитишнинг ҳар томонлама тараққиётидир.
Минорали печларда, яллиғ кайтарувчи печлардан фарқли равишда, мис бойитмаларини қайта ишлаш имкони йўқ.
XX асрнинг 80—90 йилларига келиб яллиғ қайтарувчи печда умумий мис эритиш кўрсаткичи дунё миқёсида 80% дан 50—60%га тушиб қолди. Бунинг асосий сабабларидан бири автоген жараёнларининг кенг кўламда саноатда ишлатилишидир.
Олмалиқ тоғ-металлургия комбинати бошқа заводлардан ўзининг икки хил жараён билан ишлаётганлиги, иккита эритиш агрегатининг мавжудлиги билан фарқ қилади. Булар яллиғ қайтарувчи эритиш ва кислородли-машъалли эритиш печларидир. (2.4-жадвал)
2.4-жадвал
Айрим ривожланган мамлакатлар заводларида қайта ишланаётган мис бойитмаларининг флотацион таркиби, %.


2.9-расм. Кислородли-машъалли эритиш печи


2.9-расмда Олмалиқ мис эритиш заводида ишлаётган кислород-машъалли эритиш печининг ён томонидан кўриниши тасвирланган. Ўтга чидамли, оловбардош ғиштлар билан қадалган, деворлари оралиғида сувли қувурлар, яъни кессонлар ўрнатилган бўлиб, улар печ деворларининг чидамлилигини сақлайди. Ўртача 0,5% гача қуритилган кукунсимон хом ашё технологик кислород ёрдамида печга пуркалади.
Бу ҳар иккала эритиш агрегатига тасниф ҳамда изоҳ беришдан олдин, Хамдўстлик мамлакатларида ва бошқа мис ишлаб чиқариш бўйича етакчи ўринларда турган давлатларда энг замонавий, юқори кўрсаткичлар билан ишлаётган ва бутун дунёда ўзининг техник-иқтисодий афзалликлари билан ажралиб турадиган эритиш дастгоҳлари ҳақида тўхталиб ўтамиз.
Дунёда мис эритиб чиқариш бўйича етакчи ўринлардан бирини эгаллаб турган АҚШ йилига 1,5 млн. тоннадан ортиқ, Мустақил Давлатлар Хамдўстлиги мамлакатлари ҳамда Японияда 1 млн. тоннадан ортиқ, Хитой ва Чилида 2 миллион тоннадан ортиқ мисни соф металл ҳолида ишлаб чиқараётган бўлса, Замбия, Германия, Бельгия, Канада, Австралия каби мамлакатлар ҳам жуда катта мис кони заҳиралари ҳамда юқори технологияда ишлайдиган агрегатлари туфайли етакчи мис ишлаб чиқарадиган мамлакатлар сирасига кирадилар. Асримизнинг энг тараққий этган эритиш печлари қаторида автоген жараёнларни ўз ичига олган печлар ҳақида маълумот бермай иложимиз йўқ.
Барча автоген эритиш агрегатларининг пайдо бўлишига ҳам асосий сабаб бойитиш усулларининг ўта тараққий этганлигидир. Чунки бойитишдан сунг олинган мис бойитмалари майда, кукун ҳолида бўлиб, аввал яллиғ қайтарувчи печлар, кейин электр печлари ва ниҳоят, автоген эритиш печларининг пайдо бўлишига олиб келди.
2.5-жадвал
Олмалиқ мис эритиш заводидаги эритиш печларнинг айрим таққословчи кўрсаткичлари.

Автоген жараён аслида бугун ёки кеча ўйлаб топилган янги жараён эмас. Ўз-ўзидан иссиқлик чиқиши билан борадиган жараёнлар қарийб 100 йилдирки, сульфидли ва оксидли бойитмаларни оксидловчи куйдириш жараёнида, шунингдек, мисли-никелли штейнларни конверторлаш жараёнида ҳам кенг қўлланилиб келинмоқда. Бунда сульфидли бирикмаларнинг оксидланиши, парчаланиши мобайнида юқори ҳароратнинг ажралиб чиқиши натижасида борадиган жараён XX асрнинг бошидаёқ саноат миқёсида кенг қўлланилгани технология тарихидан яхши маълум.
Автоген эритиш технологиясини умуман олганда оксидловчи жараён ҳам дейиш мумкин. Автоген жараёнларда иссиқлик алмашуви, масса алмашуви ҳамда иссиқликнинг узатилиши бошқа печларга қараганда умуман бошқача бўлиши кузатилган, яъни оқова газ ҳаракат йўналиши тошқолнинг эриш ҳароратига нисбатан юқори бўлади. Шунинг учун ҳам иссиқликнинг йўқолиши, яъни оқова газ билан ташқарига чиқиб кетиши, бир оз бўлса-да, юқорироқдир. Ёнилғиларнинг, ёқилғи ресурсларнинг йилдан-йилга камайиб кетиши ва электр энергия нархининг ошиб туриши автоген жараёнларнинг мавқеини юқори кўрсаткичга кўтариб келмоқда. Чунки автогенли агрегатларга деярли ёқилғи ёки қизитиш учун электр энергияси берилмайди. Ҳароратни ошириш учун кўпинча печга оксидлаш учун пуркалаётган ҳаво ёки технологик кислород қиздирилиб берилади.
Шундай печлар сирасига кирган Ванюков печи XX асрнинг ўрталарида таклиф этилган. Кейинчалик 90-йилларга келиб у саноатда кенг қўлланилиб, суюқ ваннада эритиш (яъни Ванюков) печи номини олди. 2.10-расмда "Ванюков печи"нинг умумий кўриниши кўрсатилган. Бу печ ҳақида кейинги бўлимларда батафсил сўз юритилади.

2.10-расм. Ванюков печи (ВП). (Суюқ ваннада эритиш печи)


Қуйида йирик ривожланган мамлакатларда кенг миқёсда қўлланилиб келаётган эритмада борадиган автоген жараёнлар ҳақида қисқача маълумот бермоқчимиз.
Уларнинг таркибига Канаданинг "Норанда Майне" компанияси ишлаб чиққан "Норанда" эритиш печи, муҳандис Уоркранинг "Конзинк Риотинтон" (Австралия) фирмаси томонидан 1967 йили ишлаб чиқилган "Уоркра" жараёни ҳамда бутун дунёда машҳур бўлган ва Канаданинг "Тимминс" заводи, Япониянинг "Онахама" ва "Наосима"заводларида қўлланилиб келаётган "Мицубиси" жараёнлари киради. Ушбу жараённинг умумий кўриниши 2.11-расмда берилган. "Наосима" заводида ушбу жараён билан ишлаб турган эритиш мажмуининг унумдорлиги купроқ эритиш печининг ишлашига, унинг тузилишига боғлиқдир. Умумий диаметри 10,2 ва 7 метр, баландлиги 2 метр, ваннасининг чуқурлиги эса 800 мм, тошқол ваннасининг чуқурлиги эса 20-30 мм бўлган овал шаклидаги эритиш печи тўла автоген ҳолда ишлайди. Жараён таркибида 45 %гача кислороди бўлган ҳаво билан пуркаш натижасида энг юқори қаватлардан бирига жойлашган эритиш печида боради.
Шихта қоришмаси 1% гача яхшилаб қуритилгач, таркибида мис бойитмаси, кварц, оҳактош, конвертор тошқоли бўлган бирикма печга юкланиб турилади.
Шихта қоришмасининг тўхтовсиз юклатилиши натижасида узлуксиз эритманинг 65% мисли штейн ҳамда 30—35% кремнийли тошқол аралашмаси биргаликда пастки қаватда жойлашган печга ёпиқ нов орқали қуйилиб туради.

2.11-расм. Япониянинг Наосима заводида ишлаб турган "Мицубиси" жараёнининг саноат миқёсидаги (а) ва жиҳозларнинг умумий тасвири (б).
1 - қувурсимон айланма қуритиш печи; 2 - қувур-қуриткич; 3 - чанг ушлагич циклон; 4 - енгсузгич; 5 - хом ашё хампалари (бункер); 6 -элеватор; 7 - электр ускунаси билан ашё юкловчи хампа; 8 - ҳаво пуркагич; 9 - ёнилғи ёндиргич; 10 - эритиш печи; 11 - оқова газлар; 12 - эриган штейн ва тошқол ўтказишга мўлжалланган махсус қувур; 13 - тошқолларни камбағаллаштириш учун ўрнатилган электропеч; 14 - штейн чиқувчи қувур; 15 - конвертор печи; 16 - хомаки мисни аралаштиргич; 17 – конвертор тошқоли; 18 — тошқолни қумоқлаштирувчи.
Солиштирма унумдорлик эритиш печида суткасига 10 т/м² ни ташкил этса-да, лекин бу кўрсаткични технологик ҳавонинг таркибидаги кислород кўпайтириш йўли билан икки баробарга ошириш мумкин.
Кейинги агрегат 25 кв. метр майдонни ташкил этган электр печ учта электрод билан таъминланган бўлиб, суюқ тошқол ваннасининг чуқурлиги 600 мм ни ташкил этади. Тошқол таркибидаги мисни камбағаллаштириш учун баъзан кокс қўшилиб турилади. Бу ердан олинган штейн тўғри суюқ ҳолида яна ёпиқ нов орқали пастки қаватда жойлашган конвертор печига қуйилади.
Иккинчи маҳсулот эса таркибида Сu - 0,5% бўлган ва SiO₂ – 30-35%дан иборат бўлган тошқол алоҳида ускуна ёрдамида қумоқлаштирилиб, сўнг махсус ташланма жойга чиқариб ташланади.
Конвертор ҳам овал шаклидаги саккизта фурма ва ёндиргичдан иборат бўлиб, конвертор тошқолининг таркибини яхшилаш учун оҳактошли флюс билан биргаликда печга ҳаво пуркаб турилади. Ҳарорат меъёридан ошиб кетган тақдирдагина иссиқликни камайтириш учун цементли мис ёки иккиламчи мисли ашё юклаб турилади.
Тошқолнинг умумий чиқиши мис бойитмасига нисбатан 7-8% ошмайди. Бундан олинган конвертор тошқоли қуюқлаштирилиб, яна жараён бошига, яъни эритиш печига жўнатилади.
Яллиғ қайтарувчи печга қараганда "Мицубиси" жараёнининг афзалликлари қуйидагича:

1. 
   "Мицубиси" печининг солиштирма унумдорлиги 2-4 марта
   юқори.
   
2. 
   Ёнилғи сарфининг миқдори 2 марта кам.
   
3. 
   SiO₂ га бой газлар олинади ва ташқи муҳитга чиқувчи газлар
   камаяди.
   

4.Капитал ва эксплуатация учун кетадиган ҳаражатларнинг камайиши, шунингдек, ишчи кучига кетадиган ҳаражатларнинг камайиши ҳам унинг афзаллигидир.

2 - МАВЗУ. СУЛЬФИДЛИ МИС БОЙИТМАСИНИ ЯЛЛИҒ-ҚАЙТАРУВЧИ ПЕЧЛАРДА ЭРИТИШ. ЯЛЛИғ ПЕЧДА ЭРИТИШДА МАТЕРИАЛЛАРНИ ТАВСИФИ ВА УЛАРНИ ЖАРАЁНГА ТАЙЁРЛАШ