Введение I. Теоретические сведения

Месторождение Хандиза открыто в 1957 году в 90 -100 км от города Денау в Сурхантаге Сариосийского района Сурхандарьинской области. Запущен в 2010 году, руда добывается под землей.
Руда содержит около 100 минералов, основные из которых: пирит, сфалерит, геленит, халькопирит, брекчированные руды (тетроэдит, тенентит ) , второстепенные : марказит, пирротин, арсенорит, магнетит, самородное золота, элетрум, серебряные минералы : акантит, пилибазит, пираргерит, ялпаит и другие.
Основные материалы : медь, цинк, свинец, элементы – спутники : серебро (109,6-114,3 г/т), кадмий (0,22-0,42%), медь (0,68%), сера (3,44%), золото (0,15-06 г/т).
При обогащении руд в свинцовом концентрате накапливаются серебро, золото, селен, теллур, висмут;
В медном концентрате – серебро, висмут, индий, галлий, германий;
В цинковом концентрате – кадмий, галлий, германий, индий;
Пиритный концентрате – таллий, галлий и германий.
Сумма металлов в руде - Pb-7,36%, Ag-114,3 г/т, Au-0,6г/т,
Zn-6,61%, Cd-0,041%, Cu-0,95%, Se-0,002%
Руда обогащается флотацией. Коллективное обогащение включает 72% свинца, 77% цинка и 77% меди. При селективной флотации получают свинцовый, цинковый, медный и пиритный концентраты. Руды трех месторождений очень сложные. В сульфидных рудах цинк- ZnS и n*ZnS*m свинец PbS, PbCO₃, PbSO₄, медь CuFeS₂, кадмий CdS, железа FeAsS₂, FeS₂,Fe₇S₈ и их разделение очень затруденено.



1.2. Области и применения цинка.
Чистый цинк используется для восстановления редких металлов. Цинк также используется для отделения рафинированного серебра и золота от интерметаллидов. Цинк занимает особое место среди металлов, применяемых в промышленности. Как конструкционный материал нелегированный цинк не
нашел широкого применения, так как обладает недостаточно благоприятным комплексом механических, физических и технологических свойств. Однако дополнительное легирование цинка различными элементами существенно повышает вышеуказанные свойства и характеристики. Поэтому значительная часть цинка (до 20%) идет на приготовление цинковых сплавов, в которых основными легирующими компонентами являются алюминий и медь; широко используется цинк и для производства медных сплавов (латуни).
В зависимости от марки цинк используют для цинкования стали, получения цинковых сплавов, изготовления цинковых полуфабрикатов, а также для получения цинковых соединений.
Примерно 30% цинкового проката составляют цинковые листы общего назначения, которые подразделяются по толщине на четыре группы: 0,15-0,4 мм; 0,5-0,9 мм; 1,0-1,2 мм; 1,5 мм и более. Цинковые листы используют при изготовлении химических источников тока, оцинкованной посуды и др. Из цинковых листов изготавливают печатные формы к ротационным машинам в полиграфической промышленности. Цинковые аноды применяют для оцинкования деталей гальваническим способом. Большое количество цинковых листов расходуется в строительстве на кровельные покрытия, на изготовление труб, сточных желобов.
Наиболее широкое распространение цинк получил в качестве покрытия для предотвращения коррозии железа и сплавов на его основе (сталей). Для этой цели расходуется до 50 % получаемого промышленностью цинка. Цинкование - нанесение цинка или его сплавов на поверхность металлического изделия - применяется для защиты от коррозии стальных листов, проволоки, ленты, крепежных деталей, деталей машин и приборов, арматуры и трубопроводов.
Цинк также добавляют в электронные банки для стабилизации температуры плавление. Цинк являеться наиболее важным компанентом латуни.
Цинк мирового уровня используется в следеющих отраслях промышленности, % :

• 
  Получение белой туники 36;
  
• 
  Добыча латуни и брозы 26 ;
  
• 
  Слиток 26;
  
• 
  Прокат цинка 3;
  
• 
  Химические товары 6,5 ;
  

1.3. Описание технологического процесса


Исходные материалы для печи – это цинковый кек, остающийся после выщелачивания цинкового огарка, и коксовая мелочь, необходимая как топливо для создания высокой температуры в печи и как восстановитель. Сырье из бункеров I (коксик) и II (кек) ленточными питателями III и IV подается на ленточный транспортер V. С ленточного транспортера смесь исходных продуктов поступает в печь.
Вельц-печь представляет собой стальной барабан диаметром 2,5–3,5 м, длиной 40–50 м, установленный с уклоном 2–5^о на роликовых опорах VI. Барабан изнутри футерован огнеупорным кирпичом. С торцов барабан входит в горячую (нижнюю) VII и холодную (верхнюю) VIII головки печи. Головки выполнены в виде камер из огнеупорного кирпича. Барабан печи приводится во вращение со скоростью 0,1–0,15 рад/сек (~1,0–1,5 об/мин) мощным электродвигателем с редуктором.
Из-за наклонной установки барабана и в результате его вращения материал перемещается к нижней головке печи. Время пребывания материала в печи 2–3 ч. По мере медленного продвижения шихты вдоль печи коксовая мелочь загорается и разогревает весь слой материала. В средней, реакционной зоне печи топливо сгорает в атмосфере недостатка кислорода. Образующаяся при этом окись углерода СО восстанавливает окислы металлов.
При температуре в реакционной зоне 1200–1300 ^оС чистые металлы возгоняются (испаряются) и сразу же вновь окисляются в потоке газов, проходящих вдоль печи. Мелкие частицы окислов выносятся газами из печи. Оставшийся в ней раскаленный материал проходит в нижнюю часть барабана и выпускается через нижнюю (горячую) головку печи с температурой до 1150 ^оС.
Этот материал – клинкер – содержит еще некоторое количество Fe, Zn, Pb, Cu, Ag и углерода и поэтому его направляют на дальнейшую переработку. В печи организован противоток, т.е. потоки газа и материала движутся в противоположных направлениях.
Воздух для горения коксика и для образования газового потока внутри барабана подается в горячую головку печи вентилятором IХ. Газы с температурой 650–700 ^оС отводятся из холодной головки через систему газоходов и холодильников в пылеосадительные устройства Х, а затем дымососом XI выбрасываются в атмосферу. Система очистки газов состоит из пылеосадительных камер, кулеров, электрофильтров (или рукавных фильтров) и т.д. Вся эта сложная установка необходима для наиболее полного выделения из газового потока возгонов – готового продукта процесса вельцевания. Для разогрева печи в период пуска и для надежного зажигания коксика в отдельные периоды нестабильного режима горения в горячую головку печи иногда подается вспомогательное топливо – горючий газ.
При нормальном ходе печи газ отключается. В рассматриваемой технологической схеме основным исходным материалом для вельцевания является цинковый кек. Подача его в печь должна быть поставлена в зависимость от качества готовой продукции. Ввиду отсутствия соответствующих датчиков можно предусмотреть поддержание постоянной подачи кека с ручной перестановкой задания регулятору. Уменьшение подачи кека против технологической нормы не отражается на качестве возгонов или клинкера, но ведет к уменьшению производительности печи по сырью, снижает экономичность ее работы. Увеличение расхода кека вызывает перегрузку печи и резкое повышение содержания цинка и свинца в клинкере. Степень извлечения металлов при этом понижается.
В нижней части печи, после реакционной зоны, происходит остывание клинкера и нагрев воздуха, поступающего в печь. Этот воздух необходим для горения коксика и для окисления паров возгоняемых металлов. Поэтому от температуры в нижней части печи зависит процесс восстановления и возгонки в средней зоне. Значения температуры в нижней части печи и в реакционной зоне технологически связаны. От этих параметров зависит в значительной степени полнота извлечения цинка и свинца из исходных материалов.
Все указанные обстоятельства определяют необходимость регулирования температуры в нижней технологической зоне печи. Замеряют температуру клинкера на выходе из печи, а управлять температурой материала на выходе можно воздействием на подачу воздуха в печь.
Регулирующий орган устанавливают перед вентилятором, а если поток воздуха разделяется на первичный и вторичный, то регулятор температуры в нижней головке может управлять подачей только вторичного воздуха. Для интенсификации процесса горения коксика и для окисления паров возгоняемых металлов предполагается вводить в печь воздух, обогащенный кислородом.
В этом случае стабилизируется соотношение расходов воздух – кислород либо по содержанию кислорода в дутье после смесительной камеры регулируется его подача. Давление воздуха после вентилятора характеризует дутьевой режим установки, а расход его, как уже было сказано, влияет на основной технологический режим вельцевания. Расход вспомогательного топлива (горючего газа) в печь необходимо контролировать для учета экономичности работы цеха.
Режим горения коксика и частично режим восстановления паров металлов в реакционной зоне печи характеризуется содержанием свободного кислорода в отходящих газах печи.
Установить строго определенную зависимость между ходом технологического процесса вельцевания и содержанием кислорода в отходящих газах трудно из-за наличия в установке больших подсосов воздуха и непостоянства состава исходных материалов. Тем не менее, непрерывный контроль количества кислорода в газах за печью позволяет вести режим вельцевания по технологическому графику.