නවීන පයිෙරොමෙටලර්ජිකල් තඹ උණු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේ තාක්ෂණික දළ විශ්ලේෂණය

1. හැඳින්වීම

ප්‍රාථමික පිරිපහදු කළ තඹ නිෂ්පාදනය සඳහා ප්‍රමුඛ මාර්ගය ලෙස පයිෙරොමෙටලර්ජිකල් තඹ උණු කිරීම පවතී, එය ගෝලීය ධාරිතාවෙන් 80% කට වඩා වැඩිය. මෙම ක්‍රියාවලිය තඹ සල්ෆයිඩ් සාන්ද්‍රණයන් (ප්‍රධාන වශයෙන් චල්කොපිරයිට්, CuFeS₂) ඉහළ-උෂ්ණත්ව ලෝහ විද්‍යාත්මක මෙහෙයුම් මාලාවක් හරහා ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් කැතෝඩ තඹ (≥99.99% Cu) බවට පරිවර්තනය කරයි. ෆ්ලෑෂ් උණු කිරීම, පරිවර්තනය කිරීම, ඇනෝඩ පිරිපහදු කිරීම සහ විද්‍යුත් විච්ඡේදක පිරිපහදු කිරීම ඇතුළත් ප්‍රධාන ධාරාවේ ඒකාබද්ධ ප්‍රවාහ පත්‍රිකාව මෙම ලිපියෙන් විස්තර කෙරේ.

2. සාන්ද්‍රණය සකස් කිරීම සහ මිශ්‍ර කිරීම

තඹ සාන්ද්‍රණ (25-35% Cu) තොග භාජනයක් මගින් පැමිණෙන අතර ආවරණය කරන ලද තොගවල ගබඩා කරනු ලැබේ. තෙතමනය සාමාන්‍යයෙන් 8-12% ක් වන අතර, පහළට උණු කිරීමේදී පිපිරීම් සහ අධික බලශක්ති පරිභෝජනය වැළැක්වීම සඳහා භ්‍රමණ උඳුන් හෝ තරල-ඇඳ වියළන යන්ත්‍ර භාවිතයෙන් ≤0.3% දක්වා අඩු කළ යුතුය.

වියළි සාන්ද්‍රණය නිශ්චිතවම පාලනය කරන ලද අනුපාතයකින් ප්‍රවාහ (ක්වාර්ට්ස්, හුණුගල්), ප්‍රතිවර්තන සහ පරිවර්තක ස්ලැග් සමඟ මිශ්‍ර කරනු ලැබේ. නවීන ශාක ස්වයංක්‍රීය තැටි පෝෂක සහ බර-සෛල පද්ධති භාවිතා කරමින් මිශ්‍ර කිරීමේ නිරවද්‍යතාවය ± 0.5% ක් තුළ ලබා ගනී.

IMG_0005

2

27bb54659c47afc4691c02fb3955b8af

3. ෆ්ලෑෂ් ස්මෙල්ටින්

තඹ සල්ෆයිඩ් සාන්ද්‍රණයන් ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා ෆ්ලෑෂ් උණු කිරීම වඩාත්ම දියුණු තාක්‍ෂණය වන අතර එය ගෝලීය වශයෙන් අවුටොටෙක් (දැන් මෙට්සෝ) ෆ්ලෑෂ් උදුන් සහ චීනය විසින් සංවර්ධනය කරන ලද ඔක්සිජන් පතුලෙන් පිඹින උදුන් මගින් නියෝජනය වේ.

3.1 ක්‍රියාවලි මූලධර්මය

වියළි සාන්ද්‍රණය 850-950°C දී උණුසුම්, ඔක්සිජන්-සපිරි වායු ප්‍රවාහයකට (ඔක්සිජන් සාන්ද්‍රණය 75-90%) එන්නත් කරනු ලැබේ. ප්‍රතික්‍රියා (වියළීම, ඔක්සිකරණය, ස්ලැග් සහ මැට් සෑදීම) තත්පර 3-5 කින් අවසන් වන අතර, ප්‍රතික්‍රියා තාපය පවත්වා ගෙන යන ස්වයංක්‍රීය තාප ක්‍රියාකාරිත්වය සමඟින්. ප්‍රධාන ප්‍රතික්‍රියා අතරට: 4CuFeS₂ + 9O₂ → 4CuS + 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ → 2FeO·SiO₂ + 2SO₂

3.2 යතුරු උපකරණ

  • ප්‍රතික්‍රියා පතුවළ: උස මීටර් 11-14, විෂ්කම්භය මීටර් 7-9, ඉහළ ශ්‍රේණියේ මැග්නසයිට්-ක්‍රෝම් ගඩොල් සහ තඹ ජල ජැකට් වලින් ආවරණය කර ඇත.
  • පදිංචිකරු සහ අවශෝෂණය කරන පතුවළ: මැට් (65-75% Cu) සහ ස්ලැග් වල ගුරුත්වාකර්ෂණ වෙන් කිරීම.
  • අපද්‍රව්‍ය තාප බොයිලේරුව: වාෂ්ප උත්පාදනය සඳහා ~550°C වායුවෙන් පිටත තාපය ලබා ගනී.
  • ඔක්සිජන්-සාන්ද්‍රණ අනුපාතය: 1.15-1.25 Nm³ O₂/t වියළි සාන්ද්‍රණය
  • ප්‍රතික්‍රියා පතුවළ උෂ්ණත්වය: 1250-1300°C
  • මැට් උෂ්ණත්වය: 1180-1220°C
  • ස්ලැග් Fe/SiO₂ අනුපාතය: 1.1-1.4, ස්ලැග් වල තඹ ≤0.6%

3.3 තීරණාත්මක පාලන පරාමිතීන්

තනි ෆ්ලෑෂ් උදුන ධාරිතාව 4000-5500 t/d සාන්ද්‍රණයකට ළඟා වන අතර තාප කාර්යක්ෂමතාව 98% ට වඩා වැඩි වන අතර 100% කට ආසන්න SO₂ ග්‍රහණය කරයි.

4. පරිවර්තනය කිරීම

මැට් විද්‍යුත් වශයෙන් රත් කරන ලද රෙදි සෝදන යන්ත්‍ර හෝ ලෑලි හරහා පියර්ස්-ස්මිත් පරිවර්තක හෝ අඛණ්ඩ පරිවර්තන උදුන් වෙත මාරු කරනු ලැබේ.

4.1 ස්ලැග් සෑදීමේ අදියර

ඔක්සිජන් වලින් පොහොසත් වාතය (25-35% O₂) යකඩ සල්ෆයිඩ් ඔක්සිකරණය කිරීම සඳහා පිඹිනු ලැබේ. 2-8% Cu අඩංගු ස්ලැග් ඉවත් කර ෆ්ලෑෂ් උණු කිරීම සඳහා නැවත ලබා දෙනු ලැබේ.

4.2 තඹ සෑදීමේ අදියර

අඛණ්ඩව පිඹීම 1180-1230°C දී Cu₂S ඔක්සිකරණය කර බිබිලි තඹ (98.5-99.3% Cu) බවට පත් කරයි.

IMG_0016 (අලුත්_අහස_ත)

3

IMG_0744 (අලුත්වැඩියා)

1.මාස්ටර් කොයිල් පැටවීම සහ ස්වයංක්‍රීයව මධ්‍යගත කිරීම → ටොන් 15 හයිඩ්‍රොලික් කොයිල් කාර් + ප්‍රකාශ විද්‍යුත් සර්වෝ EPC, මධ්‍ය රේඛා පෙළගැස්වීමේ දෝෂය < 0.1 මි.මී.
2. එතීෙම් සහ ආතතිය ස්ථාපනය කිරීම → චුම්බක කුඩු තිරිංග + සංවෘත-ලූප් සර්වෝ පාලනය, 50–1500 N නිශ්චිතව වෙනස් කළ හැකිය
3. නිරවද්‍යතාවය කැපීම → ආනයනය කරන ලද ටංස්ටන් කාබයිඩ් හෝ PM HSS තැටි, ස්පින්ඩල් ධාවනය ≤ 0.002 මි.මී., ස්පේසර් බිම් ± 0.001 මි.මී., තත්‍ය කාලීන ඇඳුම් වන්දි

4. දාර කැපීම හැසිරවීම → ස්වාධීන ද්විත්ව-හිස සීරීම් වංගු; කැපීම දඟර ලෙස ආපසු ලබා දෙන ලද හෝ ස්ථානයේ තලා දැමූ
5.ආපසු හැරවීම සහ ආතති හුදකලාව → නූල් එකකට තනි නර්තන-රෝල් හුදකලාව, වායුමය මැන්ඩරල් + ස්වයංක්‍රීය කෙළවර ආරක්ෂාව, මුහුණත පෙළගැස්ම ≤ ± 0.3 මි.මී.
6. ස්වයංක්‍රීය කැපීම සහ ඇසුරුම් කිරීම → මන්දගාමී වීම → කැපීම → කඩදාසි එතුම → ලේබලය → තත්පර 45 කින් විසර්ජනය කිරීම

IMG_0016 (අලුත්_අහස_ත)

සම්පූර්ණ ස්වයංක්‍රීය තඹ දඟර කැපීමේ ක්‍රියාවලිය

IMG_0744 (අලුත්වැඩියා)

5. ඇනෝඩ උදුන ගිනි පිරිපහදු කිරීම

ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමේ පිරිපහදු කිරීම සඳහා බිබිලි තඹ 50-500 t ස්ථාවර හෝ ඇලවීමේ ඇනෝඩ උදුන් වලට ආරෝපණය කෙරේ.

5.1 ඔක්සිකරණ අවධිය

වාතය හෝ ඔක්සිජන් ලේන්සු මගින් පාවෙන ස්ලැග් ලෙස අවශේෂ Fe, Ni, As, Sb සහ Bi ඉවත් කරයි.

5.2 අඩු කිරීමේ අදියර

ස්වාභාවික වායුව, ඩීසල් හෝ ලී කණු භාවිතයෙන් ඔක්සිජන් ප්‍රමාණය 150-300 ppm දක්වා අඩු කෙරේ. පිරිපහදු කළ තඹ 300-450 kg ඇනෝඩ (Cu ≥99.0%) වලට වාත්තු කෙරේ.

4

6.1 මෙහෙයුම් කොන්දේසි

  • ධාරා ඝනත්වය: 220-320 A/m²
  • සෛල වෝල්ටීයතාවය: 0.22-0.32 V
  • ඉලෙක්ට්‍රෝලය උෂ්ණත්වය: 60-65°C
  • Cu²⁺: 40-55 g/L, නොමිලේ H₂SO₄: 150-220 g/L

6.2 විද්‍යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියා

ඇනෝඩ ද්‍රාවණය: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ වැඩි උච්ච මූලද්‍රව්‍ය (Au, Ag, Se, Te) ඇනෝඩ ස්ලයිමයට වාර්තා කරයි; අඩු උච්ච මූලද්‍රව්‍ය ද්‍රාවණයට ඇතුළු වේ. කැතෝඩ තැන්පත් වීම LME ශ්‍රේණියේ A පිරිවිතර සපුරාලන ≥99.993% Cu ලබා දෙයි.

IMG_0005

7. ගෑස් රහිත ප්‍රතිකාර සහ පාරිසරික පාලනය

ෆ්ලෑෂ් උදුන, පරිවර්තක සහ ඇනෝඩ උදුන් වලින් ලැබෙන SO₂-පොහොසත් වායූන් ද්විත්ව ස්පර්ශ අම්ල කම්හල්වල සිසිල් කර, දූවිලි ඉවත් කර, සකසනු ලබන අතර එමඟින් සල්ෆර් ප්‍රතිසාධනය 99.8% ට වඩා අඩුය. වලිග වායුව SO₂ 100 mg/Nm³ ට වඩා බෙහෙවින් අඩුය. ආසනික්, රසදිය සහ අනෙකුත් බැර ලෝහ විශේෂිත ක්‍රියාවලීන් හරහා ඉවත් කරනු ලැබේ.

8. නිගමනය

සමකාලීන තඹ පයිරොමෙටලර්ජි ඉහළ අඛණ්ඩතාව, ස්වයංක්‍රීයකරණය සහ පාරිසරික ක්‍රියාකාරිත්වය අත්කර ගෙන ඇත. ඒකාබද්ධ ෆ්ලෑෂ් උණු කිරීම-අඛණ්ඩ පරිවර්තනය-ඇනෝඩ පිරිපහදු කිරීම-විද්‍යුත් පිරිපහදු ප්‍රවාහ පත්‍ර මඟින් සමස්ත තඹ ප්‍රතිසාධනය >98.5% සහ 280-320 kgce/t කැතෝඩයේ නිශ්චිත බලශක්ති පරිභෝජනය ලබා දෙන අතර එය ලෝක මට්ටමේ මිණුම් සලකුණු නියෝජනය කරයි. ඔක්සිජන් පොහොසත් කිරීම, අඛණ්ඩ තඹ සෑදීමේ තාක්ෂණයන් සහ ඩිජිටල් ක්‍රියාවලි පාලනය පිළිබඳ අඛණ්ඩ වර්ධනයන් කාර්යක්ෂමතාව සහ තිරසාරභාවය තවදුරටත් දියුණු කරනු ඇත.


පළ කිරීමේ කාලය: දෙසැම්බර්-24-2025