Технологическая схема окатывания состоит из 3 операций: подготовка исходных материалов к окатыванию, собственно окаты- ванне и упрочение сырых гранул. Первая операция включает в случае необходимости измельчение материалов, гранулометричес-кую сортировку па вибрационных грохотах и тщательное перемешивание компонентов в лопастных смесителях. Для получения более прочных окатышей в смесь, в качестве связывающего компонента, вводят гашеную известь или сульфит-целлюлозный щелок. Приготовленная в лопастных смесителях смесь поступает на окатывание в барабанные грануляторы. Затем окатыши подаются па грохот, мелочь возвращается на окатывание, кондиционные сырые гранулы для упрочнения направляются на сушку горячим воздухом на пластинчатом конвейере. Сушка гранулированного концентрата производится воздухом, нагретым до 200°С в автономных подогревателях, работающих на газозом топливе. Подача воздуха на сушку через воздухонагреватели осуществляется вентиляторами. Сухие гранулы проходят стадию дозревания в течение 40—60 минут, после чего передаются в шихтарное отделение металлургического цеха.

Технология получения брикетов включает подготовку исходных материалов (дробление, грохочение), приготовление смеси рудного материала и связывающих компонентов (трепел, известь), прессование смеси па валковых или штемпельных прессах. Для дополнительного упрочения брикеты, полученные на штемпельных прессах, подвергаются пропарке в автоклавах при температуре 170°С, давлении до 8 атм.

Приготовление связывающих компонентов осуществляется в трепелыюм и известковом отделениях брикетных фабрик, где трепел н известняк подвергаются тонкому измельчению на валковых дробилках и барабанных мельницах и направляются в смесительное отделение.

На современных медеплавильных предприятиях применяются две системы организации подготовки, хранения и подачи шихты В пирометаллургическую переработку: послойное штабелирование мелких шихтовых материалов в механизированных шнхтарниках и бункерная шихтовка кусковых и укрупленных компонентов шихты, набираемых по заданному рецепту в вагонах-весах.

К традиционным методам плавки медных руд и концентратов па штейн относятся отражательная, рудпотермическая п шахтная плавки. В данной монографии в качестве головного металлургического процесса рассматривается усовершенствованная ипритная плавка в шахтных печах. |

Усовершенствованная ипритная плавка медносульфпдного сырья характеризуется добавлением в шихту мелкокускового кокса, как топливного элемента. Углерод кокса реагирует в верхних зонах печи с диоксидом серы с получением элементарной серы, часть которой реагирует с углеродом кокса, окисью углерода, влагой и образует сероокись углерода и сероводород. Для избежания окисления серы печь герметизируют и внутри поддерживают положительное давление. Загрузку шихты в шахтные печи проводят специальными шихтовозами с откидным открывающимся днищем. Герметизация загрузки достигается применением затворов колокольного типа.

Выпуск штейна и шлака производится непрерывно в изложницы разливочных машин, Чушки штейна и шлака сбрасываются в отдельные бункера, где они для охлаждения орошаются водой. Шлак транспортируют п отвал. Штейн, вследствие малой десульфуриза-ции, получается бедным и его подвергают повторной (сократительной) плавке в отдельных шахтных печах, работающих под разрежением. В результате сократительной плавки получаются штейны с содержанием меди 20 — 40%.

Целью дальнейшей переработки медных штейнов является получение черновой меди методом конвертирования, основанного на окислении сульфидного расплава кислородом, содержащимся в дутье.

Процесс конвертирования медных штейнов в горизонтальных конвертерах является периодическим и осуществляется в два периода. Первый период в отличие от второго, проводимого непрерывно, носит циклический характер. Каждый цикл слагается из заливки жидкого штейна, загрузки кварцевого флюса, продувки расплава воздухом, слива конвертерного шлака. Продувку штейна во втором периоде производят непрерывно, так как шлак по причине отсутствия сульфида железа практически не образуется. После завершения процесса конвертирования черновая медь сливается ковшом в миксер, из которого разливается в изложницы, далее затвердевшие чушки транспортируют на предприятия, где осуществляется рафинирование. Конвертерные шлаки, содержащие до 1,5 — 3,0% меди используются в качестве оборотного материала или подвергаются флотационной обработке с целью получения медносульфидного концентрата.

Производство серной кислоты из отходящих металлургических газов на медеплавильных предприятиях осуществляется контактным методом, при этом себестоимость одной тонны серной кислоты в 1,5—2 раза меньше, чем из колчеданного сырья и элементарной серы.

Перед поступлением на оборудование сернокислотного цеха металлургические газы, содержащие от 5 до 8% диоксида серы и до 6 г/м3 пыли, подвергаются пылеочистке на 2-х ступенчатой системе, состоящей из циклонов и электрофильтров. После дополнительной очистке от пыли и осаждения сернокислотного тумана в промывных башнях и мокрых электрофильтрах газы поступают В контактные аппараты, где в присутствии ванадиевого катализатора происходит окисление диоксида серы в триоксид серы. Далее серный ангидрид подвергается абсорбции в олеумных и мопо-гидратных абсорберах. При оптимальном режиме работы технологического оборудования степень контактирования составляет не менее 93,5%, абсорбции не менее 99,95%.

Производство серы из отходящих металлургических газов осуществляется методом каталитического разложения серусодержащих соединений до элементарной серы в камерах катализа с последующей конденсацией паров серы в холодильниках, выполненных в виде водотрубных котлов. Оставшаяся часть серы улавливается в насадочных башнях, заполненных кольцами Рашига.

Извлеченная жидкая элементарная сера, содержащая до 0,6% мышьяка, подвергается очистке известково-фазовым методом, сущность которого заключается в переводе мышьяка в слаборастворимые формы — арсенит и тиоарсенит кальция с последующим флокулировапием и центрифугированием образовавшихся мышья-косодержащих гранул.

Для извлечения из уловленной металлургической пыли ценных компонентов (свинец, висмут, кадмий, цинк, германий, рений и др.) применяется комбинированная технология, включающая пи-рометаллургические (вельцевание, содовая электроплавка) и гидрометаллургические (выщелачивание, сорбция, экстракция) процессы.

Исследования по гигиенической характеристике особенностей технологии и трудовых процессов при комплексной переработке медносульфидных руд проводились на Медногорском медно-серном комбинате (ММСК), в состав которого входят дробильпо-сорти-ровочная и брикетная фабрики, металлургический цех, сернокислотный цех, цех получения элементарной серы, цех переработки пыли.

Комплекс гигиенических исследований включал оценку метеорологических условий труда, пылевого фактора, загазованности воздушной среды производственных помещений, физиологогигиеническую оценку тяжести и напряженности труда рабочих основных профессиональных групп.