RU2024635C1

RU2024635C1 - Method for control of pressure oxidizing leaching of pyrrhotite concentrate

Info

Publication number: RU2024635C1
Application number: SU914914658A
Authority: RU
Inventors: Г.А. Кропачев; А.Ф. Гавриленко; В.И. Горячкин; Р.Д. Шестакова; М.Н. Нафталь; Ю.Ф. Марков; О.А. Турчанович; В.М. Вашкеев; С.Г. Козлов; В.Н. Федоров
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов
Priority date: 1991-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1994-12-15

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: while controlling the process of pressure oxidizing leaching of pyrrhotite concentrate the method involves measuring the coefficient of heat transfer from pulp to cooling water in heat exchangers of leaching autoclaves and comparing said coefficient with the preset value. If the produced difference bears a negative sign, the amount of aqueous solution of sodium sulfide in liquid phase of pulp of pyrrhotite concentrate in leaching supply is increased in direct proportion to the value of the resulting difference. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к управлению процессом автоклавного окислительного выщелачивания, а также другими технологическими процессами, осуществляемыми в среде неньютоновских жидкостей. The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to controlling the process of autoclave oxidative leaching, as well as other technological processes carried out in non-Newtonian fluids.

Целью изобретения является повышение производительности процесса и снижение энергозатрат на перемешивание. The aim of the invention is to increase the productivity of the process and reduce energy consumption for mixing.

На чертеже показана схема реализации одного из возможных вариантов способа. Здесь I - автоклав выщелачивания, II - встроенный теплообменник, III - реактор приготовления пульпы пирротинового концентрата (доведение до требуемой плотности после сгустителя), 1 - датчик измерения расхода воды в теплообменник II, 2 и 3 - датчики температуры воды на входе и выходе соответственно из теплообменника II, 4 - блок вычисления коэффициента теплопередачи, 5 - блок сравнения заданной и текущей величины коэффициента теплопередачи, 6 - регулятор расхода водорастворимого натрия в реактор приготовления пульпы III, 7 - регулирующий клапан на линии подачи водорастворимого натрия в реактор III. The drawing shows a diagram of an implementation of one of the possible variants of the method. Here I is the leaching autoclave, II is the built-in heat exchanger, III is the reactor for preparing pulp of the pyrrhotite concentrate (bringing to the required density after the thickener), 1 is the sensor for measuring the flow of water into the heat exchanger II, 2 and 3 are the water temperature sensors at the inlet and outlet, respectively heat exchanger II, 4 - unit for calculating the heat transfer coefficient, 5 - unit for comparing the set and current values of the heat transfer coefficient, 6 - flow regulator of water-soluble sodium in the pulp preparation reactor III, 7 - control valve on the line feeding water-soluble sodium to reactor III.

Схема работает следующим образом. The scheme works as follows.

Сигналы с датчиков 1, 2, 3, пропорциональные соответственно расходу воды и ее температуры на входе и температуре на выходе из теплообменников, поступают в блок 4, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный значению коэффициента теплопередачи текущему. Этот сигнал поступает в блок сравнения 5, где вырабатывается сигнал, пропорциональный разности текущего и заданного значений коэффициента теплопередачи, поступающий на регулятор 7. При отрицательной величине сигнала на входе регулятора последний посредством регулирующего клапана 8 увеличивает расход водорастворимого натрия в реактор приготовления пульпы III прямо пропорционально разности величин текущего и заданного коэффициента теплопередачи. The signals from the sensors 1, 2, 3, proportional respectively to the flow of water and its temperature at the inlet and the temperature at the outlet of the heat exchangers, enter block 4, at the output of which a signal is generated proportional to the value of the heat transfer coefficient to the current one. This signal enters the comparison unit 5, where a signal is generated that is proportional to the difference between the current and preset values of the heat transfer coefficient, supplied to controller 7. If the signal at the input of the controller is negative, the latter, through control valve 8, increases the flow rate of water-soluble sodium to the pulp preparation reactor III in direct proportion to the difference values of the current and predetermined heat transfer coefficient.

Ниже приведены результаты сравнительных испытаний по заявляемому способу и способу-пpототипу, подтверждающие соответствие заявляемого технического решения критерию "положительный эффект". Below are the results of comparative tests according to the claimed method and the prototype method, confirming the conformity of the claimed technical solution to the criterion of "positive effect".

П р и м е р 1. Пирротиновый концентрат, содержащий % (по массе): 2,0-2,2 никеля, 0,5-0,7 меди, около 50 железа и 28-30 серы, выщелачивают в непрерывном режиме в полупромышленном горизонтальном четырехкамерном автоклаве с механическим перемешиванием закрытой турбиной с числом оборотов 730 в 1 мин, оборудованном встроенными теплообменниками для отвода избыточного тепла. Процесс ведут при 130-135^оС, общем давлении 15 атм, содержание кислорода в исходной кислородно-воздушной смеси 58-59%, на выходе из автоклава - 27%. Исходную пульпу подают при Ж:Т = 1,44-1,61, рН = 7,0. Величина коэффициента теплопередачи в начале опыта 1100 ккал/м².ч.^оС. Через двое суток работы коэффициент теплопередачи снизился до 600 ккал/м².ч.^оС, т.е. скорость снижения величины коэффициента теплопередачи составила

. Чтобы продолжить работу потребовалось увеличить Ж:Т исходной пульпы до 2,5-3,0. В результате скорость снижения коэффициента теплопередачи уменьшилась и составила за следующие 24 ч примерно 1,6 ккал/м². ч. ^оС (см. таблицу). Однако производительность выщелачивания при этом снизилась на 30%.PRI me R 1. Pyrrhotite concentrate containing% (by weight): 2.0-2.2 nickel, 0.5-0.7 copper, about 50 iron and 28-30 sulfur, leached continuously in semi-industrial horizontal four-chamber autoclave with mechanical stirring by a closed turbine with a speed of 730 per 1 min, equipped with built-in heat exchangers to remove excess heat. The process is carried out at 130-135 ^C, a total pressure of 15 atm, the oxygen content of the initial oxygen-air mixture of 58-59% at the outlet of the autoclave was - 27%. The initial pulp is served at W: T = 1.44-1.61, pH = 7.0. The value of the heat transfer coefficient at the beginning of the experiment is 1100 kcal / m ² .h. ^about C. After two days of operation, the heat transfer coefficient decreased to 600 kcal / m ² .h. ^about C, i.e. the rate of decrease in heat transfer coefficient was

. To continue the work, it was required to increase W: T of the initial pulp to 2.5-3.0. As a result, the rate of decrease in the heat transfer coefficient decreased and amounted to approximately 1.6 kcal / m ² over the next 24 hours. hours ^about With (see table). However, the leaching rate decreased by 30%.

П р и м е р 2. Опыт продолжили, но в исходную пульпу пирротинового концентрата дополнительно вводится водорастворимый натрий. Величина коэффициента теплопередачи в начале опыта 160 ккал/м².ч.^оС, заданное значение 600 ккал/м². ч.^оС. Ж:Т исходной пульпы снизили до 1,5. Поскольку разность между текущим и заданным значениями коэффициента теплопередачи отрицательна, уже в начале опыта количество водорастворимого натрия в исходной пульпе установили равным (560-600) ^.0,07 = 2,7 кг при производительности выщелачивания 270 кг пирротинового концентрата в 1 ч, где 0,07 - коэффициент пропорциональности. Расход водорастворимого натрия (водный раствор сульфида натрия) корректировали в зависимости от разности текущей и заданной величин коэффициента теплопередачи один раз в сутки. Результаты опыта приведены в таблице. Как следует из этих данных, средняя скорость снижения коэффициента теплопередачи за 5 сут непрерывной работы при управлении в соответствии с изобретением составила около

при производительности

270 кг/ч.PRI me R 2. The experiment was continued, but in the initial pulp of the pyrrhotite concentrate additionally introduced water-soluble sodium. The value of the heat transfer coefficient at the beginning of the experiment 160 kcal / m ² .h. ^about With the set value of 600 kcal / m ² . hours ^about S. F: T of the original pulp was reduced to 1.5. Since the difference between the current and preset values of the heat transfer coefficient is negative, already at the beginning of the experiment the amount of water-soluble sodium in the initial pulp was set equal (560-600) ^. 0.07 = 2.7 kg with a leaching rate of 270 kg of pyrrhotite concentrate in 1 h, where 0.07 is the proportionality coefficient. The consumption of water-soluble sodium (an aqueous solution of sodium sulfide) was adjusted depending on the difference between the current and the set values of the heat transfer coefficient once a day. The results of the experiment are shown in the table. As follows from these data, the average rate of decrease in the heat transfer coefficient for 5 days of continuous operation when controlled in accordance with the invention was about

at performance

270 kg / h

П р и м е р 3. При тех же условиях, что в примере 1, ведут выщелачивание при удельной мощности на перемешивание около 11 Вт/л в течение суток. За это время коэффициент теплопередачи снизился с 1050 до 950 ккал/м².ч.^оС. Увеличение удельной мощности на перемешивание до 17 Вт/л, т.е. на 55%, позволило снизить скорость уменьшения коэффициента теплопередачи с 4,2 до

0,8

.PRI me R 3. Under the same conditions as in example 1, leaching is carried out at a specific power for mixing of about 11 W / l during the day. During this time, the heat transfer coefficient decreased from 1050 to 950 kcal / m ² .h. ^about C. The increase in specific power for mixing up to 17 W / l, i.e. by 55%, it allowed to reduce the rate of reduction of the heat transfer coefficient from 4.2 to

0.8

.

П р и м е р 4. Через двое суток работы при удельной мощности на перемешивание 17 Вт/л установили последнюю на прежнем уровне 11 Вт/л. Коэффициент теплопередачи в начале опыта составил 910 ккал/м^2.ч^.оС. Заданную величину приняли равной 1000 ккал/м^2.ч^.оС. Количество водорастворимого натрия, подаваемого в автоклав, установили равным (910-1000)^.0,07 = 6,3 кг/ч. Корректировку расхода водорастворимого натрия ведут также один раз в сутки. Результаты опыта приведены в таблице. Как видно, скорость уменьшения величины коэффициента теплопередачи за четверо суток непрерывной работы составила 0,5 ккал/м^2.ч^.оС.PRI me R 4. After two days of operation at a specific power for mixing 17 W / l installed the latter at the same level of 11 W / L. The heat transfer coefficient in the beginning of the experiment was 910 kcal / m ² h ^.o S. predetermined value brought equal to 1000 kcal / m ² h ^.o C. The amount of water-soluble sodium fed into the autoclave was set to ^(910-1000). 0.07 = 6.3 kg / h. Water-soluble sodium consumption is also adjusted once a day. The results of the experiment are shown in the table. As seen, the rate of reducing the amount of heat transfer coefficient for the four days of continuous operation was 0.5 kcal / m ² h ^.o C.

Представленные в таблице результаты сравнительных испытаний по способу-прототипу и заявленному способу управления процессом автоклавного окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов подтверждают соответствие заявленного технического решения критерию "положительный эффект": при управлении по заявленному способу производительность выщелачивания на 30% выше, чем при управлении по способу-прототипу, когда управляющим воздействием в последнем принято Ж:Т исходной пульпы, удельная мощность на перемешивание меньше на 50%, чем при управлении по способу-прототипу, когда управляющим воздействием в последнем принята удельная мощность на перемешивание. The results of comparative tests presented in the table according to the prototype method and the claimed method for controlling the process of autoclave oxidative leaching of pyrrhotite concentrates confirm that the claimed technical solution meets the criterion of "positive effect": when controlled by the claimed method, the leaching performance is 30% higher than when controlled by the prototype method when the control action in the last one adopted W: T of the initial pulp, the specific power for mixing is less by 50% than and control according to the prototype method, when the control power in the latter adopted specific power for mixing.

Claims

METHOD FOR CONTROLING THE PROCESS OF AUTOCLAVE OXIDATIVE LEACHING OF THE PYROTHINE CONCENTRATE, including mechanical mixing of the pulp of the concentrate, maintaining a constant temperature using the built-in heat exchangers, measuring the heat transfer coefficient from the pulp to cooling water and comparing it with the set one, characterized in that and with the aim of decreasing the process mixing energy consumption, an aqueous solution of sodium sulfide is introduced into the initial pulp of the pyrrhotite concentrate, yayut difference between the current and predetermined values of heat transfer coefficient in the sections of the autoclave and a negative value of this difference is increased amount of an aqueous solution of sodium sulphide in the liquid phase of the pulp pyrrhotite concentrate directly proportional to this difference.