Способ управления процессом окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов

(51)М, Кл,2 С 22 В 3/О леио 1 присоединением эа3) ПриоритетОпубликовано 2 Государственный к СССР по дедам изобре н открытий(088.8) еиь Мо О,79. Бю ия описа 2 5,10,7 Дата опублико) Заявител оюзный научноисследовательский и конструкторск институт ф 1 ЦВЕТМЕТАВТОМКТИКА) СПОСОБ УПРАВЛ ЮЩЕЛАЧИВАН ПРОЦЕССОМ ОКИСЛИТЕЛЬНОГОРРОТИНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ и,ю чае епеньельноВП)еннородаотинаающая Однако в тано точно подлепень разложени м способе недостаточивается заданная степирротина. изоб иост Цел ьюшение тосте пени етения является поныподцержания з аданнойения пирротина. Изобретение относится к способам переработки сульфидных руд и концентратов цветных металлов, например никеля, кобальта, меди, содержащих пирротин.Известен способ управления процессом окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов, основанный на переводе железа пирротина в окислы, проводимом в водной пульпе с кислородсодержащим газом в авто- клаве при повышенном давлении и постоянной температуре, регулируемой изменением количества отводимого тепла от пульпы посредством холодильников, включающий измерение и регулирование технологических параметров - расхода в автоклав пульпы и кислородсодержащего газа, парциального давления кислорода в газе окислительно- восстановительного потенциала выщелоченной пульпы (1 1,Это достигается тем, что дополнительно измеряют интегральное значение выделенного и переданного холодильник ам в т ечени е з аданн ого интервала времени тепла и по полученному интегральному значению тепла дискретно корректируют окислительно-восстановительный потенциал, которыйиспользуют в качестве регулирующейвеличины, причем корректирующее интегральное значение выделенного тепла измеряют с интервалом времени,равным половине времени пребыванияпульпы в автоклаве, Кроме того, до полнительно измеряют количество концентрата, поданного в автоклав спульпой за заданный интервал времени корректирующее интегральное значение выделенного тепла рассчитывают 20 на единицу количества концентрата,поданного в автоклав.Сущность способ.а закл тся всл едующемЗависимость, связывающая стразложения пирротин а и окислитвосстановительный потенциал (Опульпы, однозначна для определго парциального давления кислопри стабильном содержании пирр 30 в сырье, а зависимость, связыв40 45 50 55 60 65 степень разложения сульфидов никеляи ОВП пульпы, однозначна и практически не э ависи т от парци ал ьн ого давления и плотности пульпы,Иэ этого следует, что путем изменения парциального давления кислорода в зависимости от заданного значения ОВП (соответствующего заданному значению степени разложения пирротин а) можно упр авл ят ь процессом автоклавного выщелачивания при условии поддержания стабильного химического сост ав а и сходи ого к он цен трат а,плотности пульпы, общего давления итемпературы в автоклаве,Однако полностью стабилизироватьхимический состав исходного концентр ат а н е пр едст авл яе тс я воз можным,кроме того, минералогический составконцентрата (соотношение количествпирротина с моноклинной и гексагональной Формой кристаллических реше-ток) переменен, Эти возмущения покачеству концентрата обуславливаютперемен ную с корост ь разл ожени я пир -ротина,С другой стороны, зависимость, связывающая степень разложения пир ротина и количество выделенного в процессе тепла за некоторый промежуток времени, однозначна при стабильных плотности пульпы и содержании пирротина в концентрате. Установлено, что оптимальный промежуток времени, в течение которого необходимо измерять тепловой поток, равен половине времени пребывания пульпы в автоклаве, так как за это время информация уже достаточно достоверна для целей управления; большой интервал времени дает хотя и более точную, но менее оперативную информацию о ходе процесса.Поскольку. процесс ведут при постоянной температуре, то выделяющийся в процессе экзотермических реакций тепловой поток будет равен измеренному тепловому потоку, отданному холодильникам автоклава.Кроме того, значения измеренного теплового потока опережают по времени соответствующие значения степени разложения пирротина, что объясняется более интенсивным тепловыделением в начале процесса.Таким образом, изменение теплового потока, переданного от пульпы холодильникам автоклава, характеризует изменение скорости разложения пирротина, обусловленное возмущениями по качеству поступающего концентрата и может служить прогнозом степени разложения пирротина при стабилизации других основных параметров процесса, а именно времени выщелачивания (при постоянном объеме автоклава это однозначно соответствует пос. тоянному расходу концентрата на вы 5 10 15 2025 30 щелачивание), парциального давления кислорода и температуры.Располагая результатами непрерывного измерения ОВП, характеризующего степень разложения пирротина в данный момент времени, и дискретного измерения тепловыделения процесса, определяющего тенденцию изменения скорости разложения пирротина,можно формировать регулирующее воздействие, учитывающее не только статику, но и динамику процесса выщелачивания.Таким образом, сигнал регулирующего воздействия на процесс долженнепрерывно формироваться на основании измеренного мгновенного значения ОВП выщелоченной пульпы и дискретно корректироваться в зависимости от интегрального значения выделенного тепла, переданного холодильникам автоклава за время, равноеполовине времени пребывания пульпыв автоклаве,Так как прбцесс выщелачиванияпирротиновых концентратов являетсяголовным в цепи других непрерывныхпроцессов, то необходимо поддерживать постоянную производительность,поэтому при управлении процессомв первую очередь необходимо по сигналу регулирующего воздействияизменять парциальное давление кислорода в автоклаве и только при недостаточности этого воздействия(т.е. если значение ОВП не достигает соответствующего заданному значению степени разложения пирротина)следует по тому же сигналу регулирующего воздействия изменять расход пульпы на выщелачивание. На Фиг. 1 дана схема реализации способа; на Фиг, 2 - экспериментальные характеристики процесса автоклавного выщелачивания, полученные на лабораторном автоклаве; на фиг3 - экспериментальные характеристики процесса автоклавного выщелачивания, пок азы в ающие св яз ь сте пен и р аз ложения пирротина с тепловым потоком при времени выщелачивания б часов,В схему входит автоклав 1, холодильник 2, устройство 3 измерения теплового потока, состоящее из дифференциальных включенных термопар 4, блока 5 измерения разности температур на входе и выходе холодильника, блока б измерения расхода теплоносителя, блока 7 умножения и интегратора 8, датчик 9 окислительно-восстановительного потенциала, датчик 10концентрации кислорода в абгазе,регулятор 11 соотношения двух параметров с коррекцией по третьему, регулятор 12 с зоной возврата, задатчик 13, регулирующий клапан 14 налинии сброса абгаэ а, регулирующийклапан 15 на линии подачи пульпы вавтоклав,На фиг. 3 показано: а - степеньразлржения пирротина; б-тепловой поток, переданный от пульпы холодильникам, в - кривая а, сдвинутая повр емени н а 3 час а,Управление процессом по схеме 5(см. фиг. 1), осуществляется следующим образом.На регулятор 11 поступают основные сигналы, пропорциональные концентрации кислорода в абгазе, отдатчика 10 и датчика 9 окислительновосстановительного потенциала выщелоченной пульпы, а также - корректирующий сигнал от устройства 3.Регулятор 11 по з аданному ассортименту вырабатывает сигнал регулирующего воздействия, обеспечивающего поддержание соотношения двухвеличин концентрации кислорода вабгаэе,. и окислительно-восстановительного потенциала пульпы с коррекцией по интегральному значениюколичества тепла, .снятого с холодильников. Регулятор 11 управляетрегулирующим клапаном 14 на линиисброса абгаза, изьеняя таким обра-,25эом парциальное давление кислородав автоклаве (общее давление в автоклаве подцерживается постоянйым засчет регулирования притока кйслородсодержащего газа с постоянной концентрацией кислорода), Одновременнона позиционном регуляторе 12 сравнивается сигнал окислительно-восстановительного потенциала с сигналомзадания от задатчика 13. Если сигнал датчика 9 оказывается меньшезадания (что соответствует степениразложения пирротина ниже заданной),то регулятор 12 пропускает сигналот регулятора 11 на управление регулирующим клапаном 15 на линии подачи пульпы в автоклав; если сигналдатчика 9 оказывается больше задания (что соответствует степени разложения пирротин а Выше 3 ад анной ) р 45то регулятор 12 не пропускает сигналс регулятора 11 на управление регулирующим клапаном 15 и расход пульпы в автоклав не изменяется.Предлагаеьий способ управленияпроцессом окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов обеспепечивает большую точность поддержания заданной степени разложения пирротин а, чем ранее из вестный способ, за счет большей оперативности управления, что в итоге обуславливает повышение извлечения ценных компонентов сырья,Формула изобретения,:1. Способ управления процессомокислительного выщелачивания пирротиновых концентратов, основанныйна переводе железа пирротина в окислы, проводимом в водной пульпе скислородсодержащим газом в автокла-ве при повышенном давлении и постоянной температуре, поддержив аемой отводом тепла от пульпы холодильниками, включающий измерениеи регулирование технологических па-раметров - расхода в автоклав пульпы и кислородсодержащего газа, парциального давления в газе.кислорода,окислительно-восстановительногопотенциала выщелоченной пульпы,отличающийся тем, что,с целью повышения точности поддержания заданной степени разложенияпирротина, дополнительно измеряют .интегральное значение тепла, выделенного и переданного холодильникам в течение заданного интервалавремени и по полученному интегральному значению тепла дискретно корректируют окислительно-восстановительный потенциал, который используют в качестве регулирующей величины, причем корректирующее интегральное значение выделенного теплаизмеряют с интервалом времени,равным половине времени пребыванияпульпы в автоклаве.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что дополнительноизмеряют количество концентрата,поданного в автоклав за заданныйинтервал времени, и корректирующееинтегральное значение выделенноготепла рассчитывают на единицу количества концентрата, поданного вавтоклав.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свйдетельство СССР9 461958, М.Кл. С 22 В 3/00,22.1073.б 92880 ю,а Составитель Г,КричТехред 1.вабурка ийорр актор М.Рогов тор О.Ковинская аказ б 800/б Подписомитета ССткрытийаб., д,4/5 е ного ий и ская ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная Фил Соп9 бягвв 8 ". Ж Тираж 727ЦНИИПИ Государстве по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Рауш