ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБЫ ПЛАВКИ МЕДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
|
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СОСТОЯНИЕ МЕДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В XXI ВЕКЕ 8
1.1 Требования к современному пирометаллургическому процессу
производства меди 8
1.2 Текущее состояние мирового рынка меди 13
1.3 Прогноз цен на медь в 2018 году 16
2 ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЕТОВ И ОЦЕНКИ
ЭФФЕКТИВНОСТИ 19
2.1 Выбор способов плавки 19
2.2 Описание способов плавки 20
2.2.1 Шахтная плавка сульфидного медного сырья 20
2.2.2 Отражательная плавка сульфидного медного сырья 22
2.2.3 Выплавка штейна способом «Аусмелт» 28
2.2.4 Плавка в печи Ванюкова 31
2.3 Выбор методики расчетов 36
2.4 Краткое описание HSC Chemistry 37
2.5 Оценка эффективности инвестиционных проектов 39
3 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ, АНАЛИЗ
РЕЗУЛЬТАТОВ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА 44
3.1 Описание расчетов в HSC Chemistry 44
3.2 Расчет технологических и экономических показателей
эффективности 48
3.3 Сравнительный анализ выбранных способов плавки 55
3.4 Предварительная экономическая оценка инвестиционного
проекта 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
1 СОСТОЯНИЕ МЕДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В XXI ВЕКЕ 8
1.1 Требования к современному пирометаллургическому процессу
производства меди 8
1.2 Текущее состояние мирового рынка меди 13
1.3 Прогноз цен на медь в 2018 году 16
2 ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЕТОВ И ОЦЕНКИ
ЭФФЕКТИВНОСТИ 19
2.1 Выбор способов плавки 19
2.2 Описание способов плавки 20
2.2.1 Шахтная плавка сульфидного медного сырья 20
2.2.2 Отражательная плавка сульфидного медного сырья 22
2.2.3 Выплавка штейна способом «Аусмелт» 28
2.2.4 Плавка в печи Ванюкова 31
2.3 Выбор методики расчетов 36
2.4 Краткое описание HSC Chemistry 37
2.5 Оценка эффективности инвестиционных проектов 39
3 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ, АНАЛИЗ
РЕЗУЛЬТАТОВ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА 44
3.1 Описание расчетов в HSC Chemistry 44
3.2 Расчет технологических и экономических показателей
эффективности 48
3.3 Сравнительный анализ выбранных способов плавки 55
3.4 Предварительная экономическая оценка инвестиционного
проекта 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
Медь является стратегически важным тяжелым цветным металлом. Масштабы потребления меди значительны, а структура потребления очень широка. Производство меди на Урале, в основном, связано с переработкой медных руд и концентратов. Содержание меди в рудах варьируется в пределах от 0,2 % до 3 %. Путем флотации из медных руд получают медные концентраты, основу которых составляют высшие сульфиды меди и железа.
Процесс плавки медных концентратов является одним из ключевых процессов в переработке меди из первичного сырья. Под первичным сырьем подразумевается медная руда. Первичную медь можно получать с помощью пирометаллургических и гидрометаллургических процессов. В настоящее время основным сырьем для пирометаллургического процесса получения первичной меди являются медные и коллективные сульфидные концентраты (содержание Си - от 10 % до 30 %). Пирометаллургическая схема
предусматривает применение следующих металлургических процессов: плавка концентратов на штейн, конвертирование медного штейна и огневое рафинирование. Затем следует электролитическое рафинирование, которое относится к гидрометаллургическим процессам.
Металлургические заводы по производству черновой меди задействуют технологию, которая включает в себя только 2 пирометаллургических процесса: плавка медных концентратов с получением медного штейна и конвертирование медного штейна с получением черновой меди.
В настоящее время в мире широко известно несколько различных способов плавки медных концентратов [1]. И все эти способы, в той или иной степени, применяются на практике в мировом производстве меди.
В мире каждый способ плавки медных концентратов имеет свою историю развития, и применение их в металлургии меди обусловлено не только их эффективностью, но и качеством и особенностями исходного сырья (медной руды), а также доступностью вспомогательных материалов и прочих необходимых ресурсов. В таком случае, учитывая стремление к повышению эффективности производства, сокращению затрат и увеличению прибыли, возникает вопрос: какой способ плавки является наиболее эффективным? Ответ на данный вопрос получить непросто, поскольку учесть все особенности каждого способа плавки представляется весьма затруднительным.
Актуальность данной работы заключается в том, чтобы предложить новую методику сравнения нескольких способов плавки медных концентратов по технологическим и экономическим показателям эффективности, определенным по ходу выполнения работы, и выявить наиболее эффективный способ плавки.
Цель выпускной квалификационной работы (ВКР): провести ряд технологических и экономических расчетов, на основании которых определить наиболее эффективный способ плавки медных концентратов.
Задачи:
1 Рассмотреть существующие способы плавки медных концентратов и выбрать из них такие способы, которые имеют значение в производстве черновой меди на территории России;
2 Определить показатели технологической и экономической эффективности для сравнения и провести анализ выбранных способов плавки медных концентратов;
3 На основе проведенного анализа выбрать наиболее эффективный способ плавки и провести первичную экономическую оценку его внедрения вместо существующего способа плавки на предприятии ОАО «Святогор».
Объект исследования - способы плавки медных концентратов.
Предмет исследования - поиск наиболее эффективного способа плавки медных концентратов.
Процесс плавки медных концентратов является одним из ключевых процессов в переработке меди из первичного сырья. Под первичным сырьем подразумевается медная руда. Первичную медь можно получать с помощью пирометаллургических и гидрометаллургических процессов. В настоящее время основным сырьем для пирометаллургического процесса получения первичной меди являются медные и коллективные сульфидные концентраты (содержание Си - от 10 % до 30 %). Пирометаллургическая схема
предусматривает применение следующих металлургических процессов: плавка концентратов на штейн, конвертирование медного штейна и огневое рафинирование. Затем следует электролитическое рафинирование, которое относится к гидрометаллургическим процессам.
Металлургические заводы по производству черновой меди задействуют технологию, которая включает в себя только 2 пирометаллургических процесса: плавка медных концентратов с получением медного штейна и конвертирование медного штейна с получением черновой меди.
В настоящее время в мире широко известно несколько различных способов плавки медных концентратов [1]. И все эти способы, в той или иной степени, применяются на практике в мировом производстве меди.
В мире каждый способ плавки медных концентратов имеет свою историю развития, и применение их в металлургии меди обусловлено не только их эффективностью, но и качеством и особенностями исходного сырья (медной руды), а также доступностью вспомогательных материалов и прочих необходимых ресурсов. В таком случае, учитывая стремление к повышению эффективности производства, сокращению затрат и увеличению прибыли, возникает вопрос: какой способ плавки является наиболее эффективным? Ответ на данный вопрос получить непросто, поскольку учесть все особенности каждого способа плавки представляется весьма затруднительным.
Актуальность данной работы заключается в том, чтобы предложить новую методику сравнения нескольких способов плавки медных концентратов по технологическим и экономическим показателям эффективности, определенным по ходу выполнения работы, и выявить наиболее эффективный способ плавки.
Цель выпускной квалификационной работы (ВКР): провести ряд технологических и экономических расчетов, на основании которых определить наиболее эффективный способ плавки медных концентратов.
Задачи:
1 Рассмотреть существующие способы плавки медных концентратов и выбрать из них такие способы, которые имеют значение в производстве черновой меди на территории России;
2 Определить показатели технологической и экономической эффективности для сравнения и провести анализ выбранных способов плавки медных концентратов;
3 На основе проведенного анализа выбрать наиболее эффективный способ плавки и провести первичную экономическую оценку его внедрения вместо существующего способа плавки на предприятии ОАО «Святогор».
Объект исследования - способы плавки медных концентратов.
Предмет исследования - поиск наиболее эффективного способа плавки медных концентратов.
По итогам расчетов материальных и тепловых балансов, расчетов технологических и экономических показателей эффективности и результатам сравнительного анализа наиболее эффективным способом плавки медных концентратов был выбран способ плавки в печи Ванюкова. Однако способ плавки в печи «Ausmelt» практически не отстает по показателям эффективности.
Поскольку расчеты в данной работе выполнены при прочих равных и упрощенных условиях, в некоторых частных случаях способ плавки в печи «Ausmelt» может и превзойти способ плавки в печи Ванюкова. Суть данной работы заключается в том, что она является основой для подобных частных случаев. При помощи программы HSC Chemistry можно относительно быстро (быстрее чем в Microsoft Excel) рассчитать материальные и тепловые балансы практически для любого металлургического процесса. После чего можно приступить к расчетам технологических, экономических и каких-либо еще показателей, имеющих значение для технолога, который будет проводить подобные расчеты.
На основе подобных расчетов и выводов об эффективности различных способов производства желаемого конечного продукта, можно выбрать наиболее эффективный способ и рассчитать уже полную экономическую оценку инвестиционного проекта в отличие от данной работы. Представленная предварительная экономическая оценка инвестиционного проекта технического перевооружения ОАО «Святогор» является упрощенной и, по факту, недоработанной, ввиду недостатка исходных данных для расчетов.
Однако даже по этим результатам можно сказать, что есть смысл для реализации данного технического перевооружения. Это можно объяснить тем, что при покупке подобного крупномасштабного оборудования (печи для плавки медных концентратов), срок службы такого оборудования будет составлять, как минимум, 20 лет. Учитывая рассчитанную коммерческую эффективность данного проекта, принимая во внимание все возможные издержки (транспортировка, монтаж, дополнительное оборудование и т. д.), срок окупаемости данного проекта не должен превысить 10 лет (+/- 2года).
Таким образом, в частных случаях при подобных расчетах для конкретного медеплавильного предприятия и с полным списком исходных данных можно относительно быстро и просто провести расчеты, на которых будет обоснован выбор способа плавки медных концентратов.
Поскольку расчеты в данной работе выполнены при прочих равных и упрощенных условиях, в некоторых частных случаях способ плавки в печи «Ausmelt» может и превзойти способ плавки в печи Ванюкова. Суть данной работы заключается в том, что она является основой для подобных частных случаев. При помощи программы HSC Chemistry можно относительно быстро (быстрее чем в Microsoft Excel) рассчитать материальные и тепловые балансы практически для любого металлургического процесса. После чего можно приступить к расчетам технологических, экономических и каких-либо еще показателей, имеющих значение для технолога, который будет проводить подобные расчеты.
На основе подобных расчетов и выводов об эффективности различных способов производства желаемого конечного продукта, можно выбрать наиболее эффективный способ и рассчитать уже полную экономическую оценку инвестиционного проекта в отличие от данной работы. Представленная предварительная экономическая оценка инвестиционного проекта технического перевооружения ОАО «Святогор» является упрощенной и, по факту, недоработанной, ввиду недостатка исходных данных для расчетов.
Однако даже по этим результатам можно сказать, что есть смысл для реализации данного технического перевооружения. Это можно объяснить тем, что при покупке подобного крупномасштабного оборудования (печи для плавки медных концентратов), срок службы такого оборудования будет составлять, как минимум, 20 лет. Учитывая рассчитанную коммерческую эффективность данного проекта, принимая во внимание все возможные издержки (транспортировка, монтаж, дополнительное оборудование и т. д.), срок окупаемости данного проекта не должен превысить 10 лет (+/- 2года).
Таким образом, в частных случаях при подобных расчетах для конкретного медеплавильного предприятия и с полным списком исходных данных можно относительно быстро и просто провести расчеты, на которых будет обоснован выбор способа плавки медных концентратов.
Подобные работы
- Геология и проект на доразведку Северного участка медно-порфирового месторождения Песчанка (Чукотка)
Дипломные работы, ВКР, геология и минералогия. Язык работы: Русский. Цена: 6300 р. Год сдачи: 2018 - СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ В ТРОФ-КОНВЕРТЕРЕ
Диссертации (РГБ), металлургия. Язык работы: Русский. Цена: 4330 р. Год сдачи: 2018 - ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ БЕДНОГО МЕДНО-СУЛЬФИДНОГО СЫРЬЯ ЖЕЗКАЗГАНСКОГО РЕГИОНА С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ МЕДИ И СОПУТСТВУЮЩИХ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ СОРБЦИОННЫМ МЕТОДОМ
Авторефераты (РГБ), металлургия. Язык работы: Русский. Цена: 250 р. Год сдачи: 2020 - НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЕЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ШЛАМОВ
Авторефераты (РГБ), металлургия. Язык работы: Русский. Цена: 250 р. Год сдачи: 2014 - СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ШАХТНЫХ МЕДЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
Авторефераты (РГБ), металлургия. Язык работы: Русский. Цена: 250 р. Год сдачи: 2012