Обжиговое и плавильное оборудование для переработки золотосодержащих концентратов

Ю.А. Миклин — главный инженер АО «ЗКМ», к.т.н.
Н.А. Миклин — генеральный директор АО «ЗКМ», к.т.н.
А.В. Никольский — коммерческий директор АО «ЗКМ».
Э.В. Виноградов — главный конструктор АО «ЗКМ».

Известно, что при разработке россыпных месторождений продуктами гравитации являются золотая головка и промпродукт концентрационных столов. При содержании в них золота более 0,3 % (3,0 кг/т) наиболее простым и экономичным способом их переработки являются: обжиг и бесколлекторная плавка, при содержании золота 0,01–0,3 % (0,1–3,0 кг/т) продуктивны обжиг и плавка с коллектором (CuО, окись меди; Cu2O, закись меди; PbO, глет…). При отсутствии в концентратах серы, теллура, селена, мышьяка, сурьмы, углеродоорганики операция обжига отпадает, а в случае значительных включений сульфидов, особенно мышьяка и сурьмы, а также железа и меди, окислительный обжиг или пиролиз просто необходимы, для того чтобы при плавке исключить потери со шлаками, штейном и шпейзами…

Рис. 1. Массогабаритные размеры обжиговых печей, выпускаемых АО «Заводская компания металлов»

До настоящего времени при переработке прежде всего россыпей применяется пирометаллургическое оборудование, включающее:

• обжиг, иногда на противнях с ручным перегребанием или в трубчатых вращающихся электропечах;
• плавку в электрических тигельных печах, дуговых печах постоянного тока в режиме рудно-термической плавки и тигельных индукционных печах.

Анализ более чем тридцатилетней эксплуатации указанного выше оборудования показывает, что целесообразно обратить внимание на применение для операции обжига вращающихся барабанных не только одноконтурных, но и двухконтурных печей косвенного нагрева (теплоносители при этом — сжиженный природный газ, дизтопливо, маслоотработка, мазут, углевоздушная смесь…). Отдаленность районов добычи часто исключает использование электропитания, магистрального или сжиженного газа.

Тип печи	Диаметр реакционной трубы, мм	Размеры, м			Вес, кг
		а	b	c
ОТрВрП-130ДГЭ	130	4,3	0,8	1,9	1200
ОТрВрП-180ДГЭ	180	5,5	1,0	2,4	1800
ОТрВрП-219ДГЭ	219	7,0	1,3	2,9	2100

Табл. 1. Обжиговые, трубчатые, вращающиеся печи косвенного нагрева. Теплоноситель: дизтопливо, сжиженный газ, углевоздушная смесь и электричество

Аналогичное относится и к плавильным агрегатам. Дуговые и индукционные печи являются потребителями высоких электромощностей, а также связаны со значительным потреблением дорогостоящих огнеупоров (тигли при индукционной плавке, огнеупорный корундовый кирпич для шлакового пояса и сводов дуговых печей, недешевые графитовые электроды). Предлагаемые авторами статьи серия обжиговых печей ОТрВрП130-350ВГЭ (рис. 1 и табл. 1) с условной производительностью по пиритному концентрату 5,0–75,0 кг/ч и серия плавильных ванных отражательных печей ПлВП30- 130 ВГ (рис. 2 и табл. 2) с условной производительностью по пиритному огарку после обжига 3,0–70,0 кг/ч являются в настоящее время заслуживающими внимания.

Тип печи	Объем ванны под расплав, дм3	Размеры, м			Вес, кг
		а	b	c
ПлВП-30 ДГ	30	1,7	1,6	1,8	1700
ПлВП-50 ДГ	50	2,5	2,3	2,1	2500
ПлВП-100 ДГ	100	3,0	2,8	2,4	4100
ПлВП-130 ДГ	130	3,4	3,2	2.6	4800

Табл. 2. Пламенные, ванные, отражательные печи с горелками на ДТ или сжиженном природном газе

Позитивные стороны применения указанного оборудования:

• агрегаты многотопливные работают на дизтопливе, маслоотработке, мазуте (некотлонадзорные варианты), а также на сжиженном и магистральном газе;
• у обжиговых печей значительно более высокий тепловой кпд, чем у электрических;
• у плавильных ванных, отражательных печей возможность использования фактора (приема) отстаивания шлака, исключающего его вторичный переплав и возможность получения наиболее чистых шлаков с содержанием золота (платиноидов) не более 20 г/т, что исключается при дуговом и индукционном переплавах;
• высокий показатель ремонтопригодности по месту эксплуатации в сравнении с электрическими, дуговыми и индукционными печами; 
• на более высоком уровне техника безопасности, электробезопасность;
• возможность организации низких эксплуатационных затрат, особенно в случае применения в северо-восточных районах России, в первую очередь, если разговор идет об использовании в качестве теплоносителя углевоздушной смеси (особенно для обжига и пиролиза);
• использование тепла топочных газов для других производственных и жилищно-коммунальных целей.

Незначительными трудностями при эксплуатации плавильных, ванных, отражательных, пламенных печей являются:

• больший (до 50 %) расход флюсов по сравнению с плавками в дуговых и индукционных печах;
• обязательное применение кристаллизатора возгонов как эффективного средства пылеулавливания, при этом конденсат является оборотным флюсом;
• мероприятия по охране окружающей среды вследствие сравнительно небольших сбросных объемов топочных газов.

Опыт по конструированию, проектированию, изготовлению и внедрению обжиговых печей серии ОТрВрП130- 350ДГЭ, а также плавильных пламенных печей серии ПлВП30-130ДГ составляет более 30 лет. За это время на ведущих предприятиях золотодобывающей отрасли, цветной металлургии и оборонпрома АО «ЗКМ» внедрено в производство более 30 установок.

Рис. 2. Массогабаритные размеры пламенных отражательных печей, выпускаемых АО «Заводская компания металлов»

Авторы приглашают к сотрудничеству руководителей и специалистов, работающих в артелях, на приисках, рудниках, ЗИФах, в научно-технологических центрах и на аффинажных предприятиях, по возможному применению в производстве вышерассмотренного оборудования, работающего отдельно или попарно обжиговых и плавильных печей.

---

АО
«Заводская компания металлов»,
Москва
Телефоны: +7 (499) 241-07-59,
+7 (916) 035-00-63,
E-mail: zkm@inbox.ru

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 2 (32)/июнь 2016 г.