noranda prosesi

Upload: feridun09

Post on 12-Jul-2015

216 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

NORANDA PROSESDokuz Eyll niversitesi, Mhendislik Fakltesi, Metalurji-Malzeme Mhendislii Blm

HAZIRLAYANLAR

Bensu BAKIN ada BADAY mit BUCAK

2008512009 2007512062 2008512015

Kbra KARAFAZLIOLU 2008512040

Bakr retim Metodlarna Ksa Bir Bak

Bakr cevherlerinden veya konsantrelerinden bakr retimi, birbirini takip eden birka kademede gerekletirilir. Bu kademeler : 1)Bakrn, ierisinde topland sv bir faz retimi (pirometalrjide mat, hidrometalrjide zelti); konsantrasyon ilemi.

2)Bakrn metalik hale dntrlmesi (Pirometalrjide redksiyon veya reaksiyon ergitmesi, hidrometalrjide keltme veya sementasyon, elektrometalrjide elektrolitik redksiyon);redksiyon ilemi. 3)Ham bakrn (Blister, Karabakr,Sementbakr v.b.) saflatrlmas (Pirometalrjide atete rafinasyon; elektrometalrjide elektrolitik rafinasyon) rafinasyon ilemi. olarak belirlemek mmkndr .

Srekli Bakr ErgitmeSon yllarda srelerde kaydedilen nemli gelimelerle konsantrelerin ergitilmesi, demirin crufa alnmas ve blister bakr retimi bir tek frnda gerekletirilmektedir. 3 tane srekli bakr ergitme yntemi vardr. Bunlar:

1)Worcra Sreci 2)Noranda Sreci 3)Mitsubishi Sreci dir.

Noranda SreciTek basamakl olarak gerekleen srekli bakr ergitme prosesi ilk olarak 1964te balamtr. Kanadada yer alan Noranda-Mines fabrikas 1973te bu prosesi gelitirmitir. Bu proses sayesinde retim kapasitelerini artrmlartr.

ekil-1: Noranda Prosesi Ak emas

Noranda FrnYaklak 5 m apnda 20 m yatay uzunluunda silindirik frnlardr. Burada frn, uzunluu arttrlm Pierce-Smith konverterine benzer, krom-manyezit astarldr ve dnme mekanizmasna sahiptir.

ekil-2: Noranda Ergitme Frn

Yaklak olarak frnda sv mat seviyesinde 50-60 adet tyer bulunmaktadr. Frn srekli olarak nemli slfr (< %10 H2O ), eriyik SiO2 ve pulverize kmr ile arjlanr.

Cruf yksek viskozitededir. Yksek oranda manyetit ( %20-30 Fe3O4 ) ve bakr ( %10-15 Cu) ierir. Frnn st ksmnda blister bakr toplanr. Crufta son kalan bakr yzdesi %0.5 tir.

Frn srekli olarak O2ce zengin hava ile beslenir. kan baca gaz % 8-15 hacim orannda S O2 ierir. Bu oran yanan gaz ve kullanlan O2 miktarna baldr.

Istma ve ergitme ilemlerinin arj iin gerekli btn veya bir miktar s Fe ve S oksidasyonundan gelir. CuFeS2 + O2 = Cu-Fe-S + FeO + SO2 + s Gerekirse s iin doalgaz, kmr veya kok ilavesi yaplr.

Ergitme lemi

Srekli besleme, ya konsantre, cruf yapc (flux), hurda ve kok-kmr banyoda bulunmaldr. Srekli olarak O2ce zengin hava ile beslenmelidir (%30-50 O2; 1.4 atm). Srekli olarak baca gazlar stten alnmaldr. Belirli aralklarla mat ve cruf eklenmelidir. Frn azndan periyodik olarak dntrlen crufun alnmas gerekir.

Reaksiyon MekanizmalarNoranda frnndaki reaksiyon mekanizmalar unlardr: Slfit konsantreleri ve SiO2 cruf yapc slinger beltten frna atlr. Slfit konsantreleri SiO2 cruf yapclar tyer-blast karmndaki mat crufu banyosuna atldnda bunlar hzl bir ekilde emilir ve ergir. Youn slfit damlalar mat tabakasna doru der,tyerdeki O2 ve Cu ve Fe oksitleri tarafndan oksitlenir.

oksitleri crufa dnmek iin SiO2 ile reaksiyona girer. Oksidasyon reaksiyonlarndaki SO2 banyo ile ykselir ve tyer blasttan gelen N2 ve hidrokarbonlarn yanmasndan oluan CO2 ve H2O ile beraber frndan ayrlr. Fe

Tyer EnjeksiyonuTyer enjeksiyonun faydalar unlardr: Frn boyunca niform konsantrasyon dalm, bundan dolay niform boyuna s retimi Kurutulmu konsantrasyonda H 2 Onun bulunmamas nedeniyle az bir enerji gereklilii kan H2O miktarnn az olmas Az miktarda toz oluturmak ( kat beslemenin yaklak %1i )

Emprite Davran Tablo.1

Noranda ergitmesi srasnda emprite davrann gstermektedir. Zararl empriteler cruf ve k gazlarn nemli lde etkilemektedir.

Tablo.1: Noranda ergitmesi srasnda emprite dalm (Harris, 1999)

Hurda ve Kalnt ErgitmesiNoranda prosesinde Noranda frn 20 % ye kadar hurda ierir. Hurda, deerli metaller ve Cu ierir: Cruflar Kller Kalntlar ( 14 % e kadar nem ) Tel kablolar Deerli metal ingotlar Otomobil paralar

lem ve KontrolNoranda prosesi , hidrokarbon brulrler ile frn starak balar. Erimi mat frn azndan dklr ( tyerlerin seviyesinde). Ardndan tyerler atelenerek erimi mat iine sokulur bylece oksidasyon ve s yaylm balam olur. Konsantre ve akkan besleme ve normal proses balar.Frnn snmas yaklak bir hafta srer ve bu erimi mat ve srekli retimi salar.

lk mat, erimi mat paralar yada konverterde yksek bakr konsantrasyonu veya smelter de kullanlmam frn ile hazrlanr. Ergitme prosesi , hidrokarbon brulrlerin frna sokulmasyla, ergitmenin durdurulmas ve crufun frn azndan dklmesiyle sonlandrlr

Stabil bir proses salamak iin frn u ekilde kontrol edilmitir: a)Eriyik konsantreleri, hurda ve irket tarafndan nceden belirlenmi dier metal ieren kat maddelerle, b)nceden belirlenmi kompozisyon ve scaklkta retilen mat ve cruf ile, c)Frn iindeki mat ve crufun derinlii ile

Mat kompozisyonu toplam O2 giri hz/ kat besleme hz oran ayarlanarak kontrol edilmitir. Bu oran mat tenrn artrmak iin artrlmtr (rnein demir ve fosfor oksidasyonunu artrmak). Oran, sabit oksijen enjeksiyon hznda kat besleme hz ayarlanarak deitirlmitir. Bu bize slfrik aside tanan sabit SO2 orann vermektedir.

Hidrokarbon yanma hz / kat besleme karm giri hz Scakl ykseltmek ve tam tersi iin bu oran arttrlr. Bu oran kmr / kok besleme hzn ve doal gaz yanma hzn ayarlayarak deitirilebilir. Mat / cruf scakl frn tyerlerindeki N2 / O2 oran deitirilerek kontrol edilebilir.

Cruf kompozisyonu aadaki oran deitirilerek kontrol edilebilir. Flux giri hz / kat besleme karm giri hz

Hedef SiO2 / Fe oran yaklak olarak 0.65tir.

Besleme oranlar ve O2 giri hz srekli olarak izlenir. Mat rnekleri her saat ( analizler 15 dakika sonra iade edilir ) , cruf rnekleri ise 2 saatte bir alnr. Banyo scaklklar iki tyerin iinde bulunan optik pirometrelerle srekli olarak izlenir. Her saat cruf ve mat derinlikleri dey elik bir ubuk ile izlenir. Bu ilem ;

a)Tyerlerin zerinde verimli O2 kullanm iin yeterince mat olup olmadn anlamak, b)Tyer ucunda sabit bir likidostatik bir basncn koruyarak bir patlama ak vermek iin yaplr. Derinlikler cruf ve matn ekme frekans deitirilerek ayarlanr.

retim Hzn Artrma

Noranda da frnn ergitme hz 1978 den bu yana iki katna kmtr. Artn ou frn tyerlerindeki O2nin artmas nedeniyle olmutur. Bu oksidasyon hzn dolaysyla da s dnm ve erime hzn arttrr.

Mat Kalitesi Seimi

Noranda sreci balangta dorudan bakr ergitme sreci olarak kavrand. Noranda frn 1973den 1975 e kadar erimi bakr retti. Yksek kaliteli mat retimine, 1)Dkm anod bakrnda dk emprite seviyesi 2)Ergitme hzn arttrmak iin geildi. u anda tm Noranda frnlar 72-75 % Cu bakr mat retir.

Noranda Prosesinin Gelecei

Yeni milenyumda Noranda ergitmenin ili, in ve Avustralya ya geniledii grld. Altonorte dkm yeni frnn iine kuru konsantrelerinin tyerden enjeksiyonu srecin termal ve retim verimliliini artacaktr. Yaknda Noranda ergitme dnya bakr ergitmede % 5inden daha fazla hesaba katlacaktr.

Noranda Prosesinin DezavantajlarYksek oranda Cu ieren cruf gerekir. Blister bakrda yksek slfr miktar gerekir. Saf olmayan konsantreler arj edilirse blister bakrda yksek miktarda As, Sb ve Bi gibi empriteler bulunur.

KAYNAKLAR Extractive

Metallurgy of Copper

BZ DNLEDNZ N TEEKKR EDERZ