کد مطلب : ‌10163

آشنایی با مجتمع مس شهربابک (کارخانه ذوب خاتون آباد)

کارخانه ذوب مس خاتون‌آباد در 30 کیلومتری شرق شهرستان شهر بابک، 80 کیلومتری معدن مس میدوک و در فاصله 200 کیلومتری غرب استان کرمان با زیربنای 60517 مترمربع (مساحت کلی 100 هکتار) احداث شده است.

کارخانه ذوب مس خاتون‌آباد در 30 کیلومتری شرق شهرستان شهر بابک، 80 کیلومتری معدن مس میدوک و در فاصله 200 کیلومتری غرب استان کرمان با زیربنای 60517 مترمربع (مساحت کلی 100 هکتار) احداث شده است. عملیات اجرایی این کارخانه در سه ماهه اول سال 1378 به منظور بهره‌گیری از تکنولوژی ذوب فلش و با هدف تولید سالانه 80 هزار تن مس آندی با خلوص 99/4 درصد از کنسانتره مس، آغاز شد و در سه ماهه دوم سال 1383 به بهره‌برداری رسید.
میزان سرمایه‌گذاری ریالی و ارزی این کارخانه به ترتیب حدود 1300 میلیارد ریال و 110 میلیون دلار است.
تناژ ماشین‌آلات خارجی و داخلی استفاده شده به ترتیب 5300 و 5100 تن و نسوز صنعتی مورد نیاز، 3493 تن است.
میزان اشتغال‌زایی مستقیم طرح، 1500 نفر و اشتغال‌زایی غیر مستقیم آن 14000 نفر است.
تامین کنندگان اصلی تجهیزات خارجی کارخانه؛ شرکت‌های NFC چین (کوره فلش- کوره خشک‌کن- کنورترها- سیستم ابزار دقیق- سیستم جمع‌آوری غبار و سیستم کنترل کامپیوتری) شرکت اتوکمپو فنلاند (چرخ ریخته‌گری و طراحی کوره‌های آندی) برای تجهیزات داخلی، شرکت‌های ماشین‌سازی اراک (ساخت کوره‌های آندی) شرکت آذراب اراک با هکاری شرکت فاسترویلرفنلاند (بویلر بازیافت حرارتی) شرکت سیمان فارس خوزستان و ELEX سوئیس (طراحی و ساخت غبارگیرهای الکترواستاتیک) شرکت ارکان وزین (قسمت انتقال مواد) و شرکت منگان (انبار کنسانتره) هستند. نصب تجهیزات توسط شرکت مپصا و کنسرسیوم شرکت‌های صنایع بتن و سرمایه‌گذاری مس سرچشمه (پیمانکار داخلی) انجام شده است.


شرح فرآیند خط تولید کارخانه ذوب
فرایند خط تولید کارخانه ذوب
فرآیند ذوب کارخانه خاتون‌آباد مجتمع مس شهر بابک شامل واحدهای انبار کنسانتره، واحد اختلاط و انتقال مواد (Burdening)، خشک‌کن، سیستم جمع‌آوری غبار، کوره فلش FF(Flash furnace)،کوره الکتریکی Electric Furnace)EF)، کنورتر (Converting Furnace)CF، کوره آندی (Refining Furnace)RF و چرخ ریخته‌گری (Casting Wheel)CW است.

خشک‌کن
در روش ذوب فلش رطوبت کنسانتره مس باید کمتر از 0/3 درصد باشد، چرا که در قسمت ورودی کوره فلش یعنی برج واکنش (Reaction Shaft)‌، کنسانتره فقط حدود 2 ثانیه فرصت دارد تا ذوب شود.

مراحل سه‌گانه خشک کردن
1- کوره دوار (Rotary Kiln)
کوره دوار یک استوانه دو جداره افقی و شیب دار است که جداره بیرونی ان از جنس فولاد کربنی،  جداره داخلی و تمام تجهیزات آن به علت تماس مستقیم با مواد و گازهای داغ و ممانعت از چسبندگی مواد، از جنس فولاد زنگ نزن انتخاب شدند.
2- فلافر قفس سنجابی (Squirrel Cage Fluffer)
فلافر در واقع یک روتور دو لایه پره‌دار است که در محفظه‌ای به شکل قفس سنجاب قرار داده شده است. کنسانتره خروجی از کوره دوار پس از ورود به فلافر، در اثر برخورد با پره‌های در حال چرخش آن پودر شده و به سمت بالا (یعنی مرحله سوم خشک کردن) حرکت می‌کند.
3- لوله خشک‌کن فلش (Flash Drying Pipe)
در این مرحله، کنسانتره پودری شکل حاصل از مرحله قبل در حین عبور از لوله خشک‌کن تشعشعی، بر اثر تبادل حرارتی که با هوای داغ همراه خود دارد، باقیمانده رطوبت خود را از دست داده و رطوبت آن از 3 درصد به کمتر از 0/3 درصد کاهش می‌یابد.


تجمع جمع‌آوری غبار
محصول مراحل سه‌گانه خشک‌کن، غبار به همراه گاز داغ است که در ادامه فرآیند باید این غبار بازیابی و به عنوان شارژ به سمت کوه فلش فرستاده شود. برای رسیدن به این هدف دو قسمت در نظر گرفته شده است.
قسمت اول: محفظه ته‌نشینی غبار Dust Settling Chamber) DSC) است و قسمت دوم: سایکلون‌های اولیه (2 عدد) و سایکلون‌های ثانویه (4 عدد) است که به صورت سری قرار گرفته‌اند.
در ادامه مسیر غبار باقیمانده در گازهای خروجی از فن‌ها، وارد غبارگیرهای الکترواستاتیکی، ESP‌ها (Electro Static Precipitator) می‌شوند.

کوره فلش
کوره فلش (FF) که برای ذوب کنسانتره مس استفاده می‌شود، از سه قسمت اصلی تشکیل شده است:
1- محفظه واکنش Reaction Shaft)R/S) : شارژ (FF)، مخلوطی از کنسانتره خشک سولفیدی مس و سیلیس به عنوان کمک ذوب و غبار برگشتی فلش و کنورترها است، که به همراه هوای پیش گرم 450 درجه سانتیگراد) و مقدار کمی سوخت (مازوت) و هوای اتمایزینگ (برای پودر کردن سوخت) به وسیله 4 مشعل نوع VJB (Ventury Jet Burner) از قسمت بالای محفظه واکنش (R/S) وارد آن می‌شود.
2- ناحیه ته‌نشین‌ساز (Settler) : این قسمت از کوره فلش به طول 20/6 متر و عرض 7/5 متر امکان جدایش مواد ذوب شده را بر اساس ختلاف وزن مخصوص به دو فاز مات (Matte) و سرباره (Slag) فراهم می‌کند. به منظور تخلیه مات از کوره فلش، 6 مجرا در دیواره جنوبی آن و در نزدیکی کف کوره تعبیه شده است، (هر دو مجرا برای شارژ یک پاتیل) همچنین دو مجرا در سمت غربی کوره فلش، امکان خروج پیوسته سرباره را مهیا می‌کنند.
3- دودکش کوره فلش (Up Take (U/T : در فرآیند ذوب کنسانتره مس، حجم زیادی گاز داغ با ناخالصی‌های فلزی و SO2 و غبار تولید می‌شود. در فرایند فلش این محصولات از راه مسیر خروجی که در سمت مقابل محفظه واکنش (R/S) قرار دارد، به بیرون از کوره هدایت می‌شوند.

کوره الکتریکی
یکی از محصولات کوره فلش، سرباره است که به دلیل قابل ملاحظه بودن عیار مس آن (حدود یک درصد) باید پالایش و مس محتوی آن تا حداکثر ممکن بازیابی شود.
کوره الکتریکی ضمن اینکه سرباره را در دمای لازم نگه می‌دارد، یک بستر آرام در مدت زمان کافی نیز فراهم می‌کند تا فازمات محبوس در سرباره ته‌نشین شود، به این ترتیب حدود 0/4 درصد مس، معادل 7/6 (تن به روز) مات بازیابی می‌شود و نهایتا سرباره‌ای که از کوره الکتریکی تخلیه می‌شود، حداکثر 0/6 درصد مس دارد.
سرباره کوره الکتریکی نیز از راه مجرای خروجی خود، به صورت سرریز (Over Flow) تخلیه می‌شود و بلافاصله با آب پرفشار (200 کیلوپاسکال) تماس پیدا می‌کند و در انتها به صورت دانه‌های‌ریزی در می‌آید که اصطلاحا گرانوله نامیده می‌شوند.
ظرفیت کوره الکتریکی به اندازه‌ای است که گنجایش تمام سرباره تولیدی فلش 330 (تن بر روز) به همراه مصرف روزانه، 4 تن کک متالورژیکی (به عنوان عامل احیاء کننده مس اکسیدی محبوس در سرباره FF و جبران کننده افت حرارتی EF) و 5 تن مواد سرد را داراست.

کنورتر
کنورتر در واقع نوعی مبدل است که عمل تبدیل مات به مس بلیستر (Blister) را انجام  می‌دهد.
برای فرآوری بلیستر، 2 مرحله دمش هوا بر روی مات صورت می‌پذیرد.
مرحله اول دمش سرباره (Slag Blowing) نام دارد که به منظور حذف کامل سولفید آهن از مات و تشکیل سرباره انجام می‌شود. سرباره حاصل، دارای درصد قابل توجهی مس است (طبق طرح 4/5 درصد) که از راه فلوتاسیون قابل ارزیابی است.
پس از تخلیه سرباره حاصل، فقط مذاب سفید رنگ Cu2S یا به اصطلاح مات سفید (White Matte) در کنورتر باقی می‌ماند.
مرحله دوم، دمش مس (Copper Blowing) است که با هدف اکسیداسیون سولفید مس (Cu2S) و تبدیل آن به مس بلیستر و گاز دی اکسید گوگرد انجام می‌گیرد.
درکارخانه ذوب مس خاتون آباد، 3 عدد کنورتر از نوع پیرس- اسمیت (PS) نصب شده که 2 نوع آن به صورت سیکلی کار می‌کنند و دیگری تحت تعمیرات است. طول هر کنورتر 10 متر و قطر داخلی آن 4 متر بوده و دارای 50 عدد تویر (Tuyere) به منظور دمش هوا و یک دستگاه پانچ برای بازکردن تویرهای بسته شده توسط مذاب است.

کوره آندی
محصول مرحله کنورتر، مس بلیستر (باحداقل عیار 98/5درصد) است که در کوره آندی تصفیه حرارتی می‌شود تا با از دست دادن 0/1 درصد گوگرد باقیمانده خود برای ریخته‌گری مهیا شود.
در ذوب مس خاتون‌آباد از دو کوره آندی به شکل استوانه، با طول 10 متر و قطر داخلی 4/2 متر و ظرفیت 320 تن در هر سیکل استفاده می‌شود. هر کدام از کوره‌ها مجهز به یک مشعل گازی، یک روزنه برای نمونه‌گیری و 2 عدد تویر برای دمش هوا و سپس دمش گاز هستند.
به منظور رعایت مسائل زیست محیطی، گازهای خروجی ازهر کوره آندی به سمت محفظه‌ای به نام (Incinerator) هدایت می‌شود تا در ان محفظه با دمش هوای رقیق کننده دمای گازها تا حد قابل قبولی کاهش یافته و شرایط احتراق کامل آنها فراهم شود.

چرخ ریخته‌گری
چرخ ریخته‌گری آخرین مرحله از فرآیند ذوب است. چرخ ریخته‌گری نصب شده در کارخانه ذوب خاتون آباد، دوقلو و از نوع M16 با مجموع 32 قالب (هرچرخ، 16 قالب) و ظرفیت ریخته‌گری 85 تن بر ساعت است در انتها آندها (در دسته‌های حداکثر 10 تایی) توسط لیفتراک برداشته شده و به محوطه مجاز برای آرایش‌بندی و بازرسی نهایی منتقل می‌شوند، و از آنجا برای تصفیه الکترولیتی و تولید کاتد به پالایشگاه حمل می‌شوند.

نام‌ :
ایمیل :
نمایش داده نمی‌شود
متن :
 
عضویت در خبرنامه
نام‌ و نام‌خانوادگی:
ایمیل :
مس پرستلگرام
به نظر شما سایت عصر‌مس‌آنلاین بهتر است بیشتر به چه مطالبی بپردازد؟