АО «Алмалыкский ГМК», Алмалык, Узбекистан

А. М. Сайназаров, заместитель главного инженера по технологии, канд. техн. наук

Ташкентский государственный технический университет, Ташкент, Узбекистан

С. Т. Маткаримов, профессор кафедры металлургии, докт. техн. наук
Ш. А. Мухаметджанова, доцент кафедры металлургии, канд. техн. наук, эл. почта: shoira.muhamet@gmail.com
С. К. Носирхуджаев, заведующий кафедрой металлургии, канд. техн. наук

Приведены результаты исследований по определению оптимальных технологических условий эффективной работы кислородно-факельной печи по выплавке сульфидных медных концентратов, которая включает непрерывную загрузку в нее шихты, подачу технического кислорода, окислительную плавку при температуре в пространстве печи 1350–1450 ^oC, которую поддерживают регулированием подачи природного газа (при необходимости), с получением штейновой, шлаковой и газовой фаз. На основе разработанной формулы был выполнен расчет оптимальных параметров плавки сульфидных медных концентратов, который позволил стабилизировать содержание меди в штейне в пределах 40–45 % и способствовал упрощению управления процессом плавки, уменьшению потерь цветных металлов путем снижения содержания меди в отвальном шлаке менее 0,5 %. Приведенные значения были достигнуты за счет оптимизации основных закономерностей изменения состава продуктов плавки в соответствии с удельным расходом кислорода, а также была исследована прямо пропорциональная зависимость теплового баланса от содержания серы, являющейся основным источником тепла. Из практических данных определено содержание серы в шихте, которое составляет 24–29 %, а при снижении ее содержания нарушается тепловой баланс в печи. Кроме того, было исследовано добавление кварцсодержащих материалов перед подачей технического кислорода в шихту в количестве, обеспечивающем содержание диоксида кремния SiO₂ в получаемом шлаке, равное 38 % (мас.). В результате применения кварцсодержащих материалов снизилась концентрация магнетита в расплаве, а это, в свою очередь, способствовало уменьшению содержания меди в шлаках и снижению ее потерь.

1. HATCH Associates Limited report. Copper cluster strategy for Uzbekistan recommendations for strategic development. Canada. September 2022.
2. Mukhamedzhanova Sh., Matkarimov S. Development of resource-saving technology for copper production at «Almalyk MMC» JSC // E3S Web of Conferences. 2024. Vol. 525. 04001. DOI: 10.1051/e3sconf/202452504001
3. Ким В. В., Юсупходжаев А. А., Сайназаров А. М. Определение оптимального режима кислородно-факельной плавки сульфидных медных концентратов // Горный журнал. 2009. № 8. Специальный выпуск. С. 68–71.
4. Matkarimov S. T., Nosirkhudjayev S. Q. U., Ochildiyev Q. T., Nuraliyev O. U. U., Karimdjonov B. R. Technological processes of receiving metals in the conditions of moderate temperatures // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. 2019. Vol. 8, Iss. 12. P. 1826–1828. DOI: 10.35940/ijitee.L2856.1081219
5. Купряков Ю. П. Отражательная плавка медных концентратов. — М. : Металлургия, 1976. — 351 с.
6. Зайцев В. Я. Обзор современных исследований в области механизма штейна и шлакообразования во взвешенных плавках // Цветные металлы. 1992. № 11. С. 11–20.
7. Маткаримов С. Т., Бердияров Б. Т., Мухаметджанова Ш. А. Исследование возможности получения железосодержащих сплавов из шлаков медного производства // Цветные металлы. 2023. № 9. С. 31–36.
8. Купряков Ю. П., Чахотин В. С., Артемьев Н. И., Макаров В. Ф. Совершенствование технологии производства цветных металлов : сборник статей. — М. : Цветметин формация, 1970. С. 3–13.
9. Кобахидзе В. В. Тепловая работа и конструкции печей цветной металлургии. — М. : МИСиС, 1994. — 354 с.
10. Мечев В. П., Быстров А. В. Автогенные процессы в цветной металлургии. — М. : Металлургия, 1991. — 413 с.
11. Дитятовский Л. И., Васкевич А. Д., Ванюков A. B., Миклин Н. А., Агафонова Г. С. Исследование растворимости меди и никеля в насыщенных SiО₂ железосиликатных шлаках // Известия вузов. Цветная металлургия. 1983. № 5. С. 16–20.
12. Starodub K., Kuminova Ya., Dinsdale A., Cheverikin V. et al. Experimental investigation and modeling of copper smelting slags // Metallurgical and Transactions B. 2016. Vol. 47. P. 2904–2918. DOI: 10.1007/s11663-016-0761-3
13. Basualto C., Marchese J., Valenzuela F., Acosta A. Extraction of molybdenum by a supported liquid membrane method // Talanta. 2003. Vol. 59, Iss. 5. P. 999–1007. DOI: 10.1016/S0039-9140(03)00010-9
14. Bakker M. L., Nikolic S., Alvear G. R. F. ISACONVERTTM – continuous converting of nickel/PGM matte with calcium ferrite slag // JOM. 2011. Vol. 63, № 5. P. 60–65.
15. Бердияров Б. Т., Маткаримов С. Т., Мухаметджанова Ш. А., Носирходжаев С. К. Исследование по усовершенствованию технологии обжига цинковых концентратов на цинковом заводе АО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат» // Цветные металлы. 2024. № 9. С. 56–62.
16. Lin Chen, Wanda Bin, Tianzu Yang, Weifeng Liu, Shu Bin. Research and industrial application of oxygen-rich side-blow bath smelting technology // 4th International Symposium on High Tem perature Metallurgical Processing. — Lebanon, New Hampshire : John Wiley and Sons, 2013. Р. 49–55. DOI: 10.1002/9781118663448.ch7
17. Siegmund A. Modern applied technologies for primary lead smelting at the beginning of the 21st Century (Keynote) // Yazawa International Symposium Metallurgical and Materials Processing Principles and Technologies. Vol. 2: High-Temperature Metal Production, 2003. P. 43–62.
18. Schlesinger Mark E., Sole Kathryn C., Davenport William G., Alvear Flores Gerardo R. F. Extractive metallurgy of copper. 6th ed. — Amsterdam, Netherlands : Elsevier, 2021. — 590 р. DOI: 10.1016/C2019-0-03265-7
19. Тарасов А. В., Богрова Т. А., Каплан В. А. и др. Совершен ствование математической модели автогенной плавки сульфидного сырья // Цветные металлы. 1992. № 2. С. 15–17.
20. Гудима Н. В., Карасев Ю. А. Кистяковский Б. Б., Колкер П. Е., Равданис Б. И. Технологические расчеты в металлургии тяжелых цветных металлов. — М. : Металлургия, 1977. — 255 c.
21. Дэвенпорт У. Г., Джоунс Д. М., Кинг М. Дж. Взвешенная плавка: контроль, анализ и оптимизация. — М. : МИСиС, 2006. — 400 с.