گزنو - روستای کرم  وجايگاهش در سال 2014

         مقدمه

               كارخانه ذوب مس خاتون آباد درKm 40 سرچشمه،Km  60 معدن مس ميدوك ودر غرب استان در فاصله Km 200 كرمان با زير بناي m² 60517  ( مساحت كلي: 100 هكتار) احداث شده است ، در اين منطقه زمستانها كوتاه وتابستان ها رطوبت نسبتاً مطلوبي (بين حداكثر 65  وحداقل25 درصد) را دارا مي باشد. دما بين حداقل ºC5. 15- تا حداكثر ºC40  تغيير مي كند . متوسط فشار هواي منطقه نيز در حد mbar1/814  مي باشد.

 قرارداد ساخت اين كارخانه در تاريخ 2/9/1372 بين وزارت معادن وفلزات ايران وصنايع غير آهني كشور چين* (NFC) منعقد شد. طرح كلي كارخانه بر اساس طرح كارخانه هاي ذوب مس تويو(Toyo) ژاپن ، جين لانگ (Jinlong) و گويشي (Guixi) در چين به تصويب رسيد .

ديگر مشخصات مهم عبارتنداز :

           مجري طرح .................... شركت ملي صنايع مس ايران                                            

       مشاور . شركت مهندسي وساخت فرآوري صنايع غيرآهني( نيپك)

      صاحب ليسانس............ اتوكمپوفنلاند                                                                 

      پيمانكار عمده طرح (خارجي)............ NFC                                                                            

      پيمانكارعمده طرح(داخلي)...........كنسرسيوم شركتهاي صنايع بتن وسرمايه گذاري مس سرچشمه

     شروع عمليات اجرائي  ............   30/1/ 1378                                               

     راه اندازي (شارژ كنسانتره ) .....................   5/5/1383                                                              

هدف از احداث اين كارخانه ، توليد سالانه t 80000  مس آندي ( قابل افزايش تا t 200000 ) با خلوص 4/99 درصد از كنسانتره مس با بهره گيري از تكنولوژي فلَش (FLASH ) بوده است،

 انبار كنسانتره

كنسا نتره توسط كاميون به  دو  فيدر ورودي( Hopper Feeder) به ظرفيت هر كدام³m 17 ، ريخته  شده و سپس بااستفاده از بالا بر زنجيري اوليّه (Elevator) به نوارنقاله واقع دربالاي انباركنسانتره هدايت ميشود .

انبار كنسا نتره در واقع يك سوله به ابعاد m(18*49*5/132 ) ميباشدكه به ده قسمتPile))، دردورديف پنج تا‫ئي تقسيم شده، هشت قسمت آن جهت انباشت كنسا نتره مصرفي كوره فلش ودو قسمت ديگر به منظور انباشت سيليس در نظر گرفته شده است .

ابعادو ظرفيت هر پايل به شرح زير است :

   -  پايل كنسا نتره  (8 قسمت ) m       14*17*3/28       -كل ظرفيت انباشت كنسانتره  :            t40000 

  - پا يل  فلاكس   (2  قسمت)  : m     14*17*3/11        -كل ظرفيت  انباشت فلاكس  :            t5000

طراحي انباركنسا نتره بنحويست كه ازدوبخش كاملاً متقارن تشكيل شده، وهربخش آن به يك نوارنقاله و يك اسكراپر((scrapper به منظوربرداشت وانتقال موادازپايل ها به  بيرون انبار مجهز شده است

 واحد اختلاط وانتقال مواد (Burdening)

مواد از قسمت بالا وارد واحد برد نينگ شده و باعبور اززير يك الكترو مگنت عرضي، احتمال ورود مواد آهني كم ميگردد، سپس مواد بوسيله نوار نقا له از با لاي يازده عدد مخزن ( Bin ، هر كدام به ظرفيت t 200  ) عبور مي كند تا بوسيله يك تريپر بطور انتخابي در هر يك از بين ها ريخته شود .

هر بين با ارتفاع كلي  m8/11 وقطر m 2/4  از يك قسمت استوانه اي شكل فولادي با لايه داخلي پلي ـ اتيلن، در بالا ويك هاپرمخروطي از جنس  ST37ولايه داخلي فولادزنگ نزن در پايين تشكيل شده است .

در زير هر بين يك سيستم توزين براي مواد تخليه شده وجود دارد كه در واقع يك نوار نقا له دو طبقه است كه بكمك يكسري (Loadcell) وتا كومتر عمل توزين را انجام داده واطلاعات را بصورت سيگنال به اتاق كنترل فلَش ارسال مي كند

مواد تخليه شده از بين ها كه در واقع مخلوط كنسا نتره (يا همان شارژ كوره فلش ) را مي سازند از طريق نوار نقاله 0104  به طول  m82/204 كه طويل ترين نوار نقاله كارخانه محسوب مي شود به سمت  Transfer   House وسپس واحدخشك كن، هدايت مي گردند .

 مراحل خشك كن

در روش ذوب فلَش رطوبت كنسا نتره مس بايد كمتر از 3/0  درصد باشد، چرا كه درقسمت ورودي كوره فلَش يعني  برج واكنش (Reaction  Shaft)، كنسانتره فقط حدود 2 ثانيه فرصت دارد تا ذوب گردد

مراحل سه گانه خشك كردن :

1) كوره دوّار (Rotary Kiln)

كوره دوار يك استوانه دو جداره افقي و شيب دارست كه جداره بيروني آن از فولاد كربني وجداره داخلي وتمام تجهيزات آن به جهت تماس مستقيم با مواد وگازها ي داغ وهم ممانعت از چسبندگي مواد، از جنس فولاد زنگ نزن مي باشد

2 ) فلافر قفس سنجابي (fluffer    cage (squirrel-

فلافر در واقع يك روتور دو لايه پره دار است كه در محفظه اي به شكل قفس سنجاب قرارداده شده است. كنسانتره خروجي از كوره دوار پس از ورود به فلافر در اثر برخورد با  پره هاي در حال چرخش آن پودر شده، و به سمت بالا (يعني مرحله سوم خشك كردن) حركت    ميكند .

3 ) لوله خشك كن فلَش(flash drying  pipe) دراين مرحله كنسانتره پودري شكل حاصل از مرحله قبل درحين عبور از لوله خشك كن تشعشعي، بر اثر تبادل حرارتي كه با هواي داغ همراه خود دارد، مابقي رطوبت خود را از دست داده ورطوبت آن از 3 درصد به كمتر از  3/0  درصد كاهش مي يابد .

تجهيزات جمع آوري غبار

                محصول مراحل سه گانه خشك كن، غبار به همراه گاز داغ مي باشد كه در ادامه فرآيند بايد اين غبار بازيابي و بعنوان شارژ به سمت كوره فلَش فرستاده شود، بدين منظور دو مرحله در نظر گرفته شده است .

مرحله اول : محفظه ته نشيني غبار DSC( Dust  Settling  Chamber) مي باشد

مرحله دوم : سايكلون ها(CYCLON)مي باشند و بردوگونه اند، سايكلون هاي اوليه (2 عدد ) وسايكلون هاي ثانويه (4 عدد) كه بصورت سري قرار داده شده اند .

غبار باقيمانده درگازهاي خروجي از فن ها درادامه مسير وارد غبارگيرهاي الكترواستاتيكي،ESP ها Electro Statitic Precipitator) ) مي شوند

 كوره فلَش،  FF(  FLASH  FURNACE)

                كوره فلَش (FF)، براي ذوب كنسانتره مس استفاده مي گردد و از سه قسمت اصلي تشكيل شده است ؛

     1)  محفظه واكنش                       Reaction  Shaft (R/S)

  2) ته نشين ساز                                      Settler

         3)  دودكش كوره                      Up  Take (U/T)    

1 )  محفظه واكنش،  R/S ( Reaction  shaft)

شارژ (FF)، مخلوطي از كنسانتره خشك سولفيدي مس، سيليس بعنوان كمك ذوب وغبار برگشتي فلَش وكنورترها مي باشد، كه به همراه هواي پيشگرم (cº 450 ) ومقداركمي سوخت (مازوت) وهواي اتمايزه(براي پودر كردن سوخت)، از طريق 4 مشعل نوعVJB  (Ventury Jet  Burner)و از قسمت بالا ي محفظه واكنش (R/S) وارد آن مي شود .

در محفظه استوانه اي شكل واكنش (به ارتفاع m7  و قطر m6  ) ، واكنش هاي ذوب حدود 2 ثانيه فرصت دارند تا كامل گردند، اين مقصود بدليل اگزوترميك بودن واكنشها و رطوبت  ناچيز (3/0>)درصد بر آورده مي شود .

2 ) ناحيه ته نشين ساز، (settler)

اين قسمت از كوره فلَش به طول m 6/20 و عرضm 5/7  امكان جدايش مواد ذوب شده را بر اساس اختلاف وزن مخصوص شان به دو فاز مات(Matte) وسرباره (Slag) فراهم مي كند

بمنظور تخليه مات از كوره فلَش، 6  مجرا در ديواره جنوبي آن و در نزديكي كف كوره تعبيه شده است، (هردو مجرا براي شارژ يك پاتيل)، همچنين دومجرادرسمت غربي كوره فلَش، امكان خروج پيوسته سرباره رامهّيا كرده اند

 3 ) دودكش كوره فلَش ، U/T)) Up Take

در فرآيند ذوب كنسانتره مس، حجم زيادي گاز داغ همراه باناخالصيهاي فلزي و SO₂وغبار توليد مي شود. در فرآيند فلَش اين محصولات  از طريق آپتيك كه در سمت مقابل محفظه واكنش(R/S) قرار دارد به بيرون از كوره هدايت مي شوند

گازهاي خروجي از up take، بدليل حرارت قابل باز يافت بالا (cº 1340 ) وغبار محتوي قابل استفاده ـ (d/t 125 با عيار مس 5/16 درصد)، از يكسري تجهيزات عبور داده مي شوند تا حرارت وغبار آنها تا حداكثر ممكن بازيابي گردد

كوره الكتريكي ، EF ( Electric  Furnace)

                يكي از محصولات كوره فلَش، سرباره است كه بدليل قابل ملاحظه بودن عيار مس آن (حدوديك درصد )، بايد پالايش شود ومس محتوي آن تا حداكثر ممكن بازيابي گردد .

كوره الكتريكي ضمن اينكه سرباره را در دماي لازم نگه مي دارد، يك بستر آرام در مدت زمان كافي نيز فراهم مي كند تا فاز مات محبوس در سرباره ته نشين شود، بدين ترتيب حدود(4/0 )درصد مس معادل (t/d 6/7 مات) بازيابي مي گردد ونهايتاً سرباره اي كه از كوره الكتريكي تخليه مي گردد، حداكثر  6/0  درصد مس دارد .

سرباره كوره الكتريكي از طريق مجراي خروجي خود وبه صورت سر ريز (Over flow) تخليه مي گردد وبلا فاصله با آب پر فشار (kpa 200 ) تماس پيدا مي كند، در نتيجه بصورت دانه هاي ريزي در مي آيد كه اصطلاحاً گرانوله گويند .

ظرفيت كوره الكتريكي درحديست كه گنجايش تمام سرباره توليدي فلش(d/t 330 ) بعلاوه روزانه _t 4 كك متالورژيكي ( بعنوان عامل احياءكننده مس اكسيدي محبوس در سربارهFF و هم جبران كننده      اُفت حرارتي  EF) و_t 5  مواد سرد را دارا باشد،

 كنورتر،  CF(Convertor   Furnace)

     كنورتردرواقع نوعي مبدل است كه عمل تبديل مات به مس بليستر ( Blister) را انجام مي دهد .

براي فراآوري بليستر 2 مرحله دمش هوا بر روي مات صورت مي پذيرد .

مرحله اول را دمش سرباره (Slag Blowing)گويندكه به منظور حذف كامل  FeSاز مات وتشكيل سرباره انجام مي شود .

سرباره حاصل داراي درصد قابل توجهي مس مي باشد(حدود5/4 درصد) كه به طريق فلوتاسيون قابل بازيابي ست،

پس از اتمام مرحله اول وتخليه سرباره حاصل، فقط مذاب سفيد رنگ  Cu₂Sيا باصطلاح مات سفيد (White Matte  )در كنورتر باقي ميماند .

مرحله دوم، دمش مس (Copper Blowing) است كه با هدف اكسيداسيون سولفيد مس (Cu₂S) و تبديل آن به مس بليستر وگاز SO₂ انجام مي گيرد .

دركارخانه ذوب مس خاتون آباد 3 عدد كنورتر از نوع پيرس– اسميت (PS) نصب شده كه دو تاي آنها بصورت سيكلي كار مي كنند و ديگري تحت تعميرات مي باشد. هر كنورتر بطولm 10  وقطرداخليm 4 داراي 50 عدد توير( Tuyer) به منظور دمش هوا ويك دستگاه پانچ براي باز كردن تويرها بسته شده توسط مذاب مي باشد .

. ماشين ريخته گيري سرباره كنورتر، به طول m 6/92  و ارتفاع  m 3/5  و ظرفيت   t/hr 16-15  وحجم lit43  براي هر قالب وسرعت حركت قابل تنظيم، ريخته گيري سرباره كنورتر را بصورت خطي انجام مي دهد .

 كوره آندي ، RF(  Anode Refining Furnace)

                محصول مرحله كنورتر، مس بليستر(باحداقل عيار 4/98 درصد )مي باشد كه در كوره آندي تصفيه حرارتي ميشود تا با از دست دادن 1/0 درصد گوگرد باقيمانده خود،  براي ريخته گيري مهّيا گردد .

در ذوب مس خاتون آباد از دو كوره آندي به شكل استوانه،  طول m 10  وقطر داخليm 2/4   (و ظرفيت t 320 در هر سيكل )استفاده مي شود، هر كدام از كوره ها مجهز به يك مشعل گاز ي، يك روزنه براي نمونه گيري و 2 عدد توير براي دمش هوا وسپس دمش گاز مي باشد .

دهانه كوره ها از سيستم آب خنك كاري( Water Jacket) بهره مند هستند .

گازهاي خروجي ازهر كوره آندي به سمت محفظه اي به نام (Incinerator ) هدايت مي شوندتا درآن محفظه با دمش هواي رقيق كننده رعايت مسائل زيست محيطي شده باشد،يعني  بايد دماي گازها تا حد قابل قبولي كاهش يافته، شرايط احتراق كامل گازها نيز فراهم آيد.

چرخ ريخته گري،  CW(Casting    Wheel)

                آخرين مرحله از فرآيند ذوب چرخ ريخته گري مي باشد .

 چرخ ريخته گري كارخانه ذوب خاتون آباد، دو قلو و از نوع M16  بامجموع 32 قالب ( هر چرخ با16 قالب )وظرفيت ريخته گريt/hr 85  نصب شده است،

آندهاي

(در دسته هاي حداكثر 20 تايي) توسط ليفتراك برداشته شده وبه محوطه مجاور براي آرايش بندي و بازرسي نهائي منتقل مي شوند، و از آنجا براي تصفيه الكتروليتي وتوليد كاتد به پالايشگاه حمل مي گردند .