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三、工程分析
(一)原料、燃料、熔劑及輔助材料
1.原料
金昌冶煉廠銅精礦來源為自產(chǎn)和外購(gòu)414 219.3 t/a,平均品位20.27%。銅精礦 混合后成分(平均含水8%?10%)見表3。
表3混合銅精礦成分
成分
|
Cu
|
Fe
|
S
|
Si02
|
CaO
|
MgO
|
A1203
|
02
|
As
|
F
|
Auf
(g/t)
|
Ag/
(g/t)
|
其他
|
%
|
20.27
|
29
|
27
|
6.10
|
3.0
|
0.8
|
1.2
|
1.8
|
<0.2
|
0.02
|
6.25
|
175.3
|
10.61
|
表4煤的成分及熱值
|
表5重油成分及熱值
|
表6輕柴油技術(shù)要求
|
表7石英石成分
|
表8石灰石成分
|
4.輔助材料(耐火材料、還原劑)
(1) 耐火材料熔煉部分年消耗鎂鉻磚等約1 400 t,吹煉部分年消耗鎂鉻磚830 t, 精煉部分年消耗鎂鉻磚354 to
(2)還原劑火法精煉釆用液化石油氣(LPG)作還原劑,年液化石油氣消耗 量 601.22 t/a。
(二)主要工藝流程
本次技術(shù)改造煉銅采用頂吹浸沒式熔煉爐熔煉、沉淀爐分離、轉(zhuǎn)爐吹煉、回轉(zhuǎn) 爐精煉、銅電解精煉工藝,同時(shí)熔煉爐、轉(zhuǎn)爐煙氣制酸。
0. 備料配料
熔煉爐用的各種銅精礦、石英石、石灰石、返回物、水淬轉(zhuǎn)爐渣和煤,通過新 建的上料系統(tǒng),送往新建的配料廠房的料倉分別貯存。轉(zhuǎn)爐用的石英石,通過原有的上料系統(tǒng),送至轉(zhuǎn)爐一側(cè)設(shè)置的石英石倉庫。
根據(jù)各種物料的配比進(jìn)行配料。配好的爐料,通過膠帶輸送機(jī)送往熔煉爐熔煉。
1. 火法粗煉
(1) 頂吹浸沒熔煉混合銅精礦(含銅20.27%)與煤、石英石、石灰石、水淬轉(zhuǎn)爐渣、返料在配料廠房配成混合爐料,混合爐料在制粒機(jī)內(nèi)制成10?15 mm的粒 料后,通過膠帶輸送機(jī)送往可移動(dòng)式皮帶加料機(jī),經(jīng)熔煉爐頂?shù)募恿峡准尤腠敶到?沒式噴槍熔煉爐內(nèi)熔煉。氧氣和空氣通過爐頂插入的浸沒式噴槍高速噴入熔池熔體中,使?fàn)t料在激烈攪動(dòng)的高溫熔池中完成精礦干燥、焙燒、熔煉和部分銅锍的吹煉 造渣等一系列冶煉過程,產(chǎn)出銅锍、爐渣和煙氣。前兩者以混合熔體的形式,通過 排放口和流槽,流入沉淀爐分離。出爐煙氣溫度1 250°C,進(jìn)入余熱鍋爐回收余熱和 煙氣凈化系統(tǒng)處理,處理后的煙氣與轉(zhuǎn)爐吹煉的凈化煙氣混合送制酸系統(tǒng)制酸。
銅锍和爐渣的混合熔體,在沉淀爐中按其密度不同而分離為銅锍層和爐渣層。 銅锍(含銅50%)通過放出口和流槽流入銅锍包子,并送往轉(zhuǎn)爐吹煉。爐渣含銅0.6%, 并通過放出口和流槽放出,接著水淬,水淬渣作為棄渣送往渣場(chǎng)堆存或出售。沉淀爐用重油燃燒保溫,煙氣通過環(huán)保通風(fēng)系統(tǒng)120 m煙囪排入大氣。
(2) 轉(zhuǎn)爐吹煉熱銅锍從沉淀爐放銅口排入銅锍包,加入轉(zhuǎn)爐。吹煉需要高壓空氣。轉(zhuǎn)爐為周期性作業(yè),分造渣期和造銅期。造渣期的吹煉反應(yīng)是銅锍中的FeS 氧化和石英石造渣并產(chǎn)生so2。造銅期的吹煉反應(yīng)是脫除銅锍中的硫,使其氧化, 產(chǎn)出粗銅和S02。粗銅(含銅99.3%)倒入粗銅包并送往回轉(zhuǎn)陽極爐精煉。煙氣通過 汽化冷卻器回收余熱、電收塵器收塵后送制酸。吹煉爐渣經(jīng)水淬返回熔煉爐處理。
2. 火法精煉
火法精煉釆用回轉(zhuǎn)式陽極爐,粗銅由粗銅包子送入回轉(zhuǎn)式陽極爐中,殘極和廢 陽極利用現(xiàn)有40 t反射爐熔化后送入回轉(zhuǎn)式陽極爐中。精煉所需熱量由重油燃燒提供。回轉(zhuǎn)式陽極爐精煉過程也是周期性作業(yè),主要分為氧化期、還原期和澆鑄期。
氧化期由風(fēng)口鼓入壓縮空氣,完成粗銅氧化和造渣過程,精煉渣扒出爐后送轉(zhuǎn) 爐處理。氧化除渣后進(jìn)入還原期,此時(shí)經(jīng)風(fēng)口噴入液化氣(LPG)作為還原劑,將 氧化期生成的氧化銅還原成銅,產(chǎn)出陽極銅(含銅99.5%)。陽極銅從放銅口放出, 經(jīng)定量澆鑄包流入圓盤澆鑄機(jī)鑄成陽極板,經(jīng)檢驗(yàn)合格后送電解精煉車間。火法精 煉的煙氣特別是還原期的煙氣在二次燃燒室使未燒盡的炭黑進(jìn)一步燒完,二次風(fēng)由離心通風(fēng)機(jī)提供;精煉煙氣最后經(jīng)高溫排煙機(jī)排入環(huán)保煙囪。
3. 電解精煉
電解精煉是銅從陽極上溶解在陰極上析出的過程。將銅熔煉車間產(chǎn)出的陽極板 經(jīng)人工排板后裝入陽極洗槽,經(jīng)清洗后入電解槽進(jìn)行電解。產(chǎn)出陰極銅(含銅 99.95%)經(jīng)陰極洗槽清洗后送至成品庫。電解后的殘極經(jīng)洗滌后返回熔煉車間的陽極精煉爐。
電解過程中所產(chǎn)出的陽極泥,在陽極泥漿化槽中漿化后用壓濾機(jī)過濾,所得陽極泥濾餅送陽極泥處理車間回收貴金屬。
4. 制酸工藝流程
制酸改造包括改造現(xiàn)有I、II系列和新建1個(gè)制酸系統(tǒng)。新建制酸系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)述如下:
來自電收塵器的熔煉爐、轉(zhuǎn)爐煙氣,首先在動(dòng)力波洗滌器中被絕熱冷卻降溫到 62V,除去大部分雜質(zhì),再進(jìn)入填料塔直接稀酸洗滌冷卻降溫到37°C,洗滌除去雜 質(zhì),然后進(jìn)入二級(jí)動(dòng)力波洗滌器再次凈化除去砷、氟,經(jīng)過兩級(jí)電除霧器除霧后,送干燥工段。稀酸自身循環(huán),多余部分由二級(jí)動(dòng)力波循環(huán)泵往前串酸,經(jīng)脫吸及壓 濾之后,濾液送污酸處理。制酸工藝流程見圖1。
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