کورههای ولز متداول که نزدیک به یک قرن از توسعه آنها در صنعت معدن میگذرد، عمدتاً بهصورت یکپارچه طراحی شدهاند و با وجود عملکرد مناسب، محدودیتهایی از جمله مصرف بالای زغالسنگ، دشواری کنترل فرآیند، انعطافپذیری پایین و هزینههای عملیاتی بالا دارند. شرکت معادن سرمک با بازطراحی کامل این فناوری و تفکیک فرآیند به سه بخش مستقل، موفق به توسعه کوره ولز سهتکه شده است؛ فناوریای که به عنوان یکی از دستاوردهای شاخص تحقیق و توسعه شرکت، به ثبت اختراع نیز رسیده است.
فناوری کوره ولز سهتکه
در این فناوری، فرآیند به سه بخش مستقل شامل کوره خشککن، کوره کلسینه و کوره احیا تقسیم شده است. هر یک از این بخشها دارای کنترل مستقل دما، سرعت دوران و زمان ماند بوده و امکان تنظیم دقیق شرایط فرآیندی را برای انواع خوراکهای معدنی فراهم میکنند.
این طراحی موجب شده است که مراحل خشککردن، کلسیناسیون و احیای کانسنگ بهصورت بهینه و مستقل انجام شده و عملکرد کلی فرآیند نسبت به کورههای ولز متداول بهطور قابل توجهی بهبود یابد.
نوآوریهای فنی
یکی از مهمترین نوآوریهای این فناوری، تبدیل سیستم حرارتی از زغالسوز به گازسوز متناسب با زیرساخت انرژی کشور است. این تغییر علاوه بر کاهش هزینههای تولید، امکان کنترل دقیقتر دما و افزایش راندمان فرآوری را فراهم کرده است.
همچنین با انتقال فرآیند کلسیناسیون به واحدی مستقل، بخش عمده گازهای حاصل از تجزیه کانیهای کربناتی، ترکیبات گوگردی، کلردار و سایر مواد فرار، پیش از ورود خوراک به مرحله احیا از سیستم خارج شده و پس از عبور از تجهیزات غبارگیری و تصفیه، مطابق الزامات زیستمحیطی مدیریت میشوند.
یکی دیگر از دستاوردهای این فناوری، کاهش مصرف زغالسنگ از حدود ۴۵ درصد در کورههای ولز متداول به حدود ۱۲ درصد در کوره ولز سهتکه است که تأثیر قابل توجهی در کاهش هزینههای عملیاتی و افزایش بهرهوری فرآیند دارد.
فرآیند تولید
خوراک مورد استفاده در کوره ولز مجتمع معدنی و صنعتی آهنگران شامل کانسنگهای کمعیار سرب و روی معدن تکیه و بخشی از خوراکهای معدنی مجتمع است. پس از خردایش و دانهبندی، مواد معدنی وارد کوره خشککن شده و رطوبت آنها حذف میشود. در ادامه، خوراک وارد کوره کلسینه شده و ترکیبات کربناتی، گوگردی و سایر مواد فرار از آن خارج میشوند.
خوراک کلسینهشده سپس وارد کوره احیا میشود. در این مرحله، فلز روی در شرایط احیایی به فاز بخار تبدیل شده و پس از اکسیداسیون مجدد، به صورت پودر اکسید روی بازیابی میشود. گازهای خروجی نیز پس از عبور از اتاق آرام، سیکلونها، لولههای خنککننده و سیستمهای غبارگیری و اسکرابر، تصفیه شده و مطابق استانداردهای زیستمحیطی به اتمسفر تخلیه میشوند.
مزایای فناوری
کوره ولز سهتکه سرمک نسبت به کورههای متداول، مزایای متعددی را فراهم میکند که مهمترین آنها عبارتاند از:
طراحی و توسعه فناوری بومی توسط شرکت معادن سرمک
ثبت اختراع کوره ولز اصلاحشده
کاهش مصرف زغالسنگ از حدود ۴۵ درصد به حدود ۱۲ درصد
کنترل مستقل دما، سرعت دوران و زمان ماند در هر بخش کوره
افزایش راندمان استحصال فلزات تا حدود ۹۰ تا ۹۵ درصد
امکان فرآوری کانسنگهای کمعیار و پیچیده سرب و روی
کاهش هزینههای فرآوری و مصرف انرژی
کاهش آلایندگی و بهبود عملکرد سیستمهای کنترل زیستمحیطی
امکان بهرهگیری از گاز طبیعی به عنوان منبع اصلی انرژی
قابلیت توسعه برای فرآوری مواد معدنی اولیه و منابع ثانویه حاوی روی