Rakeistuksen raekoon hallinta : Boliden Kokkola Oy

Abstract

Boliden Kokkolan valimon rakeistushallissa tuotetaan paineilmalla sulasta sinkistä kahta pulverilaatua tehtaan puhdistamolle. Hienopulveria käytetään kuparin- ja koboltinerotusreaktoreissa ja karkeapulveria kadmiuminpoistoreaktoreissa pelkistettäessä elektrolyysiprosessin kannalta haitalliset metallit ja muut epäpuhtaudet erilleen liuosmaisesta sinkkisulfaatista. Sulaton käyttämien sinkkirikasteiden koostumuksen vaihtelu muuttaa reaktoreissa tarvittavaa pulverimäärää. Rakeistamon perspektiivistä pulverimenekkiä muuttavat myös toisten tuotantolinjojen määräaikaishuollot ja laitteistoviat.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli pyrkiä tehostamaan sinkkijauhetuotanto siten, ettei kumpaakaan pulveria tuotettaisi liikaa tai riittämättömästi. Hanketta edeltäneessä lähimenneisyydessä oli valmistettu tarpeettoman paljon karkeapulveria ja liian vähän hienopulveria viikonloppuja ajatellen. Pulverivajetta oli jouduttu paikkaamaan ylitöillä. Karkeapulveria oli puolestaan jouduttu viemään useita kertoja viikossa sulatukseen valimon sulatusuuniin. Haasteena oli myös saada pulverien keskimääräinen raekoko puhdistamon normien mukaiseksi.

Outokumpu Oy:n edesmenneellä rikkitehtaalla oli ratkaiseva vaikutus sinkkitehtaan saamiseksi Kokkolaan. Raportin alussa annetaan mahdollisuus sinkkitehtaan ja sen ympäristön historian sisäistämiseen sekä kompaktisti että laaja-alaisesti. Ennen varsinaisen kehityshankkeen dokumentaatiota ovat esillä myös tehtaan tuotantoprosessi, kaasurakeistus ns. close-coupled-tekniikkaan painotettuna, rakeistusyksikkö työpaikkana ja yksikön tuotantoprosessi.

In the atomization unit of the foundry of Boliden Kokkola, molten zinc is separated with compressed air into the form of two powders for the purification department. The zinc sulphate solution contains harmful metals and other impurities for the electrolysis department when it arrives to the solution purification. In the purification process of the harmful substances, finer powder is used in the precipitation reactors of copper and cobalt and coarser powder in the reducing reactors of cadmium. Since the plant uses different kinds of zinc concentrates, the powder requirement of the reactors varies. Also, from the perspective of the atomization unit, the powder consumption changes because of scheduled maintenances and equipment problems of other production lines.

The purpose of the thesis was to optimize the powder production in the atomization unit. Before the project was started, the unit had produced excessive amounts of coarser powder and inadequate amounts of finer powder for the weekends in the recent past. Process operators had been forced to work overtime to eliminate the deficits and, even many times per week, to export coarser powder for melting in the melting furnace of the foundry. A challenge for the work was that the mass median diameter of the powders had to meet the quality standards of the purification department.

The ex-sulphur plant of Outokumpu Oy was the reason why the zinc plant was built to Kokkola. In the beginning of the report, the reader can orientate to the history of the zinc plant and its neighbourhood both compactly and extensively. Before the documentation of the actual development project, the production process of the plant, the gas atomization (highlighted by so-called close-coupled technique), the atomization unit as a workplace and the production process of the unit will be discussed.