Расчет двух зонной печи Ванюкова.

  • 18 янв. 2013 г.
  • 1731 Слова
Исходя из данных практики в окислительной зоне медь переходит в следующие продукты: в черновую медь на 90%, в шлак на 9% и в пыль на 1%.
Ведем расчет на 100 кг концентрата. В окислительную зону медь поступает в виде сульфидов CuFeS2, CuFe2S3 и Cu2S, в количестве 23,19 кг. CuFeS2 и CuFe2S3 являются высшими сульфидами, так что при температуре процесса дисоциируют до низших сульфидов по реакциям:4CuFeS2 → 2Cu2S + 4FeS + S2 ( );
2CuFe2S3 → Cu2S + 4FeS + S ( );
Зная массы CuFeS2 и CuFe2S3 рассчитываем количество получившегося вещества:
4*CuFeS2 – 2Cu2S – 4FeS – S2
4*183,8 – 2*160 – 4*87,8 – 64
48,47кг – 21,1 кг – 23,15 кг – 4,22 кг

2*CuFe2S3– Cu2S – 4FeS – 1/2S2
2*271,6 – 160 – 4*87,8 – 32
24,67кг –7,26 кг –15,95 кг– 1,45кгПолучившаяся сера (4,22+ 1,45 = 5,67 кг) переходит в SO2 и для этого потребуется 5,67 кг кислорода.
Теперь вся медь в виде Cu2S. И того имеем:
21,1 +4,26 + 0,55 = 28,91 кг Cu2S.
Из которых 90% (28,91*0,9 = 26,02 кг) переходят в черновую медь:
Cu2S + O2 = 2Cu + SO2 ( );
Cu2S – 2Cu
160 – 2*64
26,02 кг – 20,82 кг
в SO2 перейдет серы 26,02 – 20,82 = 5,2 кг, для этого понадобится32*5,2 / 32 = 5,2 кг O2, итого получим 5,2 + 5,2 = 10,4 кг SO2;
9% (28,91 * 0,09 = 2,6 кг) переходят в шлак:
Cu2S + 1,5O2 = Cu2О + SO2 ( );
Cu2S –1,5O2 – Cu2O – SO2
160 – 48 – 144 – 64
2,6 кг – 0,78 кг – 2,34 кг – 1,04 кг
Оставшийся 1% (0,29кг) будет унесен с пылью.
Так же происходит диссоциация высшего сульфида никеля:
3NiFeS2 → Ni3S2 + 3FeS + 1/2S2 ( );3NiFeS2 – Ni3S2 – 3FeS – 1/2S2
3*178,5 – 240 – 3*87,8 –32
4,13 кг – 1,85кг – 2,03кг – 0,25кг
Для окисления 0,25 кг серы потребуется 0,25 кг кислорода.
Теперь весь никель в виде Ni3S2
1,85 + 0,11 = 1,96 кг
Происходит окисление по реакции:
2Ni3S2 + 7O2 = 6NiО + 4SO2 ( );
2Ni3S2 – 7O2 – 6NiО – 4SO2
480,2 – 224 – 448,2 – 256
1,96кг – 0,91кг – 1,83кг – 1,04
Получаем 1,83 кг NiО из которых 50% (1,83*0,5 = 0,91 кг) восстановятся и перейдут в черновую медь, а оставшиеся 50% в шлак:
NiO + FeS2 +2 O2 = Ni + FeO + 2SO2 ( );
NiO – FeS2 – O2 – Ni – FeO – 2SO2
74,7 – 119,8 – 64 – 58,7 – 71,8 – 128
0,91кг – 1,46 кг – 0,78 – 0,68 кг – 0,87 кг – 1,56 кг
Итого Получаем 20,82 + 0,77 +0,63(20% от прочих – благородные металлы) = 27,42 кг черновой меди в первой зоне.
Высшие сульфид железа разлагаются по реакции:
Fe7S8 → 7FeS + S ( );
Fe7S8 – 7FeS – S
646,6 – 614,6 – 32
9,47 кг –9 кг – 0,47 кг
Окисление серы потребует 0,47 кг кислорода с получением 0,94 кг SO2.
Итого получаем FeS:
23,15 + 15,95 + 2,03 + 9 – = 50,13 кг
Из которых 5% (2,51 кг) переокислятсядо магнетита, а 95% (47,62 кг) перейдут в шлак в виде фаялита:

3FeS + 5О2 = Fe3O4 + 3SO2 ( );
3FeS – 5О2 – Fe3O4 – 3SO2
263,4 – 160 – 231,4 – 192
2,51 кг –1,52 кг – 2,2 кг – 1,83 кг
2FeS +2SiO2 + 3О2 = 2FeO∙SiO2 + 2SO2 (х );
2FeS – 2SiO2 – 3О2 – 2FeO∙SiO2 – 2SO2
175,6 – 120,2 – 96 – 263,8 – 128
47,62 кг – 32,6 – 26,03 кг – 71,54 кг – 34,71кг

Рассчитываем количество нужного флюса:

Судя по реакции х, нам требуется 32,6 кг чистого SiO2 , но так как в шихте уже содержится 3,16 кг кремнезема, то дополнительно нужно ввести:
32,6 – 3,16 = 29,44 кг.
Таблица 9. Средний состав флюсового песчаника на 100 кг.
  |   | Массовая доля, % |   |   |   |
  | SiО2 | CaO | MgO | FeО | Fe2О3 | A12О3 | Пр. | Всего |
Песчаник | 78,79 | 1,08 |0,36 | 1,73 | 2,47 | 7,8 | 7,77 | 100 |

29,44 * 100 / 78,79 = 37,36 кг песчаника нужно.
Таблица 10. Состав флюсового песчаника требуемого на 100 кг шихты.
| | Массовая доля, % | | | |
| SiО2 | CaO | MgO | FeО | Fe2О3 | A12О3 | Пр. | Всего |
Песчаник | 29,44 | 0,40 | 0,13 | 0,65 | 0,92 | 2,91 | 2,90 | 37,37 |

Нужно принять в расчет, что оптимальное соотношение, с...
tracking img